Усовершенствование системы аспирации в столярной мастерской
В столярной мастерской установлена стационарная аспирационная установка:
- в мастерской, где производится удаление древесной пыли и стружки от станков
Для улучшения условий труда на рабочем местах, предлагаем замену стационарной аспирационной установки в столярной мастерской.
К использованию предлагаем стационарный пылеулавливающий агрегат WOODTEC модель AirFlow 4450, который предназначен для очистки воздуха от стружки и пыли от нескольких станков сразу.
Основные характеристики и общий вид установки агрегата WOODTEC модель AirFlow 4450 представлены в таблице 4.7.
Таблица 4.7
Основные характеристики установки WOODTEC модель AirFlow 4450
| Максимальный воздушный поток, м³/час | 4450 | Общий вид установки |
| Диаметр аспирационного патрубка, мм | 150 |
|
| Напряжение электросети, В | 380 | |
| Частота двигателя, Гц | 60 | |
| Мощность двигателя (5,5 л.с.), кВт | 4,0 | |
| Акустическое давление с шумопоглотителем, дБ | 65 | |
| Площадь фильтрации, м² | 4,2 | |
| Система очистки фильтра | Автоматическая | |
| Объем контейнеров, л | 2×630 | |
| Степень очистки воздуха, % | 99 | |
| Габаритные размеры (Д×Ш×В), мм | 1450×735×2200 | |
| Масса, кг | 150 |
Произведем проверочный расчет тканевого агрегата установкиWOODTEC модель AirFlow 4450 при подключении его станка. Для этого определим
необходимую площадь фильтровальной поверхности и гидравлическое сопротивление фильтра.
Удельную газовую нагрузку для фильтровальной ткани при улавливании древесной пыли и стружки определяем по формуле:
|
|
|
q = qн · с1 · с2 · с3 · с4 · с5 ,
где,qн – газовая нагрузка начальная, м/мин;
с1– коэффициент, характеризующий особенность регенерации фильтрующих элементов;
с2– коэффициент, учитывающий концентрацию пыли;
с3 – коэффициент влияния состава пыли в удаляемом воздухе;
с4– коэффициент влияния температуры аспирируемого воздуха;
с5 – коэффициент, учитывающий требования к степени очистки.
На основании исследований пылеулавливающих аппаратов задаемся значением начальной удельной газовой нагрузки тканевого фильтра исходя из производительности установки по воздуху. При удалении древесных опилок, стружки и пыли принимаем:
qн= 1,21 (1,7832 + 4 · 10-8 Q) м/мин,
где Q– производительность установки по воздуху, м3/ч;
Получим:
qн= 1,21 (1,7832 + 4 · 10-8 3000) = 2,1 м/мин
Принимаем с1 = 2 при автоматической очистке фильтра с импульсной продувкой сжатым воздухом.
При концентрации древесных частиц пыли в аспирируемом воздухе до 15 г/м3 принимаем с2= 1,5.
|
|
|
Для медианного диаметра частиц улавливаемой пыли d50 от 10 до 50 мкм принимаем с3 = 1.
При температуре отсасываемого воздуха от 20 до 45 °С принимаем с4 = 0,8.
Для получения ПДК пыли менее 7 мг/м3 принимаем с5 = 0,98.
Подставив принятые значения, получим:
q = 2,5· 2· 1,5 · 1·0,8 · 0,98 = 5,89 м/мин
Определим необходимую площадь фильтрующей поверхности ткани по формуле
Fф = Q / 60q,
где Q– производительность установки по воздуху, м3/ч;
q – удельная газовая нагрузка фильтра, м/мин;
Fф = 3000 / (60 · 5,89) = 8,49 м2
У пылеулавливающей установки WOODTEC модель AirFlow 4450 Fф = 4,2 м2.
Определим гидравлическое сопротивление на входе в корпус фильтра по формуле:
Δрк= 0,5 · ζмс · ρ · V2 Па
где ζмс – гидравлический коэффициент местного сопротивления (при конструировании фильтров принимают ζмс =1,1);
V – скорость воздушного потока во входном патрубке, м/с (принимается по скорости, необходимой для транспортирования крупных частиц потока, принимаем V =18 м/с);
r – плотность воздуха, r = 1,3 кг/м3.
Δрк= 0,5 · 1,1 · 1,3 · 182 = 232 Па.
|
|
|
Найдем гидравлическое сопротивление ткани агрегата по формуле:
Δрт = Кп · μ1 · q / 60 Па
где, Кп – экспериментальный коэффициент сопротивления, принимаемый в зависимости от проницаемости ткани и размеров частиц (для тканевых фильтров со степенью очистки Н3 и для древесной пыли с медианным диаметром d50 от 10 до 50 мкм принимаем Кп = 600 · 106 м-1);
μ1 – коэффициент динамической вязкости воздуха, Па×с;
Значение коэффициента динамической вязкости для воздуха рассчитаем по формуле Милликена, Н×с/м2:
m1 = 16,12754 × 10-6 + 46,3534× 10-9 t,
при t = 23°С
m1 = 16,12754 × 10-6 + 46,3534 × 10-9× 23 = 16,3× 10-6 Н×с/м2.
q– удельная газовая нагрузка, м/мин.
Δрт = 600 · 106 · 16,3× 10-6 · 5,89 / 60 = 960,07 Па
Определим потери напора в осевшей на ткань пыли Δрпл по выражению:
Δрпл= μ1 · Т · μ2 · q2 · К1 Па
где, Т – продолжительность работы фильтра до регенерации, с;
μ2 – объемная концентрация пыли на входе в фильтр, кг/м3;
К1 – экспериментальный коэффициент сопротивления слоя пыли, м/кг.
|
|
|
При объемной концентрации пыли в воздухе μ2 до 0,01 кг/м3 и продолжительности цикла фильтрации Т = 3600 с для древесной пыли с медианным диаметром d50 от 10 до 50 мкм принимаем значение К1 = 1,05∙109 м/кг.
Δрпл= 16,3× 10-6 · 3600 · 0,01 · (5,89 / 60)2 · 1,05∙109 = 695,5 Па
Гидравлическое сопротивление аспирационной установки складывается из сопротивления корпуса Δрк, сопротивления ткани Δрт и сопротивления осевшей на ткань пыли Δрпл.
Гидравлическое сопротивление установки WOODTEC модель AirFlow 4450 найдем по формуле:
Δр0= Δрк + Δрт + Δрпл
Δр0 =232 + 960,07 + 695,5= 1887,5 Па
Рассчитанные параметры аспирационной установки представим в таблице 4.8.
Таблица 4.8
Рассчитанные параметры аспирационной установки WOODTEC модель AirFlow 4450
| Параметр | Значение |
| Начальная газовая нагрузка, qн, м/мин | 2,1 |
| Удельная газовая нагрузка фильтра, q, м/мин | 5,89 |
| Необходимая площадь фильтрующей поверхности ткани, Fф, м2 | 8,49 |
| Гидравлическое сопротивление на входе в корпус фильтра, Δрк, Па | 232 |
| Гидравлическое сопротивление ткани фильтра, Δрт, Па | 960,07 |
| Потери напора в осевшей на ткань пыли, Δрпл, Па | 695,5 |
| Гидравлическое сопротивление аспирационной установки, Δр0, Па | 1887,5 |
Предложенный стационарный пылеулавливающий агрегат WOODTEC модель AirFlow 4450 позволит производить очистку воздуха от стружки и пылив столярной мастерской от нескольких станков сразу.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 368; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!