Подбор вентилятора для очистки комбайна

Исходными данными для подбора вентилятора являются количество примесей, которые необходимо удалить воздушным потоком, q_п и критическая скорость этих примесей .

Минимальную массу воздуха , необходимого для удаления легких примесей, найдем по зависимости

, кг/с, (45)

где - максимально допустимый коэффициент концентрации воздушного потока, показывающий сколько килограммов примесей можно удалить одним килограммом воздуха.

Минимальный объемный расход воздуха определим по зависимости:

, м³/с, (46)

где кг/м³ - плотность воздуха.

Величина применительно к очисткам современных комбайнов с интенсифицированными рабочими процессами достигает 0,4…0,65.

Объемный расход воздуха, необходимый для обеспечения требуемой скорости воздушного потока в выходном канале вентилятора, найдем по выражению

, м³/с, (47)

где - скорость воздуха в выходном канале вентилятора, обеспечивающая удаление частиц с заданной критической скоростью, м/с; - площадь выходного канала вентилятора, м².

Скорость воздуха в выходном канале вентилятора определим по соотношению

, (48)

где - коэффициент превышения скорости воздуха в выходном канале, учитывающий сопротивление сети очистки (внезапное расширение потока воздуха на выходе из вентилятора, введение в поток решет и технологического материала) и обусловленное им снижение скорости движения воздуха в камере очистки.

Значения критических скоростей и коэффициентов для различных материалов приведены в табл. 7.

Таблица 7

Скорости витания () и коэффициенты для компонентов мелкого вороха

По-ка-зате-ли

Зерно

Колос без зерна

Солома

Полова

пше-ница

рожь

яч-мень

длина 50 - 100

до 50 мм

пшеничная

яч-менная

ов-ся-ная

гре-чишная

, м/с

8… 11,5

8… 9,9

8,4… 10,8

2…5,3 II 2,7…6,5

2…3,3 II 2,7…8,0

2…4,0 II 2,7…8,0

0,75… 5,25

0,67… 3,1

0,74… 3,86

0,92… 2,73

-

-

-

1,5…3,0

1,1…1,7

1,9…3,7

, II - расположение длинной оси частицы относительно вектора скорости

Площади выходных каналов вентиляторов зерноуборочных комбайнов имеют следующие значения:

 

Комбайн	КЗС-3	СК-5,ПН-100, Енисей-1200-1	Дон-1500	СК-10В	Дон-2600ВД
Fк,м^2	0,195	0,25	0,34	0,38	0,44
	(072 0,27)	(0,914 0,274)	(1,214 0,28)	(1,24 0,308)	(1,3 0,34)

- ширина кожуха вентилятора, м; - высота выходного канала вентилятора, м.

Из полученных значений и следует выбрать большее, обозначить через и по нему вести дальнейшие расчеты.

По выбранному уточняют скорость воздуха в выходном канале вентилятора

.

Полное давление Р вентилятора складывается из статического Р_ст и динамического Р_д давлений . (49)

Для выбранного расхода и скорости воздуха величину найдем из выражения

, Па, (50 )

раскрывающего его физическую сущность (кинетическая энергия I м³ движущегося воздуха). Плотность воздуха = 1,29 кг/м³ и является массой одного кубометра воздуха.

Статическое давление, необходимое для работы очисток комбайнов, обычно выбирают равным 3...5 динамическим давлениям, т.е.

. (51)

Тогда полное давление будет равно

. (52)

Сравнивая требуемое полное давление Р с диапазонами нормируемых давлений вентиляторов (низкого, среднего или высокого давлений), устанавливают тип необходимого вентилятора по создаваемому давлению и условной быстроходности. В большинстве очисток современных комбайнов используются радиальные вентиляторы низкого давления ( Па) повышенной быстроходности ( = 80...120). На рис. 21 представлена количественная безразмерная характеристика для вентилятора типа комбайна Дон-1500.

По безразмерной количественной характеристике для вентиляторов установленного типа определяют безразмерные коэффициенты

.

Обычно значения коэффициентов давления , мощности , условной быстроходности определяют при коэффициенте производительности , соответствующем максимальному значению , или близкому от него -

= (0,8... 0,9) в сторону увеличения .

Полученные по характеристике значения коэффициентов

позволят в совокупности с найденными ранее полным давлением Р и расходом . определить диаметр лопастного колеса , частоту вращения лопастного колеса вентилятора n и мощность N_b на его привод:

Из выражения (53)

определим ,мин^-1, (54)

 

Рис.21. Количественная безразмерная характеристика вентилятора очистки комбайна Дон-1500

 

Из выражения , (55)

выразив окружную скорость крайних точек лопастей ,

определим , м. (56)

Здесь (по характеристике), а n - значение, определенное по выражению (54).

Мощность на привод вентилятора , Вт. (57)

По аэродинамической схеме и найденному наружному диаметру лопастного колеса определить основные размеры вентилятора:

- внутренний диаметр лопастного колеса

Д₁ = (0,34...0,4) Д₂;

- диаметр кожуха вентилятора

Д_к = (1,04...1,05) Д₂;

- диаметр входных окон кожуха

Д₀ = (0,75...0,79) Д₂ ;

- высоту выходного канала кожуха вентилятора

S_к = (0,95...I) r₂, м;

- ширину выходного канала кожуха

, м;

- длину лопастей лопастного колеса

мм.