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: 49
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
кг/м3;
кг/м3;
кг/м3;
Па;
Па.
2. Средняя скорость выхода газов из печи, м/с:
, (21)
где - коэффициент расхода воздуха, .
м/с;
м/с.
3. Расход газов, выходящих из печи, м3/с:
, (22)
, (23)
где - площадь загрузочного отверстия, м2, м2.
м3/с;
м3/с;
кг/с;
кг/с.
4. Расстояние от печи до точки пересечения оси потока, искривленного под действием гравитационных сил, с плоскостью газов в зонт козырек:
, (24)
где - эквивалентный по площади диаметр загрузочного отверстия, м:
, (25)
m – коэффициент изменения скорости, равный 5 при соотношении высоты к ширине загрузочного отверстия h/b = 0,5…1;
n – коэффициент изменения температуры, n=4,2 при h/b = 0,5…1;
- критерий Архимеда, определяется по формуле:
, (26)
, - температура газов в печи и воздуха рабочей зоны, К.
м;
;
;
м;
м.
5. Диаметр струи газа на расстоянии X от загрузочного отверстия при :
, (27)
м;
м.
6. Минимальный вылет зонта (для наибольшего диаметра струи газа):
, (28)
м.
Ширину зонта принимаем на 200 мм больше ширины загрузочного отверстия, т.е. м.
7. Расход смеси газов и воздуха в помещении на входе в зонт, м3/с:
, (29)
м3/с;
м3/с.
8. Расход воздуха удаляемого из помещения:
, (30)
, (31)
м3/с;
м3м/с;
кг/с;
кг/с.
9.Температура смеси газов и воздуха:
, (32)
;
.
При удалении вредных веществ за счет естественной тяги температура смеси газов и воздуха должна быть ниже 300°С. Вычисленные температуры смеси газов и воздуха получились больше допустимой, значит принимаем рекомендованную температуру смеси газов и воздуха и вычисляем необходимый расход воздуха, подсасываемого в зонт, по формуле:
, (33)
кг/с;
кг/с.
Следовательно, принимаем к установке зонт-козырек шириной 0,8 м и вылетом 1,1 м.
Расчет панелей равномерного всасывания от заливочных участков литейных конвейеров производим по [9]. Длина заливочного участка с охладительным кожухом равна 4 м, другого конвейера – 6 м. для конвейера с длиной заливочного участка 4 м принимаем 7 панелей размером 600×645 мм, d=400 мм [9, табл.5.10], для другого конвейера – 10 аналогичных панелей таким образом, чтобы панели разместились вдоль всей длины заливочного участка.
Определяем количество и скорость отсасываемого воздуха.
Площадь живого сечения панели Чернобережского составляет:
, (34)
где – габаритная площадь панели, м2.
м2;
м2.
Принимаем расход воздуха на 1 м2 габаритной площади панели для ее эффективной работы при нахождении панели вдали от стены 5000 м3/ч [9], получаем объем отсасываемого воздуха:
м3/ч.
Скорость всасывания:
, (35)
м/с.
Все типы местных отсосов, применяемых в литейном цехе, их количество, коэффициенты их действия сведем в табл.7. Коэффициенты эффективности действия местных отсосов принимаем согласно [6].
Таблица 7 - Сводная таблица местных отсосов
Итого: ΣL=147090 м3/ч.
ХП: tрз=19°С, ρ=1,209 кг/м3, кг/ч;
ТП: tрз=26°С, ρ=1,181 кг/м3, кг/ч.
5.3. Расчет местной приточной вентиляции
Воздушный душ предназначен для создания комфортных условий работы на отдельных рабочих местах.
Места установки душирующих патрубков принимаем по [7, табл.4.7] и сводим в табл.
Таблица 8 - Места установки душирующих патрубков
Выбираем максимальное значение интенсивности теплового облучения (для заливочного конвейера E=2100 Вт/м2) и для этого значения ведем ресчет душирующего патрубка по [7], расчет душирования горизонтальными струями, который сводится к определению площади душирующего патрубка из условия обеспечения нормирующих параметров воздуха на постоянном рабочем месте.
При адиабатическом охлаждении воздуха расчетная площадь душирующего патрубка, м2;
, (36)
где
- температура воздуха в рабочей зоне, °С;
- расстояние от душирующего патрубка до рабочего места, м;
- коэффициент изменения температуры или концентрация вредных выделений, определяется по [7]. Для воздуха распределителей типа ПДн-3 (α=60°) ;
- нормируемая температура рабочей зоны, °С, принимаемая по [7, табл.4.6]. для тяжелой работы в ТП при тепловом облучении 1400-2100 Вт/м2 , в ХП - ;
- температура воздуха на выходе из душирующего патрубка, °С, для ТП определяем по l-d диаграмме по tн =24°С : Iн =11,8 ккал/кг, φ=95%; для ХП определяется расчетом при уже найденном значении F0 для ТП: =18,8°С.
м2.
По найденному значению по [7, табл. 3.1] принимаем воздухораспределители типа ПДн-3 и ПДв-3, для которых =0,14 м2.
Воздухораспределители типа ПДн-3 устанавливают для вагранок, а типа ПДв-3 – для сушильных печей, заливочных участков и выбивных решеток.
Скорость движения воздуха на выходе из душирующего патрубка:
, (37)
где - нормируемая скорость движения воздуха на рабочем месте, м/с, принимаем по [7, табл.4.6]: для ТП - м/с, для ХП - м/с;
m – коэффициент изменения скорости по оси трубы, принимаем по [7, табл. 3.2], m=4,5.
м/с;
м/с.
Количество на один душирующий патрубок, м3/ч:
кг/м3;
кг/м3;
Па;
Па.
2. Средняя скорость выхода газов из печи, м/с:
, (21)
где - коэффициент расхода воздуха, .
м/с;
м/с.
3. Расход газов, выходящих из печи, м3/с:
, (22)
, (23)
где - площадь загрузочного отверстия, м2, м2.
м3/с;
м3/с;
кг/с;
кг/с.
4. Расстояние от печи до точки пересечения оси потока, искривленного под действием гравитационных сил, с плоскостью газов в зонт козырек:
, (24)
где - эквивалентный по площади диаметр загрузочного отверстия, м:
, (25)
m – коэффициент изменения скорости, равный 5 при соотношении высоты к ширине загрузочного отверстия h/b = 0,5…1;
n – коэффициент изменения температуры, n=4,2 при h/b = 0,5…1;
- критерий Архимеда, определяется по формуле:
, (26)
, - температура газов в печи и воздуха рабочей зоны, К.
м;
;
;
м;
м.
5. Диаметр струи газа на расстоянии X от загрузочного отверстия при :
, (27)
м;
м.
6. Минимальный вылет зонта (для наибольшего диаметра струи газа):
, (28)
м.
Ширину зонта принимаем на 200 мм больше ширины загрузочного отверстия, т.е. м.
7. Расход смеси газов и воздуха в помещении на входе в зонт, м3/с:
, (29)
м3/с;
м3/с.
8. Расход воздуха удаляемого из помещения:
, (30)
, (31)
м3/с;
м3м/с;
кг/с;
кг/с.
9.Температура смеси газов и воздуха:
, (32)
;
.
При удалении вредных веществ за счет естественной тяги температура смеси газов и воздуха должна быть ниже 300°С. Вычисленные температуры смеси газов и воздуха получились больше допустимой, значит принимаем рекомендованную температуру смеси газов и воздуха и вычисляем необходимый расход воздуха, подсасываемого в зонт, по формуле:
, (33)
кг/с;
кг/с.
Следовательно, принимаем к установке зонт-козырек шириной 0,8 м и вылетом 1,1 м.
Расчет панелей равномерного всасывания от заливочных участков литейных конвейеров производим по [9]. Длина заливочного участка с охладительным кожухом равна 4 м, другого конвейера – 6 м. для конвейера с длиной заливочного участка 4 м принимаем 7 панелей размером 600×645 мм, d=400 мм [9, табл.5.10], для другого конвейера – 10 аналогичных панелей таким образом, чтобы панели разместились вдоль всей длины заливочного участка.
Определяем количество и скорость отсасываемого воздуха.
Площадь живого сечения панели Чернобережского составляет:
, (34)
где – габаритная площадь панели, м2.
м2;
м2.
Принимаем расход воздуха на 1 м2 габаритной площади панели для ее эффективной работы при нахождении панели вдали от стены 5000 м3/ч [9], получаем объем отсасываемого воздуха:
м3/ч.
Скорость всасывания:
, (35)
м/с.
Все типы местных отсосов, применяемых в литейном цехе, их количество, коэффициенты их действия сведем в табл.7. Коэффициенты эффективности действия местных отсосов принимаем согласно [6].
Таблица 7 - Сводная таблица местных отсосов
№ технолог. оборудования | Наименование технолог. оборудования | Количество, шт. | Тип местного отсоса | Количество отсасываемого воздуха | Коэфф. эффективности | Ссылка на норм. лит. |
1,3 | Конвейер заливочных форм | 16 | Панели Чернобережского | 16·1935=30960 | 0,7 | [9] |
2 | Охладительный кожух (укрытие) | L=3600·1,5·F, где F – площадь входного и выходного отверстия; 1,5 – скорость всасывания через отверстие. L=3600·1,5·(2·1,5·2,3)= =37260 | 0,9 | [8] | ||
2 | Печь для сушки песка (вертикальное сушило) | 1 | Встроенный отсос | 3000 | 1 | [8] |
4 | Элеватор | 2 | Местный отсос от головки элеватора | L=3·n·B, где B – ширина ковша. L=3·2·400=2400 | 1 | [8] |
6 | Центробежные бегуны | 3 | Встроенный отсос | 3·15000=45000 | 1 | [8] |
7,9 | Решетка вибрационная для выбивки формовочной земли | 3 | Угловой бортовой отсос | 3·6000=18000 | 0,7 | [8] |
10 | Печь вертикальная сушильная для стержней | 1 | Зонт-козырек | 1311 | 0,7 | [7] |
11 | Абразивный станок для зачистки стержней | 1 | Кожух-укрытие | L=6·d, L=6·300=1800 | 1 | [7] |
12 | вагранка | 2 | Зонт-козырек | 2·1311=2622 | 0,7 | [7] |
Итого: ΣL=147090 м3/ч.
ХП: tрз=19°С, ρ=1,209 кг/м3, кг/ч;
ТП: tрз=26°С, ρ=1,181 кг/м3, кг/ч.
5.3. Расчет местной приточной вентиляции
Воздушный душ предназначен для создания комфортных условий работы на отдельных рабочих местах.
Места установки душирующих патрубков принимаем по [7, табл.4.7] и сводим в табл.
Таблица 8 - Места установки душирующих патрубков
Рабочее место или источник теплоизлучения | Кол-во рабочих мест | Интенсивность теплового излучения, Вт/м2 | Направление подачи воздуха и количество душирующих патрубков | Общее кол-во душирующих патрубков |
Загрузочная площадка | 2 | 700-1400 | Сбоку и сверху; два душа на рабочее место | 4 |
Заливочный конвейер | 2 | 1400-2100 | Сбоку и сверху; неподвижные патрубки вдоль рабочей площадки на расстоянии 2-2,5 м друг от друга, для заливочного участка – длиной 4 м через каждые 2 м; для участка длиной 6 м | 3 4 |
Место загрузки сушильной печи | 2 | 700-1900 | Сбоку и сверху в сторону от печи | 2 |
Выбивная решетка периодического действия | 3 | 350-700 | Сверху и сбоку в сторону выбивной решетки | 3 |
| Σ = 16 |
Выбираем максимальное значение интенсивности теплового облучения (для заливочного конвейера E=2100 Вт/м2) и для этого значения ведем ресчет душирующего патрубка по [7], расчет душирования горизонтальными струями, который сводится к определению площади душирующего патрубка из условия обеспечения нормирующих параметров воздуха на постоянном рабочем месте.
При адиабатическом охлаждении воздуха расчетная площадь душирующего патрубка, м2;
, (36)
где
- температура воздуха в рабочей зоне, °С;
- расстояние от душирующего патрубка до рабочего места, м;
- коэффициент изменения температуры или концентрация вредных выделений, определяется по [7]. Для воздуха распределителей типа ПДн-3 (α=60°) ;
- нормируемая температура рабочей зоны, °С, принимаемая по [7, табл.4.6]. для тяжелой работы в ТП при тепловом облучении 1400-2100 Вт/м2 , в ХП - ;
- температура воздуха на выходе из душирующего патрубка, °С, для ТП определяем по l-d диаграмме по tн =24°С : Iн =11,8 ккал/кг, φ=95%; для ХП определяется расчетом при уже найденном значении F0 для ТП: =18,8°С.
м2.
По найденному значению по [7, табл. 3.1] принимаем воздухораспределители типа ПДн-3 и ПДв-3, для которых =0,14 м2.
Воздухораспределители типа ПДн-3 устанавливают для вагранок, а типа ПДв-3 – для сушильных печей, заливочных участков и выбивных решеток.
Скорость движения воздуха на выходе из душирующего патрубка:
, (37)
где - нормируемая скорость движения воздуха на рабочем месте, м/с, принимаем по [7, табл.4.6]: для ТП - м/с, для ХП - м/с;
m – коэффициент изменения скорости по оси трубы, принимаем по [7, табл. 3.2], m=4,5.
м/с;
м/с.
Количество на один душирующий патрубок, м3/ч: