Α ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΕΝΟΥ (Σηµειώσεις από το βιβλίο του STOESS)

ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑΤΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΠΝΕΥΜΑΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ Για τον σχεδιασµό πνευµατικών µεταφορέων έχουν γίνει πολλές προσπάθειες να δοθούν θεωρητικοί τύποι, δεν υπήρξε όµως σοβαρή µεταφορά της πράξης στη θεωρία δεδοµένου ότι οι παράµετροι (πυκνότης υλικού, µέγεθος και σχήµα σωµατιδίων, περιεχόµενη υγρασία, διάταξη σωληνώσεων, πυκνότητα αέρα,...) συνδυαζόµενες δίνουν απεριόριστη ποικιλία. Κατωτέρω δίνονται πληροφορίες και παραδείγµατα υπολογισµού που βασίζονται µόνο στην εµπειρία. Α ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΕΝΟΥ (Σηµειώσεις από το βιβλίο του STOESS) Τα συστήµατα κενού λειτουργούν µε αρνητικές πιέσεις (δηλ. µικρότερες από 14,7 psia) µέχρι 12 inhg. Πέραν αυτής της αρνητικής πίεσης ο αέρας χάνει τα χαρακτηριστικά του µεταφοράς. Μέχρι την πίεση αυτή είναι δυνατή η σχεδίαση των συστηµάτων. Πρέπει όµως να ληφθεί υπόψη ότι δεν µπορεί να προβλεφθεί ο τρόπος που δρα το υλικό υπό την επίδραση του αέρα. Γιαυτό µεγάλο ρόλο παίζει η εµπειρία. Για τον προσδιορισµό της ισχύος, της παροχής αέρα και της πίεσης έχουν γίνει πολλές και διάφορες προσεγγίσεις. Η εµπειρική προσέγγιση χρησιµοποιεί δύο παράγοντες : Τον κορεσµό (saturation) : όγκος αέρα που απαιτείται για τη µεταφορά της µονάδας µάζης του υλικού ανά λεπτό Το hp/ton : ( ισχύς που απαιτείται για τη µεταφορά ενός ton (2000 lb) υλικού σε µια ώρα ). Από τη συσχέτιση των δυο αυτών παραγόντων προκύπτει ότι το κενό λειτουργίας του συστήµατος εχει σχέση µε το λόγο hp/ton / saturation. Χαµηλοί λόγοι φανερώνουν χαµηλό κενό, υψηλοί λόγοι φανερώνουν υψηλό κενό. Επιπλέον αυτό δείχνει ότι όσο πυκνότερο είναι το µεταφερόµενο ρεύµα, (περισσότερο υλικό ανά µονάδα παροχής αέρα), τόσο υψηλότερο είναι το κενό. Κατά µήκος της γραµµής µεταφοράς η πίεση του αέρα µειούται λόγω απωλειών, η πυκνότητα οµοίως µειούται και συνεπώς η ταχύτητα αυξάνει. Γιαυτό ενίοτε είναι απαραίτητο να αυξάνει η διάµετρος του σωλήνα, ώστε η ταχύτητα να παραµένει σε όρια λειτουργικότητας. Ο σχεδιασµός ενός συστήµατος κενού µε βάση τον κορεσµό, προσδιορίζεται από το υλικό που θα µεταφερθεί, την παροχή του και το µήκος της γραµµής µεταφοράς. Στον κατωτέρω Πίνακα κορεσµού έχουν ληφθεί υπόψη: καµπύλες που προκαλούν αλλαγή της διεύθυνσης της γραµµής κατά 120 ο ανά 100ft µήκους γραµµής οι απώλειες της βαλβίδας εκφόρτωσης κάτω από τον διαχωριστή υλικούαέρα οι απώλειες στον διαχωριστή λόγω αναστροφής του αέρα ότι το υλικό πριν εισέλθει στη σωλήνωση βρίσκεται σε ηρεµία Για περισσότερες καµπύλες, αυξάνουµε το µήκος της γραµµής κατά 3 για κάθε ( ο ) επιπλέον. Η εσωτερική διάµετρος των σωλήνων µεταφοράς είναι 4 ή 5 ή 6. Για µεγαλύτερες διαµέτρους µπορεί να µειωθεί: ο κορεσµός και το hp/ton κατά 15%, σε σωλήνες 8 ο κορεσµός κατά 25% σε σωλήνες 10 35% σε σωλήνες 12 το hp/ton για τους σωλήνες αυτούς είναι δύσκολο να προσδιορισθεί, γιαυτό τέτοια δίκτυα σχεδιάζονται για κενό 12 Hg. 1

Μήκος µεταφοράς µέχρι 400ft. Για µεγαλύτερα µήκη ο κορεσµός (που δίδεται για 400ft ) πρέπει να αυξηθεί : κατά 17% για µήκος µεταφοράς 550ft κατά 30% «700ft κατά 41% «850ft κατά 50% «1000ft Αν το υλικό εισέρχεται στη σωλήνωση εν κινήσει (π.χ. πέφτοντας), ο κορεσµός µπορεί να µειωθεί κατά 10-15%. Αρχικά δεχόµαστε ότι για τη µεταφορά µέχρι : 12 tons/hr επαρκεί διάµετρος σωλήνων 4 ή 5 ή 6 25 ««8 40 ««10 Η µελέτη µιας γραµµής πνευµατικής µεταφοράς περιλαµβάνει τα ακόλουθα βήµατα: ΥΛΙΚΟ ΠΙΝΑΚΑΣ ΚΟΡΕΣΜΟΥ ΣΕ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΕΝΟΥ Πυκνότητα υλικού lb/ft3 kg/m3 ΑΠΟΣΤΑΣΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ (ft) 100 150 250 400 Κορεσ Κορεσ Κορεσ Κορεσ µός hp/ µός hp/t µός hp/ µός (ft3/(lb/ ton (ft3/(lb/ on (ft3/(lb/ ton (ft3/(lb/ min)) min)) min)) min)) hp/t on Ταχύτητα ft/s m/s Alum 50 800 3,6 4,5 3,9 5 4,3 5,7 4,7 6,3 110 33,6 Alumina 60 960 2,4 4 2,8 4,7 3,4 5,7 4 6,4 105 32,0 Carbonate, calcium 25_ 30 400-480 3,1 4,2 3,6 5 3,9 5,5 4,2 6 110 33,6 Cellulose acetate 22 352 3,2 4,7 3,5 5,1 3,8 5,7 4,1 6 100 30,5 Clay, air floated 30 480 3,3 4,5 3,5 5 3,9 5,5 4,2 6 105 32,0 Clay, water washed 40-50 640-800 3,5 5 3,8 5,6 4,2 6,5 4,5 7,2 115 35,1 Clay, spray dried 60 960 3,4 4,7 3,6 5,2 4 6,2 4,4 7,1 110 33,6 Coffee beans 42 672 1,2 2 1,6 3 2,1 3,5 2,4 4,2 75 22,9 Corn, shelled 45 720 1,9 2,5 2,1 2,9 2,4 3,6 2,8 4,3 105 32,0 Flour, wheat 40 640 1,5 3 1,7 3,3 2 3,7 2,5 4,4 90 27,5 Grits, corn 33 528 1,7 2,5 2,2 3 2,9 4 3,5 4,8 100 30,5 Lime, pebble 56 896 2,8 3,8 3 4 3,4 4,7 3,9 5,4 105 32,0 Lime, hydrated 30 480 2,1 3,3 2,4 3,9 2,8 4,7 3,4 6 90 27,5 Malt 28 448 1,8 2,5 2 2,8 2,3 3,4 2,8 4,2 100 30,5 Oats 25 400 2,3 3 2,6 3,5 3 4,4 3,4 5,2 100 30,5 Phosphate, trisodium 65 1040 3,1 4,2 3,6 5 3,9 5,5 4,2 6 110 33,6 Polyethylene pellets 30 480 1,2 2 1,6 3 2,1 3,5 2,4 4,2 80 24,4 Rubber pellets 40 640 2,9 4,2 3,5 5 4 6 4,5 7,2 110 33,6 Salt cake 90 1440 4 6,5 4,2 6,8 4,6 7,5 5 8,5 120 36,6 Soda ash, light 35 560 3,1 4,2 3,6 5 3,9 5,5 4,2 6 110 33,6 Soft feeds 20-40 320-640 3 4,2 3,4 4,5 3,7 5 4,2 5,5 110 33,6 Starch, pulverized 40 640 1,7 3 2 3,4 2,6 4 3,4 5 90 27,5 Sugar, granulated 50 800 3 3,7 3,2 4 3,4 5,2 3,9 6 110 33,6 Wheat 48 768 1,9 2,5 2,1 2,9 2,4 3,6 2,8 4,3 105 32,0 Wood flour 12 _ 20 192-320 2,5 3,5 2,8 4 3,4 4,9 4,4 6,5 100 30,5 1ft3=28,32 lt 1lb=0,454 kg 1 ft3/lb=62,335 lt/kg 2

Βήµα 1 Από τον ανωτέρω Πίνακα ορίζουµε, για το υλικό και την απόσταση στην οποία θέλουµε να µεταφερθεί, τον κορεσµό (ft 3 αέρα για κάθε lb του υλικού που πρέπει να µεταφέρεται ανά λεπτό) και το hp/ton ( την ισχύ σε hp που απαιτείται για να µεταφέρεται 1 ton (2000 lb) υλικού σε µια ώρα. Βήµα 2 Από την επιδιωκόµενη παροχή µάζης του συστήµατος (lb/min) και τον κορεσµό που προσδιορίσθηκε ανωτέρω υπολογίζεται η παροχή αέρα του συστήµατος (SCFM) : SCFM=κορεσµός* παροχή µάζης Βήµα 3 Από το SCFM που υπολογίσθηκε και την ταχύτητα (ft/sec) που δίνεται στον ανωτέρω Πίνακα για το υλικό µας υπολογίζεται η σταθερά σωλήνωσης (pipe constant) : Pipe constant=scfm/ταχύτητα Οι σταθερές για σωλήνες διαφόρων διαµέτρων και κατηγοριών δίδονται στον κατωτέρω Πίνακα. ΠΙΝΑΚΑΣ ΤΩΝ ΣΤΑΘΕΡΩΝ ΣΩΛΗΝΑ (PIPE CONSTANTS) Σταθερά σωλήνωσης Μέγεθος Schedule σωλήνα ( ) 5 10 30 40 3 3,6 3,5 3,07 3 ½ 4,8 4,6 4,05 4 6,1 5,9 5,3 5 9,4 9,2 8,4 6 13,5 13,2 12 7 16 8 23,2 22,7 21,3 10 34 12 47,8 Με βάση της σταθεράς σωλήνωσης που υπολογίζεται ως ανωτέρω προσδιορίζεται από τον Πίνακα η διάµετρος του σωλήνα και η κατηγορία του. Αν η σταθερά βρίσκεται µεταξύ δύο διαµέτρων, χρησιµοποιούµε το µεγαλύτερο µέγεθος σωλήνα, τη σταθερά του οποίου χρησιµοποιούµε για να υπολογίσουµε το SCFM από την ταχύτητα. Αν το µέγεθος του σωλήνα προκύπτει µεγαλύτερο από 12, το µέγεθος µπορεί να υπολογισθεί από τη σχέση : Εµβαδόν διατοµής (in 2 144 CFM ) = 60 ταχυτητα( fps) Βήµα 4 Το κενό στο οποίο λειτουργεί το σύστηµα στην ονοµαστική του δυνατότητα προσδιορίζεται από έναν συντελεστή που προκύπτει ως εξής : hp / ton Συντελεστής κενού= κορεσµο Το κενό προσδιορίζεται από τον κατωτέρω Πίνακα: Συντελεστής κενού < 1,3 1,3 1,4 1,4 1,5 1,5 1,6 >1,6 Κενό λειτουργίας (in Hg) 8 9 10 11 12 3

Βήµα 5 Με το SCFM που απαιτείται από το σύστηµα και µε το κενό στο οποίο θα λειτουργεί το σύστηµα, µπορούµε να υπολογίσουµε το µέγεθος του φυσητήρα που απαιτείται για να ενεργοποιηθεί το σύστηµα. Ο φυσητήρας προσδιορίζεται από την πραγµατική ποσότητα αέρα ACFM (Actual cfm) που είναι αυτή στις συνθήκες αναρόφησης. SCFM 30 ACFM = 30 ( κενο λειτουργιας ) Βήµα 6 Από τους καταλόγους των κατασκευαστών φυσητήρων, µε βάση το ACFM και το κενό λειτουργίας, προσδιορίζεται ο τύπος του φυσητήρα. Συνιστάται οι φυσητήρες στις πνευµατικές µεταφορές να λειτουργούν κατά 15% κάτω από τη µέγιστη ταχύτητα λειτουργίας που δίνει ο κατασκευαστής. Βήµα 7 Στους καταλόγους των φυσητήρων δίνεται η blower displacement (ft 3 /περιστροφή) και η επιτρεπόµενη ολίσθηση (slip allowance) σε rpm. Ετσι οι απαιτούµενες στροφές του φυσητήρα υπολογίζονται από τη σχέση : acfm rpm = + slip allowance blower displacement Αν οι στροφές που προκύπτουν ξεπερνούν τις (max συνιστώµενες 15% ), πρέπει να χρησιµοποιηθεί µεγαλύτερο µέγεθος φυσητήρα. Βήµα 8 Η απαιτούµενη ισχύς για την κίνηση του φυσητήρα υπολογίζεται από τη σχέση: κενο hp = rpm displacement( cf / r) 0.005 2 ή προσεγγιστικά από τη σχέση: κενο hp ( προσεγγιστικα) = ACFM 1.20 0.005 2 ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ Εστω ότι θέλουµε να υπολογίσουµε το σύστηµα µεταφοράς pebble lime µε ρυθµό 25 tons/hr (=50000lb/hr) µε γραµµή µεταφοράς, από φορτηγά αυτοκίνητα µε τα οποία προσκοµίζεται, σε οριζόντια απόσταση 180 ft και κατακόρυφη 70 ft. Η συνολική απόσταση µεταφοράς είναι 250 ft. 1. Σύµφωνα µε τα ανωτέρω, επιλέγεται κατ αρχήν σωλήνας 8 για την παροχή των 25 tons/hr. 1. Από τον πίνακα κορεσµού βρίσκουµε ότι για τη µεταφορά 1 lb pebble lime σε απόσταση 250 ft απαιτείται αέρας 3,4 ft 3, µε ταχύτητα 105 ft/sec, και 4,7hp/ton. Επειδή ο πίνακας ισχύει για σωλήνωση διαµέτρου 4 ή 5 ή 6, κάνουµε διόρθωση για τον σωλήνα των 8, δηλαδή µειώνουµε τον κορεσµό και το hp/ton κατά 15%. Αρα ο κορεσµός είναι 2,9 και το hp/ton 3,995. Επειδή το υλικό πέφτει από το αυτοκίνητο µέσα στη σωλήνωση, µπορεί να θεωρηθεί ότι είναι εν κινήσει εισερχόµενο στη γραµµή µεταφοράς. Αρα µπορούµε να µειώσουµε περαιτέρω τον κορεσµό κατά 10%, οπότε η τιµή του λαµβάνεται ίση µε 2,6. 2. Υπολογίζουµε το SCFM : SCFM=2,6*50000/60 =2160 3. Υπολογίζουµε τη σταθερά σωλήνωσης Pipe constant=scfm/ταχύτητα =2417/105 =20,6 4

Η τιµή αυτή είναι λίγο µικρότερη από τη σταθερά 21,3 του σωλήνα 8 κατηγορίας 30. εχόµαστε τελικά τον σωλήνα 8 κατηγορίας 30, από τη σταθερά του οποίου 21,3 υπολογίζουµε το νέο SCFM. SCFM=105*21,3= 2240 Ο κορεσµός προκύπτει τότε ίσος µε 2240*60/50000=2,7 4. Το κενό υπολογίζεται από τη σχέση: Κενό=3,995/2,7 = 1,48 Από τον Πίνακα προκύπτει ότι το σύστηµα θα λειτουργεί µε κενό 10 Hg. 5. Υπολογίζουµε τα ACFM : ACFM=2240*30/(30-10)=3360 6. Για τον προσδιορισµό του µεγέθους του φυσητήρα αναφερόµαστε στα στοιχεία καταλόγου ενός κατασκευαστή: Size Type Max. rpm cf/r Slip allowance 1626 400 480 9 67 rpm 1423 600 900 6,2 78 1220 600 1000 4 94 1024 3200 1260 3,3 173 1030 3200 1260 4,1 173 7. Για κάθε µέγεθος φυσητήρα, µε βάση τα στοιχεία του πίνακα και το ευρεθέν ACFM, προκύπτουν τα ακόλουθα : SIZE Απαιτούµενος αριθµός στροφών rpm Μέγιστος αριθµός στροφών (85% Max. rpm) 1626 3360 ACFM + 67 = 441 408 9 1423 3360 ACFM + 78 = 620 765 6,2 1220 3360 ACFM + 94 = 906 850 4 1024 3360 ACFM + 173 = 1158 1071 3,3 1030 3360 ACFM + 173 = 966 1071 4,1 Προκύπτει κατά συνέπεια ότι κατάλληλοι φυσητήρες είναι τα µεγέθη 1423, λειτουργώντας µε 620rpm, και 1030, µε 966 rpm. 8. Η απαιτούµενη ισχύς για κάθε έναν φυσητήρα προκύπτει από τη σχέση: Size 1423 : hp=620rpm*6.2cf/r*(10/2)*0,005= 96 bhp Size 1030 : hp=966rpm*4,1cf/r*(10/2)*0,005=99 bhp Συνεπώς µπορεί και η µια και η άλλη µονάδα να κινούνται µε κινητήρα ισχύος 100hp. Η ταχύτητα του κινητήρα µπορεί να είναι είτε 1000 είτε 1500 rpm, αλλά πρέπει να συνοδεύεται από κατάλληλο σύστηµα µετάδοσης µε ιµάντες. 2. Η περίπτωση αυτή θα εξετασθεί και µε τη µέθοδο των διαγραµµάτων που περιγράφεται στις σηµειώσεις. 1. Η πυκνότητα του υλικού είναι 55lb/ft 3. Από τον Πίνακα 1 προκύπτει ταχύτητα αέρα 6800ft 3 /min. 5

2. Εστω ότι η διάµετρος του σωλήνα είναι 4. Από το Chart 1, συνδέοντας µε ευθεία γραµµή την ταχύτητα 6800 µε τη διάµετρο 4, προκύπτει παροχή αέρα 570ft 3 /min. 3. Από το Chart 2, συνδέοντας µε ευθεία γραµµή την παροχή 570 µε τη δυναµικότητα του συστήµατος 50000, προκύπτει τιµή του solids ratio 18, η οποία είναι µεγαλύτερη από το συνιστώµενο όριο 15. Αρα επιλέγουµε µεγαλύτερη διάµετρο, έστω 8. Τότε επανερχόµενοι στα Chart 1 & 2 παίρνουµε παροχή αέρα 2300ft 3 /min και τιµή του solids ratio 5. 4. Από το Chart 3, µε τη διάµετρο 8 και την παροχή 2300, προκύπτει design factor 45. 5. Από το Chart 4 προκύπτει η πτώση πίεσης του συστήµατος ίση µε 3,2lb/in 2, που ισοδυναµεί µε κενό περίπου 7 Hg. 6. Από το Chart 5 προκύπτει ότι η απαιτούµενη ισχύς από το σύστηµα είναι 45hp. 6

Β ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΧΑΜΗΛΗΣ ΠΙΕΣΗΣ Η πίεση λειτουργίας πολλές φορές περιορίζεται από τη δυνατότητα που έχει η διάταξη που τροφοδοτεί το σύστηµα µε υλικό να εισάγει το υλικό στη σωλήνωση. Ο τύπος του φυσητήρα που χρησιµοποιείται έχει περιορισµένη πίεση εξόδου 12psig. Το υλικό, ευρισκόµενο στην ατµοσφαιρική πίεση 14,7 psia, εισέρχεται µέσω της διάταξης τροφοδοσίας, στο σύστηµα µεταφοράς όπου η πίεση φθάνει µέχρι 26,7 psia. Και στο σύστηµα αυτό ο σχεδιασµός γίνεται µε βάση τον κορεσµό και το hp/ton. Ο κατωτέρω Πίνακας δίνει τα στοιχεία αυτά. ΥΛΙΚΟ Πυκνότητα υλικού lb/ft3 kg/m3 Συντελεσ τής πίεσης ΑΠΟΣΤΑΣΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ (ft) 100 250 400 Κορεσ Κορεσ Κορεσ µός hp/ µός hp/ µός (ft3/(lb/ ton (ft3/(lb/ ton (ft3/(lb/ min)) min)) min)) hp/t on Ταχύτητα ft/s m/s Alum 50 800 4 1,6 2,7 2 3,4 2,2 3,8 65 19,8 Alumina 60 960 5 1,1 2,4 1,6 3,4 1,9 3,9 60 18,3 Carbonate, calcium 25_ 30 400-480 3,5 1,4 2,5 1,8 3,3 2 3,6 65 19,8 Cellulose acetate 22 352 3 1,4 2,8 1,7 3,4 1,9 3,6 55 16,8 Clay, air floated 30 480 4 1,5 2,7 1,8 3,3 1,9 3,6 50 15,3 Clay, spray dried 40-50 640-800 4,3 1,5 2,8 1,8 3,7 2 4,3 55 16,8 Clay, water washed 60 960 4,5 1,6 3 1,9 3,9 2,1 4,4 60 18,3 Coffee beans 42 672 5 0,6 1,2 0,9 2,1 1,1 2,5 45 13,7 Corn, shelled 45 720 5 0,9 1,5 1,1 2,2 1,3 2,6 55 16,8 Flour, wheat 40 640 2,5 0,7 1,8 0,9 2,2 1,1 2,7 35 10,7 Grits, corn, coarse 33 528 3,5 0,8 1,5 1,3 2,4 1,6 2,9 70 21,4 Lime, pebble 56 896 5 1,3 2,3 1,6 2,8 1,8 3,3 70 21,4 Lime, hydrated 30 480 4 0,6 1,8 0,8 2,2 0,9 2,6 40 12,2 Malt 28 448 5 0,8 1,5 1,1 2 1,3 2,5 55 16,8 Oats 25 400 5 1 1,8 1,4 2,6 1,6 3,1 55 16,8 Phosphate, trisodium 65 1040 4,5 1,4 2,5 1,8 3,3 1,9 3,6 75 22,9 Polyethylene pellets 30 480 5 0,55 1,2 0,9 2,1 1,1 2,5 70 21,4 Salt cake 90 1440 5 2,9 3,9 3,5 4,5 4 5,1 83 25,3 Soda ash, light 35 560 5 1,4 2,5 1,8 3,3 1,9 3,6 65 19,8 Soft feeds 20-40 320-640 3,8 1,3 2,5 1,7 3,1 1,9 3,7 70 21,4 Starch, pulverized 40 640 3 0,8 1,7 1,1 2,4 1,5 3 55 16,8 Sugar, granulated 50 800 5 1,4 2,2 1,6 3,1 1,7 3,6 60 18,3 Wheat 48 768 5 0,9 1,5 1,1 2,1 1,3 2,6 55 16,8 1ft3=28,32 lt 1lb=0,454 kg 1 ft3/lb=62,335 lt/kg Βήµα 1 Από τον ανωτέρω Πίνακα ορίζουµε, για το υλικό και την απόσταση στην οποία θέλουµε να µεταφερθεί, τον κορεσµό (ft 3 αέρα για κάθε lb του υλικού που πρέπει να µεταφέρεται ανά λεπτό) και το hp/ton ( την ισχύ σε hp που απαιτείται για να µεταφέρεται 1 ton (2000 lb) υλικού σε µια ώρα. Η εσωτερική διάµετρος των σωλήνων µεταφοράς είναι 4 ή 5 ή 6. Παίρνουµε επίσης τον συντελεστή πίεσης. Βήµα 2 Από την επιδιωκόµενη παροχή µάζης του συστήµατος (lb/min) και τον κορεσµό που προσδιορίσθηκε ανωτέρω υπολογίζεται η παροχή αέρα του συστήµατος (SCFM) : SCFM=κορεσµός* παροχή µάζης Βήµα 3 Η πίεση λειτουργίας προσδιορίζεται ως κατωτέρω: Πίεση(psig) = (hp/ton)*(συντελεστής πίεσης)/κορεσµός 7

Βήµα 4 Η ταχύτητα που δίδεται στον πίνακα βασίζεται στην παροχή αέρα ACFM στη θέση εισόδου του υλικού, υπολογίζεται η ACFM από τη σχέση: SCFM 14,7 ACFM= 14,7 + πιεση( psig) Για τη σωστή διαστασιοποίηση του φυσητήρα πρέπει να ληφθούν υπόψη οι απώλειες αέρα στον µηχανισµό τροφοδότησης, οι οποίες ποικίλουν ανάλογα µε τον κατασκευαστή. Για λόγους ασφαλείας αυξάνουµε κατά 30% τις απώλειες. Βήµα 5 Από το ACFM που υπολογίσθηκε και την ταχύτητα (ft/sec) που δίνεται στον ανωτέρω Πίνακα για το υλικό µας υπολογίζεται η σταθερά σωλήνωσης (pipe constant) : Pipe constant=acfm/ταχύτητα Οι σταθερές για σωλήνες διαφόρων διαµέτρων και κατηγοριών δίδονται στον Πίνακα της περίπτωσης Α. Βήµα 6 Οι απώλειες αέρα περιστροφικού τροφοδότη υπολογίζεται σε acfm πολλαπλασιάζοντας την ογκοµετρική εκτόπιση (volumetric displacement) µε την ταχύτητα περιστροφής και µε 1,3. ιαροές τροφοδότη (acfm)= (volumetric displacement)*rpm*1,3 Βήµα 7 Στη θέση του τροφοδότη η πίεση είναι ίση ή λίγο υψηλότερη από την πίεση λειτουργίας του συστήµατος. Γιαυτό οι διαροές acfm ανάγονται στην πίεση λειτουργίας: ιαροές τροφοδότη(scfm)= ιαροές τροφοδότη (acfm)*(14,7+πίεση)/14,7 Βήµα 8 Η συνολική παροχή του φυσητήρα πρέπει να είναι ίση µε το άθροισµα του scfm που απαιτείται από το σύστηµα και των διαροών των συσκευών τροφοδοσίας : Scfm (φυσητήρα)= Scfm(συστήµατος)+ Scfm(διαροών) Βήµα 9 Το µέγεθος του φυσητήρα µπορεί τώρα να προσδιορισθεί, µε βάση τους καταλόγους των κατασκευαστών, από τα Scfm (φυσητήρα) και την πίεση λειτουργίας, λαµβάνοντας και εδώ υπόψη ότι η ταχύτητα λειτουργίας του φυσητήρα συνιστάται να είναι 15% µικρότερη από τη µέγιστη του κατασκευαστή. Σηµειούται ότι οι περισότεροι κατασκευαστές δίνουν την παροχή και την ισχύ των φυσητήρων για συνθήκες του αέρα στην είσοδο του φυσητήρα 14,7 psia και 70 ο F, (1 at, 20 o C) Βήµα 10 Στους καταλόγους των φυσητήρων δίνεται η blower displacement (ft 3 /περιστροφή) και η επιτρεπόµενη ολίσθηση (slip allowance) σε rpm. Ετσι οι απαιτούµενες στροφές του φυσητήρα υπολογίζονται από τη σχέση : scfm rpm = + slip allowance blower displacement Βήµα 11 Η απαιτούµενη ισχύς για την κίνηση του φυσητήρα υπολογίζεται είτε από τους καταλόγους του κατασκευαστή είτε από τη σχέση: hp = rpm displacement( cf / r) πιεση ( psig) 0.005 8

ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ Θέλουµε να µεταφέρουµε 60000 lb/h=1000lb/min υλικό (hydrated lime) πυκνότητας χύδην 22 lb/ft 3 σε συνολική απόσταση (κατακόρυφη και οριζόντια) 400 ft. Η συσκευή τροφοδοσίας που θα χρησιµοποιηθεί θα έχει ταχύτητα 22 rpm και ογκοµετρική εκτόπιση 3,5ft 3 /περιστροφή. Να µελετηθεί το σύστηµα µεταφοράς χαµηλής πίεσης. 1. Από τον Πίνακα κορεσµού λαµβάνουµε : κορεσµό 0,9 και hp/ton=2,6 Συντελεστής πίεσης 4. 2,6 2. Πίεση λειτουργίας = 4 = 11,6 psig 0,9 3. Παροχή αέρα = 1000*0,9=900 scfm SCFM 14,7 900 14,7 4. ACFM= = = 503acfm 14,7 + psig 14,7 + 11,6 ACFM 503 5. Σταθερά σωλήνωσης = = = 12, 8 ταχυτητα 40 Από τον Πίνακα «Σταθερών σωλήνωσης» επιλέγουµε σωλήνα 6 κατηγορίας 40, αν και η τιµή 12,8 είναι λίγο µεγαλύτερη της αντίστοιχης σταθεράς. 6. ιαροή τροφοδοσίας (acfm)= 3,5*22*1,3= 100 acfm 14,7 + 11,6 7. ιαροή τροφοδοσίας (scfm)= *100 = 179scfm 14,7 8. Παροχή φυσητήρα = 900scfm+179=1079 scfm ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ Το σύστηµα χαρακτηρίζεται : o «µέσης πίεσης» όταν η πίεση του αέρα είναι 15...45 psig. Στην περίπτωση αυτή το υλικό που µεταφέρεται πρέπει να είναι κονιοποιηµένο. o «υψηλής πίεσης» όταν η πίεση του αέρα είναι >45 psig εως 125 psig. 9