125685 (Расчёт потребного воздухообмена и мощности центробежного вентилятора для гаражного помещения и стоянки машин)

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент кадровой политики и образования

Белгородская Государственная сельскохозяйственная академия

Инженерный факультет

Кафедра электрификации, автоматизации и БЖД

Расчётно-пояснительная записка к курсовой работе

на тему: «Расчёт потребного воздухообмена и мощности центробежного вентилятора для гаражного помещения и стоянки машин»

Выполнил: студент Погорелов С.А.

Группа: 52-2

Проверил: Нестерова Н.В.

Белгород, 2006

ВВЕДЕНИЕ

В 1957 году из крестьянских подворий, которые объединили в одно коллективное хозяйство, был образован колхоз «Советская Россия». В январе 2001 года путем реорганизации колхоза «Советская Россия» было создано ООО «РусАгро-Тишанка». С 18.03.2003г ООО «РусАгро-Тишанка» реорганизовано в ЗАО «РусАгро-Тишанка постановление главы администрации Волоконовского района №110 от 18.03.2002 г.

Землепользование ЗАО «РусАгро-Тишанка» состоит из земельных паёв акционеров. Закрытое Акционерное Общество арендует 5214га сельскохозяйственных угодий, из них 4468га пашни.

Целью создания ЗАО является увеличение прибыли путём организации высокоприбыльного производства и иной продукции, а так же выполнение работ и услуг для удовлетворения общественных потребностей.

Административно-хозяйственным центром ЗАО является с.Тишанка, расположенное в 30 км от райцентра п. Волоконовка и в 104 км от областного центра г.Белгорода.

В хозяйстве действует территориальная система управления с тремя производственными бригадами, центрами которых являются : первой – с.Тишанка, второй – х.Волчий первый, третьей – с.Шаховка.

На территории хозяйства имеется 9 населённых пунктов. Население хозяйства на 1.01.05 года составляет 1567 человек, в том числе трудоспособных, занятых в хозяйстве625 человек.

Пунктами сдачи сельхозпродукции являются : зерна, подсолнечника - г. Шебекино - 84 км, сах.свеклы – п.Пятницкое, молока – п.Волоконовка – 46 км.

При определении специализации хозяйства значительая доля приходится на сахарную свёклу, 55%.На отрасль растениеводства приходится 81,13% или 59725тыс. рублей выручки, а на отрасль животноводства 11320 тыс. рублей.

Почвенно-климатические условия

Связь с районным и областным центрами и пунктами сдачи сельскохозяйственной продукции осуществляется по автодорогам, имеющим твёрдое покрытие и находящимся в удовлетворительном состоянии.

Землепользование хозяйства представляет плато, расчлененное оврагами и балками, которые имеют крутизну склонов до 30°. Пахотные земли, расположенные па водораздельных плато, имеют незначительные уклоны на участках, примыкающих к оврагам и балкам.

Незначительные изменения рельефа, повышения или понижения, заметно плодородия, это отражается на урожайности с/х культур, на производительности тракторных агрегатов, что в свою очередь сказывается па оценочном показателе участка.

Почвенный покров пахотных земель довольно однородный и представлен главным образом почвами черноземного типа. Мощность гумусового горизонта колеблется в пределах 65...70 см. Другие типы почв пахотных земель занимают незначительную площадь и встречаются в виде крапин.

В условиях сравнительного недостатка влаги все мероприятия должны быть направлены на обеспечение растений одним из основных факторов жизнедеятельности - влагой. Сюда относятся агротехнические мероприятия, направленные на сохранение и накопление влаги, как своевременное проведение всех видов рыхлений и пахоты почвы, ранние сроки сева, снегозадержание.

Хозяйство относится к юго-западному климатическому району Белгородской области. Климат данного района континентальный и характеризуется жарким летом и сравнительно холодной зимой. Средняя температура воздуха самого холодного месяца (января) -9... 10°, а самого теплого (июля) +25...27°.

Продолжительность периода с температурой выше 5° равен в среднем 195 дням. Период с температурой выше 10° - 160 дням. Количество осадков 430...480 мм. Наиболее количество осадков выпадает летом в виде ливней. Наименьшее количество осадков (17,1%) выпадает зимой, что приводит к частому вымерзанию озимых посевов. В условиях хозяйства отмечается и наибольшая сухость воздуха - среднегодовая относительная влажность воздуха составляет 65...70%.

Диамез показывает, что почвенно-климатическис условия в основном благоприятны для возделывания всех районированных посевов культур и не смотря на некоторые неблагоприятные условия, хозяйство может получать, при выполнении комплекса разработанных мероприятий, относительно высокие и устойчивые урожаи.

На территории ЗАО «РусАгро-Тишанка» расположены:

главный корпус, стоянка автомобилей, склады, автозаправочная станция, станция ремонта и технического обслуживания, в состав которой входят:

- 12 смотровых ям;

- моторный цех;

- инструментальный цех;

- слесарный цех;

- вулканцех;

- электроцех;

- токарный цех;

- цех регулировки топливных насосов;

- котельная.

В состав автомобильного парка входят:

- КамАЗ 5320 – 7 шт.;

- ГАЗ 5312 – 15 шт.;

- ЗИЛ-431410 – 12шт.;

- КамАЗ 55212 – 5 шт.;

- Зил 130 – 8 шт.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Воздушная среда - это необходимое условие существования жизни. Она играет важную роль в дыхании человека, в обеспечении их кислородом, оказывает решающее влияние на формирование условий труда на рабочих местах. Эффективным средством обеспечения надлежащей чистоты и допустимых параметров микроклимата воздуха рабочей зоны является промышленная вентиляция.

Вентиляция, с помощью которой воздух подаётся в производственные помещения или удаляется из них по системам вентиляционных каналов с использованием для этого специальных механических побудителей, называется механической вентиляцией. Она обеспечивает большой радиус действия вследствие значительного давления, создаваемого вентилятором; возможность изменять или сохранят необходимый воздухообмен независимо от температуры наружного воздуха и скорости ветра: подвергать вводимый в помещение воздух предварительной очистке, осушке или увлажнению, подогреву или охлаждению; улавливать вредные выделения в местах их образования и предотвращать их распространение по всему объёму помещения, а также возможность очищать загрязнённый воздух перед выбросом его в атмосферу.

Общеобменная вентиляция предназначена для ассимиляции избыточной теплоты, влаги и вредных веществ во всем объеме рабочей зоны помещений. Она применяется в том случае, если вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению. Обычно объем воздуха, подаваемого в помещение при общеобменной вентиляции, равен объему воздуха, удаляемого из помещения.

В общем случае разница между объемами приточного и вытяжного воздуха не должна превышать 10...15%.

Существенное влияние на параметры воздушной среды в рабочей зоне оказывают правильная организация и устройство приточных и вытяжных систем.

Воздухообмен, создаваемый в помещении вентиляционными устройствами, сопровождается циркуляцией воздушных масс в несколько раз больших объема подаваемого или удаляемого воздуха. Возникающая циркуляция является основной причиной распространения и перемешивания вредных выделений и создания в помещении разных по концентрации и температуре воздушных зон.

Существенное влияние на траекторию струи оказывает температура приточного воздуха: если температура приточной струи выше температуры воздуха помещения, то ось загибается вверх, если ниже, то вниз и при изотермическом течении она совпадает с осью приточного отверстия.

К всасывающему отверстию (вытяжная вентиляция) воздух натекает со всех сторон, вследствие чего и падение скорости происходит весьма интенсивно. Так, скорость всасывания на расстоянии одного диаметра от отверстия круглой трубы равна 5% v₀.

Циркуляция воздуха в помещении и соответственно концентрация примесей и распределение параметров микроклимата зависит не только от наличия приточных и вытяжных струй, но и от их взаимного расположения.

При организации воздухообмена в помещениях необходимо учитывать и физические свойства вредных паров и газов и в первую очередь их плотность. Если плотность газов ниже плотности воздуха, то удаление загрязненного воздуха происходит в верхней зоне, а подача свежего - непосредственно в рабочую зону. При выделении газов с плотностью большей плотности воздуха из нижней части помещения удаляется 60...70% и из верхней части 30...40% загрязненного воздуха. В помещениях со значительными выделениями влаги вытяжка влажного воздуха осуществляется в верхней зоне, а подача свежего в количестве 60% - в рабочую зону и 40% - в верхнюю зону.

Установки вытяжной вентиляции состоят из вытяжных отверстий или насадок, через которые воздух удаляется из помещения; побудителя движения; воздуховодов; устройств для очистки воздуха от пыли или газов и устройства для выброса воздуха. Чистый воздух поступает в производственное помещение через неплотности в ограждающих конструкциях.

Для проектирования и расчета вентиляции производственных помещений необходимы следующие данные: наименование цеха и его размеры; количество рабочих мест и их назначение, численность работающих, характер и категория работ по их тяжести, перечень и размещение оборудования, машин, время работы, места выделения загрязнений (газов, паров, пыли, аэрозолей), характеристика теплоизлучения нагретых тел, значения предельно-допустимых концентраций вредных веществ (по СН 245-71), характеристика веществ по пожаро - и взрывоопасности.

Располагая указанными данными, приступают к проектированию вентиляции.

2. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

Для установления потребного воздухообмена для помещения и стоянки машин с двигателями внутреннего сгорания и нахождения потребляемой мощности центробежного вентилятора необходимо произвести расчёт.

Исходные данные для расчёта представим в виде таблицы 1.

Таблица 1 - Исходные данные для расчета

Также у нас установлено:

1) время работы электродвигателя t = 6мин.

2) предельно допустимые концентрации вредных веществ (по СН 245-81 или ГОСТ 12.1.005-88), мг/м³, оксида углерода К1 = 210; окислов азота К2 = 6; альдегидов К3 = 0,7.

3) значения коэффициентов А = 9; Б = 12 - для карбюраторных и А= 160 и Б = 13,51 для дизельных двигателей.

4) полное расчетное давление Н =28,52кгс/м² при ηв = 0,6; ηп = 0,9.

Расчёт потребного воздухообмена и мощности электродвигателя вентилятора производим с учётом того, что в гаражном помещении будет находиться 50% всех машин.

Далее определяем количество вредных веществ В₁, В₂, В₃, кг/ч, выделяемых карбюраторными и дизельными двигателями по формуле:

Количество вредных веществ (оксида углерода) В_, кг/ч, выделяемых карбюраторными двигателями.

Количество вредных веществ В_, кг/ч, выделяемых дизельными двигателями.

-оксида углерода

-окислов азота

-альдегидов

По полученным значениям количества вредных веществ определяем объём воздуха, м /ч, для растворения газов до предельно допустимой концентрации по формуле:

где: - количество карбюраторных автомобилей в гараже,

- количество дизельных автомобилей в гараже,

t – время работы вентилятора.

Далее определяем мощность электродвигателя вентилятора, кВт:

,

где: Н - полное расчетное давление внтилятора.

Полученные расчётные значения заносим в таблицу 2.