Стуров Д.С. Проектирование и расчет местной вентиляции машиностроительных производств

Подождите немного. Документ загружается.

Таблица 1.7.

Исходные данные для расчета

Параметры и размеры

отсоса , м

Варианты исполнения

1 2 3 4 5

1. Размеры огра-

ничиваемой за-

грязненной зоны

Длина, а

2,0 3,0 2,5 2,0 3,0

ширина, l 3,0 4,0 3,5 4,0 3,0

2. Высота помещения, Н 3,0 2,8 3,2 3,5 3,0

3. Ширина плоской

приточной струи

2в

′

0,025 0,03 0,035 0,04 0,05

4. Угол наклона приточного

патрубка,

60 50 70 65 55

5. Угол падения струи

50 40 60 50 45

6. Скорость истечения при-

точной струи,

м/с

4,0 4,5 3,5 3,7 3,2

Расчет компенсационных отсосов производят в следующей последова-

тельности. [11, 12]

1. Вычисляют расход воздуха в приточной струе на расстоянии Н, прихо-

дящейся на единицу ширины помещения.

стр

= 0,205 H'в2Um

⋅ , (1.109)

где

m = 2,5

2. Определяют значение комплекса А

А = 4,88

⋅

Sin

3/2

⋅

(ctg

– ctg

) (1.110)

3. Находят производительность отсоса, приходящуюся на единицу ши-

рины помещения или на единицу длины воздушной завесы

L = A

⋅

стр

⋅

Сth(

π⋅

a / H), (1.111)

где

cthx = 1 / thx. Значения thx приведены в таблице

x 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1

th 0,099 0,197 0,291 0,379 0,462 0,537 0,604 0,664 0,716 0,762 0,8

x 1,2 1,3 1,4 1,5

2,0 3,0

4,0 5,0 6,0

th 0,833 0,861 0,885 0,905 0,917 0,964 0,995 0,996 0,999 1,0 1,0

4. Определяют полную производительность отсоса

отс

= L

⋅

l, (1.112)

1.8 Местные отсосы закрытого типа

Наиболее эффективным типом местных отсосов является полное укры-

тие источника выделений вредных веществ. В этом случае локализация выде-

лений достигается при минимальном объеме воздуха. Однако далеко не всегда

укрытие можно сделать герметичным. В его ограждениях обычно имеются

рабочие проемы, размеры которых определяются конструкцией и технологи-

ческим

режимом работы укрываемого оборудования. Типичным представите-

лем отсосов закрытого типа являются вытяжные шкафы (рис. 1.22). Различают

вытяжные шкафы с верхним, нижним и комбинированным (нижним и верх-

ним) удалением загрязненного воздуха. Шкафы с комбинированным удалением

воздуха применяют для удаления пыли и тяжелых газов. Из нижней зоны шка-

фа, как правило, следует отсасывать 2/3

общего объема воздуха, а из верхней

зоны 1/3. Если в шкафу проводят работы, сопровождающиеся выделением

большого количества теплоты, то следует отсасывать сверху 2/3 общего объема

воздуха и снизу 1/3. Однако должна быть предусмотрена возможность регули-

рования этого распределения.

Количество воздуха м

/с, удаляемого из вытяжного шкафа, определяют

по следующим формулам: [4, 12]

- при отсутствии в нем источника теплоты,

от.х

= V

⋅

- при наличии в шкафу источников тепловыделений

от.т

= 123

FQh ⋅⋅ , (1.113)

где V

– средняя по сечению открытого проема скорость всасывания, м/с,

принимаемая по таблице 1.8;

F – площадь рабочего проема, м

;

h – высота рабочего проема шкафа, м

Q – количество тепловыделений в шкафу, идущих на нагрев воздуха в

нем, Вт. Ориентировочно

Q принимается 50-70% полной теплопроизво-

дительности источника.

Для шкафов, имеющих внутри источники тепловыделений, в расчете

принимают большее из значений

отх

и L

отх

. Скругление кромок всасываю-

щих проемов повышает эффективность вытяжных шкафов.

Таблица 1.8

Рекомендуемые скорости

всасывания воздуха в проемы вытяжных шкафов

Операции,

выполняемые в шкафу

Вредные вещества

и факторы

Часть проема, че-

рез которую про-

исходит основное

выбивание вред-

ных веществ

м/с

Термическая обработка металлов

• Закалка и отпуск в масляной

ванне

Пары масла и продукты

его разложения

Верхняя 0,3

• Закалка в селитровой ванне

при 400-700

Аэрозоль селитры,

теплота

Верхняя 0,3

• Закалка в соляной ванне при

350-1100

Аэрозоль соли, теплота Верхняя 0,5

• Свинцевание при 400

С Пары и аэрозоль свинца Верхняя 1,5

• Цианирование в солях при

800-900

Пыль цианистых

соединений

Верхняя 1,5

Гальваническая обработка металлов (холодные процессы)

Кадмирование цианистое или се-

ребрение

Пары синильной

кислоты

Весь проем 1-1,5

Меднение цианистое то же то же 1-1,5

Обезжиривание: бензином Бензин нижняя 0,5

Хлорированными

углеводородами

Электролитическое

Пары хлорированных

углеводородов

Нижняя 0,7

Туман щелочей верхняя 0,3-0,5

Свинцевание Свинец Весь проем 1,5

Травление :

азотной кислотой

соляной кислотой

Пары кислоты и оксиды

азота

то же 0,7-1,0

Пары и туман кислоты то же 0,5-0,7

Хромирование Хромовый туман ангид-

рид хромовой кислоты

то же 1,0-1,5

Цинкование цианистое Пары синильной

кислоты

то же 1,0-1,5

Операции различного характера

Гидропескоструйная очистка Силикатная пыль Периметр рабо-

чего проема

1,0-1,5

Металлизация распылением Пыль металлов то же 1,0-1,5

Ручное смешивание, развешива-

ние и расфасовка сыпучих мате-

риалов, приготовление шихты

Пыль обрабатываемого

материала

Весь проем 0,5-1,2

Пайка свинцом или третником Пары и аэрозоли то же 0,5-0,7

Сварка мелких изделий Аэрозоль металла Верхняя 0,3-0,5

Лабораторные работы Различные пары и газы Весь проем 0,3-0,5

Рисунок 1.22. Схема вытяжных шкафов

а – с верхним отсосом; б – с нижним отсосом; в – с комбинированным отсосом;

1 - источник выделений вредных веществ; 2 – укрытие источника (шкаф);

h – высота проема шкафа

ГЛ А ВА 2 Приточная система местной вентиляции

Оздоровительная воздухоподача и воздухораспределение

2.1 Воздушно-тепловые завесы дверных и технологических проемов

производственных помещений

2.1.1 Характеристика воздушных завес

Доставка исходных материалов в производственные помещения к местам

их переработки и вывоз готовой продукции осуществляется различными вида-

ми транспорта (вагоны, грузовики, тележки, электрокары и т.д.)

через специ-

альные въездные ворота и дверные проемы. Движение людских потоков к сво-

им рабочим местам осуществляется также через дверные проемы отдельно

или совместно с транспортными средствами. Кроме этого в целях доставки ма-

териалов и удаления отходов в наружных стенах производственных зданий

широко применяются так называемые технологические проемы, которые как и

всякие ворота остаются подолгу открытыми, что представляет серьезную угро-

зу здоровью рабочих, особенно в холодное время года.

Во избежание простудных заболеваний дверные и технологические про-

емы должны иметь воздушно-тепловые завесы, отсекающие холодные потоки

воздуха внутрь помещений [8, 9, 10].

По сути своей воздушные завесы - это особый вид местной приточной

(или вытяжной) вентиляции

с набором стандартных элементов: воздухозабор-

ники, вентиляторы, калориферы, воздуховоды и т.д.

Воздушно-тепловая завеса шитерующего (щелевого) действия Рис. 2.1,

представляет собой плоскую неизотермическую струю, развивающуюся на

границе двух сред, имеющих различные параметры: температуру, плотность,

влагосодержание воздуха и концентрацию примесей в воздухе.

Перепад давления с двух сторон струи воздушной завесы приводит

искривлению траекторий оси – отклонению ее от первоначального направле-

ния.

При проектировании воздушных завес необходимо учитывать нижесле-

дующие требования СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондициони-

рование воздуха.

1. Воздушные завесы должны предусматриваться:

а) у ворот и дверей, открывающихся чаще пяти раз или не менее чем на

40 минут в смену, а также у открытых технологических проемов отапливае-

мых зданий, находящихся в районах с

расчетной температурой надувного воз-

духа для холодного периода минус 15

С и ниже, при отсутствии тамбуров или

шлюзов:

Рисунок 2.1. Схема воздушной завесы:

– щель воздухораспределительного устройства завесы; t

, t

, и t

, и V

, V

– температура и скорость воздуха снаружи внутри помещения и в струе за-

весы. Р

н max

, P

– давление воздуха снаружи и внутри помещения

б) у ворот или технологических проемов при любых расчетных темпе-

ратурах наружного воздуха и при любой продолжительности открывания,

если предъявляются повышенные требования к внутреннему микроклимату

помещений.

2. В период открывания ворот и дверей в холодный период допустимы

понижения температуры воздуха на постоянных рабочих местах при работаю-

щей зоне до:

а) +14

– при легкой физической работе;

б) + 12

– при работе средней тяжести;

в) +8

– при тяжелой работе;

г) +5

– при отсутствии постоянных рабочих мест у ворот.

3. Температура воздуха, подаваемого в струю воздушной завесы, не

должна превышать:

а) +50

– для наружных дверей, через которые проходят люди;

б) +70

– для въездных ворот и технологических проемов.

4. Рекомендуемая скорость движения воздуха на выходе из щели возду-

хораспределителя не более:

а) 8 м/с – для наружных дверей, через которые проходят люди;

б) 25 м/с – для въездных ворот и технологических проемов.

В практике применения воздушных завес различают несколько их типов.

По направлению подачи воздуха

в открытый проем здания воздушные

завесы могут быть:

а - вертикальные, т.е. направление струи снизу (из подпола) вверх;

б, в – горизонтальные – направление струи с боков проема односторон-

нее и двустороннее.

Соответственно этому расположению воздухораспределителя в приточ-

ной системе в первом случае будет горизонтальное в основании ворот, во

втором – вертикальное – по

бокам ворот.

Отличаются завесы также расположением воздухозаборного устройства

(внутреннее или внешнее) и цикличностью работы – постоянно или периоди-

чески действующие только при открывании ворот. Выбор варианта воздушной

завесы зависит от местных производственных условий.

Наиболее эффективные завесы с вертикальным направлением струи, но

их применение менее предпочтительно из-за неудобства при проходе через во-

рота людей и возможностей быстрого засорения при движении транспорта.

Если рабочие места располагаются близко к входным проемам, воздух

перед подачей в завесу должен подогреваться в калориферах и нагнетаться

либо изнутри

помещения (вариант вытяжной вентиляции), либо снаружи (ва-

риант приточной вентиляции).

Рисунок 2.2. Направления подачи воздуха в дверной проем здания:

а) вертикальное (снизу-вверх); б) горизонтальное одностороннее

направление струи; в) горизонтальное двустороннее; 1 – проем дверной;

2 – воздухораспределитель.

2.1.2 Расчет производительности воздухоподачи

вертикальных завес [10], (Рис. 2.2а)

Исходные данные для расчета приведены в табл. 2.1.

Расчет осуществляется в следующей последовательности.

1. Исходя из производственных условий по табл. 2.1 выбирают вариант

исполнения завесы.

2. Определяют ширину щели в

распределителя воздуха завесы Рис. 2.1.

= F

пр

/ [(20...40) В

пр

] , (2.1)

где F

пр

– площадь дверного проема, м

;

пр

– см. табл. 2.1.

3. Определяют протяженность S, м и координату

r, м оси воздушной

струи завесы.

S = 1,05 ⋅ H

пр

, м (2.2)

Координату

r определяют по номограмме Рис. 2.3 в зависимости от ве-

личины S.

Рисунок 2.3. Номограмма для определения значения

Таблица 2.1

Параметры и размеры Варианты исполнений

1 2 3 4 5

1. Высота здания Н, м 6 8 10 12 2

2. Размеры

ворот, м

Высота, Н

2,5 3,0 3,0 3,0 4,0

Ширина, В

2,5 3,0 3,5 4,0 4,0

3. Назначение ворот для прохода людей

и легкого транспорта

для въезда

транспорта

4. Направление струи

воздуха в проеме

Вертикальное (снизу вверх)

5. Расположение воздухоза-

борного устройства

Внутреннее Наружное

6. Наружные

условия

(на улице)

Темпера-

тура, t

-15 -20 -30 -20 -25

Скорость

движения

воздуха,

, м/с

4,0 4,5 3,5 5,2 5,0

7. Внутренние

условия

(в помещении)

Темпера-

тура, t

20 16 12 14 12

8. Аэродинами-

ческие коэф-

фициенты

0,6 0,8

-0,3 -0,4

9 Коэффициент несоответ-

ствия расчетных и фактиче-

ских данных, k

0,8 0,9

10. Угол наклона струи,

4. Вычисляют расчетную разность давления с двух сторон проема. При

подаче воздуха снизу вверх максимальная разность давления будет у пола

дверного проема.

∆Р

max

= P

н. max

– P

, Па (2.3)

где P

н. max

– максимальное давление воздуха снаружи (на уровне пола поме-

щения), Па, определяемое по формуле

н. max

= Н(

–

)q + P

(2.4)

– давление воздуха в помещении, определяемое по приближенной

формуле