Войти
Работа технологического воздуховода транспортирует большие объемы горячего запыленного воздуха от технологического оборудования на мельницы, рукавные фильтры к другому технологическому оборудованию. Процесс воздуховод может быть круглым или прямоугольным. Хотя изготовление круглых воздуховодов обходится дороже, чем прямоугольных, они требуют меньшего количества ребер жесткости и во многих случаях предпочтительнее прямоугольных воздуховодов.
Воздух в технологическом канале может находиться в условиях окружающей среды или может работать при температуре до 900 ° F (482 ° C). Размер технологического воздуховода варьируется от 2 футов до 20 футов или, возможно, от 20 футов до 40 футов прямоугольной формы.
Большие технологические воздуховоды могут заполняться пылью, в зависимости от уклона, до 30% поперечного сечения, которое может весить от 2 до 4 тонн на погонный фут.
Круглый воздуховод подвержен всасывающему сжатию воздуховода, и для его минимизации требуются ребра жесткости, но он более эффективен по материалу, чем прямоугольный воздуховод.
Не существует исчерпывающих рекомендаций по проектированию технологического воздуховода. Справочник ASCE по проектированию конструкции воздуховода электростанции дает некоторые общие рекомендации по проектированию воздуховодов, но не дает разработчикам конкретной информации, достаточной для проектирования технологического воздуховода.
Конструкционные технологические воздуховоды переносят большие объемы высокотемпературного запыленного воздуха между частями технологического оборудования. Конструкция этих воздуховодов требует понимания взаимодействия термического размягчения металлов, потенциальных эффектов накопления пыли в больших воздуховодах и принципов проектирования. Существуют две основные формы конструкционных технологических каналов: прямоугольная и круглая. Прямоугольные воздуховоды рассматриваются в ASCE «Конструктивное проектирование воздуховодов и газоходов для технологических электростанций и промышленного применения».
При практическом проектировании в основном круглых конструкционных технологических трубопроводов в отраслях цемент, известь и свинец размер используемых каналов составляет от 18 дюймов (45 см) до 30 футов (10 м). Температура воздуха может варьироваться от комнатной до 1000 ° F (515 ° C). Технологические воздуховоды подвергаются большим нагрузкам из-за скопления пыли, давления на всасывании вентилятора, ветра и землетрясений. По состоянию на 2009 год технологический трубопровод диаметром 30 футов может стоить 7000 долларов за тонну. Неспособность должным образом интегрировать расчетные силы может привести к катастрофическому обрушению воздуховода. Излишний дизайн воздуховодов стоит дорого.
Конструктивное исполнение пластины воздуховода основано на изгибе элемента пластины. Конструкция круглой пластины воздуховода основана на соотношении диаметра и толщины пластины воздуховода, а допустимые напряжения содержатся в нескольких справочных документах, таких как стальная пластина США, ASME / ANSI STS-1, SMNACA, стальные трубчатые конструкции и других справочных документах. На самом деле круглый воздуховод, изогнутый при изгибе, примерно на 30% прочнее, чем аналогичная форма при сжатии, однако при изгибе используются те же допустимые напряжения, что и при сжатии.
Для круглых воздуховодов требуются стандартные ребра жесткости с шагом примерно 3 диаметра или примерно 20 футов OC. для ветрообразования, изготовления и транспортировки грузовиков. Для круглых каналов диаметром более 6 футов 6 дюймов (1,98 м) (пластина 1/4 дюйма) требуются элементы жесткости с опорным кольцом. Для воздуховодов меньшего диаметра могут не потребоваться элементы жесткости с опорным кольцом, но они могут быть спроектированы с седловыми опорами. требуемые, они традиционно разрабатываются на основе "Рорка", хотя эта ссылка довольно консервативна.
Допустимые напряжения в коленах круглого воздуховода ниже, чем допустимые напряжения для прямого воздуховода, на коэффициент K = 1,65 / (h 2 / 3power) где [h = t (воздуховод) * R (колено) / (r (воздуховод) * r (воздуховод)). Это уравнение или аналогичные уравнения можно найти в разделе 9.9 «Стальные трубчатые конструкции».
Проектирование воздуховодов прямоугольного сечения Свойства основаны на соотношении ширины к толщине. Обычно это упрощается до ширины = t / 16, исходя из угловых элементов или угловых ребер жесткости, хотя в действительности вся верхняя и боковая пластина воздуховода участвует, отчасти в свойствах сечения воздуховода.
Логика воздуховода - это процесс планирования теплового движения воздуховода, в сочетании с планированием минимизировать выпадение пыли из воздуховодов.
Воздуховоды движутся при изменении внутренней температуры. Предполагается, что воздуховоды имеют ту же температуру, что и их внутренние газы, которая может достигать 900 ° F. Если внутренняя температура воздуховода превышает 1000 ° F, используется огнеупорная футеровка для минимизации температуры поверхности воздуховода. При температуре 1000 ° F воздуховоды могут увеличиваться примерно на 5/8 дюйма на 10 футов длины. Это перемещение необходимо тщательно спланировать, используя тканевые (или металлические) компенсаторы на каждом фланце оборудования и по одному стыку на каждый прямой участок воздуховода.
Наклонный воздуховод на уровне или выше угла откоса пыли в воздуховоде минимизирует накопление пыли. Поэтому многие воздуховоды, несущие большие запыленные нагрузки, имеют уклон 30 градусов или более.
Чтобы свести к минимуму потерю давления в коленах воздуховода, типичный радиус колена в 1,5 раза превышает диаметр воздуховода. В случаях, когда такой радиус колена невозможен, к воздуховоду добавляются поворотные лопатки.
Переход к бетонной кладке Технологические каналы часто имеют большие размеры (от 6 футов до 18 футов в диаметре), по которым проходят большие объемы горячих грязных газов со скоростью От 3000 до 4500 футов в минуту. Вентиляторы, используемые для подачи этих газов, также большие, от 250 до 4000 лошадиных сил. Поэтому минимизация падения давления в воздуховоде за счет минимизации турбулентности на изгибах и переходах имеет важное значение. Радиус изгиба воздуховода обычно в 1 1/2 - 2 раза больше диаметра воздуховода. Боковые уклоны переходов обычно составляют от 10 до 30 градусов.
Примечание: скорость газа в воздуховоде выбрана так, чтобы минимизировать выпадение пыли из воздуховода. Скорость в воздуховоде цементно-известкового завода при нормальной работе составляет от 3000 до 3200 футов в минуту, скорость производства свинца составляет от 4000 до 4500 футов в минуту, так как пыль тяжелее. В других отраслях, таких как зерно, скорость газа ниже. Для более высокой скорости газа в воздуховоде могут потребоваться более мощные вентиляторы, чем для более низких скоростей в воздуховоде.
Для технологических воздуховодов цементных заводов и известковых заводов нагрузки на воздуховоды представляют собой комбинацию:
Для воздуховода с уклоном от 0 до 30 градусов внутренняя пыль в воздуховоде составляет 25% поперечного сечения воздуховода. При уклоне воздуховода от 30 до 45 градусов нагрузка от пыли на воздуховод снижается до 15% от его поперечного сечения, плюс нагрузка на внутреннее покрытие воздуховода. Для воздуховодов с уклоном от 45 до 85 градусов внутренняя пыль в воздуховоде составляет 5% от поперечного сечения воздуховода, плюс нагрузка на внутреннее покрытие воздуховода. Для воздуховодов с уклоном более 85 градусов. Из-за возможности высокой запыленности большая часть технологических воздуховодов проходит под уклоном от 30 до 45 градусов.
2a) Воздухозаборник в воздуховодах, не связанных с технологическим процессом (диаметром 2 фута и меньше), например, вентиляционные каналы конвейера, иногда проходят горизонтально и могут быть заполнены до 100% поперечного сечения.
2b) Запыленность внутреннего воздуховода электростанции согласовывается с заказчиком и иногда используется при нагрузке от 1 до 2 футов внутренней золы.
3) Внутренние нагрузки воздуховода, покрывающие пыль, которые иногда используются как 2-дюймовый (50 мм) слой пыли по внутреннему периметру.
4) Давление всасывания в воздуховоде. Большинство процессов Нагрузки в воздуховоде имеют расчетное давление воды от 25 дюймов (600 мм) до 40 дюймов (1000 мм). Это давление всасывания вызывает падение давления всасывания на боковых стенках воздуховода. Кроме того, это давление действует перпендикулярно «компенсаторам» воздуховода. для создания дополнительной нагрузки на опоры воздуховода, которая увеличивает статические и временные нагрузки. Обратите внимание: давление в воздуховоде зависит от температуры, так как плотность газа зависит от температуры. Давление в воздуховоде 25 дюймов водяного столба при комнатной температуре может стать От 12 до 6 дюймов при рабочем давлении в воздуховоде.
5) Ветровые нагрузки в воздуховоде
6) Сейсмические нагрузки в воздуховоде
7) Снеговые нагрузки в воздуховоде, обычно несущественные, так как снег быстро тают, если установка не находится в режиме остановки.
8) Верхняя часть воздуховода загружает пыль, часто используется как ноль, поскольку заводская пыль поколение сейчас намного меньше, чем в прошлом.
9) Давление всасывания в воздуховоде действует перпендикулярно концу поперечного сечения воздуховода и может быть значительным. Для воздуховода, рассчитанного на 25 дюймов воды при начальной температуре 70 градусов по Фаренгейту, на воздуховоде диаметром 8 футов это равно 8000 фунтов на каждом конце воздуховода.
Фиксированная опора воздуховода Большинство технологических воздуховодов цементных заводов имеют круглую форму. Это связано с тем, что круглая форма воздуховодов не изгибается между периферийными ребрами жесткости. Поэтому изгибающие ребра жесткости не требуются, а для круглых воздуховодов требуется меньше и более легких промежуточных ребер жесткости, чем для прямоугольных воздуховодов. Круглые элементы жесткости воздуховодов цементных заводов иногда составляют около 5% веса воздуховодов. Прямоугольные элементы жесткости воздуховодов цементных заводов на 15-20% превышают вес воздуховодов. Воздуховоды электростанций часто бывают больше. Воздуховоды электростанций обычно прямоугольные, с весом элемента жесткости 50% ( или более) умножить на вес пластины воздуховода (это основано на личном опыте и зависит от нагрузки, размера воздуховода и отраслевых стандартов)
Большие круглые технологические воздуховоды обычно изготавливаются из 1/4 дюйма (6 мм) мягкая сталь пластина угря с овальными кольцами жесткости на расстоянии от 15 до 20 футов (от 5 до 6 м) в центре, независимо от диаметра. Такая длина обеспечивает сопротивление ветровому овалу и сопротивление овалу при транспортировке грузовиком. Это также хорошо работает с производственным оборудованием.
Типовые промежуточные кольца разработаны для изгиба ветра напряжений, уменьшенных, как требуется, за счет уменьшения предела текучести при рабочих температурах. Типичные кольца изготавливаются из катаной стальной пластины, уголков или тройников, сваренных вместе для создания необходимого поперечного сечения кольца. Кольца изготавливаются из любой комбинации пластин, тройников или W-образных форм, которые можно использовать в магазине. Кольца обычно изготавливаются из низкоуглеродистой стали, пластины ASTM A36 или аналогичной. Расположение кольцевых стыковых швов предпочтительно должно быть смещено на 15 градусов (+/-) от точки максимального напряжения, чтобы свести к минимуму влияние пористости сварного шва на допустимое напряжение сварного шва.
См. US Steel Plate, volume II для получения эмпирических данных о расстоянии между кольцами и напряжении изгиба ветром: Расстояние = Ls = 60 sqrt [Do (футы) * t пластины (дюймы) / давление ветра ( psf)] Сечение = p * L (расстояние, футы) * Do (футы) * Do (футы) / Fb (20 000 при температуре окружающей среды) Эта ссылка устарела, но является хорошей отправной точкой для проектирования воздуховодов.
SMACNA, (2-е издание), глава 4 содержит множество полезных формул для круглых воздуховодов, допустимых напряжений, расстояния между кольцами, воздействия пыли, льда и временных нагрузок. Базовый коэффициент безопасности для SMACNA, 3, больше, чем обычно используется в типичных строительных проектах, 1,6. Согласно SMACNA критическое расстояние между кольцами для колец составляет L = 1,25 * D (фут) sqrt (D (фут) / т (дюймы)), что аналогично трубчатым стальным конструкциям, L = 3,13 * R sqrt (R / t). Фактически, использование Spacing = 60 sqrt [Do (ft) * t plate (in) / wind pressure (psf)] является консервативным.
Допустимые напряжения изгиба и сжатия в воздуховодах могут иметь несколько источников.
См. API 560 для расчета ребер жесткости овальной формы
См. Стальные трубчатые конструкции, главы 2, 9 и 12, где указаны допустимые напряжения для тонких круглых каналов, их допустимые напряжения, колена, смягчение колен. коэффициенты и некоторые процедуры для проектирования опорных колец воздуховода. Эти допустимые напряжения могут быть проверены с помощью избранного обзора глав US Steel Plate, Blodgett Design of plate structure, Roark Young или API 650.
Опорные кольца круглых каналов разнесены, часто на три диаметра или как требуется примерно до 50 футов (14 м). На этом расстоянии основные опорные кольца рассчитаны на сумму давления всасывания напряжений и изгибающих моментов опоры.
Допустимое сжимающее напряжение круглых воздуховодов = 662 / (d / t) +339 * Fy (стальные трубчатые конструкции, глава 2). В других справочниках используются аналогичные уравнения.
Типичные падения давления в воздуховодах для цементных заводов составляют: от 60% до 80% работы высокотемпературного технологического воздуховода падение давления происходит в технологическом оборудовании, рукавных фильтрах, мельницах и циклонах. Поскольку двигатель мощностью 1 (одна) лошадиная сила стоит примерно 1000 долларов в год (2005), важна эффективность воздуховода. Сведение к минимуму падения давления в воздуховоде может снизить плановые эксплуатационные расходы. в большинстве воздуховодов, не относящихся к оборудованию, падение давления происходит при переходах и изменениях направлений (изгибы). Наилучший способ минимизировать падение давления в воздуховоде или минимизировать эксплуатационные расходы установки - это использовать отводы с радиусом отвода до радиуса воздуховода, превышающим 1,5. (Для воздуховода длиной 15 футов радиус изгиба будет равен или превышать 22,5 фута)
Падение давления в технологическом воздуховоде (согласно практике США) обычно измеряется в дюймах водяного столба. Типичный воздуховод работает при общем давлении всасывания около - 25 дюймов (160 фунтов на квадратный фут), при этом примерно 75% потерь давления в камере мешка, 10% потерь давления на трение в воздуховоде и 15% (номинальные) потери в изгибе. турбулентность. Основное внимание при проектировании воздуховодов необходимо для сведения к минимуму потерь давления в воздуховодах, турбулентности, поскольку плохая геометрия воздуховодов увеличивает турбулентность и увеличивает потребление электроэнергии установкой.
Обрушение под давлением всасывания круглого воздуховода в воздуховодах диаметром более 6 футов предотвращается кольцами на опорах и примерно 3 диаметрами центров.
Опорные кольца круглых каналов традиционно разрабатываются по формуле, найденной в Roark Young. Однако эта ссылка основана на точечных нагрузках на кольца, в то время как фактические нагрузки на кольца воздуховода основаны на почти однородной донной пыли. Таким образом, можно показать, что эти формулы с помощью Ram или других методов анализа имеют фактор консерватизма примерно в 2 раза выше напряжений, заданных In Roark. Силы мертвого кольца воздуховода, силы под напряжением и пыли необходимо комбинировать с усилиями давления всасывания. Силы давления всасывания концентрируются на кольцах, поскольку они являются наиболее жестким элементом из имеющихся.
Допустимые напряжения на колене круглого воздуховода уменьшены за счет кривизны колена. Различные ссылки дают аналогичные результаты для этого сокращения. Стальные трубчатые конструкции, раздел 9.9 дает коэффициент уменьшения (Бескина) K = 1,65 / (ч (2/3 мощности)), где h = t (пластина) * R (колено) / r (канал) (где давление всасывания меньше). Этот K уменьшает I-фактор воздуховода I эффективный = I / K.
Круглые кольца для воздуховодов изготавливаются из катанных тройников, уголков или пластин, сваренных до необходимой формы. Обычно они разрабатываются со свойствами ASTM A-36.
Типичный коэффициент безопасности круглой пластины воздуховода (традиционный коэффициент безопасности) должен составлять 1,6, потому что изгиб и изгиб пластины воздуховода в основном контролируются типичной конструкцией промежуточного кольца.
Типичный коэффициент безопасности промежуточного кольца должен составлять 1,6, потому что в различных нормах (API 360 и т. Д.) Имеется достаточно доказательств того, что промежуточные кольца, разработанные для сочетания овальной формы ветра и давления всасывания, являются безопасными.
Типичного главного опорного кольца фактор безопасности, если они предназначены формулами «Роарк» должна быть 1,6, (если построено в Roark нормальных 1% из круглого стандартного допуска), поскольку он может быть показан с помощью различных методов, что эти формулы являются как минимум в два раза, выше трех результатов анализа кольца воздуховода и т. д.
Типичный коэффициент безопасности изгиба воздуховода должен быть выше 1,6, потому что может быть трудно показать, что при транспортировке изгибов соответствует нормальному 1% отклонения от стандартного округления. (различные коды и справочные примечания).
Круглые конструкционные трубы иногда используются для поддержки и удержания конвейеров, транспортирующих уголь, свинцовый концентрат или другой пыльный материал по окружным дорогам, подъездным путям к заводам или погрузочным сооружениям речных барж.. Когда для этих целей используются трубы, они могут иметь диаметр от 10 футов 6 дюймов до 12 футов и длину до 250 футов, при использовании пластины толщиной до 1/2 дюйма и ребер жесткости с овальным кольцом на расстоянии 8 футов (до 20 футов по центру). В одном из таких проектов моя фирма добавила L8x8x3 / 4 в верхней точке под углом 45 градусов, чтобы придать пластине жесткость около точки максимального напряжения для труб (согласно Тимошенко и другим).
Некоторые поставщики предоставляют конвейерные галереи для той же цели.
Прямоугольные воздуховоды цементного завода часто представляют собой пластину воздуховода 1/4 дюйма (6 мм) с ребрами жесткости, расположенными на расстоянии около 2 футов 6 дюймов, в зависимости от давления всасывания и температуры. Более тонкая пластина требует меньшего расстояния между ребрами жесткости. Ребра жесткости обычно считаются концами со штифтами. Воздуховоды электростанции могут представлять собой воздуховоды толщиной 5/16 дюймов с W-образными ребрами жесткости «фиксированного конца» на расстоянии примерно 2-5 дюймов. Поскольку прямоугольная пластина воздуховода изгибается, ребра жесткости требуются на достаточно близком расстоянии. Пластина воздуховода 3/16 дюйма или более тонкая, может привести к умыванию воды или создать шум, и ее следует избегать.
Характеристики прямоугольного сечения воздуховода рассчитываются по расстоянию между верхним и нижним углами воздуховода. Площадь фланцев. основаны на размере угловых углов плюс ширина пластины воздуховода на основе отношения толщины пластины 16 * т. (см. конструкцию воздуховода AISC ниже). Для свойств сечения пластина "перемычка" игнорируется.
Типичный Расстояние между ребрами жесткости для работы с воздуховодами цементного завода обычно основано на изгибе пластины воздуховода M = W * L * L / 8. Это связано с тем, что использование фиксированного фиксированного состояния требует трудных для проектирования креплений пластин. Электростанция и другие более крупные воздуховоды обычно используются за счет затрат на создание углового момента «фиксированного конца». Все ребра жесткости для прямоугольных воздуховодов требуют учета поперечных ребер жесткости на скручивание.
Воздуховоды обычно проектируются так, как если бы температура воздуховода и ребра жесткости соответствует температура газа в канале. Для низкоуглеродистых сталей (ASTM A36) расчетный коэффициент предела текучести при 300 ° F составляет 84% стресса при комнатной температуре. При температуре 500 ° F расчетный предел текучести составляет 77% от напряжения при комнатной температуре. При 700 ° F расчетный коэффициент предела текучести составляет около 71% от напряжения при комнатной температуре. Температуры выше 800 ° F могут вызвать деформацию углеродистой стали. Это связано с тем, что в этом диапазоне температур структура кристаллической решетки низкоуглеродистой стали изменяется при температурах выше примерно 800 градусов по Фаренгейту (ссылка, стальная пластина США, сталь для жаропрочных сплавов).
Для воздуховодов, работающих при температуре выше 800 градусов по Фаренгейту, материал пластины воздуховода должен сопротивляться деформации. Для изготовления плиты воздуховода при температуре от 800 ° F до 1200 ° F может использоваться нержавеющая сталь Core-ten или ASTM A304. Пластина Core-ten дешевле, чем нержавеющая сталь.
Стали Corten имеют по существу те же отношения предела текучести, что и Corten, при температуре до 700 ° F. При 900 ° F коэффициент предела текучести составляет 63%. При температуре 1100 ° F коэффициент предела текучести составляет 58% (таблицы AISC). Стали Corten не следует использовать при температуре выше 1100 ° F.
Если воздуховод и его ребра жесткости не изолированы, ребра жесткости могут быть выполнены из стали ASTM A36 даже при температуре воздуховода 1000 ° F. Это связано с тем, что температура элемента жесткости ниже температуры газа в воздуховоде на несколько сотен градусов (F). Предполагается, что температура элемента жесткости воздуховода падает примерно на 100 ° F на дюйм глубины (без изоляции) (справочные данные отсутствуют).
Поскольку снижение потерь тепла на заводах изменилось с годами, теперь воздуховоды соединяют больше единиц оборудования, чем когда-либо прежде. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать конденсации влаги в воздуховодах растений. Как только происходит конденсация, конденсация может поглотить CO2, другие компоненты газового потока и стать коррозионными для низкоуглеродистой стали. Методы, позволяющие избежать этой проблемы, могут включать
Для воздействия серной кислоты могут потребоваться трубы из нержавеющей стали, стеклопластиковые трубы и т. Д.
Выхлопные газы многих заводов содержат пыль с высоким потенциалом износа. Обычно износостойкие стали не подходят для противодействия износу каналов, особенно при более высоких температурах. Износостойкие стальные воздуховоды сложно изготовить, а огнеупорные покрытия обычно дешевле, чем износостойкие стальные воздуховоды. В каждой отрасли могут применяться разные подходы к сопротивлению износу воздуховодов.
Клинкерная пыль цементного завода более абразивна, чем песок. В высокотемпературных воздуховодах или воздуховодах с потенциалом износа огнеупор диаметром 2 1/2 дюйма часто крепится к пластине воздуховода с помощью V-образных анкеров при температуре 6 дюймов (+/-), чтобы выдерживать а) температуру или б) износ в изгибах. или сочетание этих эффектов. Иногда керамическую плитку или керамический раствор прикрепляют к воздуховодам, чтобы выдержать температуру и износ.
Корпуса зерновых растений также очень абразивны. Иногда для защиты от износа в зернохранилищах, где температуры ниже, чем на предприятиях по переработке полезных ископаемых.
Сегменты воздуховодов обычно разделяются металлическими или тканевыми компенсаторами. Эти соединения спроектированы и детализированы для давления всасывания воздуховода, температуры, и перемещения между сегментами воздуховода. Для разделения сегментов воздуховода часто выбирают тканевые соединения, потому что они обычно стоят на 40% меньше, чем металлические соединения. Кроме того, металлические соединения создают дополнительную нагрузку на сегменты воздуховода. Металлические соединения предпочитают осевые перемещения и обеспечивают значительную нагрузку. теральные нагрузки на сегменты воздуховода. тканевые стыки стоят от 100 до 200 долларов за квадратный фут стыка (2010 г.). Металлические соединения могут стоить вдвое больше.
Предполагается, что усилия в канале расширения ткани равны 0 # / дюйм. Усилия для металлических компенсаторов для металлических соединений в воздуховоде диаметром 24 дюйма составляют порядка 850 # / дюйм для осевой жесткости пружины и 32 500 # / дюйм для бокового перемещения. Эти коэффициенты будут варьироваться в зависимости от размера воздуховода, толщины стыка и станут больше для прямоугольных воздуховодов (на основе одной недавней работы).
Срок службы тканевого компенсатора составляет около 5 лет в полевых условиях. Многие заводы предпочитают платформы доступа возле стыков для замены ткани стыков.
В настоящее время доступно программное обеспечение для моделирования воздуховодов в 3D. Это программное обеспечение необходимо использовать с осторожностью, так как правила проектирования для коэффициентов размягчения ширины к толщине и т. Д. Не могут быть введены в программу проектирования.
Переход и армирование воздуховода Воздуховоды легко нарисовать в 3D без правильного определения размеров. Чертежи должны быть построены с:
Особые условия нагрузки на воздуховоды могут возникать за пределами мертвых, находящихся под напряжением, запыленных и температурных условий. Воздуховоды, связанные с угольными мельницами, заводами по измельчению кокса и в некоторой степени предприятиями по переработке зерна, могут быть подвержены воздействию взрывоопасной пыли. Воздуховоды, предназначенные для взрывоопасной пыли, обычно рассчитаны на внутреннее давление 50 фунтов на квадратный дюйм и обычно имеют одно предохранительное устройство от взрыва, одно вентиляционное отверстие на секцию воздуховода. Вероятность взрыва пыли в системе угольной мельницы косвенного действия со временем составляет 100%. Это может вызвать пожар от 5 футов до 15 футов в диаметре и от 20 до 30 футов в длину. Следовательно, доступ к участкам, окружающим вентиляционные отверстия, должен ограничивать личный доступ с закрытым доступом.
Большой впускной и выпускной воздуховоды рукавного фильтра Воздуховоды доставляются с завода по производству на рабочие площадки на грузовиках, по железной дороге или на баржах, длина которых соответствует типу транспорта, часто 20 футов разделы. Эти секции соединяются фланцами или приварными хомутами. Фланцы предусмотрены на компенсаторах или для соединения секций воздуховодов с низким напряжением. Фланцы могут быть трудно спроектировать для сил, действующих на пластину воздуховода. Фланцевые прокладки придают фланцам гибкость, что затрудняет их способность выдерживать нагрузки. Поэтому приварные ленты (короткие стальные ленты) обычно используются для соединений пластин с повышенными нагрузками.
При внимательном рассмотрении фотографии фиксированной опоры воздуховода можно увидеть несколько свойств или круглых кольцевых опор. Ребра жесткости расположены под углом примерно 60 градусов по центру. Кольцо воздуховода изготовлено из двух катаных WT, сваренных по центру. Это меньший по размеру воздуховод с небольшими нагрузками, поэтому нижний фланец был немного изменен из-за требований зазора между опорами. Показан небольшой зазор для размещения подшипника скольжения канала из ПТФЭ, хотя в этот зазор также можно вставить неподвижную опору. На заднем плане фото фланец воздуховода. Фланец воздуховода обычно имеет болты 3/4 дюйма при номинальном значении 6 дюймов; интервал. Толщина уголка фланца воздуховода должна быть рассчитана с учетом растягивающих напряжений пластины воздуховода, поскольку фланцы будут изгибаться. Обычно толщина уголка составляет 5/16 дюйма или 3/8 дюйма.
См. Выше фото колен, переходов и ребер жесткости круглых воздуховодов. Радиус изгиба воздуховода составляет от 1 1/2 до 2 диаметров воздуховода. Круглый канал имеет овальную форму и транспортировочные кольца на номинальном расстоянии 20 футов, а также большие опорные кольца на опорах. Y-образный разъем имеет присоски на пересечении воздуховодов. Обратите внимание на входной переход вентилятора мощностью 3000 л.с. и входной переходной патрубок в трубу, которые также показаны на этой фотографии.
На соседней фотографии также показаны несколько принципов работы технологических воздуховодов. На нем показан большой впускной воздуховод рукавного фильтра. Впускной канал сужается, чтобы свести к минимуму выпадение пыли. Такой неглубокий конус также снижает потери давления при изменении диаметра воздуховода. Обратите внимание, что расстояние между кольцами прямоугольного воздуховода составляет примерно 2 '- 6 дюймов по центру. Круглый воздуховод усилен рядом с каждым отводным воздуховодом.
Есть несколько ссылок на работу с технологическим воздуховодом. Эти ссылки совместно используются для анализа процессов проектирования воздуховодов. При проектировании воздуховодов часто используются другие ссылки, но они дают аналогичные результаты. Конечно-элементное проектирование технологического воздуховода возможно, но для правильной интерпретации конечных значений требуются требования теории проектирования и допустимых напряжений. элементная модель.
Допустимые количества пыли (для структурной нагрузки) в цементной, известковой и свинцовой промышленности: Технологические воздуховоды предназначены для транспортировки больших объемов пыли. часть этой пыли осядет на дно воздуховода при отключении электроэнергии и нормальной работе.
Часто предполагается, что процент поперечного сечения воздуховода, заполненного пылью, следующий:
Чтобы минимизировать накопление пыли, каждый материал имеет минимальную скорость переноса, известь = около 2800 футов в минуту, цемент около 3200 футов в минуту и свинцовой пыли около 4200 футов в минуту.
Плотность пыли зависит от отрасли. Обычно это: плотность цементной пыли = 94 фунт-фут, известковая промышленность = 50 фунт-фут, пыль оксида свинца = 200 фунт-фут.
Износ воздуховодов: Высокотемпературные воздуховоды часто переносят большие объемы горячей абразивной пыли. Часто расчетная температура воздуховода или абразивность пыли препятствуют использованию абразивно-стойких сталей. В этих случаях огнеупор можно закрепить внутри воздуховода, или абразивостойкая плитка с приварными гайками приваривается к внутренней части воздуховода.
Тепловое перемещение воздуховода
Стальные каналы расширяются с температурой. Каждый тип стали может иметь свой коэффициент теплового расширения, типичные низкоуглеродистые стали расширяются с коэффициентом 0,0000065 (см. AISC).
