طراحی سیستم مكنده غلات
چكیده:
این پروژه طراحی سیستم مكنده غلات می باشد كه در آن سیستم فشار منفی و طول لوله و ارتفاع آن فرض شده است.
دراین پروژه با تكیه بر اصول علمی و بیان تئوریهای مربوطه محاسبات مربوط به مقدار فشار و توان مورد نیاز برای كمپرسور و قطر و جنس لوله انجام گرفت.
در آخر با محسبات انجام گرفته یك كمپرسور300 hp ازشركت Sulivan Palatek كه كاتالوگ آن در پیوست آمده انتخاب شد. و قطر لوله 805 in و جنس آن نیز فولاد تجارتی انتخاب شد.
نمادها:
افت فشار ...................................................................................................
توان (hp)............................................................................................ p
چگالی .............................................................................................................
دبی جرمی مواد ..............................................................................................
دبی جرمی هوا ................................................................................................
دبی حجمی ................................................................................................
دما (R)......................................................................................................................... T
سرعت هوا.................................................................................................... C
طول لوله (in).............................................................................................................. A
قطر لوله (in)............................................................................................................... D
فشار ............................................................................................................ P
مساحت سطح مقطع (in2)......................................................................... A
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول
مقدمه وتاریخچه
1-1- مقدمه و تاریخچه : [1]....................................................................................... 1
فصل دوم
سیستم های جابجایی پنوماتیكی
2-1- مقدمه: [1]........................................................................................................... 2
2-2- انعطاف پذیری سیستم: [1]................................................................................. 2
2-3- صنایع و مواد: [1] ............................................................................................. 3
2-4- طریقه انتقال: [1]................................................................................................. 3
2 2-4-1- فاز رقیق:.................................................................................................... 4
2-4-2- فاز غلیظ..................................................................................................... 4
2-4-3- حركت با سرعت هوا.................................................................................. 4
2-4-4- نرخ بارگذاری حجمی................................................................................. 4
فصل سوم
انواع سیستم های انتقال مواد پنوماتیكی
3-1- مقدمه: [1]........................................................................................................... 5
3-2- سیستم های بسته: [1]........................................................................................ 6
3-3- سیستم های باز: [1]........................................................................................... 7
3-3-1- سیستم های فشار مثبت............................................................................. 7
3-3-2- سیستم های فشار منفی.............................................................................. 8
فصل چهارم
انتقال دسته ای
4-1- مقدمه: [1]......................................................................................................... 10
4-2- سیستم های نیمه پیوسته: [1]........................................................................... 10
4-3- سیستم های ضربانی: [1]................................................................................. 11
فصل پنجم
اهمیت ویژگی های مواد
5-1- مقدمه: [1]......................................................................................................... 13
5-2- چسبندگی: [1]................................................................................................... 13
5-3- قابلیت احتراق: [1]............................................................................................ 13
5-4- رطوبت: [1]....................................................................................................... 13
5-5- سایش و فرسایش: [1]..................................................................................... 14
5-6- شكنندگی: [1].................................................................................................... 14
5-7- نقطه ذوب پایین: [1]......................................................................................... 15
5-8- پرتوزایی: [1].................................................................................................... 15
فصل ششم
اجزاء سیستم
6-1- مقدمه: [1]......................................................................................................... 16
6-2- تامین كردن هوا: [1]......................................................................................... 16
6-2-1- انواع سیستم های حركت دهند ی هوا..................................................... 16
6-2-1-1- فن ها............................................................................................... 18
6-2-1-2- دمنده های احیا كننده...................................................................... 18
6-2-2- مشخصات سیستم های راه اندازی هوا................................................... 18
6-2-2-1- دمنده، كمپرسورها.......................................................................... 19
6-2-2-1-1- فشار برای كمپرسور.............................................................. 19
6-2-2-1-2- نرخ دبی حجمی جریان............................................................ 19
6-2-2-2- مكنده و پمپ های وكیون................................................................ 20
6-2-2-2-1- وكیوم (فشار منفی)................................................................. 20
6-2-2-2-2- نرخ دبی حجمی ...................................................................... 21
6-2-3- قدرت مورد نیاز....................................................................................... 21
6-3- خطوط لوله: [1]................................................................................................ 23
6-3-1- ضخامت دیواره........................................................................................ 23
6-3-2- جنس لوله ها............................................................................................ 24
6-3-2-1- بهداشت............................................................................................ 24
6-3-2-2- لوله های پلاستیكی.......................................................................... 25
6-3-2-3- سایش سطوح................................................................................... 25
6-3-3- سطح تمام شده ....................................................................................... 25
6-3-4- خمها......................................................................................................... 26
فصل هفتم
جریان گاز- جامد
7-1- مقدمه: [1]..................................................................................................... 28
7-2- قطر داخلی لوله: [1]...................................................................................... 28
7-3- فاصله انتقال: [1].......................................................................................... 28
7-4- فشار قابل دسترسی: [1].............................................................................. 29
7-5- سرعت هوای منتقل شده: [1]....................................................................... 29
7-6- خصوصیات مواد: [1]................................................................................... 30
فصل هشتم
مشخصات انتقال مواد
8-1- مقدمه: [1]......................................................................................................... 31
8-2- سرعت انتقال: [1]............................................................................................. 31
8-3- نرخ بارگیری یكنواخت:[1]......................................................................... 32
8-4- تاثیر قطر داخلی لوله: [1]................................................................................. 33
فصل نهم
شرایط لازم برای هوا
9-1- مقدمه: [1]......................................................................................................... 36
9-2- فشار موجود: [1]............................................................................................. 36
9-3- دبی حجمی: [1]................................................................................................. 38
9-4- تاثیر سرعت: [1]............................................................................................... 38
9-5- اثرات تراكم پذیری: [1].................................................................................... 39
9-5-1- سرعت انتقال هوا..................................................................................... 40
9-5-2- تاثیرات مواد............................................................................................. 40
9-6- دبی حجمی: [1]................................................................................................. 41
9-6-1- ادامه فرمولها........................................................................................... 41
9-6-2- تاثیرقطر داخلی لوله................................................................................. 42
9-6-3- قانون گاز ایده آل..................................................................................... 43
9-6-4- تاثیرات فشار............................................................................................ 45
9-6-5- تاثیرات سیستم......................................................................................... 46
9-7- تعیین سرعت: [1]............................................................................................. 48
9-7-1- روابط عملكرد.......................................................................................... 48
9-8- تاثیرات ارتفاع: [1]............................................................................................ 48
9-8-1- فشار اتمسفری......................................................................................... 49
فصل دهم
افت فشار
10-1- مقدمه: [1]...................................................................................................... 50
10-2- افت فشار لوله: [1]......................................................................................... 50
10-2-1- پارامترهای جریان و ویژگی های آنها................................................... 51
10-2-1-1- سرعت هوا.................................................................................... 51
10-2-1-2- چگالی هوا...................................................................................... 51
10-2-1-3- ویسكوزیته هوا.............................................................................. 52
10-2-1-4- ضریب اصطكاك........................................................................... 52
10-2-2- روابط افت فشار.................................................................................. 52
10-2-2-1- خطوط لوله صاف......................................................................... 52
10-2-2-2- تاثیرات قطر داخلی لوله................................................................. 54
10-2-2-3- خمها.............................................................................................. 54
10-2-3- تاثیرات دبی هوا................................................................................... 56
10-2-4- تاثیرات طول لوله................................................................................. 56
10-2-5- تركیب های دیگر خط لوله................................................................... 57
10-2-6- افت فشار كلی...................................................................................... 58
10-3- افت فشار مربوط به هوا: [1]......................................................................... 59
فصل یازدهم
طراحی سیستم
11-1- مقدمه: [نگارندگان]......................................................................................... 60
11-2- محاسبه سرعت هوای انتخابی با توجه به وزن مخصوص: [نگارندگان]....... 61
11-3- فشار مورد نیاز: [نگارندگان]......................................................................... 63
11-4- انتخاب مكنده و توان مورد نیاز: [نگارندگان]................................................ 63
11-5- انتخاب لوله: [نگارندگان]................................................................................ 65
11-6- افت طولی عرضی: [نگارندگان]...................................................................... 67
11-6-1- افت طولی............................................................................................. 67
11-6-2- افت موضعی........................................................................................ 68
11-6-3- طول معادل.......................................................................................... 69
فصل دوازدهم
نتیجه گیری، پیشنهادات
12-1- مقدمه: [نگارندگان]......................................................................................... 71
12-2- نتایج: [نگارندگان]........................................................................................... 71
12-3- بررسی نتایج: [نگارندگان].............................................................................. 71
12-4- پیشنهادات: [نگارندگان].................................................................................. 72
پیوست
1- كاتالوگ كمپرسور از شركت Sullivan Palatek............................................... 73
منابع........................................................................................................................... 74
فهرست شكلها
فصل سوم
3-1- انواع سیستم های اتصال پنوماتیكی: [1]............................................................ 5
3-2- یك چرخه بسته از سیستم های جابجایی پنوماتیكی: [1].................................... 6
3-3- سیستم جابجایی سیستم های مثبت: [1]............................................................. 7
3-4- سیستم جابه جایی با فشار منفی: [1]................................................................. 8
3-5- سیستم انتقال فشار منفی (وكیوم)از انبار: [1].................................................... 9
فصل چهارم
4-1- نوع سیستم جابه جایی با تانكر دمنده: [1]....................................................... 11
4-2- سیستم ضربانی: [1]......................................................................................... 11
4-3- طرحی از یك نوع سیستم توپی تنها: [1].......................................................... 12
فصل ششم
6-1- رده بندی حركت دهنده های هوا: [1].............................................................. 17
6-2- بازه تقریبی از عملكرد حركت دهنده ی هو: [1]............................................... 17
6-3- ورودی و خروجی برای كمپرسور: [1]........................................................... 19
6-4- بعضی از انواع خمها درسیستم های انتقال مواد پنوماتیكی: [1]...................... 26
فصل هشتم
8-1- تاثیر فشار تغذیه هوا و فاصله در بارگذاری در سیستم های فشار پایین: [1] 34
8-2- تاثیر فشار تغذیه هوا و فاصله در بارگذاری در سیستم های فشار بالا: [1].. 34
فصل نهم
9-1- پارامترهای متناسب با نرخ تراكم و نرخ دبی جریان: [1]................................. 38
فصل دهم
10-1- ضریب هد برای چند شكل مختلف: [1].......................................................... 58
نمودارها
فصل ششم
6-1- فشار دبی حجمی هوای انتقال یافته و توان كمپرسور: [1].............................. 20
6-2- توان تفریبی مورد نیاز برای كمپرسور در سیستم های فشار
پایین: [1]..................................................................................................................... 22
6-3- مشخصات یك كمپرسور حلزونی: [1]............................................................. 22
فصل نهم
9-1- تاثیر سرعت هوا بر دبی حجمی جریان: [1]..................................................... 42
9-2- تاثیر فشار هوا بر روی دبی حجمی جریان در سیستم های فشار
پایین: [1]..................................................................................................................... 45
9-3- تاثیر فشار بر دبی حجمی جریان در سیستم های فشار بالا: [1]..................... 45
9-4- تاثیر فشار بر دبی حجمی جریان در سیستم های فشار منفی: [1].................. 46
9-5- تاثیر ارتفاع بر روی مقدار فشار اتمسفریك محلی: [1].................................... 48
فصل دهم
10-1- تاثیر قطر داخلی لوله بر افت فشار خالی: [1]................................................. 54
10-2- ضریب برای خمهای :[1].......................................................................... 55
10-3- ضریب هد برای خمهای شعاعی: [1]............................................................. 55
10-4- ضریب هد برای خمهای زاویه تیز: [1].......................................................... 56
10-5- تاثیر قطر لوله و دبی حجمی جریان بر افت فشار: [1]................................... 57
10-6- ضریب هد برای مقاطع گسترش یافته لوله: [1]............................................. 58
فهرست جداول
6-1- قطر لوله و ضخامت دیواره برای لوله با قطر اسمی 4 in : [1]...................... 25
فصل اول:
مقدمه و تاریخچه:
1-1- مقدمه وتاریخچه: [1]
این پروژه طراحی سیستم مكنده غلات می باشد كه این سیستم غلات را از یك مخزن كشتی یا سیلو جدا كرده و به فاصله ای دیگر انتقال می دهد. در واقع سیستم مكنده در صنایع زیادی كاربرد دارد كه كشاورزی یكی از آن موارد می باشد. در واقع با پیشرفت روز افزون علم و تكنولوژی سیستم های مكنده نیز روز به روز پیشرفت می كنند.
این سیستم همزمان با اختراع اولین توربوجت در سال 1930 ابداع شد. در واقع این توربوجت شامل كمپرسور گریز از مركز قطبی بود كه از یك كمپرسور محوری دو مرحله ای تغذیه می شد. كه اوایل با مشكلاتی همراه بود كه یكی از این مشكلات این بود كه موتور وقتی خاموش می شد كه بنزین تا آخر میسوخت. بعد از آن سیستم های مكنده بوجود آمد كه در آن كمپرسور عضو اصلی سیستم به شمار می آید. در حال حاضر مكنده ها با انواع قدرت و فشار موجود می باشد.
در این پروژه سعی بر آن است كه ابتدا به بیان تئوریهای یك سیستم مكنده غلات می پردازیم.
ما در این پروژه با تكیه بر اصول علمی برای یك سیستم مكنده مقدار فشار مكنده و توان كمپرسور و قطر لوله را تعیین خواهیم كرد و در آخر نیز با ارائه نتایج پیشنهادهای خود را برای بهتر شدن بازده سیستم ارائه خواهیم كرد.
فصل دوم
سیستم های جا به جایی پنوماتیکی
2-1- مقدمه: [1]
سیستم های جابجایی پنوماتیکی بطور اساسی ساده و بصورت مشخص مناسب برای انتقال مواد دانه دانه و پودر شده و … در کارخانجات مختلف می باشند.
تجهیزات سیستم عبارتند از یک منبع برای متراکم کردن گاز (معمولاً هوا)، یک دستگاه تغذیه، خطوط لوله انتقال و یک گیرنده برای جدا کردن مواد منتقل شده از گاز.
برای انتقال مواد می توان از فشار بالا یا پایین استفاده کرد. برای مواد نم دار از هوای خشک و برای موادی که قابلیت اشتعال دارند از گازهای خنثی مانند نیتروژن می توان استفاده کرد. یک امتیاز بسیار خاص برای این سیستم این است که اگر لازم باشد مواد منتقل شده را تا فشارهای بالا می توان در ظروف گیرنده نگهداری کرد