Теория и расчет зерноочистительных машин. Теория воздушной очистки

1. ТЕОРИЯ И РАСЧЕТ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ МАШИН

ТЕОРИЯ ВОЗДУШНОЙ
ОЧИСТКИ
1

2. ТЕОРИЯ ВОЗДУШНОЙ ОЧИСТКИ

План лекции:
1. Очистка и сортирование зерна с помощью воздушного
потока
2. Типы вентиляторов
3. Определение полного, статического и динамического
давлений воздушного потока
3. Понятия эквивалентного отверстия и эквивалентного
диаметра
4. Критическая скорость воздушного потока
5. Основное уравнение вентилятора, к.п.д. вентилятора
6. Форма лопаток вентилятора
7. Определение размеров вентилятора
2

3.

Разделение по парусности: воздушным потоком,
бросанием зерновой смеси
R
ω
Q
О
υ
G
Зоны
рассеива
ния
G1
зерно
легкие
примеси
S1
S2
3

4.

U2
U3
U1
4

5.

ТИПЫ ВЕНТИЛЯТОРОВ
ВЕНТИЛЯТОРЫ
ОСЕВЫЕ
РАДИАЛЬНЫЕ
центробежные
ДИАМЕТРАЛЬНЫЕ
Забор и выброс
воздушного потока
вдоль оси вращения
Забор
воздушного потока
вдоль оси вращения,
выброс - поперек
Забор и выброс
воздушного потока
поперек оси
вращения
По создаваемому
давлению
НИЗКОГО (Н<1000Па)
СРЕДНЕГО (1000<Н<3000Па)
ВЫСОКОГО (Н>3000Па)
5

6.

Определение полного, статического
и динамического давлений воздушного потока
h hd hs
hd
в
2
hs h h
/
s
2
Под динамическим давлением
понимают кинетическую2
2
2
h
энергию
единицы
объема
воздуха
u
//
d
в
/
hs
hs l в
в
2
F 2
Динамическое
Статическое
Полное давление
давление
давление
Объемная масса воздуха
Скорость воздушного
Статическое
Статическое
потока давление
давление
затрачиваемое
затрачиваемое
на потери
на о
стенки
преодоление
воздуховода
местных
сопротивлений
К-т характеризующий периметр, площадь
состояние стенок поперечного сечения и
воздуховода
длина воздуховода
h
//
s
hs
Сумма коэффициентов
местных сопротивлений
hd
6

7.

Понятие об эквивалентном отверстии
Под эквивалентным отверстием понимают такое
круглое отверстие площадью Fэк, через которое
проходит в единицу времени такое же количество
воздуха Vэк, со скоростью эк, как и через воздуховод
2
с сопротивлением hs
hs
в эк
эк
hs
эк
Fэк
2
2hs
в
Vэк
эк
7

8.

Понятие об эквивалентном диаметре
Для сопоставления воздушных каналов различной
Под
эквивалентным
диаметром
понимают
диаметр
формы
и использования
справочных
данных,
которые
трубы
круглого
сопротивление
даются
обычносечения,
для трубгидравлическое
круглого сечения,
введено
2
которой
равно
гидравлическому
сопротивлению трубы
u
Понятие эквивалентного
диаметра
/
в
иного сечения hs F l 2
2
2
d
4
/
hs Определяем
2 эк статическое
l в сопротивление
l в
d эк круглого
4 2 сеченияd эк
2
для трубы
b
a
2 a b
h
l
ab
2
2
сопротивление
/Определяем статическое
в
s для трубы прямоугольного сечения
2ab
4 в 2
2 a b в 2
d эк
l
Приравниваем
l обе части уравнений
d эк 2
ab
2
a b
8

9.

Критическая скорость воздушного потока
P cF в в т
2
P
mg
cF mg кр
cF в
р 1,25...1,50 кр
К-т учитывающий
Миделевоформу
сечение
Скорость воздуха
тела и состояние его
поверхности
2
в кр
G
Скорость тела
Миделево сечение – площадь проекции
тела на плоскость перпендикулярную
воздушному потоку
9

10.

Основное уравнение вентилятора, к.п.д.
Количество движения частицыqмассой
m
mC
M qm r sin
m
Cr
Момент
M mCr
sin количества
C sin Сt
C
W
движения
относительно
M
mr
С
1
1
t
1
центра
лопастного
колеса
M
M
M1
2
M 2 mr2Сt 2
m
M m r2Ct 2 r1Ct1
Ct U
M
V в rчастица
Проходя
по
лопасти
2Ct 2 r1Ct1
Для объема
воздуха,
проходящего
через
получает
приращение
момента
r
L
V
w
r
C
L Mw
в
2 t 2 r1Ct1
Вентилятор
вколичества
единицу времени
движения
r2
w Теоретическое
давление
создаваемое венти
H
w
r
C
r1Ct1
T
в
2 t2
r1
лятором представляет
собой
энергию,
которую
получаетH
воздушный
поток,
проходя
по лопат
U
C
U
C
Энергия, получаемая
воздушным
потоком
при
прохождении
T
в
2 t2
1 t1
по лопастямкам вентилятора, отнесенную к единице объема
Законы пропорциональной зависимости
3
2
в работе
вентилятора,
устанавливающие
N1 n1
V1
n1
H1 n1
3
между производительностью,
Н Д Н Т взаимосвязь
2
V2 мощностью
n2
H 2 nи2частотойN 2 n2
напором,
привода
вращения лопастного колеса
10

11.

ФОРМЫ ЛОПАСТЕЙ ВЕНТИЛЯТОРОВ
C
W
C
W
U
C
W
U
C
W
W
U
U
r2
r2
w
r1
r2
w
r1
r2
w
r1
C
U
r2
w
r1
w
r1
11

12.

Определение основных размеров вентилятора
V 2
D0
4
0
D0
D D
Производительность
Диаметр всасывающих
Скорость воздуха при
1
0 всасывании
вентилятораотверстий
Внутренний диаметр
лопастного колеса
D2
1,75...2,00
D1
2V
0
Внешний диаметр
лопастного колеса
R1
H
Построение контура спирального кожуха вентилятора
R2
2
1 R
4
D1
R3
3
4
D2
D2
1
A
R1
A а
a2 КК 2
4
D2 Разворот 3спирали кожуха,
Сторона конструкторского
R2(для
вентиляторов
т.е.
AКмаксимальный
а среднего
зазор
квадрата
АК 0,20...0,35
D2 и высокого
2
2
давления)
между
лопастным
D2вентиляторов
5 и кожухом
колесом
(для
AК а низкого
АК 0,35...0,50D2R3 давления)
2
2
D
7
R4 2 AК а
2
2
Н F
F V
ВВ
Р
12