Жылулық схеманың есептеулері және қазандық жабдықталудың таңдалуы

 

Сондықтан

                                                                                                 (2.6)

 

                                            L =3067 м³/сағ

 

Өндiрiстiк бөлмеде жылу пайда болатын кезде бөлмеден шығатын жылу теңдiгінен және алып тасталынатын вентиляция арқылы ерекшеленетiн  жылуалмастыру анықталады.

Бұл шарттарды жылу балансының түрiнде көрсетуге болады:

 

                                             c×m×t_пр + Q_изб = c×m×t_уд                                      (2.7)

 

мұндағы  c –  ауа сыйымдылығы, кДж/(кг×К);

       m –  ғимаратқа берілетін ауа массасы,  кг/сағ;

       Q_изб, – жылудың асқан мөлшері, яғни оның келуі және кетуінiң аралығындағы айырымы, кДж/сағ;

       t_пр и t_уд – сәйкесiнше құйылатын және алып тасталатын ауаның температурасы, °С.

 

Теңдікті шығыра  отырып, мынаны аламыз:

 

                                                                                              (2.8)

 

                                             m =57 кг/сағ

 

Ауаның массасы және ауа көлемінiң аралығындағы байланысты есепке ала отырып:

                                                                                                           (2.9)

 

алатынымыз:

 

                                                                                        (2.10)

 

мұндағы  r_п –құйылатын ауаның тығыздығы, кг/м³.

 

=153,3 м³/сағ

 

Жалпы алмасу вентиляциясы жұмыс орындарында  ауаның мүмкiн температурасын қамтамасыз етуi керек болғанына байланысты:

 

                                      t_уд = t_р.з. + Dt×(H – 2) =106 °С                                (2.11)

 

мұндағы  t_р.з. – 12.1.005-88-шi ГОСТ-на  сәйкес жұмыс аймағындағы ауаның мүмкiн температурасы , °С;

         H –өндірістік ғимараттың биіктігі, м;

         Dt – ғимараттың биіктігі бойынша температура градиенті, °С/м;

         2 – жұмыс аймағының биіктігі, м.

Әдетте осылай Dt = 2–5 °С/м алады.

Ауа алмасу еселiгi ғимараттағы  ауа сағатына қанша рет  өзгеретiнін  және ғимараттың ауасы арқылы осы  ғимараттың көлеміне  өтетін көлемнің қатынасына тең екенін көрсетеді:

 

                                        К = L/V,  =4,8 1/сағ                                          (2.12)

 

мұндағы  L –  желдетуге кететін ауа шығыны, м³/сағ;

       V – өндірістік ғимараттың көлемі, м³.

Сондықтан да желдетулер нормаларына сәйкес барлық бөлмелер үшiн ауа алмасу еселiгi орнатылған, сонымен бiрге  К = 1 – 10 қосалқы және өндiрiстiк тағайындаудың бөлмелерi үшiн. Жарылғыш бөлмелер үшiн К ³ 4.

Ауа алмасу еселiгiнiң осы  берілген күйiнде  қажеттi ауа алмасу мынаған тең:

 

L = К×V = 14721 м³/сағ

 

 

2.3 Желдету типін таңдау

 

Желдету жүйесін өздігімен  орнату іс жүзінде мүмкін емес. Мұнымен  қажетті барлық білімі, жобалау және орнату тәжірибесі бар мамандар ғана айналысуы қажет. Желдетуді таңдау мәселесімен алғаш ұштасқан адам желдету туралы кейбір ақпаратқа ие болуы тиіс. Желдету жүйесін таңдау нұсқалары жеткілікті. Тұтынушы желдету жүйесін орнату кезінде қандай міндетті көздейтіндігін анықтау маңызды. Аталған бөлменің табиғи желдету мүмкіндіктерін, оны желдету жүйесімен бірге пайдалану нұсқаларын білуі қажет. Қазіргі уақытта  таралған жүйелердің үш негізгі нұсқасы ұсынылады:

 Сорып шығаратын желдету  асүйде, жуынатын бөлмеде механикалық  желдеткіштерді орнату жолымен  пайдаланылған ауаны бұруды қамтамасыз  етеді. Мұндай шешім бөлмедегі  температураны және ауа тазалығын  бақылауға мүмкіндік бермейді.

Ағынды желдету жүйесі әуелгімен салыстырғанда көптеген мүмкіндіктерге ие. Ағынды типті желдетуді  таңдау бөлмеге сүзгі жүйесі арқылы тазартылған және калорифердің көмегімен  жылытылған таза ауаны жіберуге мүмкіндік  береді. Ауа бөлменің немесе ғимараттың барлық бөліктеріне үлестірім желілері бойынша түседі. Пайдаланылған ауаны  бұру бөлменің табиғи желдетуі арқылы жүзеге асырылады.

Ағынды-сорып шығаратын  желдету – бұл ауаның жүйеленген айналысын қамтамасыз ететін толыққанды кешен. Мұндай жүйе барлық қажетті қызметтерді  анағұрлым тиімді орындайды: ауаны  бақыланумен жіберу, зиянды қоспалардан  тазарту, қолайлы температураға  дейін қыздыру, ылғалдылықты бақылау, бөлмеде тегіс үлестіру барлық пайдаланылған  ауаны бұру. Бұл ретте бөлмеде  азынақ және ауаның қозғалысы болмайды, белгіленген температура мен  ылғалдылық тұрақты ұсталады. Осындай  типті желдетуді таңдау –ұсынылған нұсқалардан ең жақсы таңдау, бірақ  соншалықты қымбат емес.

Желдету типін таңдау кезінде  экономикалық талаптарды және қажетті  санитарлық-гигиеналық нәтижелерге  жету мүмкіндігін ескереді.

Сондықтан өндірістік бөлмелерде аралас желдетуді жиі қолданады, яғни табиғи және механикалықты көздейді. Егер зиянкестіктің ауыздықталған  көздерін бөлуге болса, онда механикалық  сорып шығаратын желдетуді қолданады. Егер жұмыс аймағында қажетті  тазалық немесе ауа температурасы  қамтамасыз етілмесе, онда ағынды механикалық  желдетуді, яғни ауа иістендіру қолданылады.

Өндірістік бөлмелердің  желдету жүйесінің типін таңдау өндірістік үдерістің нәтижесінде  қалыптасатын заттардың физикалық  қасиеттеріне тәуелді. Тығыздығы ауаның тығыздығынан жоғары газ бөлінетін  бөлмелерде цехтың сорып шығаратын  желдетуі 60-70%-ға ғимараттың төменгі  бөлігінде жүзеге асырылуы қажет, және 40-30%-ға - жоғарғыда. Егер газдың тығыздығы  ауадан төмен болса, онда сорып шығаратын  құрылғылар ғимараттың жоғарғы бөлігінде  орналастырылады, ал ағынды өнеркәсіптік желдетуі жұмыс аймағының деңгейінде жүзеге асырылады.

Жұмыс буды бөлумен аса  ылғалдылық жағдайларда өтетін цехтың желдетуі мынандай үлгіде жабдықталады. Өнеркәсіптік сорып шығатын желдету  құрылғыларын ғимараттың жоғарғы аймағында  орналастырады, ал ағынды қондырғыларды  таза ауаның 60% жұмыс аймағына, ал қалған 40%  жоғарғыда жіберілетіндей етіп орнатады.

Кейбір жағдайларда өндірістік бөлмелерде таза ауаны қаматмасыз ету  пайдаланылғанды жою қажет болып  қана қоймайды, сондай-ақ, белгілі температуралық параметрлерді немесе белгіленген  ылғалдылықты қуаттау қажет. Өнеркәсіптік желдету және климат-бақылаумен кондициялау  өндіріс кезінде, мысалы, радиоэлектроника және микросұлба аспаптарын өндіруде, химия және азық өнеркәсібінің кейбір салаларында қажет микроклиматтың тұрақты сипаттамаларын белгілеуге және бақылауға мүмкіндік береді.

Өнеркәсіптің белгілі  бір типі үшін ауа алмасу жүйесін  дұрыс таңдауды және монтаждауды  өндірістік бөлменің желдету есептеуін  жүргізгеннен ғана мүмкін.

 

 

2.4 Механикалық  желдеткіші үшін немесе тарту  және құйылатын терезелер аудандарының  табиғи желдеткіші үшін ауа  өткізгіштің геометриялық өлшемдерінің  анықталуы

 

Есептеудiң  келесi варианты болуы мүмкiн:

– конструктивтiк  пiкiрлерiнің стандартты ауаөткізғіш  ауданы мен вентиляция терезелері алынады  да, ауа қозғалысының жылдамдығын  анықтайды:

 

                             = 14721\15 = 981,4 м/с                                   (2.13)

 

мұндағы  L –  қажетті жылуалмастырғыш, м³/с;

       F – ауаөткізгіштің ауданы немесе  құйылатын терезелердің суммарлы  ауданы, м².

– ауаөткізгіштегі  ауа  қозғалысының жылдамдығымен(берілгеннен  жоғары емес), ал ауаөткізгіштің ауданын  тәуелдiлiк бойынша анықтайды:

 

F_р = L / = 14721\3  = 4907 м²

 

Ауаөткізулерінің қималарының  үйреншiктi қатарынан  ең жақын мәндi F_тр таңдаймыз және F_тр осы қима бойынша ауаның нақты қозғалыс жылдамдығын қайта санаймыз:

 

 

     2.5 Ауа өткізгіш трассасының конфигурациясын анықтау және  ауа өткізгіш      бойынша ауаның қозғалысы кезінде арынның кемуін гидравликалық есептеу

 

Конструктивтік түсініктерден  және өндірістік бөлменің жағдайларынан  жинау орнынан таза ауаны жіберу орнына дейін ауа өткізгіш трассасын  салады, яғни бұрылыстар санын, ауа  өткізгіштің ұзындығын, сүзгілердің  болуын және т.б. анықтайды.

ЖЭО қазандық цехындағы  осы ауа өткізгіш трассасын сұлбамен мынандай түрінде ұсынуға болады.

 

1- ауа шарбақ шахтасы  немесе каналы 

2-ауаның өңделуi үшiн  арналған құрылымдар(сүзгi, калорифер,  салқындатқыш және тағы басқалар);

3-желдеткіш;

4-ауа өткізгіш;

5- ауа тартушының бөлмеге  құйылатын түтiктері.

 

Сурет 1- Қазан  цехындағы ауаөткізгіштің маңызды  схемасы

 

 

2.6 Арын сипаттамасы бойынша  желдеткішті таңдау

 

Желдеткіштің арынды сипаттамасы 

Қисық арынды сипаттаманың пішіні желдеткіштің типіне, оның аэродинамикалық  сұлбасына, айналу жылдамдығына және жұмыс  дөңгелегінің пішіне, орнату бұрышына және жұмыс дөңгелегінің күрек пішініне тәуелді.

Желдеткіштердің арынды сипаттамаларының үш негізгі типі бар:

1)F өнімділік өсімімен  торығуы тапжылмай төмендейтін  желдеткіштердің сипаттамалары.  Мұндай сипаттамалар бір сарынды  болып табылады, олар жұмыс дөңгелектерінің  күректерін орнатудың шағын бұрыштары  бар осьтік желдеткіштерге және  кейбір сыртқа тепкіштерге   тән;

2)F қисығы айқын максимумға  ие желдеткіштердің сипаттамалары.  Былайша айтқанда «дөңес» сипаттамалар, мұндай сипаттамаларға көптеген  сыртқа тепкіш желдеткіштер ие;

3)F қисығы максимум (кейде  екеу) және минимумге ие желдеткіштердің  сипаттамалары. Бұл сипаттамалар  көп дөңестік немесе егізбас  деп аталады, мұндай сипаттамалар  жұмыс дөңгелегінің күректерін  орнатудың үлкен бұрыштары бар  көпшілік заманауи тез жүргіш  осьтік желдеткіштерге жатады.

Арынды сипаттама бірнеше  нұсқаларда кездесуі және пайдаланылуы мүмкін: жеке сипаттама, дербес сипаттама, мөлшерсіз сипаттама. Желдеткіштермен  жұмыс істеу тәжірибесінде көбінесе дербестер қолданылады.

Арынды сипаттама желдеткіштің өнімділігін дамитын қысыммен байланыстырады. Біз көретіндей, сипаттама бойынша  желдеткіштің типін, оның өнімділігін (кемінде L болу қажет), дамитын қысымы (кемінде P_пот болу қажет), желдеткіштің айналымын (бұрыш жылдамдығын) және желдеткіштің пайдалы әрекетінің коэффициентін (к.п.д.) анықтауға болады.

 

 

2.7 Желдеткіштің айналуы үшін  электроқозғалтқыштың таңдалуы

 

Электр  қозғағышының тиiстi қуаты мына формула  бойынша анықталады:

 

                                 = 136 кВт                               (2.14)

 

мұндағы К_з–1,05 – 1,50 аралығындағы электр қозғағыш қуатының қор коэффициентi;

        L – ғимаратқа қажет ауа алмастырғыш,  м³/сағ;

        P_пот – желдеткіш жүйесіндегі ағын шығыны, Па;

       h_в – желдеткіш ПӘК-і (ағындық сипаттама бойынша таңдалынады);                 h_п –тарау ПӘК-і. Жалпақ ремендi берiлу үшiн h_п = 0,9; сыналы ремендi үшiн h_п = 0,93;  муфта арқылы желдеткіштің қондырылуы кезінде h_п = 0,98; электр қозғағышының бiлiгiнде желдеткiштiң қондырылуы кезінде h_п = 1 алынады.

Қазан цехының бөлмесiн  құйылу-тарту желдетуінің және механикалық  желдетуінің  есептеулеріне сәйкес жабдықтаймыз.

 

     Құйылатын ауаның көлемі V_пр, м³/сағ:

 

                                       

                                  (2.15)

 

мұндағы  Q_изб= 4600 ккал/сағ = 19274 кДж\сағ – айқын жылудың молдылығы, кДж/сағ;

        t_уд – алып тасталынатын ауаның температурасы, ⁰С;

        t_пр = 25 ⁰С – құйылатын ауаның температурасы, ⁰С;

       _пр=1,197 кг/м³ – құйылатын ауаның тығыздығы, кг/м³;

       С=1 кДж/(кгК)  – құрғақ ауаның меншікті жылусыйымдылығы,  кДж/кгК.

 

 Ғимараттан алып тасталынатын ауа температурасы t_уд,⁰С мына формула бойынша анықталады:

 

                                                                               (2.16)   

                            

мұндағы   t_рз=30 ⁰С жұмыс аймағындағы температура, ⁰С;

        =0,5 ⁰С/м – ғимарат биіктігі бойынша температура градиенті, ⁰С/м;

         h=2,5 м – тарту ойығының орталығынан етекке дейінгі биiктiк, м;

         n=40 м – жұмыс аймағының биіктігі, м.

                                 

                                      t_уд=30+0,5(2,5-2) = 30,25 ⁰С

                                     

 

 

Желдеткіштің еселігін К  мына формула бойынша сағатына бір  рет анықтаймыз:

 

                                                      

                                               (2.17)

 

 

 

            

Ғимараттарда желдету  және ауа тазартуды қамтамасыз ету  үшiн КТА-1-10 өнімділігі жоғары өнеркәсiптiк  салқындатқыштары қолданылады.