Вентиляция промышленного здания

 

 мг/м3 , (30% ПДК рабочей  зоны или фон заводской площадки);

 

сух - концентрация вредных  веществ в воздухе, удаляемом  из помещения,

 

 мг/м3 , (сух= срз).

 

 

Механический цех

 

 Основной вредностью  выделяемой станками и прессами, являются пары масел. 

 

 Определим количество  выделяемых паров масла от  всего оборудования, исходными данными  для расчета служат:

 

 где 334,92 – мощность  всего оборудования, кВт;

 

0,2 – количество выделений  на 1 кВт установочной мощности.

 

G = 334,92∙0,2 = 66,984 г/ч=66984 мг/ч,

 

 

 

- по выделяющимся избыткам  явной теплоты

 

 Расход воздуха, м3/ч,  подаваемого в помещение для  обеспечения нормируемых параметров  воздушной среды в рабочей  зоне в теплый период года, определяется по формуле с  учетом избытков явной теплоты

 

, (3.5)

 

 где Q – количество  поступающего в помещение избыточного  явного тепла, Вт,

 

(тепловыделения от оборудования, солнечной радиации, материала);

 

Lм.о. - количество воздуха,  удаляемого из рабочей зоны, в  том числе местными

 

 отсосами, м3/ч;

 

с – теплоемкость воздуха, равная 1,2 кДж/(м3оС);

 

tр.з. – температура  рабочей зоны помещения, оС;

 

tпр - температура приточного  воздуха, оС;

 

tух – температура уходящего  воздуха, оС.

 

Механический цех

 

;

 

 Для теплого периода  за расчетное значение принимаем  расход воздуха по выделяющимся  избыткам явной теплоты с учетом  добавления 40% от местных отсосов. 

 

 

 

 Для холодного периода  за расчетное значение принимаем  расход воздуха по вредностям  с учетом добавления 40% от местных  отсосов.

 

 

 

3.7 Воздушный баланс помещений

 

 Воздушный баланс производственных  помещений или цехов составляют  для двух периодов года и  выполняют в табличной форме  (табл.5).

 

3.8 Расчет дежурного отопления

 

 В холодный период  года в цехах предусматривается  дежурное отопление, совмещенное  в рабочее время с вентиляцией. 

 

 Для расчета дежурного  отопления необходимо определить  количество тепла, сообщаемого  помещению в холодный период  года Qд.о. , Вт, с целью поддержания  температуры воздуха в нерабочее  время не ниже +5 оС.

 

, (3.6)

 

 где - температура внутреннего  воздуха, оС;

 

- температура наружного  воздуха по параметру Б, оС;

 

- теплопотери через ограждающие  конструкции, Вт;

 

- теплопотери на нагрев  инфильтрующегося воздуха, Вт;

 

Механический цех

 

 

 

 Температура приточного  воздуха определяется по формуле

 

, (3.7)

 

 где  ,

 

- недостатки тепла;

 

 Для механического  цеха

 

 

 

 

 

3.9 Расчет аэрации 

 

 При известном воздухообмене  цель расчета аэрации – определение  потребной площади аэрационных  проемов для обеспечения заданной  температуры воздуха в рабочей  зоне в теплый период года.

 

 Определяем площадь  аэрационных проемов по формуле

 

 где - количество приточного  воздуха, кг/ч;

 

- потери давления на  проход воздуха через приточные  проемы, Па,

 

 

 

 здесь - естественное (гравитационное) давление, Па,

 

- расстояние между центром  приточных и вытяжных проемов 

 

в фонаре, (верхние створки  окон);

 

- плотность наружного  (приточного) и удаляемого воздуха,  кг/м3;

 

- коэффициент местного  сопротивления приточных проемов,  для

 

 двойных обе створки  на верхнем подвесе (одна –  наружу,

 

 другая – внутрь);

 

; 

 

;

 

;

 

 

 

 

 

 

 

- площадь одного расчетного  проема.

 

 Для 5 проемов: 

 

данный воздухообмен может  быть обеспечен естественной общеобменной вентиляцией в теплый период года.

 

3.10 Расчет воздушной тепловой  завесы

 

Воздушные завесы предназначены  для предотвращения поступления  наружного воздуха через открытые проемы ворот и дверей здания.

 

 

 Определяем количество  воздуха, подаваемого завесой,  кг/ч, по формуле

 

(3.9)

 

 

 где - характеристика  завесы,  = 0,6;

 

- коэффициент, учитывающий  расход воздуха, проходящего через

 

 проем при работе  завесы:

 

 для боковых завес  = 0,25;

 

- площадь открываемого  проема, оборудованного завесой,  м3,

 

= 4∙4 = 16 м3;

 

- расчетная разность давления, Па,

 

,

 

 здесь - расстояние  от середины проема, оборудованного  завесой

 

 до нейтральной зоны, м;

 

- плотности внутреннего  и наружного воздуха, кг/м3;

 

- плотность смеси воздуха,  проходящего через открытый проём  при

 

 работе средней тяжести  =12 оС;

 

;

 

;

 

;

 

 

 

 

 

 

 Рассчитываем температуру  воздуха, подаваемого завесой, , оС

 

, (3.10)

 

 где  - отношение количества  теплоты, теряемой с воздухом,

 

 уходящим через открытый  проем наружу , к тепловой 

 

 мощности [6,табл.4.28].

 

 оС;

 

 

 Вычисляем суммарную  тепловую мощность воздухонагревателей  (калориферов) , Вт

 

, (3.11)

 

 где с – теплоемкость  воздуха, равная 1,2 кДж/(м3оС);

 

- температура воздуха,  забираемого на завесу, оС, при  расположе-

 

 нии вентилятора завесы  на полу и заборе воздуха  на уровне его

 

 всасывающего отверстия  ;

 

 Вт;

 

 

 Определяем ширину  воздуховыпускной зоны

 

, (3.12)

 

 где - высота щели, равная  высоте ворот (проема), м;

 

 

 

 

 Находят скорость воздуха  на выходе из щели, м/с

 

, (3.13)

 

 

 

 

 

=10,51 м/с < =25 м/с => условие  выполняется

 

 

 Определяем дополнительные  теплопоступления, необходимые для  компенсации теплопотерь помещения  вследствие врывания воздуха  через открытые ворота или  технологические проемы, Вт

 

, (3.14)

 

 где  - продолжительность  открывания ворот (проема) в пределах 

 

1часа(60мин);

 

 

 

 По рассчитанным значениям  подбираем марку воздушно-тепловой  завесы по [9,табл.4.4].

 

 Тип установки А10

 

 Марка электродвигателя  АО2-51-6 N=5,5кВт; n=980 об/мин

 

 Воздухораздаточный короб: 1000х1000; bщ=200мм; =12; =10,5м/с

 

 Расход воздуха =39000 кг/ч

 

 Калорифер типа КВБ4-П-01 (4 шт.) Q=325,6 кВт

 

4 Аэродинамический расчет  систем вентиляции

 

4.1 Аэродинамический расчет  системы П1

 

 Определяем коэффициенты  местных сопротивлений для каждого  участка системы П1. Численные  значения коэффициентов местных  сопротивлений для элементов  сети принимаем по [8,ч.3, кн.2].

1 участок 

Плафон регулируемый

 

ПРМ2

 

Отвод 90о

 

Тройник на проход

 

 

 

 

1,4

 

0,4

 

0,3

 

∑ξ=2,1

 

2 участок 

Тройник на проход

 

 

 

0,25

 

∑ξ=0,25

 

3 участок 

Тройник на проход

 

 

 

0,25

 

∑ξ=0,25

 

4 участок 

Отвод 90о

 

Тройник на ответвление

 

 

0,4

 

1,05

 

∑ξ=1,45

 

5 участок 

Отвод 90о (2 шт.) 

0,8

 

∑ξ=0,8

 

6 участок 

Плафон регулируемый

 

ПРМ2

 

Отвод 90о

 

Тройник на проход

 

 

 

 

1,4

 

0,4

 

0,3

 

∑ξ=2,1

 

7 участок 

Тройник на проход

 

 

 

0,25

 

∑ξ=0,25

 

8 участок 

Тройник на проход

 

 

 

0,25

 

∑ξ=0,25

 

9 участок 

Отвод 90о

 

Тройник на ответвление

 

 

0,4

 

1,05

 

∑ξ=1,45

 

 

 Подбор приточного  оборудования для системы П1  рассчитываем на ЭВМ, расчет  сводим в виде приложения Б.

 

4.2 Аэродинамический расчет  системы В1

 

 Данная система вентиляции  предназначена для удаления загрязненного  воздуха от заточных станков.

 

 Определяем коэффициенты  местных сопротивлений для каждого  участка системы В1. Численные  значения коэффициентов местных  сопротивлений для элементов  сети принимаем по [8,ч.3, кн.2;9,табл.9.11.,рис.9.6.,9.7.,9.8.]

1 участок 

Отвод 90о

 

Тройник на проход 30о

 

 

0,4

 

0,04

 

∑ξ=0,44

 

2 участок 

Тройник на проход 30о

 

 

 

0,7

 

∑ξ=0,7

 

3 участок 

Тройник на проход 30о

 

 

 

0,8

 

∑ξ=0,8

 

4 участок 

Отвод 90о (4 шт.) 

1,6

 

∑ξ=1,45

 

5 участок 

Отвод 90о

 

Тройник на ответвление 30о

 

 

0,4

 

0,04

 

∑ξ=0,44

 

6 участок 

Тройник на ответвление 30о

 

 

 

0,7

 

∑ξ=0,7

 

7 участок 

Тройник на ответвление 30о

 

 

 

0,8

 

∑ξ=0,8

 

8 участок 

Факельный насадок 

1,5

 

∑ξ=1,5

 

 

 Воздух, загрязненный  вредными газами, парами и аэрозолями, даже при удалении его местными  отсосами, как правило, не очищается  перед выбросом его наружу. Во  избежание загрязнения воздушного  бассейна вблизи предприятия  удаляемый вентиляцией воздух  обычно отводят в возможно  более высокие слои атмосферы  (подробнее см. УНИРС).

 

 Аэродинамический расчет  системы В1 сводим в таблицу  7.

 

 Подбираем вытяжной  вентилятор.

 

1. Требуемое давление

 

 

 

2. Требуемая подача

 

 

 

3. Выбираем вентилятор

 

 Вентилятор радиальный  ВЦ 4-75-4 (исполнение 2).

 

 Обозначение Е4.090-2

 

 η=0,74

 

V=26,3 м/с

 

nв= 1390 об/мин

 

Dном=90

 

 Двигатель типа 4A71А4

 

 Мощность Ny=0,55 кВт

 

Nдв= 1390 об/мин

 

 Масса вентилятора  (с двигателем) 61,8 кг.

 

4.3 Аэродинамический расчет  системы В2

 

 Данная система вентиляции  является общеобменной. Определяем  коэффициенты местных сопротивлений  для каждого участка системы  В2.

1 участок 

Отвод 90о

 

Решетка вентиляционная регулируемая

 

РВ-3

 

Тройник на проход

 

 

0,4

 

1,8

 

1,1

 

∑ξ=3,3

 

2 участок 

Тройник на проход

 

 

 

0,6

 

∑ξ=0,6

 

3 участок 

Тройник на проход

 

 

 

0,85

 

∑ξ=0,85

 

4 участок 

Тройник на проход

 

 

 

0,55

 

∑ξ=0,55

 

5 участок 

Отвод 90о (3 шт.)

 

Тройник на проход

 

 

1,2

 

0,25

 

∑ξ=1,45

 

6 участок 

Тройник на проход

 

 

 

0,3

 

∑ξ=0,3

 

7 участок 

Отвод 90о (2 шт.)

 

Тройник на проход

 

 

0,8

 

0,2

 

∑ξ=1,0

 

8 участок 

Отвод 90о 

0,4

 

∑ξ=0,4

 

9 участок 

Отвод 90о

 

Решетка вентиляционная регулируемая

 

РВ-3

 

Тройник на проход

 

 

0,4

 

1,8

 

1,1

 

∑ξ=3,3

 

10 участок 

Тройник на проход

 

 

 

1

 

∑ξ=1

 

11 участок 

Тройник на проход

 

 

 

1

 

∑ξ=1

 

12 участок 

Тройник на ответвление 

 

 

 

0,3

 

∑ξ=0,3

 

 

 Проверяем увязку воздуховодов  по формуле

 

(4.1)

 

Воздуховод увязан.

 

Подбираем вытяжной вентилятор.

 

1. Требуемое давление

 

 

 

2. Требуемая подача

 

 

 

3. Выбираем вентилятор

 

Вентилятор крышный ВКР12,5-01.

 

nв= 380 об/мин

 

Двигатель типа 4А112МВ6

 

Мощность Ny=4,00 кВт

 

Nдв= 950 об/мин

 

 Подбираем вытяжной  вентилятор.

 

1. Требуемое давление

 

 

 

2. Требуемая подача

 

 

 

3. Выбираем вентилятор

 

 Вентилятор радиальный  ВЦ 4-75-2,5 (исполнение 1)

 

 Обозначение Е2,5.090-1

 

 η=0,68

 

V=16,3 м/с

 

nв= 1380 об/мин

 

Dном=90

 

 Двигатель типа 4AА50А4

 

 Мощность Ny=0,06 кВт

 

Nдв= 1380 об/мин

 

 Масса вентилятора  (с двигателем) 24 кг.

 

 Аэродинамический расчет  вытяжной системы аспирации А  1

 

 В данном курсовом  проекте аэродинамический расчет  вытяжной системы аспирации считается  для отрезных станков и галтовочного  барабана, которые расположены в  механическом цехе. Вредным веществом,  выделяющимся от этих станков,  является пыль.

1 участок 

Отвод 90о

 

Тройник на проход 30о

 

 

0,4

 

0,1

 

∑ξ=0,5

 

2 участок 

Тройник на проход 30о

 

 

 

0,3

 

∑ξ=0,3

 

3 участок 

Отвод 90о (4 шт.) 

1,6

 

∑ξ=1,6

 

4 участок 

Отвод 90о (2 шт.) 

0,8

 

∑ξ=0,8

 

5 участок 

Факельный насадок 

1,5

 

∑ξ=1,5

 

 

 Подбираем вытяжной  вентилятор.

 

1. Требуемое давление

 

 

 

2. Требуемая подача

 

 

 

3. Выбираем вентилятор

 

 Вентилятор радиальный  ВЦ 4-75-2,5 (исполнение 2)

 

 Обозначение Е2,5.105-2

 

 η=0,66

 

V=39,8 м/с

 

nв= 2840 об/мин

 

Dном=105

 

 Двигатель типа 4А71А2

 

 Мощность Ny=0,75 кВт

 

Nдв= 2840 об/мин

 

 Масса вентилятора  (с двигателем) 36,3 кг.

 

 Подбираем Циклон.

 

1. Требуемое давление

 

 

 

2. Требуемая подача

 

 

 

3. Выбираем циклон

 

 Циклон марки ВЦНИИОТ  №6

 

Lр=2 тыс.м3/ч

 

 Масса установки (с  бункером) 169,4 кг.