Вопросы расчета внутризаводского транспортного оборудования

Ленточные транспортеры. Производительность горизонтального ленточного транспортера (П, кг/с) при перемещении сыпучих грузов определяется по одной из следующих формул:

— в общем виде.

здесь f — площадь поперечного сечения сыпучего груза на ленте, м²; v — скорость движения ленты, м/с (выбирается из следующего ряда стандартизированных значений: 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; допускается применение скоростей менее 0,25 м/с); р — насыпная плотность груза, кг/м³;

— при использовании транспортера с плоской лентой.

где b — ширина ленты в соответствии с ГОСТ 22 644–77 (Ь = 0,3; 0,4; 0,5; 0,65; 0,8; 1 м).

В других случаях производительность транспортеров определяется по следующим формулам:

— плосколенточного транспортера, установленного в наклонном положении.

где р — угол наклона конвейера, град.

— горизонтального желобчатого транспортера.

— наклонно расположенного желобчатого транспортера.

Мощность привода ленточного транспортера (кВт).

где П — производительность транспортера, кг/с; L — длина транспортера, м; Н — высота подъема груза, м; К — коэффициент запаса мощности привода (К = 3…5, большие значения принимаются для транспортеров малой длины или малой производительности); г — КПД привода.

Мощность электродвигателя (кВт) для привода ленточного транспортера (с учетом КПД передач и собственного КПД электродвигателя).

где к — коэффициент, зависящий от производительности и длины транспортера (для транспортеров малой длины и производительности — от 0,03 до 0,04; для транспортеров средней длины и производительности — от 0,01 до 0,02; для транспортеров большой длины и высокой производительности — от 0,0018 и 0,0021); Н — высота подъема груза, м (у горизонтальных транспортеров Н = 0).

Диаметр барабана (м).

где z — число накладок в ленте (обычно принимают z = 3…5).

Полученное расчетное значение диаметра барабана округляют до ближайшего стандартного из ряда: 0,16; 0,2; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25 м.

Длина обечайки барабана (м):

— для лент шириной 0,3…0,65 м.

— для лент шириной 0,8 и 1 м.

Скорость движения ленты (м/с).

где п — частота вращения барабана, мин^-1.

Отклонение расчетной величины скорости от стандартного значения (приведено выше) не должно превышать 10%.

Число роликоопор под верхней (рабочей) ветвью ленты при перемещении сыпучих грузов

Число роликоопор под нижней (холостой) ветвью ленты.

здесь 1_р и 1_х — соответственно, расстояние между верхними и нижними роликоопорами, м; 1_р = 1,0… 1,5 м — расстояние между роликоопорами (под верхней ветвью ленты оно принимается равным: 1,5 м для лент шириной 0,4 и 0,5 м; 1,4 м для лент шириной 0,65 и 0,8 м; 1,3 м для лент шириной 1 м и выше);

но нс более 3,5 м.

Число прокладок в ленте

где F — действующая нагрузка, Н; о — допускаемое напряжение, Н/м (для бельтинга о = 11 770 Н/м).

Скребковые транспортеры. Производительность скребкового транспортера (кг/с)

где Ь_ж, h_x — соответственно ширина и высота желоба, м; они принимаются с учетом величины зазора между желобом и скребками (от 5 до 15 мм) и размеров скребков b и h, а также шага s (м):

v — скорость движения скребков (v = 0,1…0,63 м/с); р — насыпная плотность (масса) перемещаемого материала, кг/м³; <�р — коэффициент заполнения желоба: для легкосыпучих, мелкозернистых грузов qp = 0,5…0,6; для плохосыпучих, кусковых грузов ср = 0,7…0,8; С — коэффициент, учитывающий угол наклона конвейера (3:

Ширина желоба (м).

где b — ширина скребка, м; а — зазор между стенкой желоба и скребком, м. Высота желоба (м).

где h — высота скребка, м.

Производительность скребковых транспортеров (кг/с) с контурными скребками (конвейеров Редлера).

где ср — коэффициент заполнения желоба, равный 0,85—0,9; К_с — скоростной коэффициент, равный 0,8—0,9 для горизонтальных и пологонаклонных конвейеров; К_у — коэффициент уплотнения груза в желобе, равный 1,05…1,1.

Мощность электродвигателя для привода скребкового транспортера (кВт).

где К — коэффициент, учитывающий размеры частиц груза (для мелкокусковых грузов К = 2…4); L — длина транспортера по горизонтали, м; Н — высота подъема груза, м.

Винтовые транспортеры. Производительность винтовых транспортеров (кг/с)

или (кг/ч)

где D — диаметр винта, м; п — частота вращения винта, мин^-1; р — насыпная плотность перемещаемого материала, кг/м³; <�р — коэффициент заполнения желоба, равный 0,25…0,65; S — шаг винта, м.

Диаметр винта выбирается из ряда: 0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,63 и 0,8 м. Шаг винта соответственно равен 0,08; 0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,63 м. Частота вращения винта (стандартная) составляет 6; 7,5; 9,5; 11,8; 15; 19; 23,6; 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 236; 300 мин-¹. Допускается отклонение фактической частоты вращения от стандартной в пределах 10%.

С — коэффициент (для вертикальных транспортеров С = 0,275…0,488), величина которого зависит от угла наклона транспортера к горизонту — р:

Иногда при расчетах требуется найти скорость поступательного движения материала в желобе (м/с).

При использовании винтового транспортера для подъема сыпучих грузов по вертикали его производительность (кг/с).

Частота вращения винта вертикального транспортера принимается в зависимости от диаметра:

Расчетная мощность электродвигателя для привода винтового транспортера (кВт).

где L — длина транспортера (не более 40 м); со — коэффициент сопротивления движению, равный 1,9…6,3 (меньшие значения принимаются для легких неабразивных грузов); Н — высота подъема груза, м; П — производительность транспортера, кг/с.

При изготовлении винтовых транспортеров необходимо рассчитывать размеры развертки винта (рис. 1.15):

— длина наружной винтовой линии одного витка (м).

aside class="viderzhka__img" itemscope itemtype="http://schema.org/ImageObject">

Рис. 1.15. Развертка винта.

— длина внутренней винтовой линии витка (м).

— внутренний диаметр развертки винта (м).

— наружный диаметр развертки винта (м).

Угол выреза (3 (град) находится из соотношения.

откуда р, = 360 (1 — L/rtD_x).

Нории (ковшовые элеваторы). Производительность элеватора (кг/с).

или.

где v — скорость движения ленты или цепи с ковшами, м/с; i — вместимость ковша, м³; р — насыпная плотность транспортируемого материала, кг/м³; ср — коэффициент заполнения ковшей, равный 0,75…0,85; а — расстояние между соответствующими точками ковшей (шаг ковшей) (у норий производительностью (по зерну) 10…40 т/ч, а = 0,26 м; 50 т/ч — 0,16 м; 100…200 т/ч — 0,18 м; 175 т/ч — 0,21 м; 350 т/ч 0,32 м); g, — масса груза в ковше, кг; z, — число ковшей на 1 м элеватора.

Мощность электродвигателя для привода ковшового элеватора (кВт).

где Н — высота подъема груза, м; G — производительность элеватора, т/ч.

Более точно расчет мощности может быть произведен с учетом рассмотрения схем к расчету приводов элеваторов, которые приведены на рис. 1.16.

Рис. 1.16. Схемы к расчету приводов элеваторов.

Мощность электродвигателя для привода вертикальных элеваторов (Вт).

где К — коэффициент запаса мощности (К = 1,2… 1,25); г — КПД привода; Р_т — тяговое усилие на приводном барабане, Н.

здесь S_H>6 — усилие натяжения набегающей ветви, Н.

где К, — коэффициент, равный 1,05… 1,07; S, — наименьшее усилие натяжения ленты в точке 1 (S, = 1000…2000 Н); Kj — работа, необходимая для зачерпывания 1 кг материала (К^ =.

40…50 Н • м/кг); h — высота подъема груза, м; q — масса материала на 1 м ленты, кг; q_o — масса 1 м ленты, кг; — усилие натяжения сбегающей ветви, Н.

Следовательно.

Для цепных наклонных элеваторов (в том числе для элеваторов «Гусиная шея»).

где S, = 3000…4000 Н; L_r — длина горизонтальной проекции элеватора, м; откуда.

Пневмотранспорт. Количество воздуха (м³/ч), необходимое для перемещения сыпучих материалов (маслосемян, лузги и других).

где G — производительность установки, кг/ч; а — коэффициент неравномерности подачи материала, равный 1,1…1,5; р — плотность воздуха (для всасывающих установок р = 0,8… 1,0 кг/м³, для нагнетательных.

1,6…2 кг/м³); [I — массовая концентрация смеси, равная для установок низкого и среднего давления 3…5 кг/кг.

По найденному расходу воздуха определяем по номограмме (рис. 1.17) диаметр пневмопровода. При этом рекомендуемые значения скорости движения воздуха принимаются в пределах от 16 до 25 м/с и отмечаются на вертикальной шкале номограммы. Из этой отметки проводится горизонтальная линия до встречи с наклонной линией, соответствующей расходу воздуха, и из точки пересечения проводится вертикальная линия до пересечения с горизонтальной шкалой диаметров пневмопровода.

При работе на разрежение 0,02…0,03 МПа мощность привода воздуходувной машины (кВт).

При работе на нагнетание (сжатие) мощность привода (в кВт).

где V" — расход воздуха, м³/с; Н — потеря давления в установке, Па.

В свою очередь

где h, — потери давления при движении чистого воздуха, Па; h₂ — потери давления по длине пневмопровода при движении аэросмеси, Па; h₃ —.

Рис. 1.17. Номограмма для определения диаметра пневмопровода потери давления на разгон частиц материала, Па; h₄ — потери давления в местных сопротивлениях, Па; и h₅ — потери давления на подъем материала на вертикальных участках, Па.

Здесь v — скорости движения воздуха и материала (предполагается, что они практически равны); L — длина пневмопровода, м; D — диаметр пневмопровода, м; К — коэффициент сопротивления: для зернистых материалов К = 0,5…0,7, для порошкообразных и пылевидных материалов К = 0,5…1,5 (меньшие значения берутся для легкосыпучих грузов, большие — для менее сыпучих, слеживающихся, комковатых); х — массовая концентрация смеси, кг/кг; i — коэффициент, равный 0,5 для всасывающих и 0,9 для нагнетательных установок; z — высота подъема груза, м; v_iht — скорость витания частиц (для семян подсолнечника у_вит = 7,3…8,4 м/с; лузги подсолнечной 4…5; арахиса шелушенного 12… 14; семян конопли 11; семян льна 4,5…5,2; семян хлопчатника 9,5); — сумма коэффициентов местного сопротивления (для утки 0,3…0,7; для обхода 1,5…2; для прямоугольного колена 1,1; для бокового входа 1; для дросселя 0,05; для диффузора 0,1…0,2; для конфузора 0,06…0,1; для диффузора перехода с круглого на прямоугольное сечение 0,05…0,15; для конического входного раструба 0,2…0,4; для входа с козырьком 0,7; для входа через жалюзийную решетку 0,5… 1; для внезапного расширения 0,1 …0,5; для внезапного сужения 0,2…0,4; для пылевой камеры 0,5; для разгрузителя 2,5; для входа в трубу 0,25…0,5; для отводов 0,13…0,15).