Микроклимат производственных помещений

Рис. 6 Схемы организации воздухообмена при общеобменной вентиляции

Расчет искусственной общеобменной вентиляции

В производственных помещениях широко применяют системы вентиляции с искусственным побуждением воздуха. Несмотря на повышенные затраты на их устройство и эксплуатацию, такие системы обладают следующими преи

муществами: подача воздуха в любую точку помещения; обработка приточного воздуха посредством его нагрева, увлажнения и очистки от нежелательных примесей; улавливание вредностей непосредственно в местах их выделения; очистка удаляемого воздуха и использование его теплоты для нагрева подаваемого в помещение наружного воздуха.

В состав системы вентиляции входят: воздухозаборники в виде отверстий в конструкциях ограждений или шахт, оснащенных жалюзийными решетками; устройства для регулировки количества поступающего воздуха (клапаны, заслонки, шиберы); вентилятор, воздуховоды, фильтры, воздухораспределительные устройства и пр.

Для побуждения воздуха в системах вентиляции применяют центробежные и осевые вентиляторы. По создаваемому давлению центробежные вентиляторы делят на три группы: низкого давления — до 1000 Па, среднего давления — от 1000 до 3000 Па и высокого давления — свыше 3000 Па. Давление, создаваемое осевыми вентиляторами, как правило, не превышает 350 Па. Существуют крышные вентиляторы, устанавливаемые на кровлях зданий, которые могут быть как центробежными, так и осевыми.

В зависимости от состава перемещаемой среды вентиляторы изготовляют:

обычного исполнения — для перемещения неагрессивных сред с температурой менее 423 К, не содержащих липких веществ, при концентрации пыли и других твердых примесей менее 150 мг/м3;

антикоррозийного исполнения — для перемещения агрессивных сред;

взрывобезопасного исполнения — для перемещения взрывоопасных смесей;

пылевые — для перемещения воздуха с содержанием пыли более 150мг/м3.

Проектирование и расчет системы искусственной (механической) вентиляции выполняют в следующем порядке. Выбирают конфигурацию вентиляционной сети в зависимости от формы помещения и размещения в нем оборудования, разбивают ее на участки. Зная требуемый расход воздуха на отдельных участках сети и задавая скорость движения воздуха (для участков, находящихся рядом с вентилятором, 8 .12 м/с, а для отдаленных участков сети 1 .4м/с), определяют диаметр воздуховодов, а также материал для их изготовления. Затем рассчитывают общие потери напора в сети, Па,

нс = нм + нп ,

Нс=1,28+0,12=1,4 Па

где Нм — местные потери; Нп — потери на прямых участках воздуховодов.

Местные потери напора, Па, определяют по формуле

Нм=0,5*0,5*22*1,28=1,28 Па

где ψм — коэффициент местных потерь напора: для жалюзи на входе 0,5, для внезапного сужения 0,2 .0,3, для колена под углом 90° 1,1, колена под углом 120° 0,5, колена под углом 150° 0,2 и т. д.; v — скорость воздуха на соответствующем участке вентиляционной сети, м/с; р — плотность движущегося в сети воздуха, кг/м3.

Потери напора на прямых участках вентиляционной сети, Па, находят по формуле

Нп=0,5*0,02*10*4*0,3=0,12 Па

Где ψT — коэффициент сопротивления движению воздуха в трубе, зависящий от материала, из которого она изготовлена: для железных труб 0,02, для труб из полиэтилена 0,01; lT — длина трубы соответствующего участка сети, м; vcp — средняя скорость движения воздуха на расчетном участке вентиляционной сети, м/с; dT, — принятый диаметр трубы на расчетном участке, м.

Зная требуемый воздухообмен, рассчитывают производительность вентиляторов, м3/ч, с учетом потерь или подсосов воздуха в вентиляционной сети:

где kл — поправочный коэффициент на расчетное количество воздуха: при использовании стальных, пластмассовых и асбоцементных воздуховодов из труб длиной до 50 м kп = 1,1, в остальных случаях kп = 1,15.

Lв=1,1*1000=11000 м3/ч

На основе известных величин LB и Нс по номограммам (рис. 7) выбирают марку вентилятора с наибольшим значением коэффициента полезного действия (КПД) и в зависимости от состава воздушной среды определяют конструктивное исполнение вентилятора.

Рис. 7. Номограмма для выбора вентиляторов серии Ц 4-70

Центробежные вентиляторы с колесами диаметром 0,5 м и более должны иметь следующий КПД: при лопастях, загнутых назад, >0,8; при лопастях, загнутых вперед, >0,6; при лопастях, оканчивающихся радиально, >0,65.

КПД пылевых вентиляторов должен быть не менее 0,55, осевых вентиляторов с колесами диаметром 0,5 м и более — не менее 0,6.

Мощность электродвигателя, кВт, для принятого вентилятора рассчитывают по формуле

Где kз= 1,05 .1,5— коэффициент запаса; ηв — КПД вентилятора: для центробежных вентиляторов η|в = 0,4. .0,8; ηп — КПД передачи: для плоскоременной передачи 0,9, клиноременной 0,95, при соединении электродвигателя с вентилятором с помощью муфты 0,98, при непосредственной насадке вентилятора на вал электродвигателя 1.

Для снижения аэродинамического шума вентиляторов необходимо добиваться выполнения следующего условия:

где D — диаметр рабочего колеса вентилятора, м; n —частота вращения вентилятора, мин-1: n = A/(60N); А — безразмерный параметр, определяемый по номограммам при выборе вентилятора; N— номер вентилятора (диаметр его рабочего колеса в дециметрах).

Расчет местной вентиляции

Расчет производительности вытяжного зонта. Над оборудованием, являющимся источником выделения загрязненного вредными веществами нагретого воздуха (кузнечные горны, горячие ванны или печи и т. п.), чаще всего устанавливают вытяжные зонты. Преимущество такого вида местной вентиляции заключается в том, что нагретый воздух при движении вверх увлекает выделяющиеся пары, газы и аэрозоли, приближая их к зоне всасывания. Площадь зонта должна перекрывать поверхность выделения вредностей, а его рабочий проем - быть максимально приближен к источнику. Скорость движения воздуха в рабочем проеме зонта принимают в пределах 0,15 .1,25 м/с, причем большие ее значения при большей токсичности выделяющихся веществ и меньшей площади перекрытия источника. Объем воздуха, отсасываемого зонтом за единицу времени (производительность), м3/ч, находят из выражения

L = 3600a6v,

где а,6 — размеры рабочего проема (приемной части) зонта, м; v — скорость движения воздуха в приемной части зонта, м/с.

L=3600*0,4*0,6*0,2=173 м3/ч

Расчет местной вентиляции наплавочных установок. Выделяющиеся при полуавтоматической и автоматической сварках и наплавке под слоем флюса пыль и вредные газы удаляются через воронкообразные отсосы или отсосы щелевидной формы длиной 250 .350 мм. В этом случае производительность местной вытяжной вентиляции, м3/ч, рассчитывают по формуле

 Скачать реферат