19
UNIVERZITET U BEOGRADU MAŠINSKI FAKULTET - BEOGRAD Grupa za procesnu tehniku Predmet : MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Tehniĉka dokumentacija: PROJEKAT INDUSTRIJSKOG POSTROJENJA ZA ODSISAVANJE I PREĈIŠĆAVANJE VAZDUHA Predmetni nastavnik : prof. Dr Martin Bogner Predmetni asistent : dipl. ing. Pavle Andrić Izradio : Ivan Vasiljević Broj indeksa : 415 / 97 BEOGRAD, Februar 2003. godine

169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

  • Upload
    aco1970

  • View
    462

  • Download
    21

Embed Size (px)

DESCRIPTION

PROJEKTNI ZADATAK ....................................................................................................................... I2. PRORAČUN ............................................................................................................................................ 22.1 ULAZNI PODACI ..................................................................................................................................... 22.2 DIMENZIONISANJE CIKLONA .................................................................................................................. 32.2.1 Izbor ciklona .................................................................................................................................. 32.2.2 Određivanje prečnika ciklona ....................................................................................................... 32.2.3 Ostale mere ciklona ....................................................................................................................... 32.3 PREČNIK HIPOTETIČKOG ZRNA .............................................................................................................. 42.4 FRAKCIONA EFIKASNOST CIKLONA I TOTALNI STEPEN ODVAJANJA ........................................................ 52.5 PAD PRITISKA PRI PROLASKU VAZDUHA KROZ CIKLON .......................................................................... 62.6 DIMENZIONISANJE CEVNE MREŢE .......................................................................................................... 72.6.1 Brzina taloženja najvećih čestica .................................................................................................. 72.6.2 Prečnici cevi i brzine ..................................................................................................................... 72.6.3 Lokalni otpori ................................................................................................................................ 92.6.4 Koeficijent otpora trenja na pravolinijskom delu cevovoda po deonicama ................................ 112.6.5 Dužine deonica ............................................................................................................................ 122.6.6 Suma lokalnih otpora po deonicama ........................................................................................... 122.6.7 Pad pritiska pri strujanju vazduha po deonicama ...................................................................... 122.6.6 Koncentracije čvrste faze po deonicama ..................................................................................... 132.6.7 Faktor povećanja pritiska usled postojanja čestice čvrste faze u struji vazduha ....................... 132.6.8 Pad pritiska usled postojanja čestice čvrste faze u struji vazduha po deonicama ...................... 142.6.9 Pad pritiska usled postojanja geodezijske visine po deonicama ................................................. 142.6.10 Kritična brzina strujanja vazduha po deonicama ..................................................................... 142.6.11 Ukupan pad pritiska po deonicama........................................................................................... 152.6.12 Ukupan pad pritiska u cevovodu ............................................................................................... 152.7 PRORAČUNSKA TABELA ...................................................................................................................... 152.8 URAVNOTEŢAVANJE CEVNE MREŢE ..................................................................................................... 162.9 IZBOR VENTILATORA I ELEKTROMOTORA ............................................................................................ 172.9.1 Napor ventilatora ........................................................................................................................

Citation preview

Page 1: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

UNIVERZITET U BEOGRADU

MAŠINSKI FAKULTET - BEOGRAD Grupa za procesnu tehniku

Predmet : MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE

Tehniĉka dokumentacija:

PROJEKAT INDUSTRIJSKOG POSTROJENJA ZA ODSISAVANJE I PREĈIŠĆAVANJE VAZDUHA

Predmetni nastavnik : prof. Dr Martin Bogner Predmetni asistent: dipl. ing. Pavle Andrić Izradio : Ivan Vasiljević Broj indeksa : 415 / 97 BEOGRAD, Februar 2003. godine

Page 2: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Strana 1 / 17

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU IVAN VASILJEVIĆ 415/97

SADRŢAJ

1. PROJEKTNI ZADATAK ........................................................................................................... I

2. PRORAĈUN ............................................................................................................................ 2

2.1 ULAZNI PODACI ...................................................................................................................... 2 2.2 DIMENZIONISANJE CIKLONA .................................................................................................... 2

2.2.1 Izbor ciklona .................................................................................................................. 2 2.2.2 Određivanje prečnika ciklona ........................................................................................ 2 2.2.3 Ostale mere ciklona ...................................................................................................... 3

2.3 PREĈNIK HIPOTETIĈKOG ZRNA ................................................................................................ 3 2.4 FRAKCIONA EFIKASNOST CIKLONA I TOTALNI STEPEN ODVAJANJA ............................................... 4 2.5 PAD PRITISKA PRI PROLASKU VAZDUHA KROZ CIKLON ................................................................ 5 2.6 DIMENZIONISANJE CEVNE MREŢE ............................................................................................ 6

2.6.1 Brzina taloženja najvećih čestica .................................................................................. 6 2.6.2 Prečnici cevi i brzine ..................................................................................................... 6 2.6.3 Lokalni otpori ................................................................................................................ 8 2.6.4 Koeficijent otpora trenja na pravolinijskom delu cevovoda po deonicama .................... 9 2.6.5 Dužine deonica ........................................................................................................... 10 2.6.6 Suma lokalnih otpora po deonicama......................................................................... 100 2.6.7 Pad pritiska pri strujanju vazduha po deonicama ..................................................... 100 2.6.6 Koncentracije čvrste faze po deonicama .................................................................... 11 2.6.7 Faktor povećanja pritiska usled postojanja čestice čvrste faze u struji vazduha ......... 11 2.6.8 Pad pritiska usled postojanja čestice čvrste faze u struji vazduha po deonicama .... 111 2.6.9 Pad pritiska usled postojanja geodezijske visine po deonicama ................................. 12 2.6.10 Kritična brzina strujanja vazduha po deonicama ....................................................... 12 2.6.11 Ukupan pad pritiska po deonicama ........................................................................ 122 2.6.12 Ukupan pad pritiska u cevovodu ............................................................................. 122

2.7 PRORAĈUNSKA TABELA ........................................................................................................ 13

2.8 URAVNOTEŢAVANJE CEVNE MREŢE ......................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 2.9 IZBOR VENTILATORA I ELEKTROMOTORA ................................................................................. 14

2.9.1 Napor ventilatora ........................................................................................................ 14 2.9.2 Protok koji treba da ostvari ventilator .......................................................................... 14 2.9.3 Potrebna snaga na vratilu ventilatora ....................................................................... 144 2.9.4 Snaga elektromotora za pogon ventilatora ............................................................... 144 2.9.5 Standardizacija ........................................................................................................... 15

3. PREDMER I PREDRAĈUN ................................................................................................. 166

4. LITERATURA ..................................................................................................................... 177

5. GRAFIĈKA DOKUMENTACIJA 1. Aksonometrijska šema postrojenja .......................................................... br. crteža 01.00.00 2. Ciklon ...................................................................................................... br. crteža 01.01.00 3 Ind. postrojenje za otsisavanje i prečišćavanje vazduha – bočni pogled . br. crteža 01.02.00 4. Dispozicija temelja ................................................................................... br. crteža 01.03.00

______

Ukupno 23

Page 3: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Strana 2 / 17

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU IVAN VASILJEVIĆ 415/97

2. Proraĉun

2.1 Ulazni podaci

Zapreminski protok vazduha na ulazu : 1V = 1000 m

3/h

2V = 1500 m

3/h

3V = 2000 m

3/h

Masena koncentracija ĉestica u vazduhu : M1 = 0.07 kgĉ/kgv

M2 = 0.10 kgĉ/kgv

M3 = 0.12 kgĉ/kgv

Pad pritiska na haubi : ph1 = 15 Pa

ph2 = 20 Pa

ph3 = 30 Pa Tip ciklona : SDK – CN 33

Gustina ĉestica ĉvrste faze u vazduhu ĉ = 2000 kg/m3 .

Granulometrijski sastav : 0 ... 15 m 10 %

15 ... 50 m 16 %

50 ... 85 m 24 %

85 ... 130 m 22 %

130 ... 175 m 12 %

175 ... 200 m 16 %

2.2 Dimenzionisanje ciklona

2.2.1 Izbor ciklona Usvaja se SDK – CN 33 .

2.2.2 OdreĊivanje preĉnika ciklona

. mm 890 Dseusvaja 89.036002

450044

mv

VD

o

Gde su : h

mVVVV

3

321 4500200015001000 - ukupni protok kroz ciklon

s

mvo 2 - preporuĉena brzina u najvećem popreĉnom preseku za tip SDK – CN 33 [1] str. 48.

Page 4: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Strana 3 / 17

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU IVAN VASILJEVIĆ 415/97

2.2.3 Ostale mere ciklona [1] Tab. P.6.7. str. 124.

Visina : ulaznog otvora a = ( 0.535 ) ,

a = 0.535D = 0.535890 = 476 mm

izlaznog cilindra hi = 0.535D ,

hi = 0.535890 = 476.15 mm = 476 mm

cilindriĉnog dela Hc = 0.535 D ,

Hc = 0.535 890 = 476.15 mm = 476 mm

konusnog dela Hk = 3 D ,

Hk = 3 890 = 2670 mm

celog ciklona Ht = 3.8 D ,

Ht = 3.8 890 = 3382 mm . Unutrašnji preĉnik :

izlazne cevi

Di = 0.334 D = 0.334 890 = 297 mm ,

otvora za izbacivanje prašine

di = 0.334 D = 0.334 890 = 297 mm.

Širina ulaznog otvora b = 0.264 D ,

b = 0.264 890 = 235 mm .

Duţina ulaznog otvora l = 0.6 D = 0.6 890 = 534 mm .

Ostale mere [3] : D1 = 1.5 D =1.5 890 = 1335 mm ,

0.8 D1 = 0.8 1335 = 1068 mm ,

( 0.2 ... 0.5 ) D1 = 0.3 1335 = 400 mm ,

0.1 D = 0.1 890 = 89 mm ,

= 60

Slika 2.1 – Ciklon

2.3 Preĉnik hipotetiĉkog zrna

Površina kontakta sa mešavinom

2 4476.067.289.0 mHHDhHDS ckitf .

Ulazna površina

2 1118.0235.0476.0 mbaSu .

71.01118.02

401.0

2

u

ff

S

SC , 0.96 78.3

2

2972

235

2

890

2

22

ii

o

D

bD

r

r [3]

Gde je : Cf 0 01. - koeficijent trenja za ĉelik [3] .

Brzina na ulazu u ciklon s

m

ba

Vvu 17.11

3600235.0476.0

4500

.

Page 5: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Strana 4 / 17

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU IVAN VASILJEVIĆ 415/97

Prva metoda

. 37.5 1037.517.1196.0890.01.0670.22000

101.1878.3

1

3600

4500

9

1.0

9

6

22

6

1%50

221%50

mmd

vDH

r

rV

dukč

f

o

i

Druga metoda

. 73.3 1073.317.1196.0476.0476.0670.22000

101.1878.3

1

3600

4500

2

9

2

9

6

22

6

2%50

222%50

mmd

vhHH

r

rV

duickč

f

o

i

Treća metoda

. m 31032

2

103.17

101.18

2000

2670

300

8905.1 6

6

6

%50

,

,

,

50%50

md

v

v

D

Ddd

n

no

o

f

nf

čn

n

Preĉnik hipotetiĉkog zrna

. 43

373.337.5

3

%502%501%50

%50 mddd

d n

Gde su : d50 = 1.5 m – preĉnik hipotetiĉkog zrna eksperimentalnog ciklona tipa SDK – CN 33 [1] Slika P.6.3 str. 124.

D = 300 mm – preĉnik eksperimentalnog ciklona [1] Slika P.6.3 str. 124.

ĉ = 2670 kg/m3 – gustina kvarcne prašine [1] Slika P.6.3 str. 124.

f = 17.3 10-6

Pa s – dinamiĉka viskoznost vazduha za eksperimentalni ciklon

vo = 2 m/s – brzina u najvećem preseku ciklona [1] str. 48.

2.4 Frakciona efikasnost ciklona i totalni stepen odvajanja Ciklon SDK – CN 33 , D = 890 mm Tabela 2.1 – Frakcione efikasnosti

Interval veliĉine ĉestice

d [m]

Srednji preĉnik ĉestice

dsr [m]

Udeo intervala

[%]

Frakciona efikasnost

Ei [%]

0 ... 15 7.5 10 94

15 ... 50 32.5 16 99.8

50 ... 85 67.5 24 100

85 ... 130 107.5 22 100.0

130 ... 175 152.5 12 100.0

175 ... 200 187.5 16 100.0

100

Page 6: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Strana 5 / 17

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU IVAN VASILJEVIĆ 415/97

%44.9910016.010012.010022.0

10024.08.9916.0941.06

1

i

ii EE

Dijagram 2.1 – Frakcione efikasnosti za SDK – CN 33

2.5 Pad pritiska pri prolasku vazduha kroz ciklon Prva metoda

2

vp

2

tof11,C Pa 1267

2

72.10205.1338.18

2

gde je : koeficijent lokalnog otpora ,

338.1806928.0

1118.021

0742.0

5625.096.0212121

2

2

2

2

1

i

u

m

o

S

S

r

r

izlazna površina ,

2

22

06928.04

297.0

4m

DS i

i

srednji polupreĉnik ,

m

D

r

i

m 0742.02

2

297.0

2

2 , mbD

ro 5625.02

235.0

2

89.0

22

gustina vazduha ( t = 20 C , p = 1.01325 bar ) [2] Tab. 3.10 str. 29.

f = 1.205 3m

kg

brzina ,

s

mvv

v

vuto

u

to 72.1017.1196.096.0 96.0 .

Page 7: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Strana 6 / 17

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU IVAN VASILJEVIĆ 415/97

Druga metoda

Pav

p tofC 1403

2

72.10205.127.20

2

22

22,

gde je : koeficijent lokalnog otpora

27.2006928.0

1118.0442

i

u

S

S

Treća metoda

Pav

p ofC 1446

2

2205.1600

2

22

33,

gde je : koeficijent lokalnog otpora

6003 c za ciklon tip SDK – CN 33 [1] Tab. 6.3 str. 51.

Usvaja se pad pritiska pC = min (pC,1 ; pC,2 ; pC,3 ) = pC,1 = 1267 Pa .

2.6 Dimenzionisanje cevne mreže

Slika 2.2 – Šema postrojenja

2.6.1 Brzina taloženja najvećih ĉestica

s

m

dv

Ar

dgAr

č

t

f

fčč

07.110200

1006.153.14Re

3.149.13

574

9.13Re

84000574205.1

205.12000

1006,15

1020081.9

6

6

715.0715.0

26

36

2

3

gde je : preĉnik najvećih ĉestica prašine dĉ = 200 m .

2.6.2 Preĉnici cevi i brzine

Preporuĉena brzina strujanja vazduha je v = 10 20 m/s [3] te se usvaja

brzina vazduha do ciklona v = 15 m/s i

brzina strujanja vazduha iza ciklona v = 11 m/s .

Deonica Oznaka

H1-A 1

H2-A 2

H3-B 3

A-B 4

B-C 5

D-E 6

Page 8: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Strana 7 / 17

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU IVAN VASILJEVIĆ 415/97

DEONICA 1 ( H1 – A )

h

mV

3

1 1000

, s

m 15v2 , mmm

v

Vd 153 153.0

360015

100044

1

1

1

Usvaja se cevovod preĉnika 150 mm .

s

m

d

Vv st 71.15

3600150.0

10004422

1

1

,1

DEONICA 2 ( H2 – A )

h

mV

3

2 1500

, s

m 15v2 , mmm

v

Vd 188 188.0

360015

150044

2

2

2

Usvaja se cevovod preĉnika 183 mm . s

m

d

Vv st 84.15

3600183.0

15004422

2

2

,2

DEONICA 3 ( H3 – B )

h

mV

3

3 2000

, s

m 15v3 , mmm

v

Vd 217 217.0

360015

200044

3

3

3

Usvaja se cevovod preĉnika 207 mm .

s

m

d

Vv st 5.16

3600207.0

20004422

3

3

,3

DEONICA 4 ( A – B )

h

mVVV

3

214 250015001000

, s

m 15v4

mmmv

Vd 242 242.0

360015

250044

4

44

Usvaja se cevovod preĉnika 254 mm .

s

m

d

Vv st 7.13

3600254.0

25004422

4

4,4

DEONICA 5 ( B – C )

h

mVVVV

3

321 4500200015001000

, s

mv 155

mmmv

Vd 325 325.0

360015

450044

5

5

Usvaja se cevovod preĉnika 310 mm .

s

m

d

Vv st 5.16

310.0

45004422

5

,5

DEONICA 6 ( D – E )

h

mVVVV

3

321 4500200015001000

, s

mv 116

Page 9: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Strana 8 / 17

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU IVAN VASILJEVIĆ 415/97

mmmv

Vd 380 380.0

360011

450044

6

5

Usvaja se cevovod preĉnika 388 mm .

s

m

d

Vv st 57.10

388.0

45004422

5

,5

2.6.3 Lokalni otpori Koleno : = 90 , R = 1D , k = 0.23 za sve deonice [1] Tab. P.11.10.8 str. 170.

Manja raĉva : = 30 [1] Tab. P.11.10.10 str. 171.

mm

tg

xR 400

2

102

1832541

34.0254

150

52.0254

183

22

4

11

22

4

2

d

d

S

S

d

d

S

S

B

P

Slika 2.3 – Račva

; 4.02500

1000

4

11 V

V

Q

QB

15.0 , 8.0 ,

S

S,

S

S PT1BT1

1B1p

Q

Qza B

Veca raĉva : = 30 [1] Tab. P.11.10.10 str. 171. mm

tg

xR 500

2

72

2543102

Sp/S = (d4/d5)2 = (254/310)

2 = 0.67 SB/S = (d3/d5)

2 = (207/310)

2 = 0.44

; 44.04500

2000

5

32 V

V

Q

QB

1.0 , 8.0 ,

S

S,

S

S PT2BT2

2B2p

Q

Qza B

Difuzor 1: na ulazu u ciklon [1] Tab. P.11.10.1 str. 167. – kvadratni – Slika 2.4 – Difuzor Slika 2.5 – Konfuzor

19.030 i 5.1n se 48.131025.0

235476

25.01,22

51

2

difusvaja

d

ba

S

Sn

mm

tg

xD 300

2

302

3104761

S , d , V 2 2 2 S , d , V

3 3 3 S , d , V

1 1 1 S , d , V

x1

xi xi

Page 10: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Strana 9 / 17

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU IVAN VASILJEVIĆ 415/97

Difuzor 2: posle izlaska iz ciklona [1] Tab. P.11.10.1 str. 167. – okrugli –

15.030 se 7.1297

388)( 2,2

226

1

2 dif

i

usvajaD

d

S

Sn mm

tg

xD 170

2

302

2973882

Difuzor 3: na izlazu iz ventilatora ( potisni deo ) [1] Tab. P.11.11 str. 177. za tip 36.050 / T [1] Tab. P.11.10.1 str. 167. – kvadratni –

14.030 se 6.1361205

4

388

43,

22

6

1

2

dif

BA

usvajaFF

d

S

Sn

mm

tg

xD 340

2

302

2053883

Difuzor 4: sa zaštitnom kapom [1] Tab. P.11.10.3 str. 167.

usvaja se 6.0 1 4, difD

l

Slika 2.6 – Difuzor sa zaštitnom kapom Konfuzori 1, 2, 3 : haube ( usisnici ) H1 , H2 , H3 [1] Tab. P.11.10.5 str. 169.

usvaja se 09.0 45 i 1 konf,123 D

lk

Konfuzor 4: na ulazu u vetilator ( usisni deo ) [1] Tab. P.11.11 str. 177. za tip 36.050 / T [1] Tab. P.11.10.6 str. 169

047.0 2nza i 02 se 45.1322

3884,

22

6

2

1

konf

A

usvajaR

d

S

Sn

mm

tg

xK 190

2

202

3223884

.

2.6.4 Koeficijent otpora trenja na pravolinijskom delu cevovoda po deonicama

019.0150.0

001.0013.0

001.0013.0

1

1 d

018.0183.0

001.0013.0

001.0013.0

2

2 d

017.0207.0

001.0013.0

001.0013.0

3

3 d

016.0254.0

001.0013.0

001.0013.0

4

4 d

016.0310.0

001.0013.0

001.0013.0

5

5 d

015.0388.0

001.0013.0

001.0013.0

6

6 d

Page 11: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Strana 10 / 17

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU IVAN VASILJEVIĆ 415/97

2.6.5 Dužine deonica Saglasno kotama na crtezu 01.00.00 “Aksonometrijski prikaz postrojenja”

2

1

,1

i

il 1.35m + 1.6m = 2.95m

2

1

,2

i

il 1.817m + 1.817m = 3.63m

2

1

,3

i

il 1.793m + 1.465m = 3.26m

2

1

,4

i

il 0.846m + 3.246m = 4.09m

4

1

,5

i

il 1.19m + 2.38m + 1.88m + 1.19m = 6.64m

6

1

,6

i

il 0.476m + 1.224m + 1.612m + 2.25m + 3.612m = 9.17m

2.6.6 Suma lokalnih otpora po deonicama

12.18.023.009.01123,

3

1

,1

BTkkonf

i

i

47.015.023.009.01123,

3

1

,2

PTkkonf

i

i

12.18.023.009.02123,

3

1

,3

BTkkonf

i

i

33.01.023.02

2

1

,4

PTk

i

i

88.019.023.033 1,

4

1

,5

difk

i

i

86.16.014.0047.015.023.044 4,3,4,2,

8

1

,5

difdifkonfdifk

i

i

2.6.7 Pad pritiska pri strujanju vazduha po deonicama

Pav

ld

pstf

i

i

i

iv 2222

71.15205.112.195.2

150.0

019.0

2

22

,12

1

,1

2

1

,1

1

1

1,

Pav

ld

pstf

i

i

i

iv 1252

84.15205.147.063.3

183.0

018.0

2

22

,22

1

,2

2

1

,2

2

22,

Pav

ld

pstf

i

i

i

iv 2282

5.16205.112.126.3

207.0

017.0

2

22

,34

1

,3

3

1

,3

3

33,

Pav

ld

pstf

i

i

i

iv 672

7.13205.133.009.4

254.0

016.0

2

22

,42

1

,4

2

1

,4

4

44,

Pav

ld

pstf

i

i

i

iv 2002

5.16205.188.064.6

310.0

016.0

2

22

,57

1

,5

4

1

,5

5

5

5,

Pav

ld

pstf

i

i

i

iv 1502

57.10205.186.117.9

388.0

015.0

2

22

,57

1

,5

4

1

,5

5

5

6,

Page 12: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Strana 11 / 17

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU IVAN VASILJEVIĆ 415/97

2.6.6 Koncentracije ĉvrste faze po deonicama

v

č

kg

kgM 07.01 ,

v

č2

kg

kg 10.0M ,

v

č

kg

kgM 12.03 ,

v

č

kg

kg

VV

VMVMM 0.088

15000001

50010.1000010.07

21

2211

4

,

v

č

kg

kg

VV

VMVMM 0.102

20002500

20000.1225000.088

34

33445

v

č

kg

kgMM 0.000670.9944-10.11E-156 .

2.6.7 Faktor povećanja pritiska usled postojanja ĉestice ĉvrste faze u struji vazduha [1] str.105.

4.1 1 7.6

0 cos2

150.081.9

71.1502.0

cos2

02.0 1

2

1

2

,1

1

kd

g

v st

4.1 1 6.5

0 cos2

183.081.9

84.1502.0

cos2

02.0 2

2

2

2

,2

2

kd

g

v st

4.1 1 3.5

0 cos2

207.081.9

5.1602.0

cos2

02.0 3

2

3

2

,3

3

kd

g

v st

4.1 1 3

0 cos2

254.081.9

7.1302.0

cos2

02.0 4

2

4

2

,4

4

kd

g

v st

4.1 1 5.3

0 cos2

310.081.9

5.1602.0

cos2

02.0 5

2

5

2

,5

5

kd

g

v st

4.1 1 17.1

0 cos2

388.081.9

57.1002.0

cos2

02.0 6

2

5

2

,5

6

kd

g

v st

2.6.8 Pad pritiska usled postojanja ĉestice ĉvrste faze u struji vazduha po cevnim deonicama

PaMkpp vč 24407.04.112221 111,1,

PaMkpp vč 14310.04.111251 222,2,

PaMkpp vč 26612.04.112281 333,3,

PaMkpp vč 75088.04.11671 444,4,

PaMkpp vč 228102.04.112001 555,5,

PaMkpp vč 15000067.04.111501 666,6,

Page 13: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Strana 12 / 17

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU IVAN VASILJEVIĆ 415/97

2.6.9 Pad pritiska usled postojanja geodezijske visine po cevnim deonicama

Pavv

vMghp

tst

st

fgg 33.107.171.15

71.1507.0205.181.95.1

,1

,1

11,1,

Pavv

vMghp

tst

st

fgg 53.207.184.15

84.1510.0205.181.92

,2

,2

22,2,

Pavv

vMghp

tst

st

fgg 307.15.16

5.1612.0205.181.92

,3

,3

33,3,

Pa 0p 4,g

Papg 05,

Pavv

vMghp

tst

st

fgg 008.007.157.10

57.1000067.0205.181.997.0

,6

,6

66,6,

2.6.10 Kritiĉna brzina strujanja vazduha po deonicama

s

mdgMv

f

čkr 4

205.1

2000150.081.907.03.03.0 111,

s

mdgMv

f

čkr 17.5

205.1

2000183.081.910.03.03.0 222,

s

mdgMv

f

čkr 03.6

205.1

2000207.081.912.03.03.0 333,

s

mdgMv

f

čkr 7.5

205.1

2000254.081.9088.03.03.0 444,

s

mdgMv

f

čkr 8.6

205.1

2000310.081.9102.03.03.0 555,

s

mdgMv

f

čkr 6.0

205.1

2000388.081.900067.03.03.0 666,

2.6.11 Ukupan pad pritiska po deonicama

Papppp gHč 33.26033.1152441,1,1,1

Papppp gHč 53.16553.2201432,2,2,2

Papppp gHč 2993302663,3,3,3

Papp č 754,4

Papp č 2285,5

Papppp Cgč 14171267008.01506,6,6

2.6.12 Ukupan pad pritiska u cevovodu

Papppppu 33.198014172287533.2606541

Page 14: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Strana 13 / 17

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU IVAN VASILJEVIĆ 415/97

2.7 Proraĉunska tabela Tabela 2.7.1 – Proračunski rezultati

Redni broj

Deonica l

[m] V

[m3

/h]

d [mm]

v [m/s]

/d [m

-1]

pv [Pa]

1 H1 – A 2.95 1.12 1000 150 15.71 0.126 222

2 H2 – A 3.63 0.47 1500 183 15.84 0.098 125

3 H3 – A 3.26 1.12 2000 207 16.5 0.082 228

4 A – B 4.09 0.33 2500 254 13.7 0.062 67

5 B -- C 6.64 0.88 4500 310 16.5 0.051 200

6 C -- E 9.17 1.86 4500 388 10.57 0.038 150

Tabela 2.7.1 – Proračunski rezultati ( nastavak )

Redni broj

vkr [m/s]

k M

[kgč /kgv] pč

[Pa] pg

[Pa] pH

[Pa] p

[Pa]

1 4 1.4 0.07 244 1.33 15 260.33

2 5.17 1.4 0.10 143 2.53 20 165.53

3 6.03 1.4 0.12 266 3 30 299

4 5.7 1.4 0.088 75 0 75

5 6.8 1.4 0.102 228 0 228

6 0.6 1.4 0.00067 150 0.008 1267 1417

Ukupno :

1980.33Pa

2.8 Uravnotežavanje cevne mreže S obzirom na postojanje razliĉitih padova pritisaka u p1 , p2 i p3 potrebno je izraĉunati razliku p u pravolinijskom i boĉnom delu raĉve :

deonica H1 – A i H2 – A : PapppD 9533.16533.260212 .

Kako je p1 > p2 to se blenda ugraĊuje u deonicu 2 ( H2 – A ) .

Zatim se odreĊuje koeficijent lokalnog otpora koji pri datim uslovima stvara pad pritiska za pD = 95 Pa :

627.084.15205.1

952222

,2

stf

DD

v

p

.

Usvaja se blenda sa centralno postavljenim otvorom : 2

1

2 75.01

64.0

D

d

S

S

nD [1] Tab. P.11.10.11. str. 176.

Otvor blende mmDd 5.15875.018375.03 gde je D3 = 183 mm .

deonica H3 – A i H1 – B : PappppD 33.362997533.260)( 3143 .

Kako je p1 +p4 > p3 to se blenda ugraĊuje u deonicu 3 ( H3 – B ) .

Zatim se odreĊuje koeficijent lokalnog otpora koji pri datim uslovima stvara pad pritiska za pD3 = 36.33 Pa :

22.05.16205.1

33.362222

,3

stf

DD

v

p

.

Usvaja se blenda sa centralno postavljenim otvorom : 2

1

2 85.01

22.0

D

d

S

S

nD [1] Tab. P.11.10.11. str. 176.

Otvor blende mmDd 8.19075.020785.03 gde je D3 = 207 mm .

Page 15: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Strana 14 / 17

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU IVAN VASILJEVIĆ 415/97

2.9 Izbor ventilatora i elektromotora

2.9.1 Napor ventilatora

PaHHHHHH PPiPCMv 33.203050()()33.1980()1.11.1 1

gde je : HM1 = (15) Pa - gubitak pritiska u prvoj mašini magistralnog cevovoda sa koje se vrši aspiracija je već uraĉunat u deonici H1 – A

HC = 1980.33 Pa - ukupan gubitak pritiska u cevovodu Hp = (1267) Pa - gubitak pritiska u preĉistaĉu ( ciklonu ) je već uraĉunat

2

2

if

ii

vH

- pad pritiska na izlazu i = dif,3 = 0.6 vec je uracunat u Hc

Hpp = 50 Pa - preporuĉeni maksimalni podpritisak u pogonu zbog spreĉavanja izlaska prašine van pogona i smanjenja gubitaka toplote u hladnim danima

2.9.2 Protok koji treba da ostvari ventilator

h

mQQQ iN

i

iMV

33

11

,

3

1

, 48753754500

Gde je : ukupna korisna koliĉina vazduha koju treba otsisati sa mašina

h

mQQQQ MMM

i

iM

3

3,2,1,

3

1

, 4500200015001000

,

koliĉina vazduha koji uĊe kroz nezaptivena mesta na cevovodu i aparatu

h

mQQQQ NNN

i

iN

3

3,2,1,

3

1

, 3750150225

,

koliĉina vazduha koji uĊe kroz nezaptivene delove cevovoda je 5% od ukupne korisne koliĉine vazduha koju treba odsisati sa mašina

h

mQQ

i

iMN

33

1

,1, 225450005.005.0

,

koliĉina vazduha koji ulazi u ciklon kroz nezaptivene delove zvezdastog dozatora

h

m 150Q

3

2,N ,

koliĉina vazduha koji ulazi kroz filter, kada bi stajao umesto ciklona

h

m 0Q

3

3,N .

2.9.3 Potrebna snaga na vratilu ventilatora

kWHQ

NV

VVVR 35.3

82.010003600

33.20304875

1000

Gde je koeficijent korisnog dejstva ventilatora 85.065.0V , usvaja se V = 0.82

[1] Slika P.11.12.4 str. 182.

2.9.4 Snaga elektromotora za pogon ventilatora

kWN

kN VRM 4

97.097.0

35.315.1

21

Gde je : koeficijent koji uzima u obzir gubitke u leţajevima 97.01 ,

koeficijent korisnog dejstva za prenos klinastim (trapeznim) kaišem 98.096.02 ,

usvaja se 97.02 ,

koeficijent sigurnosti za snage od 2 do 5 kW k = 1.15 [1] str. 112.

Page 16: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Strana 15 / 17

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU IVAN VASILJEVIĆ 415/97

2.9.5 Standardizacija Iz kataloga proizvoĊaĉa [1] P.11.12.4 str. 182. usvaja se centrifugalni ventilator tipa 36.050 / T sledećih karakteristika :

protok Q = 4875 m3/h ,

napor H = 2500 Pa ,

broj obrtaja n = 2240 o/min ,

stepen korisnosti = 0.82 ,

snaga elektromotora NM = 7.5 kW ,

snaga na vratilu ventilatora NVR = 5 kW .

Dijagram 2.2 – Karakteristika centrifugalnog visokopritisnog ventilatora tip 36.050 / T [1]

Page 17: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Strana 16 / 17

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU IVAN VASILJEVIĆ 415/97

3. PREDMER I PREDRAĈUN

Page 18: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Strana 17 / 17

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU IVAN VASILJEVIĆ 415/97

4. LITERATURA 1. M. Bogner, D. Vuković : “Problemi iz mehaniĉkih i hidromehaniĉkih operacija”, Mašinski fakultet, Beograd, 1991. 2. Đ. Kozić, B. Vasiljević, V. Bekavac : “Priruĉnik iz termodinamike”, Mašinski fakultet, Beograd, 1991. 3. D. Vuković : “Predavanja iz Mehaniĉkih i hidromehaniĉkih aparta” 4. M. Bogner : "Mehaniĉke operacije", Nauĉna knjiga, Beograd, 1987.

Page 19: 169270PRORAČUN I DIMENZIONISANJE INDUSTRIJSKOG  POSTROJENJA ZA OTPRAŠIVANJE I  PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA068-Proracunbayervstdfcvsdtvcsvdftbvcvtbvcsvtbvseryt nbumnysndbys

MEHANIĈKI I HIDROMEHANIĈKI APARATI I MAŠINE Strana 18 / 17

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU IVAN VASILJEVIĆ 415/97

Comment [MJ1]: Page: 32