Файл: Задача создания эффективного процесса вентилирования решается экономическими и прогрессивными производственными способами. Устраиваются комбинированные системы вентиляции для промышленных предприятий с использованием аэрации,.docx
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 46
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2. Печи, работающие на газообразном топливе.
Теплопоступления от печи определяют по формуле:
Q = Bр·
·η , (14)где Bр – расход топлива (газа), м3/ч;
- низшая теплота сгорания, равная для природного газа =23900кДж/м3;η – коэффициент, учитывающий какая доля тепла, выделяющегося в печи, теряется в окружающую среду, равный при условии отвода продуктов сгорания в дымоходы и устройства местных отсосов в виде зонтов у загрузочных проемов печей η = 0,25.
Тепловыделения от печи для сушки песка составит:
Q =10·23900·0,25=59750 кДж/ч.
В цехе установлены 2 печи вертикальных сушильных для стержней (одна рабочая, одна резервная). Тепловыделения составят:
Q =5·23900·0,25=29875 кДж/ч.
Общие тепловыделения от печей составят:
Q =59750+29875=89625 кДж/ч.
3.1.7. Тепловыделения от остывающего материала
В цехе установлено два конвейера, один из них с охладительным кожухом. По [7, табл. 7.6] находим тепловыделения от остывающего материала.
За час поступление тепла для конвейера с охладительным кожухом на 1 т металла при заливке в сырье формы тепловыделения на участке составляют:
- на заливочном – 125700 кДж/ч;
- в охладительном кожухе – 251200 кДж/ч;
- выбивной решетки – 188400 кДж/ч:
На конвейере разливают 6 т/ч металла:
Q =6(125700+251200+188400) = 3391800 кДж/ч.
Для другого конвейера, у которого его охладительная часть находится с внешней стороны цеха, тепловыделения его охладительной части не влияют на общие тепловыделения в цехе, для других участков конвейера тепловыделения составят:
- на заливочном – 125700 кДж/ч;
- у выбивной решетки – 188400 кДж/ч.
На конвейере разливают 6 т/ч металла:
Q =6(125700+188400) = 1884600 кДж/ч.
Общие тепловыделения от остывающего материала составят:
Q =3391800+1884600 = 5276400 кДж/ч.
3.2. Расчет теплопотерь в помещении
3.2.1. Потери тепла через внешние ограждения зданий
Расчет теплопотерь производится ориентировочно по укрупненным показателям по формуле:
, (15)где
- объем помещения, м3;
- удельная тепловая характеристика здания для отопления, кДж/(м3·°С·ч), принимается по [4, прил. 4]. Для литейного цеха принимаем 1,25 кДж/(м3·°С·ч)
, 
– расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха,°С;V = 21·60·13 = 8208 м3;
Q = 1,25·8208·(19-(-38)) = 1105650 кДж/ч.
3.2.2. Потери тепла на нагрев воздуха, поступающего в помещение за счет инфильтрации
В данном курсовой работе добавочные потери тепла на инфильтрацию принимаются в размере 30% от основных потерь тепла помещения, т.е. от потерь через внешние ограждения здания:
Q = 0,3·1105650 = 331695 кДж/ч.
3.2.3. потери тепла на нагрев воздуха, поступающего через открытые наружные двери
В данном курсовой работе предполагаем, что все наружные ворота и двери оборудованы тепловыми завесами, и потери тепла на нагрев воздуха, проникающего через открытые проемы, в тепловом балансе помещения не учитываются.
3.2.4. Расход тепла на нагрев ввозимых в цех материалов
Расход тепла на нагрев ввозимых снаружи материалов определяем по формуле:
Q =Gм·c·(tк - tн)·β , (16)
где Gм – масса остывающего материала, кг;
с – средняя теплоемкость материала в твердом состоянии, кДж/(кг·°С), определяемая по формуле:
с = с0+β0·(tк - tн) , (17)
с0 – теплоемкость материала при 0°С, определяем по [4, табл.12], для чугуна с0 =0,51 кДж/(кг·°С);
β0 – температурный коэффициент теплоемкости, определяем по [4, табл.12], для чугуна β0 =0,000047.
tк , tн – соответственно, начальная и конечная температура материала,°С
β – коэффициент, учитывающий интенсивность выделения тепла в данный час, принимаем по [4, табл.11], для установившегося процесса β =1.
с =0,51+0,000047(19-(-38)) = 0,512538 кДж/(кг·°С);
Q =10000·0,512538(19(-38))·1 = 276770,5 кДж/ч.
3.2.5. Расход тепла на обогрев транспорта, поступающего в помещение
Расход тепла на обогрев транспорта определяется по формуле:
Q = qтр ·β , (18)
где qтр – общий расход тепла на нагрев транспорта, принимаем по [4, прил.5]. принимаем марку автомобиля МАЗ-205, грузоподъемностью 10 тонн, для него qтр =194500 кДж/ч;
β – коэффициент, учитывающий интенсивность поглощения тепла во времени, принимаем по [4, табл.15] равным 0,5.
Q = 194500·0,5 = 97250 кДж.
3.3. Тепловой баланс помещений
Тепловой баланс сведен в табл.4.
3.4. Расчет влаговыделений
Влаговыделения от людей в зависимости от температуры окружающего воздуха и интенсивности производимой работы определяем по формуле:
W = d · n , (19)
где n – количество людей в помещении, n =60 чел/смена;
d – количество влаги, выделяемое одним человеком, г/ч, определяется по [8, табл.2.2]. для теплого периода tрз =26°С, d =307 г/ч, для холодного периода tрз =19 °С, d =229 г/ч.
NТП =307·60 = 18420 г/ч;
NХП =226·60 = 13740 г/ч.
Таблица 4 - Сводная таблица количества выделяющихся вредностей
| Наименование помещения | Объем помещения, м2 | Период года | Тепловыделения, кДж/ч | Теплопотери, кДж/ч | Баланс | Влаговыделения, г/ч | Газовыделения, г/ч | |||||||||||||||
| От солнечной радиации | От искусственного освещения | От нагревательного оборудования | От остывающего материала | От механического оборудования | всего | Уд. Тепловыделения, кДж(ч·м2) | Через внешние ограждения | На нагрев воздуха инфильтрации | на нагрев ввозимых материалов | На обогрев транспорта | Всего | Теплоизбытки | Теплонедостатки | СО | NO2 | |||||||
| Цех | 8208 | ТП | 1684344 | 29484 | 205666 | 5276400 | 76320 | 7272214 | 444 | - | - | - | - | - | 7272214 | - | 18420 | 2184 | 106,4 | |||
| ПП | 109482,4 | 1916,46 | 13368,29 | 342966 | 4960,8 | 472693,9 | 444 | | | | | | 472693,9 | | 18420 | 2184 | 106,4 | |||||
| ХП | - | 29484 | 205666 | 5276400 | 76320 | 5587870 | 341 | 1105650 | 331695 | 276771 | 97250 | 1808366 | 3779504 | - | 13740 | 2184 | 106,4 | |||||
4 Расчет поступлений вредных выделений
Количество выделяющихся СО, NO2 для вагранок и сушильных печей принимаем по [8]. Количество СО составит 12,9 г/м3 газа, NO2 – 2.15 г/м3 газа.
Количество выделяющегося СО при заливке чугуна в формы на заливочных участках конвейеров принимаем по [7, табл.7.5]. Масса отливки 500 кг.
Время нахождении форм в цехе для конвейера с охладительным кожухом составляет 10 мин., для другого конвейера 15 мин. Следовательно количество СО, выделяющегося в цех, для конвейера с охладительным кожухом составит 800 г/т залитого чугуна, для другого конвейера – 385 г/т залитого чугуна, т.к. половина данного конвейера (его охладительная часть) находится вне помещения цеха, и вредности выделяются только на заливочном участке. Для конвейера с кожухом количество СО, выделяющегося на заливочном участке, составит 310 г/т, а выделяющееся в охладительном кожухе – 490 г/т.
Эффективность работы зонтов-козырьков над загрузочными отверстиями печей и вагранок принимаем равной 0,7, эффективность панелей Чернобережского, применяемых у заливочных участков литейных конвейеров, также 0,7, эффективность работы охладительного кожуха – 0,9 [6].
Количество вредных веществ, выделяющихся всего в цех и в атмосферу, сведем в табл.5.
Таблица 5 - Количество вредных газовыделений
| Наименование вещества | Наименование газовыделяющего оборудования | Выделяется всего, г/ч | Выделяется в цех, г/ч | Выделяется в атмосферу, г/ч | |
| | Две рабочие вагранки=75м/ч; печь для сушки песка=10; печь сушильная для стержней=5 | 2·12,9·75+12,9·10+12,9·5=2128,5 | 2128,5·0,3=638,55 | 2128,5·0,7=1489,95 | |
| СО | Заливочные участки конвейеров: - с охладительным кожухом (кол-во разливаемого металла 6т/ч); - без охладительного кожуха (кол-во разливаемого металла 6т/ч); | 800·6=4800 385·6=2310 | Для панелей Чернобережского 310·0,3·6=558; для охладительного кожуха 490·0,1·6=294; для панелей 385·0,3·6=693 | 310·0,7·6=1302 490·0,9·6=2646 385·0,7·6=1617 | |
| Итого | | 9238,5 | 2183,55 | 7054,95 | |
| | Две рабочие вагранки, печь для сушки песка, печь сушильная для стержней | 2·2,15·75+2,15··10+2,15·5= =354,75 | 354,75·0,3= =106,425 | 354,75·0,7= =284,325 | |
| | | ||||
Таблицы 6 - Суммарные вредные выделения в помещении
| Период года | Наименование помещения | Объем поме-щения, м3 | Газо- и пыле-выделения, г/ч | Теплоиз-бытки, Вт | Влаговыде-ления, кг/ч |
| Теплый | Цех | 8208 | 2184 | 7272214 | 18420 |
| Переходный | 2184 | 472693,9 | 18420 | ||
| Холодный | 2184 | 3779504 | 13740 |
5. Расчет воздухообмена
5.1. Выбор ориентировочной схемы организации воздухообмена
Согласно СН 118-68 принимаем для холодного периода сосредоточенный приток в рабочую зону, а для теплого периода – естественный приток (аэрацию). Кроме того, для локализации вредных выделений в цехе устраивают местную механическую и естественную вытяжную вентиляцию (открывание створок фонарей). Устраивают местный механический приток (душирование рабочих мест).
5.2. Выбор производительности местных отсосов
Зонты-козырьки устанавливают под загрузочными дверцами печи для сушки стержней и вагранок. Расчет зонта-козырька производим по [7]. порядок расчета следующий:
1. Избыточное давление, Па, под действие которого газы выходят из загрузочного отверстия:
Pизб = Pп+9,807·y·(ρрз - ρп) , (20)
где Pп – давление на поду печи, Па, Pп ≈ 0 Па;
y – половина высоты загрузочного отверстия, м. Размер загрузочного отверстия 0,6×0,4 м, значит y =0,2 м;
ρрз , ρп – плотность воздуха рабочей зоны и газов печи, кг/м3.
Согласно [4, табл.12] принимаем температуру газов печи 1100°С.