Розрахунок складу та обладнання для подачі мінерального порошку
Рекомендується зберігати мінеральний порошок у складах силосного типу з метою недопущення додаткового зволоження, що призводить до комкування та зниження його якості, а також до утруднення транспортування.
Потрібна сумарна місткість силосів складу, м 3
де Gn - запас одноразового зберігання мінерального порошку, т; n - щільність мінерального порошку, 1,8т / м 3; kn – коефіцієнт обліку геометричної ємності, kn = 1,1÷1,15. Кількість силосів
де Vc - місткість одного силосу, м 3, Vc = 20,30,60,120.
Розрахунок системи транспортування мінерального порошку
Для транспортування мінерального порошку до витратної ємності приймається механічна чи пневматична система.
Механічна система транспорту може бути представлена як подача гвинтовими конвеєрами (шнеками).
Для обґрунтованого вибору агрегату (шнека) необхідно провести розрахунок його продуктивності, задаючись при цьому деякими параметрами (наприклад, діаметром шнека).
Продуктивність шнека складає
де k1 – коефіцієнт заповнення поперечного перерізу, k1 = 0,3÷0,45;
ρн – густина мінерального порошку в насипному вигляді, ρн = 1,1 т/м 3 ;
Dш – діаметр гвинта (шнека), м. приймається 0,2 або 0,3 м;
S - крок гвинта, м. S = (0,8 ÷ 1,0) · Dш;
n – частота обертання шнека, об/хв; n = 40÷120 об/хв;
k2 – коефіцієнт, що враховує кут нахилу конвеєра для горизонтальних конвеєрів k2 = 1.
За отриманими значеннями ПШ проводиться вибір шнека табл. 1.
Таблиця 1. Технічні характеристики гвинтових конвеєрів (шнеків)
Потужність приводу шнека визначається з виразу:
де H – висота підйому матеріалу, м;
L –довжина конвеєра, м;
ω – коефіцієнт тертя матеріалу об стінки жолоба (для мінерального порошку приймається ω ≈ 3,2);
qм – погонна маса обертових частин гвинтових конвеєрів, кг/м. qм = 80Dш;
k3 - Коефіцієнт, що визначає характер переміщення робочого органу, що характеризує трансмісію, k3 = 0,15;
υ – осьова швидкість переміщення матеріалу, м/с, υ = Sn/60;
в - коефіцієнт, що враховує втрати в підшипниках (для підшипників кочення в =0,08, для підшипників ковзання в =0,16);
Продуктивність елеватора визначається з виразу:
де i - Місткість ковша, i = 0,65-2,6 л; kнаповнення - коефіцієнт наповнення ковшів матеріалом, kнаповнення = 0,75-0,8; t - крок ковшів, м, (0,16; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,63); υ підйому – швидкість підйому ковшів, υ підйому = 0,8-1,25 м/с;
Необхідна потужність приводу елеватора:
де h – висота підйому матеріалу, м, h = 12-15 м (залежно від типу асфальтозмішувальної установки); k k – коефіцієнт, що враховує масу елементів, що рухаються, k k =0,6; A – коефіцієнт, що враховує форму ковша, A = 1,1; c - коефіцієнт, що враховує втрати на зачерпування, c = 0,65.
Елеватор підбирається за таблицею 2.
Таблиця 2. Технічні характеристики ковшових конвеєрів, ланцюгових (елеваторів)
Пневмотранспортна система
Для транспортування мінерального порошку пневмоспособом можна використовувати пневмогвинтові та пневмокамерні насоси, які подають мінеральний порошок разом зі стислим повітрям сталевими трубами. Подача в пневмотранспортну установку стисненого повітря здійснюється повітродувною машиною, найчастіше компресором.
Потрібна продуктивність компресора, м 3 /хв:
де Qв - витрата, необхіднадля забезпечення необхідної продуктивності пневмосистеми, м 3 /хв,
де Пм - продуктивність пневмосистеми, т / год, Пм = 0,21 Пч; Пч – годинна продуктивність АБЗ; μ - коефіцієнт концентрації мінерального порошку, кг/кг, μ = 20-50; ρв - щільність повітря, ρв = 1,2 кг/м 3 . Потужність на привід компресора, кВт:
де ρ0 – початковий тиск повітря, ρ0 = 1 атм; η – коефіцієнт корисної дії (ККД), η = 0,9;
Pk - тиск, який повинен створювати компресор, атм, Pk = P р а + Pв, де Pв - тиск повітря, Pв = 0,3 атм; Pp– робочий тиск у змішувальній камері агрегату, що подає, атм,
де Hпол - повний опір пневмотранспортної системи, атм,
де Hп - дорожні втрати тиску, атм; Hпід - втрати тиску на підйом, атм; Hвх - втрати тиску на введення мінерального порошку, атм.
Дорожні втрати тиску, атм:
де g - Прискорення вільного падіння, g = 9,8 м / с2; k - досвідчений коефіцієнт опору, k = 90dmp / Vd 0,9; Vв – швидкість повітря, залежить від μ, при μ = 20-50 кг/кг відповідно Vв =12-20 м/c; dmp – діаметр трубопроводу, м;
Втрати тиску на підйом, Hпід = ρв 1 μh10 -4 ,
де ρв 1 – 1,8 кг/м 3 – середня густина повітря на вертикальній ділянці; h – висота підйому матеріалу, м. Приймається 12-15 м (залежно від типу асфальтозмішувальної установки).
Втрати тиску при введенні мінерального порошку в трубопровід
де x - коефіцієнт, що залежить від типу завантажувального пристрою. Для гвинтових насосів приймають х = 1; для пневмокамерних x = 2-3;
Vвх - швидкість повітря при введенні мінерального порошку, м/с;
ρвx – густина повітря при введенні мінерального порошку, кг/м 3 ;
На підставіпроведеного розрахунку проводиться підбір агрегату, що подає, по таблиці 3.
Таблиця 3. Технічні характеристики пневматичних насосів