семинар (1254564), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

- нитросоединения и оксид углерода.

2.2.Рассчитать потребный воздухообмен, если известно, что в воздух помещениях при выполнении технологического процесса выделяется 10 г/ч оксида азота N₂O ( ПДК_N2O =5 мг/м3) и 24 г/ч оксида углерода CO (ПДК _CO =20 мг/м3) , вещества ОДНОНАПРАВЛЕННОГО действия.

m _N2O = 10 г/ч =10 000 мг/час m_СО = 24 г/ч = 24 000 мг/час

Указанные ВВ отсутствуют в приточном воздухе

qпр _N2O = 0_: и qпр _СO = 0

Значения q _{рз должны обеспечить} q _ПДК , поэтому для расчета L_i для каждого

ВВ используем значение

q _{рз i =} q _{ПДК i}

По N₂O L_{i N2O}= m_{вр N2O} / q _{ПДК i N2O} =10000 / ( 5 – 0) = 2000 м3/час

По СО _: L_{i СO} = m_{вр СO} / q _{ПДК i СO} =24000 / (20 -0)= 1200 м3/час

Потребный расход воздуха L в помещении должен обеспечивать суммарный расход, рассчитанный и для N₂O, и для CO, и быть равным

L = L_iN2O + L _iСO = 2000 + 1200 = 3200 м3/час.

Убедимся, что при найденном значении L будет обеспечено требование безопасности по содержанию выделяющихся ВВ в воздух рабочей зоны по формуле (*):

(q _{рз N2O} / q _{ПДК N2O} ) + ( q _{рз СO} / q _{ПДК СO} ) ≤ 1.

При вычисленном значении суммарного расхода воздуха для помещения L = 3200 м3/час определим фактическое значение q _{рз i} по формуле:

q _{рз i} = m_{вр i} / L

q _{рз i N2O} =10000/3200 = 3,125 мг/м3; q _{рз i СO} =24000/3200 = 7,5 мг/м3

Подставляем полученные значения в формулу (*):

(q _{рз N2O} / q _{ПДК N2O} ) + ( q _{рз СO} / q _{ПДК СO} )= 3,125/5 + 7,5/20 = 0,625 + 3,75 =1.

Требуемое условие выполнено!!!

Можно изначально попытаться подобрать искомые значения, удовлетворяющие формуле (*) с ЗАПАСОМ:

Проверим это соотношение для принятых значений концентраций

q _{рз N2O} = 2 мг/м3 < q _{ПДК N2O} = 5 мг/м3 и q _{рз СO} =12 мг/м3 < q _{ПДК СO} =20 мг/м3:

2 / 5 + 12 / 20 = 8 / 20 + 12 / 20 = 20 / 20 = 1.

По N₂O L _N2O= m_{вр N2O} /( q _{рз N2O} - qпр _N2O) =10000 / ( 2 – 0) = 5000 м3/час

По СО _: L _СO = m_{вр СO} /( q _{рз СO} - qпр _СO) =24000 / (12-0)= 2000 м3/час

Суммарный расход воздуха L в помещении, рассчитанный для ПОДОБРАННЫХ с запасом значений N₂O, и для CO, будет равным

L = L _N2O + L _СO = 5000 + 2000 = 7000 м3/час.

Такой расход воздуха получается более чем ВДВОЕ МИНИМАЛЬНО необходимого!!!

3. Для местной вентиляции распространенным видом укрытия или местного отсоса является вытяжные шкафы (например, применяемые в химических лабораториях)

Количество воздуха Lуд (м3/час), которое необходимо удалить из такого вытяжного шкафа определяется РАЗМЕРОМ открытого проема и скоростью воздуха в нем.

Для вытяжного шкафа с открытым вертикальным проемом (дверцей) количество воздуха Lуд (м3/час), которое необходимо удалить из него, определяют по формуле:

Lуд = 3600 v.Fо,

где Fо - площадь открытых проемов, отверстий, не плотностей, через кото­рые засасывается воздух, м²;

v - скорость воздуха в этих проемах и отверстиях, м/с. Скорость воздуха в проеме отсоса v зависит от класса опасности вещества и типа воздухоприемника местной вентиляции (v = 0,5-5 м/с).

Пример.

3. При лабораторных работах в вытяжном шкафу шириной 1 м выделяется 360 мг/ч паров серной кислоты, для которой ПДК = 1 мг/м ³ . На какую высоту можно открыть в шкафу проем, если местным отсос создает в этом проеме скорость воздуха 0,3 м/с? (В приточном воздухе вредных веществ не содержится).

m_вр =360 мг/ч, q _ПДК = 1 мг/м ³, qпр= 0 v = 0,3 м/с, l =1 м , h =?

L = m_{вр i} /( q _ПДК - qпр ).

L = m_вр /, q _ПДК = 360/1 = 360 м ³ /ч

Из формулы: L = 3600.v.F _О ,

Площадь проема: F _О = L/(3600.v) = 360/(3600.0,3) = 0,33 м ² или F _О= l . h

Высота открытия проема h= F _О / l = 0,33 : 1 = 0,33 м = 33 см.

Рассчитанный необходимый РАСХОД приточного или удаляемого воздуха

должен обеспечиваться ВЕНТИЛЯТОРОМ.

После получения необходимого РАСХОДА ВОЗДУХА в помещении, определяющего ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ вентилятора, необходимо учесть

суммарное сопротивление (ПОТЕРИ давления) В СЕТИ ВОЗДУХОВОДОВ вентиляционной системы в сети Δ Р _сист складываются из потерь на входе Δ Р _вх (всасывающая часть) и на выходе Δ Р _вых (нагнетательная часть) вентсистемы:

Δ Р _сист = Δ Р _вх + Δ Р _вых

Потери давления складываются из

- потерь на трение в i-тых прямолинейных участках воздуховодах (за счет шероховатостей их внутренних поверхностей) Δ р_тр.i;

- местных сопротивлений в i-тых отдельных частях воздуховодов (поворотах, изменениях сечений) и дополнительных устройствах (фильтрах,каориферах, арматуре и т.п.) Δ р_{мс.i . n n}

Δ Р _сист = ∑ Δ р_тр.i + ∑ Δ р_{мс. i}

^{i=1 i=1}

На каждом i-том прямолинейном участке (имеющим постоянное сечение и

одинаковое конструктивное исполнение /материал и обработку внутренней

поверхности/) потери на трение Δ р_тр.i равны

Δ р_тр.i = Δ р_{тр.i1 м} . l _i , где

Δ р_{тр.i1 м} -потери на трение в прямолинейном участке воздуховода на 1 м его длины,Па/м;

l _i - длина i-того расчетного прямолинейного участка воздуховода, м.

Местное сопротивление в i-том элементе Δ р_{мс. i} определяется по формуле:

Δ р_{мс. i} = ζ _i . v _i ² . ρ/2,

где ζ _i - коэффициент местного сопротивления в i-том расчетном элементе (дзета);

v _i - скорость воздуха в i-том участке воздуховода ,м/с;

ρ - плотность воздуха, кг/м ³ .

Значения Δ р_тр.i и ζ _i приводятся в справочниках. Допустимые значения скорости воздуха v не должно превышать 3-10 м/с.

По производительности (расходу воздуха) L и полному давлению Р, которые должен обеспечить вентилятор, производят его выбор по его АЭРОДИНАМИТЧЕСКОЙ характеристике.

Аэродинамическая характеристика вентилятора представляет собой СОВМЕЩЕНИЕ в осях "давление - Р (Па)" и "производительность - L (м ³/час)" графиков мощности N (кВт), КПД и скорости вращения n (об/мин).

На аэродинамической характеристике находят точку с координатами L и Р, расcчитанными для данной вентиляционной системы, и по этой точке выбирают значения N, КПД и n.

При выборе вентилятора надо стремиться

- иметь наиболее высокий КПД,

- относительно небольшую скорость вращения,

- чтобы частота вращения колеса позволяла осуществить соединение с

электродвигателем на одном валу.

Производительность L вентилятора ПРЯМО пропорциональна частоте вращения

колеса n.

Полное давление Р вентилятора ПРЯМО пропорциональна КВАДРАТУ частоты

вращения колеса n..

Потребляемая мощность N0вентилятора ПРЯМО пропорциональна КУБУ частотывращения колеса n.

L ₁ /L ₂ = n ₁ / n ₂; Р ₁ / Р ₂ = (n ₁ / n ₂ ) ² ; N ₁ / N ₂ = (n ₁ / n ₂ ) ³ .

Установочную мощность электродвигателя N эл.дв. (кВт) для вентилятора

расчитывают по формуле

N эл.дв. = k з . L . Рв . 10^-6 / (3,6 η в . η п ),

где k з - коэффициент запаса (k з = 1,05 - 1,5);

L - расход или производительность, м ³/час;

Рв - давление , создаваемое вентилятором, η Па;

η в - КПД вентилятора (принимается по его характеристике);

η п - КПД привода (при плоскоременной передаче = 0,9, при непосредственной

установке на валу двигателя = 1, при присоединении колеса через муфту = 0,98).

Пример выбора вентилятора

Расчёт вентиляционной установки показал общие потери давления в системе Рv =2200 Па при требуемом расходе воздуха Q= L=6000 м³/час. Подобрать вентилятор, способный преодолеть это сопротивление сети и обеспечить необходимую производительность.

(На приведенных картинках расход L обозначен буквой Q, в тыс. м³/ч)

Аэродинамическая характеристика вентилятора 1 и вентилятора 2.

На пересечении величин Рv=2200 Па и Q= L = 6000 м³/час указываем рабочую точку.

Наибольший коэффициент полезного действия определяется на характеристике вентилятора 2: КПД (ὴ ) =0,54; частота вращения рабочего колеса n=2280 об/мин; окружная скорость края колеса u ~42 м/сек.

Окружная скорость рабочего колеса 1-го вентилятора (u~38 м/сек) значительно меньше, значит, будут меньше создаваемые этим вентилятором шум и вибрация, выше эксплуатационная надёжность установки. Иногда предпочтение отдаётся более тихоходному вентилятору. Но рабочий коэффициент полезного действия вентилятора должен быть не ниже 0,9 его максимального КПД (ὴ ).

Сравним ещё две аэродинамические характеристики, которые подходят для выбора вентилятора к той же вентиляционной установке:

Характеристики

Список файлов семинаров