. TÍNH TOÁN TẢI LƯỢNG KHÔNG KHÍ
tính toán khí động hệ thống hút
TÍNH TOÁN KHÍ ĐỘNG HỆ THỐNG HÚT TIẾT DIỆN ĐƯỜNG ỐNG
- Vận tốc khí trong ống hút hơi khí độc: theo vận tốc kinh tế v= 10~12 m/s. - Vận tốc khí trong ống hút bụi:
Khi μ ≤ 1 v = (1,2~1,3) . vt (m/s) Khi μ = 2 v = (1,5) . vt (m/s)
μ ? Hệ số vận chuyển, là trọng lượng các hạt bụi trong 1 kg không khí.
Vt – Vận tốc treo của hạt bụi. Theo kinh nghiệm v = 16 ~ 20 m/s (cho không khí lẫn bụi).
Hay tra bảng trong các sổ tay thiết kế. Tiết diện đường ồng :
TỔN THẤT ÁP SUẤT TRONG ĐOẠN ỐNG
Áp suất tương đối của không khí trong ống tại một điểm: Pi = Pt + Pd
Pt – Áp suất tĩnh. Pd – Áp suất động.
Trong ống dẫn không khí, dòng không khí chuyển động từ nơi có áp suất cao tơi nơi có áp suất thấp. Chênh lệch áp suất giữa tiết diện vào và ra là tổn thất áp suất của đoạn ống. Nó là thông số chỉ thị năng lượng bị tiêu hao trong đoạn ống vì ma sát của không khí với thành ống và với nhau.
Δp = P1 – P2 = Δpms + Δpcb (Pa). Δpms – Trở lực ma sát (pa).
Δpms = R . ΣL (Pa).
ΣL – Tổng chiều dài đoạn ống (m).
R – Trở lực đơn vị tính cho mỗi mét ống (Pa/m).
Δpcb – Trở lực cục bộ (Pa).
? - Hệ số sức cản cục bộ. Tra bảng trong các số tay thiết kế. v – Tốc độ không khí trong ống (m/s).
ρ - Mật độ không khí (kg/m3). d – Đường kính ông dẫn (m).
Pd – Áp suất động của dòng khí (Pa). λ - Hệ số ma sát.
Khi 4 . 103 ≤ Re ≤ 6. 104
Khi 6. 104 ≤ Re ≤ 109
Hiệu chỉnh ảnh hưởng của độ nhám tuyệt đối của ống và nhiệt độ không khí khác được tính theo công thức:
Rt = R . n . ?
n – Hệ số hiệu chỉnh kể tới nhiệt độ không khí ≠ 20OC. ? - Hệ số hiệu chỉnh độ nhám tuyệt đối của ống ≠ 0,1 mm
Với ống vuông hay chữ nhật, người ta tính đường kính tương đương theo:
Kích thước này chỉ dùng để tra hay tính hệ số trở lực ma sát. Không dùng để tính lưu lượng.
TỔN THẤT ÁP SUẤT TRONG HỆ THỐNG ỐNG
Trong hệ thống hút không khí có nhiều nhánh ống rẽ, cần thiết phải tính trở lực cho mọi đoạn ống có tiết diện không đổi, các chi tiết đổi tiết diện, các chạc ba, chạc tư theo mọi hướng rẽ của đường ống từ miệng hút tới miệng thải khí. Trở lực của hệ thống sẽ là trở lực trên tuyến từ một miệng hút nào đó tới miệng thải khí có trị số lớn nhất.
Trên các nhánh khác, người ta phải lắp đặt các van tiết lưu để hiệu chỉnh lưu lượng cho đúng với yêu cầu tính toán.
Trở lực hệ thống hút bụi cần được hiệu chỉnh theo hệ số vận chuyển bụi trong khí thải μ.
Khi μ < 0,01 (≈ 12.000 mg/m3) thì coi như không khí không chứa bụi. Trở lực hệ thống bằng trở lực hệ thống chỉ hút không khí.
Δp = Δpht
Khi μ ? 0,01 Trở lực hệ thống hiệu chỉnh theo công thức sau: Δp = Δpht . (1+k.μ) ? . μ .ρκκ . g (Pa)
μ ? Hệ số vận chuyển.
k - Hệ số tỷ lệ, phụ thuộc vào loại vật liệu. (tra bảng). h - Độ chênh cao của đoạn ống . (m).
ρκκ ? Mật độ của không khí. g – Gia tốc trọng trường.
TUẦN TỰ TÍNH TỔN THẤT ÁP SUẤT TRONG HỆ THỐNG ỐNG
Bước 1: Xác định lưu lượng hút của các điểm và lưu lượng tổng cộng của hệ thống. Bước 2: Vạch tuyến ống từ điểm bất lợi nhất tới vị trí đặt quạt và thiết bị xử lý. Bước 3: Vạch tuyến ống từ các điểm còn lại tới tuyến ống chính.
Bước 4:
- Vẽ sơ đồ không gian toàn bộ tuyến ống.
- Đánh số các điểm trên tuyến; ghi chiều dài các đoạn ống có lưu lượng và vận tốc không đổi; Ghi vận tốc thiết kế dự kiến.
- Tính trở lực các đoạn ống và chọn cấu tạo các chi tiết trên hệ thống (cút; chạc ba; chạc tư…).
Bước 5: Tích hợp trở lực theo các tuyến và chọn tuyến có trở lực cao nhất. Bước 6: Tính độ mở và cấu tạo các van hay ống tiết lưu cho các nhánh còn lại.
