Гузик Д.В., Кутний Б.А. (уклад.) Промислова вентиляція. Теплогазопостачання та вентиляція (укр.)

Подождите немного. Документ загружается.

Неув’язка між фактичним опором відгалуження при розрахункових

витратах та розрахунковому тиску допускається до 10% у більшу чи меншу

сторону. Ув’язку відгалужень виконують шляхом підбору перерізів ділянок

або вентиляційних решіток відгалуження. При дуже малих витратах повітря

через решітку для підвищення аеродинамічного опору можна частину

перерізу решітки мінімального розміру закривати металевою пластиною. В

крайньому випадку на відгалуженні встановлюється діафрагма для

поглинання надлишкового тиску.

Для підбору діафрагми спочатку визначають, який коефіцієнт місцевого

опору



вона повинна мати, для чого ділять невитрачений тиск на

швидкісний тиск у ділянці, на котрій ставиться діафрагма,

2 Ð









. (72)

Потім за [12, табл.12.52] (діаграма для підбору діафрагм наведена також

у [4, с.205]) визначають розміри отвору діафрагми. Однак таблицею можна

користатися тільки тоді, якщо переріз ділянки точно збігається з одним із

перерізів, наведених у таблиці. У більш загальному випадку діаметр отвору

діафрагми

можна визначити за формулами:

при

0 25 100



 

( , , lg )

ä ä

d 0 89 0 37 F



  

;

при

100





2 F









де

– площа перерізу ділянки повітроводу,

см

;



– КМО діафрагми , віднесений до швидкості в ділянці.

Місце встановлення діафрагми і розмір її отвору повинні бути чітко

зазначені на схемі повітроводів. Отвір може бути прямокутним зі

збереженням площі.

11 ВИБІР ВЕНТИЛЯЦІЙНОГО ОБЛАДНАННЯ

11.1 Підбір калориферів

Калориферну установку необхідно підібрати для тієї припливної

вентиляційної системи, для якої виконано аеродинамічний розрахунок.

Підбір калориферів інших припливних вентиляційних систем доцільно

виконувати на ЕОМ.

При підборі калориферної установки визначається тип і номер

калорифера чи декількох калориферів, що забезпечують потрібне

нагрівання повітря. Одночасно вибирається схема з’єднання калориферів по

повітрю й теплоносію, і виявляється опір установки по повітрю і воді.

При теплоносії воді застосовують багатоходові калорифери. У даному

проекті рекомендується вибирати калорифери марок КСк3, КСк4, КВСБ-П і

КВББ-П, описаних у довіднику [11], на сторінках 299-325.

Калориферна установка може бути підібрана в декількох варіантах.

Найкращий варіант повинен задовольняти чотири вимоги.

1. Поверхня калориферної установки повинна мати запас у межах від 0

до 10% (це вимога БНіП 2.04.05-91

У).

2. Масова швидкість повітря повинна бути близька до оптимальної (при

якій річні приведені витрати будуть мінімальними). Як правило, в цьому

випадку втрати тиску на калорифері знаходяться в межах 30÷120 Па.

3. Мінімальна швидкість руху води в трубках калорифера має бути не

менше ніж 0,12 м/с.

4. Втрати тиску по воді повинні бути максимально можливими, але не

перевищувати 1 м.в.ст.

Витрати тепла на нагрівання припливного повітря, Вт, визначаються за

формулою

Q=0,278



L c



-t

) , (73)

де L – кількість нагрітого (припливного) повітря, м

/год; с – масова

теплоємність повітря, кДж/кг

С;   густина повітря при температурі t

, кг/

; t

– кінцева температура повітря після калориферної установки,

С; t



початкова температура повітря, що приймається за параметром клімату

“Б”,

С.

Необхідна площа живого перетину в калорифері для проходу повітря,









3600

жс

, (74)

де



 масова швидкість повітря, кг/м

с, яка приймається за економічними

міркуваннями в межах 712 кг/м

с, для оребрених калориферів – 25 кг/

с.

По знайденому живому перерізові для проходу повітря, користуючись

табличними даними [11], вибирають модель, номер та кількість

калориферів, що встановлюються паралельно за напрямом повітря, а також

відповідну йому дійсну площу живого перерізу по повітрю f

і живого

перерізу трубок по воді f

тр

, м

За f

уточнюється масова швидкість повітря , кг/м

с,

f3600









(75)

і розраховується швидкість води в трубках калорифера, м/с,

)tt(fnc10003600

Q6,3

oгтрв









, (76)

де Q – витрата тепла на підігрів припливного повітря, Вт; с  теплоємність

води, яка дорівнює 4,19 кДж/кг

С; n – кількість калориферів, приєднаних

паралельно по теплоносію; f

тр

– живий перетин трубок калориферів по воді,

; t

, t

– температура води в подавальній і зворотній магістралях

відповідно,

С.

Необхідна площа поверхні нагрівання калориферної установки F

, м

)tT(K

серсер





, (77)

де К – коефіцієнт теплопередачі калорифера, Вт/м

2 0

С [11]; Т

ср

– середня

температура теплоносія,

С,

oг

сeр





, (78)

сер

 середня температура повітря, яке проходить через калорифер,

С,

кн

сeр





. (79)

Загальна кількість калориферів n (у шт.) дорівнює

n 

, (80)

де F

– площа поверхні нагрівання одного калорифера, прийнятого в

розрахунку, м

При підборі калориферів запас на розрахункову площу поверхні

нагрівання визначають за формулою

%100

FnF

ук





, (81)

при запасі більше ніж 10% необхідно застосувати іншу модель або номер

калорифера і провести повторний розрахунок.

Опір проходу повітря калориферної установки визначається залежно

від



[11] з урахуванням кількості рядів калориферів за напрямом повітря.

Опір проходу води через калориферну установку визначається залежно

від



[11] з урахуванням кількості паралельних рядів та кількості

калориферів у кожному ряді.

11.2 Підбір фільтрів

У разі необхідності для очищення припливного повітря від пилу

рекомендується застосовувати рулонні фільтри для типових припливних

камер типу І ПК [4] або масляні стільникові фільтри ФяРБ [12] для

індивідуальних припливних камер.

Розміри фільтра і його аеродинамічний опір визначають за кількістю

очищуваного повітря, та номінальному питомому повітряному

навантаженню фільтра.

Необхідна площа фільтруючої поверхні повітряного фільтра F

ф,

визначається за формулою

F 

, (82)

де L – витрати фільтруючого (припливного) повітря, м

/год; q

ф –

рекомендоване повітряне навантаження на 1 м

фільтруючої поверхні,

/(год·м

), [10, 4].

Виходячи з питомого навантаження, необхідно визначити кількість

стільників з огляду на те, що робоча площа одного стільника – 0,22 м

, і

визначити аеродинамічний опір фільтра у чистому стані, вважаючи його

пропорційним квадрату навантаження. Отриманий опір заноситься в бланк

аеродинамічного розрахунку припливної системи, а сам фільтр

зображується в масштабі на кресленні припливної камери.

При витратах повітря більше ніж 20000 м

/год доцільніше

застосовувати рулонні чи кишенькові фільтри, що випускаються у вигляді

окремих секцій (див.[12], стор. 374÷377).

Кінцева пилоємність фільтра визначається за формулою, г/м

Gy = Gn · g

/ 100 , (83)

де g

 кінцева пилоємність фільтра у % від номінальної; Gn–

номінальна пилоємність фільтрувального матеріалу, г/м

. Питоме повітряне

навантаження фільтра, м

/м



, (84)

де L – витрати повітря, м

/год; f – площа фільтра, м

Початкові втрати тиску на фільтрі (



P

) можна визначити за

діаграмою [10, рис. 4.4 стор.107] залежно від

. Залежно від кінцевої

пилоємності (Gy) за [10, рис. 4.4 стор.108] визначаються кінцеві втрати

тиску (

HOM

P

) при номінальному навантаженні і проскок фільтра (1-E, %).

Кінцеві втрати тиску на фільтрі при заданих витратах повітря

HOM

PP 

, (85)

де

HOM

– номінальне повітряне навантаження фільтруючого матеріалу, м

(рис.4.4). Період роботи фільтра між регенераціями

tEcL

G1000







, (86)

де с

– початкова концентрація пилу в повітрі, мг/м

; Е – ефективність

фільтра в частках одиниці; t  кількість годин роботи припливної системи на

добу, год. Залишкову запиленість повітря після фільтрування знаходимо,

мг/м

)E1(cc



. (87)

Необхідність установлення фільтрів у системах припливної

вентиляції визначається на стадії ознайомлення студента з об′єктом

будівництва залежно від технологічних вимог щодо підтримки внутрішніх

параметрів мікроклімату у виробничому приміщенні по відношенню до

пилового фактора.

11.3 Підбір пилоочисних пристроїв

Залежно від дисперсного складу пилу та необхідної ефективності

очищення в пилоочисних установках можуть застосовуватися різноманітні

пиловловлювальні пристрої. Для грубодисперсного пилу (наприклад

будівельний пісок, металеві ошурки) можна використовувати

пилоосаджувальні камери. Для вловлення пилу середньої дисперсності

зазвичай використовують різноманітні циклони. Для тонкодисперсного

пилу доцільно застосовувати рукавні фільтри, електрофільтри та

кишенькові фільтри “тонкого” очищення. Якщо потрібна дуже висока

ефективність вловлення пилу, застосовують 2- або 3-ступеневі пилоочисні

установки.

Розглянемо спрощені методики підбору головних пиловловлюючих

пристроїв.

Метою розрахунку пилоосаджувальної камери є знаходження її

розмірів при необхідності забезпечення заданої ефективності очищення.

Крім того, визначають аеродинамічний опір камери (втрати тиску).

Спершу розраховують горизонтальну швидкість повітря в

пилоосаджувальній камері

hb3600







, (88)

де

L

витрати повітря, м

/год;

b

ширина пилоосаджувальної камери, м;

h

її висота, м. Рекомендована висота пилоосаджувальної камери 12 м, а

горизонтальна швидкість у межах 0,050,2 м/с.

Після цього знаходимо розмір найменших частинок із тих, що повністю

осядуть у камері

 

6.0

V13016d





(89)

і визначаємо їх швидкість осідання, м/с,

1018

)d(g











, (90)

де





густина пилу, кг/м

;

g

прискорення вільного падіння, м/с

;







в’язкість повітря.

Визначають мінімальну довжину пилоосаджувальної камери, м,







. (91)

Якщо отримана довжина пилоосаджувальної камери завелика –

збільшують її ширину. Якщо це не допомагає – переходять до розрахунку

циклонів.

Втрати тиску в пилоосаджувальній камері, Па,

V125,0P







, (92)

де



швидкість повітря у вхідному патрубкові пилоосаджувальної

камери, м/с. Її визначають за формулою, м/сек,

D900





, (93)

де



діаметр вхідного патрубка, м.

У першому наближенні циклони можна підбирати за умовною

швидкістю в перерізі чи вхідному патрубку циклона, таблиця 17.

Таблиця 17 – Характеристики циклонів

Характеристики

циклонів

ЦН-11 ЦН-15 СИОТ УЦ-38 Ц

ВЦНИИОТ

1 2 3 4 5 6 7

Рекомендована

швидкість перерізі,

м/с

2,2-2,8 2,5-4

Рекомендована

швидкість у вхід-

ному патрубкові, м/с

16-20 12-16 16-20 14-16



(до швидкості в

перерізі)

250 147



(до швидкості у

вхідному

патрубкові)

4,2/6

D6.7 

5,4 11

Для пилу, що не злипається, застосовують циклони ЦН-11 і ЦН-15.

Циклон ЦН-11 має трохи вищу ефективність. Циклони СИОТ застосовують

для очищення повітря від сухого, неволокнистого пилу і пилу, що не

злипається. Циклони ВЦНИИОТ застосовують для сухого, неволокнистого

пилу, що має абразивні властивості, та для слабо злипненого пилу (сажа,

тальк).

Електорофільтри підбирають за швидкістю повітря в активній зоні на

рівні 1м/с. Втрати тиску в них становлять 100÷150 Па.

Для підбору рукавних фільтрів застсовують величину питомого

повітряного навантаження

12072q 



/(м

год). Отже, необхідну площу

фільтрації визначаємо за формулою



F 

. (94)

Втрати тиску на рукавних фільтрах 1÷1,5 кПа.

11.4 Підбір вентиляторів

При підборі вентилятора визначається його тип і номер, частота

обертання вала та потужність електродвигуна, діаметр робочого колеса й

коефіцієнт корисної дії. Вибір повинен бути зроблений так, щоб вентилятор,

який працює на цю систему, давав необхідну продуктивність та тиск при

максимальному значенні його ККД.

При виконанні курсового й дипломного проектів із вентиляції

рекомендується вибирати наступні вентилятори:

- при встановленні витяжних вентиляторів усередині повітропроводів

(температура середовища до 70

С) - осьові вентилятори серії 06-300,

описані в [4], їх аеродинамічні характеристики наведені на с.160;

- при встановленні витяжних вентиляторів на даху ― дахові радіальні

чи осьові, описані в [4,10,12];

- для переміщення повітря, забрудненого аерозолями кислот чи лугів, 

пластмасові вентилятори серії Ц4-76 (виконання 1) , описані в [4, с.148,

156].

- для припливних систем – радіальні ВЦ 4-75 виконання 1 або 6 у

вигляді готових вентиляторних агрегатів (комплектів), що складаються з

вентилятора й електродвигуна, змонтованих на загальній рамі;

аеродинамічні характеристики цих вентиляторів подані в [12, с. 382-387];

габаритні розміри на с.389-395.

- для переміщення запиленого повітря  радіальні пилові В-ЦП7-40 та

В-ЦП6-45 (виконання 6), описані в [4, с.149, 157-158].

Якщо в системі можливі невраховані втрати або підсоси повітря через

нещільності у повітроводах (наприклад, при прокладанні магістральних

повітроводів по підвалах чи горищах), то розрахункові витрати повітря

необхідно приймати із запасом 10÷15%. Як підбирати вентилятор,

покажемо на такому прикладі.

Нехай вентиляційна мережа повинна пропускати витрати повітря 7000

/год, причому відповідно до аеродинамічного розрахунку загальний опір

мережі становить 367 Па. З огляду на можливі нещільності повітроводів

будемо підбирати вентилятор на продуктивність і тиск, узяті із запасом

10%. Тоді розрахункова продуктивність вентилятора виявиться

,1 1 7000 7700 

годм /

, а тиск

4043671.1 

Па.

Далі порядок дій такий.

1. Послідовно наносимо точку

7700L 

/год,

404P 

Па (точка А) на

характеристики вентиляторів ВЦ 4-75 різних номерів і вибираємо той

номер, для якого точка буде відповідати найбільшому ККД вентилятора. В

цьому випадку це буде вентилятор № 6.3 [12, с.385, рис.1.16].

Як видно з рисунка, ці вентиляційні агрегати випускаються тільки з

кількістю обертів за хвилину 950 і 1450. Найближче до нашої точки

проходить лінія 950 об/хв; отже, приймаємо вентилятор № 6.3 із частотою

обертів 950 об/хв.

2. Оскільки наша точка А не лягла точно на лінію 950 об/хв, потрібно

знайти точку спільної роботи вентилятора й мережі накладенням

характеристики мережі. Для побудови останньої через нашу точку

проводимо пряму, паралельну лініям ККД, до перетину з кривою 950 об/хв.

Точка перетинання В і буде робочою точкою. Їй відповідає витрата 8300

годм /

та тиск 470 Па. Рисунок характеристики, що пояснює положення

робочої точки, має бути наведений у пояснювальній записці (див. рис.3).

У нашому випадкові витрата повітря при роботі вентилятора на дану

мережу відхилилася від необхідної менше ніж на 10%. Таке відхилення

можна визнати припустимим. При відхиленні, більшому ніж на 10%,

потрібно скоригувати аеродинамічний розрахунок мережі таким чином, щоб

точка А лягла на точку характеристики вентилятора С (див. рисунок 3) чи

спробувати підібрати вентилятор з іншою робочою характеристикою.

П а

г о д

5 1 0

4 7 0

4 0 4

7 7 0 0

8 3 0 0

Рисунок 3 – Знаходження робочої точки

3. Записуємо позначення вентагрегату. В цьому випадку воно А 6.3 100-

1. Розшифрування такого позначення можна знайти у [12, с.388]:

вентилятор ВЦ 4-75, № 6,3 з нормальним колесом (1,0D

), на одному валу з

електродвигуном 4А 100 В6; електродвигун потужністю 2,2 кВт із частотою

обертання 950 об/хв; габаритні розміри [12, с.389]. Розшифрування

позначення повинне бути наведене в специфікації устаткування.

12 ГІДРАВЛІЧНИЙ РОЗРАХУНОК СИСТЕМИ ТЕПЛО-

ПОСТАЧАННЯ КАЛОРИФЕРІВ

Гідравлічний розрахунок систем теплопостачання калориферів

виконують за методикою розрахунку систем опалення [6] з урахуванням

заданого тиску в системі (див. завдання, розділ «Г»). Потрібно звернути

особливу увагу на вимоги [1] п. 3.24* про те, що трубопроводи від

розподільних колекторів слід, як правило, прокладати окремо:

а) для систем опалення з місцевими опалювальними приладами;

б) для систем вентиляції, кондиціювання і повітряного опалення;

в) для повітряних завіс та інших періодичних діючих систем чи

установок, якщо вони можуть порушувати гідравлічну стійкість постійно

діючих систем.

Конструктивно для розподілу теплоносія між різними споживачами в

межах цеху застосовується тепловий вузол. Зазвичай він розміщується в

окремому приміщенні цеху на першому поверсі. Головною його частиною є

гребінка. Діаметр трубопроводів гребінки визначається за швидкістю

теплоносія на рівні 0,10,15 м/с. Гребінка подавального трубопроводу

встановлюється на висоті 1,5 м над рівнем підлоги, гребінка зворотного  0,8

м над рівнем підлоги цеху.

Орієнтовно діаметри трубопроводів можна визначити по швидкості

руху теплоносія, яку задають на рівні 0,51 м/с. Подальше їх уточнення

виконується на основі гідравлічного розрахунку з ув’язкою всіх

відгалужень. Результати розрахунку заносять в таблицю 18.

Таблиця 18



Гідравлічний розрахунок системи теплопостачання

калориферів

№

ділян-

ки

Вт

кг/год

тр,

мм

V, м/

Па/м

Rl,

Па



Па



Па



Па

Вид 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

При виконанні цього розділу в курсовому проекті достатньо нанести

трасу систем теплопостачання калориферів із їх маркуванням, викреслити

аксонометричну схему теплопостачання та визначити діаметри

трубопроводів з умов відомих витрат теплоносія і рекомендованої

швидкості руху води в трубах. В дипломному проекті обсяг робіт із

проектування систем теплопостачання виробничих приміщень установлює

керівник проекту.

13 ВИКОНАННЯ КРЕСЛЕНЬ

Загальний обсяг графічного матеріалу курсового проекту повинен

становити в середньому два аркуші формату А1.

На перший аркуш виносять план цеху, креслення припливних і

витяжних камер (по одній), креслення окремих конструктивних елементів

чи деталей прийнятих систем, експлікацію технологічного устаткування. На

другому аркуші зображають: розріз цеху, аксонометричні схеми систем

вентиляції, аксонометричну схему теплопостачання калориферних

установок, специфікацію обладнання і матеріалів розрахованих систем

вентиляції й теплопостачання.

При виконанні дипломного проекту обсяг та склад креслень студент-

дипломник погоджує зі своїм керівником.

Загальні рекомендації до оформлення креслень

Плани і розрізи викреслюють у масштабі 1:100 – для планів та 1:100

або 1:50 для розрізів.

На план наноситься все розташоване в цеху технологічне обладнання,

що потребує використання витяжної чи припливної вентиляції,

вентиляційне й опалювальне обладнання, повітропроводи і трубопроводи.

Повітропроводи, вентиляційне та опалювальне обладнання, приймачі

місцевих відсмоктувачів викреслюють із дотриманням масштабу.

Залежно від характеру об’єкта кількість розрізів може бути один або

два. За розрізом установлюють розташування вентиляційного й

опалювального обладнання, відмітки прокладання повітропроводів і

трубопроводів, висоту витяжних шахт та ін.

Кількість розмірів повинна бути достатньою для пояснення

особливостей прийнятих конструктивних рішень. Особливо необхідно

звернути увагу на розміри прив’язки вентиляційного обладнання до

будівельних конструкцій.

Аксонометричні схеми вентиляційних систем викреслюють у

масштабі 1:100 в одну лінію. Оформлення (надписи) виконують згідно з

ЄСКД [18].

Креслення припливних і витяжних камер виконують у масштабі 1:50

або 1:25.

Зображення приводять у двох проекціях та розробляють детальну

конструкцію, якщо прийняте нетипове рішення.

Креслення окремих конструктивних елементів або деталей прийнятих

систем виконують у масштабі 1:10 або 1:15. До таких креслень відносять

душувальні пристрої, приймачі місцевих відсмоктувачів, елементи

кріплення обладнання і повітропроводів.

Обсяг графічної частини дипломного проекту визначається

відповідно до завдання на дипломний проект та вказівок керівника.

13.1 План-схема

План-схема виконується в масштабі 1:400, 1:500 чи 1:800. Креслиться

контур будинку, наносяться осі, тепловий ввід і жирними крапками

відзначаються положення всіх вентиляційних систем, уключаючи витяжні

шахти систем гравітаційної вентиляції. Над крапками підписуються номери

вентиляційних систем.

13.2 Плани і розрізи будівель

Як відмічалося раніше, плани виконуються, як правило, в масштабі

1:100. Будівельна частина креслиться спрощено, тонкими лініями, розміри

не проставляються, осі будинку проставляються. Елементи вентиляційних

систем виконують товстими лініями, з дотриманням масштабу й

винесенням розмірів перерізів і „прив’язки” до будівельних конструкцій.