Визначення енергоефективності енергоспоживаючих систем (стр. 3 из 4)

d₇ =

Так як, прийняті діаметри труби відрізняються від розрахункових, то необхідно уточнити істинні значення швидкостей газу в трубах.

Всі розраховані значення заносимо до таблиці 2.

Таблиця 2 – Розраховані параметри

Значен- ня к	Ділянка	Витрата газу на ділянці Qк, м3/с	Діаметр труби , м		Істине значення швидкості руху газу υк, м·с-1
			розрахований	прийнятий
1 2 3 4 5 6 7	AB BC CD DEFG BK CP DS	4,7 4,23 3,29 11,83 5,67 5,91 1,41	0,710 0,670 0,560 0,447 0,320 0,447 0,547	0,710 0,710 0,560 0,450 0,325 0,450 0,560	11,88 10,69 13,36 11,83 5,67 5,91 5,73

6. Динамічний напор Р_Д газу на виході з магістралі (в точці G) находять по формулі:

.

Вважаючи довжини ділянок BK, CP, DS відгалужень значно меншими за протяжність магістралі, втрати напору по довжині повітроводу будуть дорівнювати:

(1)

Коефіціент

втрат на тертя:

(2)

де

– число Рейнольдса, – абсолютна еквівалентна шорсткість поверхні повітровода із листової сталі, яка для забруднених металічних труб дорівнює 1·10^{-4 м (}див. табл. Б.4); q – поправочний коефіцієнт втрат тиску на тертя з > 0,1 мм (при швидкості υ = 12 м·с^-1 для значень = 0,1-1 мм величини q=1-1,6, причому більшій шорсткості відповідає більше значення коефіцієнта q). Кінематичний коефіцієнт в’язкості повітря ν = 1,5·10^-5 м²/с.

Підставивши всі значения в рівняння (1) і (2) отримаємо:

235,56+288+795,7+1031,92= 2351,18 Па.

Отримані результати зводимо до таблиці 3.

Таблиця 3 – Розрахунок втрат тиску на тертя

Значення i	Ділянка	Діаметр , м	Довжина Li, м	Швидкість υi ,м·с-1	Коефіці- єнт	Втрати тиску Рi, Н·м-2
1	AB	0,71	132	11,88	0,0150	235,56
2	BC	0,71	198	10,69	0,0151	288
3	CD	0,56	264	13,36	0,0158	795,7
4	DEFG	0,45	330	11,83	0,0168	1031,92
На магістралі						=2351,18

З врахуванням характеру місцевих опорів тиску газу втрати тиску Р_М будуть дорівнювати:

, (4)

де m, ξ_m – номер і коефіцієнт місцевого опору;

j – кількість місцевих опорів у мережі.

Знайдемо значення коефіцієнтів місцевих опорів (див. дод. В.1-В.3 [1]):

- трійник В при α =45⁰

- трійник С, α =60⁰

- трійник D, α =35⁰

- коліно E, при β₁=120⁰

- відвід F,R/d=7

Підставимо значення у рівняння (4), отримаємо значення втрат тиску газу на місцевих опорах:

Таблиця 4 - Розрахунок втрат тиску на місцевих опорах

Значення m	Вид місцевого опору	Коефіцієнт ξm	Втрати тиску Pm, Н·м-2
1	Трійник B	0,6	50,68
2	Трійник C	1,3	88,91
3	Трійник D	0,42	44,87
4	Коліно E	0,72	60,31
5	Відвод F	0,07	5,86
На магістралі			= 250,63

7. Необхідний напір вентилятора з врахуванням динамічного напору і втрат тиску по магістралі дорівнює:

Р = Р_Д + Р_ДА + Р_М = 83,76+2351,18+250,63= 2685,57 Па.

8. З врахуванням можливих (неуточнених розрахунком) втрат тиску в системі, вводять гарантійні запаси в робочих параметрах вентилятора. Оскільки данні каталогів (таблиці і графіки) частіше всього відносяться до нормальних умов, то вибір по каталогу вентиляторів загального призначення

варто вести на витрату

Q_к = 1,05∙Q = 1,05∙4,7= 4,94 м³/с (17784 м³/год), і тиск Р_к = 1,1∙∆ Р,

де ∆ – поправочний коефіціент, який враховує відхилення густини повітря при заданих температурі, тиску і вологості від густини повітря за нормальних умов. Поправочний коефіціент:

,

де ρ₀ , P₀ , t₀ , R₀ – параметри повітря, що відповідають нормальним атмосферним умовам, а ρ, P, t, R – параметри фактичних умов.

.

Р_к = 1,1∙0,98∙2685,57 = 2895 Па.

2.3 Вибір вентилятора та електродвигуна

За отриманими параметрами Q_к = 4,94 м³/с (17784 м³/год), Р_к =2895 Па з каталогу вентиляторів середнього тиску вибираємо вентилятор з наступними параметрами:

Типорозмір	Електродвигун		Частота обертання робочого колесу, об/хв	Параметри в робочій зоні		Маса, кг
ВЦ 14-46-5К1	Типорозмір	Потужність, кВт	1460	Q, 103м3/год	P	278
	АИР 180М4	30		16,0-18,7	2660-2905

Вентилятор ВЦ 14-46-5К1 призначений для систем вентиляції, повітряного опалення та інших промислових та санітарно-технічних цілей та служить для переміщення повітря та інших газових сумішей при температурі від -40°С до +40°С, які не мають в собі липких речовин, абразивного пилу та волокнистих матеріалів. Вентилятори виготовляються з вуглецевої сталі, для переміщення повітря та інших вибухобезпечних сумішей, агресивність яких по відношенню до вуглецевої сталі не вище агресивного повітря – через корозійно-стійку сталь, для переміщення повітря, забрудненого домішками агресивних вибухобезпечних газових сумішей.