Система распределения воздуха для сушки Опции

[alisin]

Добрый день, уважаемые специалисты. По ходу моей работы (изготовление технологических приспособлений) возникла необходимость соорудить стенд для сушки. По результатам экспериментов было решене использовать теплый воздух. У нас есть калорифер ЭКОЦ-5 (купили пару лет назад, под несостоявшуюся задачу) вот с такими хар-ками:

 EKOTS5.jpg ( 119,08 килобайт ) Кол-во скачиваний: 15


требуется поток от него разделить на много стеклянных трубок, то есть так, чтобы во всех трубках скорость потока была примерно одинакова (около 5 м/с). Примерно так выглядят начальные условия - четыре "коллектора-распределителя" и одна калориферная установка:

 00.jpg ( 90,25 килобайт ) Кол-во скачиваний: 7


это примерный эскиз, и я не стал размещать все трубки в гнездах, но предполагается, что они там будут.
Первым делом, я залез в книжку Талиева, и посмотрел как распределить равномерно поток (от одного "коллектора" на много трубок). Нашел параграф 66 "Воздухораспределитель переменного прямоугольного сечения, с щелью постоянной ширины" вычитал там формулу:

 box.jpg ( 44,55 килобайт ) Кол-во скачиваний: 2

 formula.jpg ( 27,68 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1


забив которую в маткад получил даже нечто похожее на правду. Примерно так (это пока просто эскиз)

 03.jpg ( 54,2 килобайт ) Кол-во скачиваний: 7


размер на входе - 50х50.

На этом легкая работа и закончилась, дальше пошли трудностями, с которыми я не смог справиться, поэтому и задаю несколько насущных вопросов:

1. можно ли делать "коллектор-распределитель" с такими размерами? На входе это 50х50 мм, длина - пока не определился точно, около полутора метров. То есть его объем сравним с объемом одной трубки. У Талиева про объем распределителя я ничего не нашел, а в нашей конструкции этот распределитель, помимо собственно распределения воздуха служит для нанесения покрытия, которое и надо сушить. То есть вся эта система (распределители и трубки)должна заполняться раствором (от отдельной системы, которой нет на моем эскизе) который потом сливается, и в дело вступает калорифер, теплый воздух от которого прогоняется через трубки и сушит таким образом наше покрытие. Поэтому увеличение объема распределителя влечет за собой и увеличение баков с раствором (для заполнения системы) чего не хотелось бы, почему - поясню ниже.

2. второй вопрос - как подсчитать сопротивление такого распределителя? У Талиева в расчетах фигурирует скорость на входе в распределитель, и скорость на выходе, то есть из щели:

 collector_resist.jpg ( 70,43 килобайт ) Кол-во скачиваний: 2


Но ведь на начальном этапе я не знаю отношения этих скоростей. Пока я прикинул только потребную скорость в одной трубке, и через равенство расходов прикинул некую среднюю скорость в начале распределителя, а эта скорость уже и участвовала в расчете числа Рейнолдса, которое, в свою очередь, потребовалось для расчета лямбды, что входит в формулу расчета геометрии коллектора.

3. Следующий вопрос не менее важный - как равномерно распределить поток от одного вентилятора на четыре распределителя? Дело в том, что калорифер и система, которая будет распределять поток от него на четыре "коллектора" должна быть отделена от "сушильного объема" в некий служебный модуль. Я так представляю, это будет что-то вроде шкафа, с двумя отделениями - сушильным и вспомогательным, для агрегатов.
На первом эскизе виден вертикальный размер - это примерная высота служебного отсека, ширина около метра, глубина ~ 700 мм.

Первое что пришло в голову - сделать камеру давления:

 01.jpg ( 131,43 килобайт ) Кол-во скачиваний: 2


 02.jpg ( 69,34 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1


Но помимо воздухораспределительного хозяйства, в служебном отсеке должен быть еще бак с раствором, примерно на 200 литров, плюс система фильтрации. Именно поэтому не хочется сильно раздувать объем "коллектора-распределителя", о чем я писал в пункте 1. - лишние добавочные литры к баку. К тому же, если увеличатся размеры этого "коллектора-распределителя" то придется увеличивать и размеры камеры давления, чтобы соблюсти требуемое отношение площадей.

На эскизе видно, что раствор диффузора от вентилятора к камере давления около 70 градосув, что конечно же слишком много. А впихнуть диффузор с раствором 5-7 градусов совершенно невозможно.

Второй мыслью было сделать просто прямую трубу от вентилятора, которую затем, плавно разделить на четыре, после стабилизации потокаю Но порывшись в поисках формулы стабилизации потока, нашел у Эккерта следующее:

 stabL.jpg ( 27,9 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1


Даже в этом случае длина трубопровода получается около 5 метров, а далее по тексту у него написано (Эккерт, Дрейк "Теория тепло и массобмена") что в случае ламинарного течения длина стабилизации увеличивается до 100*d, а при таком расходе, скорость в трубе, имеющей размеры выходного отверстия вентилятора составляет примерно 5 м/с (общий расход на все примерно равен производительности калориферной установки - 500 м3/ч). А это уже около 20 метров.
Правда я не уверен, что я правильно применяю это соотношение.


Вот примерное такие вопросы:
как подсчитать сопротивление распределителя,
оказывает ли влияние на равномерность распределения объем распределтеля,
и как можно равномерно развести поток от вентилятора на четыре распределителя и запихнуть его при этом в размеры служебного отсека - 3000х1000х700.

Буду очень благодарен за любые идеи.

Сообщение отредактировал alisin - 14.5.2013, 17:17

Прикрепленные файлы

 EKO_5.jpg ( 120,34 килобайт ) Кол-во скачиваний: 6

 

[alisin]

Добрый день, уважаемые специалисты. По ходу моей работы (изготовление технологических приспособлений) возникла необходимость соорудить стенд для сушки. По результатам экспериментов было решене использовать теплый воздух. У нас есть калорифер ЭКОЦ-5 (купили пару лет назад, под несостоявшуюся задачу) вот с такими хар-ками:

 EKOTS5.jpg ( 119,08 килобайт ) Кол-во скачиваний: 15


требуется поток от него разделить на много стеклянных трубок, то есть так, чтобы во всех трубках скорость потока была примерно одинакова (около 5 м/с). Примерно так выглядят начальные условия - четыре "коллектора-распределителя" и одна калориферная установка:

 00.jpg ( 90,25 килобайт ) Кол-во скачиваний: 7


это примерный эскиз, и я не стал размещать все трубки в гнездах, но предполагается, что они там будут.
Первым делом, я залез в книжку Талиева, и посмотрел как распределить равномерно поток (от одного "коллектора" на много трубок). Нашел параграф 66 "Воздухораспределитель переменного прямоугольного сечения, с щелью постоянной ширины" вычитал там формулу:

 box.jpg ( 44,55 килобайт ) Кол-во скачиваний: 2

 formula.jpg ( 27,68 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1


забив которую в маткад получил даже нечто похожее на правду. Примерно так (это пока просто эскиз)

 03.jpg ( 54,2 килобайт ) Кол-во скачиваний: 7


размер на входе - 50х50.

На этом легкая работа и закончилась, дальше пошли трудностями, с которыми я не смог справиться, поэтому и задаю несколько насущных вопросов:

1. можно ли делать "коллектор-распределитель" с такими размерами? На входе это 50х50 мм, длина - пока не определился точно, около полутора метров. То есть его объем сравним с объемом одной трубки. У Талиева про объем распределителя я ничего не нашел, а в нашей конструкции этот распределитель, помимо собственно распределения воздуха служит для нанесения покрытия, которое и надо сушить. То есть вся эта система (распределители и трубки)должна заполняться раствором (от отдельной системы, которой нет на моем эскизе) который потом сливается, и в дело вступает калорифер, теплый воздух от которого прогоняется через трубки и сушит таким образом наше покрытие. Поэтому увеличение объема распределителя влечет за собой и увеличение баков с раствором (для заполнения системы) чего не хотелось бы, почему - поясню ниже.

2. второй вопрос - как подсчитать сопротивление такого распределителя? У Талиева в расчетах фигурирует скорость на входе в распределитель, и скорость на выходе, то есть из щели:

 collector_resist.jpg ( 70,43 килобайт ) Кол-во скачиваний: 2


Но ведь на начальном этапе я не знаю отношения этих скоростей. Пока я прикинул только потребную скорость в одной трубке, и через равенство расходов прикинул некую среднюю скорость в начале распределителя, а эта скорость уже и участвовала в расчете числа Рейнолдса, которое, в свою очередь, потребовалось для расчета лямбды, что входит в формулу расчета геометрии коллектора.

3. Следующий вопрос не менее важный - как равномерно распределить поток от одного вентилятора на четыре распределителя? Дело в том, что калорифер и система, которая будет распределять поток от него на четыре "коллектора" должна быть отделена от "сушильного объема" в некий служебный модуль. Я так представляю, это будет что-то вроде шкафа, с двумя отделениями - сушильным и вспомогательным, для агрегатов.
На первом эскизе виден вертикальный размер - это примерная высота служебного отсека, ширина около метра, глубина ~ 700 мм.

Первое что пришло в голову - сделать камеру давления:

 01.jpg ( 131,43 килобайт ) Кол-во скачиваний: 2


 02.jpg ( 69,34 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1


Но помимо воздухораспределительного хозяйства, в служебном отсеке должен быть еще бак с раствором, примерно на 200 литров, плюс система фильтрации. Именно поэтому не хочется сильно раздувать объем "коллектора-распределителя", о чем я писал в пункте 1. - лишние добавочные литры к баку. К тому же, если увеличатся размеры этого "коллектора-распределителя" то придется увеличивать и размеры камеры давления, чтобы соблюсти требуемое отношение площадей.

На эскизе видно, что раствор диффузора от вентилятора к камере давления около 70 градосув, что конечно же слишком много. А впихнуть диффузор с раствором 5-7 градусов совершенно невозможно.

Второй мыслью было сделать просто прямую трубу от вентилятора, которую затем, плавно разделить на четыре, после стабилизации потокаю Но порывшись в поисках формулы стабилизации потока, нашел у Эккерта следующее:

 stabL.jpg ( 27,9 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1


Даже в этом случае длина трубопровода получается около 5 метров, а далее по тексту у него написано (Эккерт, Дрейк "Теория тепло и массобмена") что в случае ламинарного течения длина стабилизации увеличивается до 100*d, а при таком расходе, скорость в трубе, имеющей размеры выходного отверстия вентилятора составляет примерно 5 м/с (общий расход на все примерно равен производительности калориферной установки - 500 м3/ч). А это уже около 20 метров.
Правда я не уверен, что я правильно применяю это соотношение.


Вот примерное такие вопросы:
как подсчитать сопротивление распределителя,
оказывает ли влияние на равномерность распределения объем распределтеля,
и как можно равномерно развести поток от вентилятора на четыре распределителя и запихнуть его при этом в размеры служебного отсека - 3000х1000х700.

Буду очень благодарен за любые идеи.

Сообщение отредактировал alisin - 14.5.2013, 17:17

Прикрепленные файлы

 EKO_5.jpg ( 120,34 килобайт ) Кол-во скачиваний: 6