Өндіріс орынының желдету жүйесі бойынша есептеу жүргізу

4. Калориферлерге деген қажеттілікті  анықтау.

Калорифер желдету жүйесінде ауаны жылыты үшін және ауаны салқындату үшін қолданылады. Егер салқындатқыш өндіретін жылудың көлемі қыс айындағы жылу жетіспеушіліктен көп болған жағдайда калорифердің қажеті жоқ.

Сыртқы ауаның бастапқы температурасы t =-140С және соңғы  температурасы   t = +210С  болатын L = 10000 м3/сағ  құйылу ауасының  көлемін  қыздыру  үшін  калорифер  таңдап  алуымыз  керек. Жылу таратушы – 0,3 кг/см2 қысымды бу. 

Кесте 7. Берілген ауа көлемін қыздыруға кететін жылуды анықтаймыз.

 

 

Q= G ·0,24 (tk - tH)

 

Q=12010·0.24  ккал/сағ

 

мұндағы G=L·γ 210=10000·1.201=12010 кг/сағ

Көлемді салмағы γ210 = 1,201 кг/м3 кестеден қара.

Ауа қоспасымен су буларының физикалық қасиеті; қысымы мына жағдайда  760мм сын.бағ: 10330 мм.сын.бағ

2) Салмақты  жылдамдығын  vγ = 9  кг/сек·м2  деп  белгілеп VI  қосымшаның 2-кестесіне сүйене отырып K = 25,1 ккал/м2·сағ·град.

Жылу беру коэффициентін анықтаймыз.

Қаныққан будың қысымымен температурасы .12 кесте

3) P=3кГ/см2 болғанда жылу таратушының температурасы    tот=tбу=132,9 0С (1-кесте)  болады.  Ауаның  орташа температурасы:

 

tom  = ( tб - tc)

tот=(21-14)/2 = 3,5 0C

КФС және КФБ калориферлерін таңдаудағы берілулер. 13 кесте

Калорифердің  қыздыру беті:

F=Q/(K( tб – tom))

 

   м2

4) Орнату  үшін (3-кесте) қыздыру беті F = 35,7 м2 және fн = 0,416 болатын КФС-8 калориферін аламыз.

 

5) Нақты  салмақтық  жылдамдығын анықтаймыз:

ῦ=12010/3600*0.416=8

 

6) Осы  жылдамдықпен (8-кесте) K = 24 табамыз.

 

Кесте 8. Салмақтық жылдамдыққажылу бергіш коэффициенті

 

 

Сонда талап етіп отырған калорифер беті мынаны құрайды:

 

F=100884/24·129.4=32.5 м2

 

Калорифердің қыздыру бетінің қоры:

 

(35,7-32,5)/35,7·100=9%

 

Сурет 7- КВСБ-П маркалы болат пластиналы калорифер.

1 – жалғастырғыш штуцер; 2 – жылутасығыш өтетін трубка; 3 – құбырлы шатыр; 4 – коллекторлық  қақпақ; 5 – трубканың барлық бойымен  гофририрленген болат пластиналар; 6 – бүйір қалқанша.

Сурет8- Калориферлерді қондырудың схемасы мен оларға жылужетекті жалғау. А – ауамен; Б– жылутасығышпен:  1 – параллель; 2 – тізбектей

 

Калориферлердің барлық моделдері параллель немесе тізбектей қондырылуы мүмкін. Азғантай температура төмендеу кезінде айтарлықтай ауа көлемін жылыту үшін параллель қондырғы пайдаланылады. Калорифераны қыздырып температурасын көтеру  қажет болған жағдайда тізбектей қондырылады. Калорифердің жылубергіштігін және температура өзгерісінің бөлме ауасына берілетінін  реттеу үшін сай келетін арматура пайдаланып, клапан қондырылған ауажол жасайды. Құбыржолды калориферге жалғастыру параллельді және тізбектей схемамен жүзеге асады. Жылу тасығышта – буға тек параллельді схеманы пайдаланылады.

Жылуберу коэффициенті, ауа өтуіне аэродинамикалық кедергі мен қызатын бетінің  1м2-қа келетін ауданының  металл массасы калорифердің техника-экономикалық көрсеткіштері болып табылады.

Жылу беру коэффициентін анықтаған кезде калорифердің әрбір тірі қимасында ауа қозғалысының массалық жылдамдығын νρ, кг/(см2), пайдаланады. Сызықтық емес, себебі барлық  ауа қозғалыс жолының тұрақты боп қалады, сол уақытта сызықтық жылдамдық ауаны қыздыру мен көлемін өзгерту салдарынан болады. νρ, кг/(см2), өлшем бірлігі келесі формуламен анықталады:

νρ=Lp/3600 fж

 

 

мұнда: Lp– калорифер арқылы өтетін ауа көлемі, м3/сағ;

fж – ауа өтетін калорифердің тірі қимадағы ауданы (саңылаулар ауданы), м2.

Әдетте калорифердегі ауа қозғалысының массалық жылдамдығын 5-7 кг/см2 төңірегінде қабылдайды.

Калорифер құбырындағы су қозғалысының жылдамдығын төменгі формуламен анықтайды ω, м/с.

 

ω=Q10-3/ρcfтр(tг – t0)

 

мұнда: Q – ауа қыздыруға кететін жылу шығыны, Вт; fж – ауа өтетін калорифердің тірі қимадағы ауданы (саңылаулар ауданы), м2. ρ – оның калорифердегі орташа температура кезіндегі тығыздығы, кг/м3; с – 4,19-ға тең ауаның меншікті жылусыйымдылығы, Кдж/(кг К); tг - калориферге бағытталған ыстық судың температурасы, ˚С; tо - кері судың температурасы, ˚С.

 

Калориферді таңдау үшін жылу шығынын Q, Вт есептейді:

 

Q=0,278 Lρc(tк - tн)

 

Мұнда: 0,278 – аударма коэффициенті ВтКдж/сағ; L – қыздырылатын ауа көлемі, м3/сағ; ρ - ауа тығыздығы, кг/м3; с – 1 Кдж/(кг К)-ке тең ауаның меншікті жылусыйымдылығы; tк – калорифердегі ауа қызатын соңғы тепаратурасы, ˚С .

 

Калорифер қызатын бетінің ауданы (м2) келесі өрнекпен анықталады:

 

Fк=Q/k(t́ср-tср)

  

 м2

 

мұнда: Q – ауаны қыздыруға кететін жылу мөлшері, Вт; k – калорифердің жылуберу коэффициенті, Вт/(м2 К); tср – бу немесе су сияқты жылутасығыштың орташа температурасы, ˚С.

Су жылутасығышының орташа температурасы:

 

tср=(tг+tо)/2

 

 

мұндағы tг–130-150 тең калориферге кірген кездегі судың температурасы; tо – 70˚С–қа тең судың калориферден шыққан кезіндегі температурасы.

Ауаның орташа температурасы:

 

tcp=(tн+tк)/2

 

мұндағы tн, tк– ауаның калориферге кірердегі және шығардағы температуралары.

Жылуберу коэффициенті k калорифердің моделіне, жылутасығыш түріне, оның қозғалыс жылдамдығы мен ауаның қозғалысының массалық жылдамдығына байланысты формула, таблица мен графика арқылы анықтала береді.

Q = 0,28·L·pk·c·(tk – tn) = 0,28·7475·1,005·1,83  = 3849,34 Вт

 

Жылу көп бөлетін орындарда ылғалдылығын ескермей есептеуге болады. Өйткені ылғалдылықтың әсері болмайды, оны жергілікті сорғылар тартып алады. Жергілікті сорғылар пештерде зонтты- козыректар және әйнектелген желеулер болып орнатылады. ФТЛ-2 типті пештерде көбінесе желеулер қолданылады. Пештерден арақашықтығы 1,5-2м болуы керек, ал жерден 2,2м биіктікте болу керек. Ол қарапайым шахта немесе дефлектор көмегімен жүзеге асады.

Бұл желеулер белгілі бір ауа ағынының жылдамдығын қабылдайды (0,1-0,12м/сек). Көлденең қимасы 10м2 болғанда тартатын ауа көлемі 4000м3/сағ.

ХПН типті пештерде зонтты-козырек қондырғылары орнатылады. 700мм-ден кем еместей болып шығынқы тұрады. Тартатын ауа көлемі әрбір зонтқа кем дегенде  2000 м3/сағ.

ПХС типті пештерде екі жақты зонтты-козырек қондырғылары орнатылады. Олар әрбір зонт үшін кем дегенде тартатын ауа көлемі 2000-2500м3/сағ.

Ыстық беттердің үстіне қойылатын зонттардың өлшемдері

8. қондырғы мен зонттың арақашықтығы, м
4. қондырғы бетінің диаметрі, м

5. конвективті ағын келіп жатқан жердің осьтік жылдамдығы, м/с

Vмакс- жылдамдықтың максималдық деңгейі

t, tж.а., tп - жұмыс аймағының, ыстық беттің және қарастырып отырған осьтік ағын нүктесінің температуралары, 0С

1. Ыстық беттің арақашықтығы мен диаметрін келесі формула бойынша анықтайды.

β= (tп- tж.а.)( t- tж.а.)

қондырғының диаметрі d=1.5м, биіктігі 1,0 м, ыстық беттің температурасы tп=9000C, жұмыс аймағындағы температура tж.а.=200C.

Жерден қондырғының биіктігін Н=1,8м , сонда һ арақашықтықты тапсақ

һ= Н-1,0=1,8- 1,0=0,8м

1. Қатынасы = =0,5
2. β=0.067 болса, жазықтың төменгі зонтының осьтік температурасын анықтауымыз керек

t= β(tп- tж.а.)+tр.з

 

t = 0.067(900-25)+25= 83.60C

 

3. жылдамдықтарын келесідей анықтаймыз

 

V= 0.00055(tп- tж.а.)+0.3-0.0465(h/d-1.25) = 0.00055*(900-25)+0.3-0.0465*(2-1.25) = 0.75м/с

V = 0.39V = 0.39*0.75 = 0.3м/с

4. ыстық беттің жылу қайтару коэффициентін анықтау

αк= 3,25 · (tп- tж.а.)0,25

 

αк = 3,25(900-25)0,25= 17,6 Вт/(м2·К)

5. конвективті ыстық бөлінуді анықтау

qk= αкFn(tп- tж.а.)

 

qk = 17,6 · 0,785 · 0,52 · (900-25) ==3000Вт

6. зонттың ауаны тарту көлемі

Lз = qk(0.39t+285)/40 · (t- tж.а.)

 

Lз = 3000 · (0,39 · 83,6+285)/40 · (83,6-25)= 400 м3/сағ

7. орташа конвективті ағынның температурасы зонт беткейінде

tорт= 0,39(t- tж.а.)+ tр.з

tорт = 0,39· (83,6-25)+25=47,80С

8. ағын қимасының ауданы

Fпот= Lз/3600Vорт

 

Fпот = 400/3600·0,3 = 0,37м3

Көлденең қималарының диаметрі

dпот= 1.13 = 1,13· = 0,88м

9. жойылатын ауа көлемі

L = 3600F3Vорт

 

L = 3600*1,33*0,3 = 1936м3/сағ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Қорытынды

 

Курстық жұмысты жасау барысында  зерттеу нысаны ретінде таңдалған «Алматы ЖЭО-2» өндіріс орнына қысқаша шолу жасалынды.  Гидравликалық есептеулер жүргізілді, соның ішінде ең алдымен зауыттың аумағын анықтай отырып, ондағы бөлінетін жалпы жылуды, ылғалдылықты, адамдардан бөлінетін жылу мөлшері, СО2 мөлшері анықталды.  Жалпы зауытқа, яғни сүзгіштерді шығару барысында бөлінетін шаң, зиянды химиялық қоспаларды жою үшін қажетті ауа алмасу мөлшері есептелінді. Зауыттағы артық жылу шығыны, соның ішінде әсіресе жаз - қыс мезгілдерінде бөлінетін жылу шығыны алынды, күн радиациясынан келетін жылу, жарық көздерінен келіп түсетін жылу мөлшері анықталды.

1) Ауа  алмасу есептеуінің негізгі теңдеуі  мына формуламен есептедім . Ауа алмасым 9200 м3/сағ тең.

2) Адамдар  арасындағы ауа алмасу L=nл · lл ,   L=4800 м3/сағ

3) Өндірістік  пештерден бөлінген жылуды есептедім. ,  Q=6804 ккал/сағ тең

4) Пештен, газдан  жылу  бөлінуін  мына  формуламен  анықтаймыз:

Q=Gr Cr (tr - tшы)  Q=17000 ккал/сағ

5)Адамнан бөлінген жылуды есептеу ,  56000ккал/сағ

6) Күн радиациясынан бөлінетін жылу мөлшерін есептеу

Qкүн.рад=Fшағ.б· К· qшағ    Q=1573936 Дж

Ауа алмасым санитарлық-гигиеналық нормаларға сай келмейді.

Осы гидравликалық есептеулердің нәтижесінде ЖЭО-на жергілікті тартымды желдету таңдалды.

Оны таңдаудағы басты себеп: өндірістік бөлменің барлық көлемі бойынша зиянды заттардың таралуы бөлініп жатқан зиянды заттарлы бөлу үшін қажетті ауа алмасымды арттыра отырып зиянды заттардың концентрациясын азайтуға ықпал етеді. Бұл зиянды заттардың бөлу орнына жақын емес орында ауа ортасының жәй күйін нашарлатады. Зиянды заттар бөлінетін орындардан ластанған  ауаны әкету агрегатты жабу жолымен тазалауға болады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пайдаланған әдебиеттер тізімі

 

1. В.Н. Богословский и др. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение - М.: Стройиздат, 1985. -280 с.
2. Белова К.М. Системы кондиционирования с чиллерами и фэнкойлами. -М.: Евроклимат, 2003.-420 с
3. Талиев В.Н. Аэродинамика вентиляции. Учеб. пос. для вузов. -М.:

Стройиздат, 1979.-295с.

4. Батурин В.В. Основы промышленной вентиляции. М.: Стройиздат, 1990, 490 с.
5. « Полывянный И.Я.Кислород и природный газ в металлургии свинца » 1976г.
6. « Валиев   Х.Х.,   Романтеев   Ю.П.   «Металлургия   свинца,   цинка   и сопутствующих металлов» , Алматы 2000г
7. « Проектирование промышленной вентиляции» / Б.М. Торговников, В.Е. Табачник, Е.М.
8. « Калинушкин М.П. Вентиляторные установки ».–Москва: Высшая школа, 1979. -223с.
9. « Өнеркәсіптік желдету»  Нәсіпқызы М. Лесбаев Б.Т. Діністанова Б.К. Алматы 2013.
10. В.В.Батурин “Основы промышленной вентиляции ”  Москва 1990
11. “Өндірістік желдету ” оқу құралы Алматы 2008 
12. А.А.Айдосов, Г.А.Айдосов  “ Промышленная вентиляция” учебно-методические пособие к курсовому проектированию по дисциплине «Промышленная вентиляция» (для студентов специальности 050731 – «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды» дневной и заочной формы обучения) Алматы 2008

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ҚОСЫМША

Кесте 1. Адамнан бөлінетін ылғал мөлшері

 

Адамның жағдайлары	Белгілі температурадағы t пом, оС адамнан бөлінетін ылғал мөлшері г/(адам),
	10	15	20	25	30	35
Тыныштық күй	30	30	40	50	75	115
Жеңіл жұмыс	40	55	75	115	150	200
Орташа жұмыс	70	110	140	185	230	280
Қиын жұмыс	135	185	240	295	355	415