Расчет и проектирование искусственной вентиляции

     где L_w,z — расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей    зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, м³/ч;

                   m_po – количество каждого из вредных или взрывоопасных веществ, поступающих в воздух помещения, мг/ч, m_po =G

        q_w.z., q_е – концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, удаляемом соответственно из обслуживаемой или рабочей зоны помещения и за ее пределами, мг/м³,

                  q_i.n. - концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, подаваемом в помещение, мг/м³.

При расчете можно  принять q_w.z., q_е ≤ ПДК, q_i.n. ≤ 0,3ПДК.

ПДК метанола [ГН 2.2.5.1313-03 Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны] равна 5 мг/м³.

 

 

     м³/ч

 

Количество подаваемого  воздуха принимаем равным 263612,3 м³/ч.

 

 

2.3 Расчетная схема  воздуховодов приточной вентиляции и расчет потерь давления в воздуховодах, подбор вентилятора и определение его КПД

 

Составляем аксонометрическую  схему воздуховодов. Схему делим  на участки и на них наносим  порядковый номер, количество проходящего  воздуха и длину каждого участка  воздуховода.

Устанавливаем допустимые скорости воздуха в воздуховодах [Справочник проектировщика, стр.249, табл. 12.15]:

 

Элемент системы	Допустимая скорость, м/с
При механическом побуждении
Воздуховоды в  производственных зданиях: магистральные ответвления	До 12 До 6

 

По заданному количеству проходящего воздуха и скорости его движения определяем диаметры воздуховодов на каждом участке и удельные потери давления на трение R_тр, кгс/м² [Справочник проектировщика, стр. 250..265, табл. 12.17].

 

 

Для удобства расчетов все  данные помещаем в таблицу:

 

№ участка	L, м³/ч	ℓ, м	V,       м/с	d, мм	Rтр, кгс/м²	Pd =	Rтр*ℓ	∑ξ	Z = Pd*∑ξ	Rтр*ℓ + Z
1	658	7,6	9,1	160	0,664	5,07	5,98	4,1	20,79	26,77
2	164,5	7	4,8	110	0,325	1,41	2,6	4,5	6,35	8,95
3	164,5	7	4,8	110	0,325	1,41	2,6	4,5	6,35	8,95
4	329	6,8	7,4	125	0,616	3,35	4,62	0,1	0,34	4,96
5	164,5	7	4,8	110	0,325	1,41	2,6	4,5	6,35	8,95
6	164,5	7	4,8	110	0,325	1,41	2,6	4,5	6,35	8,95

                                                                                                      ∑ = 67,53 кгс/м²

 

Удельные потери давления на трение и значения скоростного (динамического) давления P_d = v2*γ/2g для круглых стальных воздуховодов при транспортировании чистого воздуха с температурой 20˚С и γ=1,2 кгс/м³ приводятся в справочной литературе [Справочник проектировщика, стр. 250..265, табл. 12.17].

      Определяем ∑ξ – сумму коэффициентов местных сопротивлений на каждом расчетном участке воздуховода. Значения коэффициентов местных сопротивлений приводятся в справочной литературе [Справочник проектировщика, стр. 266-273, табл. 12.18-12.49] для воздуховодов из унифицированных деталей.

 

      1-й участок:

     - диффузор  пирамидальный: при  и α=20˚ ξ₁=3 [Справочник проектировщика, стр271, табл. 12.42];

     - цилиндрическая  труба с отводом: при  и ξ₂=1,1 [Справочник проектировщика, стр267, табл. 12.24];

     Итого для  участка  ∑ξ = ξ₁ + ξ₂ = 3+1,1 =4,1.

 

2,3,5,6-й участки:

- тройник приточный:  при d₀ < d_c на 4k и Q₀/Q_c=0,4 ξ₁=0,6  [Справочник проектировщика, стр273, табл. 12.49];

- цилиндрическая труба  с отводом: при  и ξ₂=1,1 [Справочник проектировщика, стр267, табл. 12.24];

- воздухораспределитель  двухструйный с перфорированным  диском типа ВДП: при  ξ₃=2,8 [Справочник проектировщика, стр267, табл. 12.29];

Итого для участка  ∑ξ = ξ₁ + ξ₂ + ξ₃ = 0,6+1,1+2,8 = 4,5.

 

4-й участок:

- тройник приточный:  при d₀ < d_с на 2k и Q₀/Q_c=0,4 ξ₁=0,1 [Справочник проектировщика, стр273, табл. 12.49];

∑ξ = ξ₁ = 0,1.

 

Потери давления Z на местные сопротивления на каждом участке определяют по формуле [Справочник проектировщика, стр249, форм. 12.5]:

     , кгс/м²,

     где ∑ξ  – сумма коэффициентов местных  сопротивлений на расчетном участке  воздуховода.

 

Общие потери давления в сети воздуховодов для  стандартного воздуха (t=20°С и = 1,2 кг/м³) определяется по формуле [Справочник проектировщика, стр. 248, формула 12.1]:

 

     , кгс/м²,

         где R_тр – потери давления на трение на расчетном участке сети, кгс/м² ;

            l – длина участка воздуховода, м;

           Z – потери давления на местные сопротивления на расчетном участке сети, кгс/м².

     Р = 26,77 + 8,95 + 8,95 + 4,96 + 8,95 + 8,95 = 67,53 кгс/м²

 

В зависимости от расчетного количества воздуха L = 658 м³/ч и суммарной потери давления в воздуховодах Р = 67,53 кгс/м² выбираем радиальный (центробежный) вентилятор Ц4-70 № 2,5 с колесом 0,95 D_ном [Справочник проектировщика, стр.382, рис.1.2.]. По этому же рисунку определяем:

                     - кпд вентилятора  η_в= 0,6

           - установочную мощность N_у=0,37 кВт.

 

Определяем  установочную мощность электродвигателя вентилятора расчетным путем. Для перемещения чистого воздуха в стандартных условиях мощность на валу электродвигателя N находим по формуле [Справочник проектировщика, стр. 290, формула 13.2]:

    

     где L – количество подаваемого вентилятором воздуха, м³/ч;

    р – полное сопротивление сети воздуховода, кгс/м²;

   - к.п.д. вентилятора;

          - к.п.д. передачи, принимаемой по табл. 13.3 [Справочник проектировщика, стр. 290]. Выбираем соединение вала вентилятора и электродвигателя при помощи муфты. Тогда .

    

Установочную  мощность электродвигателя находят по формуле [Справочник проектировщика, стр. 290, формула 13.4]:

    

     где  - коэффициент запаса мощности, принимаемый по табл. 13.4 [Справочник проектировщика, стр. 290] 

     .

Схема воздуховодов представлена в масштабе на формате А3 (297* 420 мм) в Приложении А.

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

На предприятиях, производственная деятельность которых связана с  выделением вредных веществ, должны быть выполнены комплексы организационно-технических, санитарно-гигиенических и медико-биологических  мероприятий, направленных на защиту работающих. Одним из действенных мер является применение систем вентиляции.

Назначение вентиляции – обеспечение чистоты воздуха  и заданных метеорологических условий  в производственных помещениях. Вентиляция используется для удаления из производственного  помещения загрязненного или перегретого (охлажденного) воздуха и подачи вместо него чистого и охлажденного (нагретого) воздуха. В результате этого в рабочей зоне создаются необходимые благоприятные условия воздушной среды. Следовательно, повышается производительность, сокращается количество профессиональных заболеваний.

Для того, чтобы обеспечить благоприятные условия воздушной  среды необходимо правильно выбрать  тип, производительность и конструкцию  систем вентиляции. А для этого  необходимо произвести расчет и проектирование искусственной вентиляции.

При проектировании искусственной  вентиляции учитывают вредные и  взрывопожароопасные свойства транспортируемого  продукта, класс зоны в помещении, вид взрывозащищенного электрооборудования, обеспечивающего  взрывопожаробезопасность.

Наличие в производственных помещениях чистого и свежего  воздуха – обязательная составляющая при обеспечении комфортных условий  труда, т.к. повышенные концентрации в  воздухе пыли, вредных паров и  газов также негативно влияют на жизнедеятельность людей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1 СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование.

2 ГН 2.2.5.1313-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе  рабочей зоны.

3 ГОСТ Р 51330.19-99 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 20. Данные   по   горючим   газам   и   парам,   относящиеся   к   эксплуатации 
электрооборудования.

4 Справочник проектировщика. Вентиляция и кондиционирование. 
Часть II (под ред.  И.Г.Староверова).- М.: Стройиздат, 1978.-509с.

5 Правила устройства электроустановок. – М.: ЗАО «Энергосервис», 2000. – 608 с.

6 Глебова Е.В. Производственная санитария и гигиена труда: Учебное пособие для вузов/ Е.В. Глебова – М.:Высшая школа, 2005. – 383 с.: ил.

7 Корольченко А.Я. и  др. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник в 2-х частях. – М.:  Асс. «Пожнаука», 2004.

8 Вредные вещества  в промышленности (под ред. Н.В.  Лазарева). – Л.: Химия, Т.1, Т.2 –  1976, Т.3 – 1977.