178461 (596287), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Рис. 3.1. План вентиляционной системы
где Qn – полные тепловыделения в рабочую зону производственного помещения, кДж/ч;
W – влаговыделений, кг/ч;
Jn (Jy) – теплосодержание приточного (удаляемого) воздуха, кДж/ч;
dn (dy) - влагосодержание приточного (удаляемого) воздуха кг/м3 (применяется 1,2 кг/м3).
Таблица 3.2.2.
Количество тепло- и влаговыделений от технологического оборудования
Наименование оборудования | Количество тепловыделений, кДж/ч | Количество влаговыделений, кг/ч | |
скрытое | явное | ||
1. КП-114 | 1550*4 = 6200 | 1090*4 = 4360 | 0,4*4 = 1,6 |
2. СМ-10 | 590 | 1880 | 0,7 |
3. Сушильный барабан | 4190*3 = 12570 | - | - |
4. Каток | 5900 | 16300 | 6,0 |
Итого: | 25260 | 22540 | 8,3 |
Таким образом, полное тепловыделение составит:
Qn = 25260 + 22540 = 47800 кДж/ч
из них явное тепловыделение от людей и оборудования Qл = 25260 кЖд/ч и скрытое Qс = 22540 кДж/ч.
Определим количество влаговыделений:
W = 1,6 + 0,7 + 6 = 8,3 кг/ч.
Удельные убытки явного тепла определяются по формуле:
q = Qл / V, где (3.2.4.)
V – объем помещения, м3.
Габариты рассматриваемого цеха – 10 х 10 х 3 м, поэтому V = 300 м3.
q = 25260 / 300 = 84,2 кДж / %*м3 = 23,39 Вт/м3
т.е. помещение характеризуется значительными избытками явного тепла – больше 23 Вт/м3, категория работ, выполняемых в помещении средней тяжести (II-й), период года – теплый.
Температура воздуха в помещении должна быть не более, чем на 3С выше температуры наружного воздуха.
Тn = 21,3, Jn = 12,2 ккал/кг
Переведем в систему СИ значений теплосодержания (1 ккал/кг = 4,19 Жд/кг)
По J-d диаграмме определим остальные показатели:
= 70%, dn = 118 г/кг сухого воздуха.
Рассчитаем параметры воздуха в помещении:
tр.3. = 21,3 + 3 = 24,3 С.
Определим направление луча процесса изменения параметров приточного воздуха под воздействием тепло- и влаговыделений.
= Qn / W (3.2.5.)
= 44800 / 8,3 = 5397,6 кДж/кг
На J-d диаграмме соединим т. А, имеющую координаты t = 0, d = 0 с т.Б ( = 5397,6 кДж/кг), расположенной на оси .
Температуру удаляемого воздуха определим по зависимости:
ty = t р.з. + (Н – 2), (3.2.6.)
где - градиент температуры по высоте помещения, С/м;
Н – вертикальное расстояние от пола до горизонтальной оси отверстия, через которое удаляется воздух из производственного помещения.
ty = 24,3 + 0,3 (2,8 – 2) = 25 С.
Из т. С J-d диаграммы, которая характеризуется параметрами:
tn = 21,3 С, In = 51?3 кДж/кг, У = 70%, dn = 11,8 г/кг сухого воздуха, проводим прямую линию, параллельную АБ, до пересечения с линией температуры уходящего воздуха (т. Д). Находим остальные параметры уходящего воздуха:
Jу = 59 кДж/кг, У = 61%, dy = 13,1 г/кг сухого воздуха (рис. 3.2.)
Определим воздухообмен, необходимый для нейтрализации тепловыделений по формулам
L = 47800 / (59 – 51,3) * 1,2 = 5173,16 м3/ч;
L = 1000 * 8,3 / (13,1 – 11,8) * 1,2 = 5320,5 м3/ч.
Более высокий воздухообмен принимаем за расчетный, L = 5320,5 м3/ч.
Б 5397,6
Д
25
21,3 С 59 кДж/кг
А
51,3 кДж/кг
11,8 13,1
Рис. 3.2. Процесс изменения параметров приточного воздуха, подаваемого в производственные помещения, под действием тепло- и влаговывделений.
Расчет воздухопровода
Задаемся при расчете воздухопровода для всех его участков скоростью 10 м/с и необходимые диаметры подсчитаем по формуле:
d 2 * 10 6 * /L = L / 3600, (3.2.7.)
_____
откуда d = L / V , (3.2.8.)
где d - диаметр, мм;
L - воздухообмен, м3/ч
V – скорость, м/с.
Потери давления для каждого участка в Па определим по формуле:
Р = (l* /d + )2 /2, (3.2.9.)
l – длина участка, м.;
d – диаметр участка, мм;
- коэффициент трения (принимается в среднем равным 0,02);
- суммарный коэффициент местных сопротивлений, определяемый изменением скорости или изменением направления потока. Для расчетов принимается на выход = 1, на поворот при ответвлении = 0,2, на переход от одного участка к другому = 0,1; потери давления в воздцухозаборной шахте 50 Па, в фильтре и калорифере 100 Па;
- скорость воздуха, м/с (10 м/с);
- плотность воздуха, кг/м3 (1,2 кг/м3).
Путем суммирования потерь давления в последовательно соединенных участках определим полную потерю давления в воздухопроводе. Расчеты сведем в таблицу 3.2.3.
Вентилятор подбираем в соответствии с подсчитанным общим расходом воздуха L и общей потерей давления Р = 355 Па.
Для системы вентиляции цеха выбираем вентилятор ЦУ4-70 № 4 с коэффициентом полезного действия =0,82 и скоростью вращения 165 рад/с = 1650 об/мин.
Мощность двигателя определяется как ближайшее большее по сравнению с рассчитанной величиной по формуле:
N = L* h* k/3600 * 1000 * n p, (3.2.10)
Таблица 3.2.3.
Расчет воздухопровода
№ участ- ков | l1, м | L, м3/ч | , м/с | 2*/2, Па | d, мм | l* /d | l* /d + | , Па | |
Шахта | - | - | 5321 | - | - | - | - | - | 50 |
Фильтр | - | - | 5321 | - | - | - | - | - | 100 |
Калорифер | - | - | 5321 | - | - | - | - | - | 100 |
1 | 3 | 0,1 | 5321 | 10 | 60 | 435 | 0,14 | 0,24 | 14,4 |
2 | 3 | 0,1 | 3547 | 10 | 60 | 355 | 0,17 | 0,27 | 16,2 |
3 | 3 | 0,1 | 1774 | 10 | 60 | 250 | 0,24 | 1,24 | 74,4 |
Итого: | - | - | - | - | - | - | - | - | 355 |
где L – общий расход воздуха, производительность вентилятора, м3/ч.;
- общая потеря давления в системе (давление вентилятора), Па;
- КПД вентилятора по характеристике;
n – КПД, учитывающий механические потери в подшипниках вентилятора, в среднем 0,95;
р – КПД, учитывающий механические потери в передаче от вентилятора к двигателю (в среднем – 1,0);
k – коэффициент запаса (для вентилятора типа ЦУ4-70 принимать 1,25).
N = (5321 * 355 * 1,25) / (3600 * 1000 * 0,8 * 0,95 * 1) = 0,86 кВт.
Выбираем электродвигатель А-31-2 с частотой вращения = 2850 об/мин и мощностью N = 1,0 кВт.
Изобразим на рисунке 3.3 расчетную схему вентилятора.
ш ахта
ф
ильтр калорифер
3
3 3
d
= 435 мм d = 355 мм d = 250 мм
в ентилятор ЦУ4-70 №4 L= 5321 м3/ч
Р = 355 Па, = 1650 об/мин
э л. Двигатель А-31-2, N – 1 кВт, = 2850 рад/с
Рис. 3.3. Расчетная схема вентилятора
3.3. Мероприятие по интенсификации процесса удаления воды во время центрифугирования
Для интенсификации процесса удаления воды во время центрифугирования предлагается добавлять в воду, используемую для полоскания, аминосиликон. В результате этого влажность белья перед началом сушки меньше и , соответственно, меньше расход энергии на сушку.
Кремнийорганические соединения придают текстильным материалам не только водоотталкивающие свойства, но, как правило, одновременно улучшают и другие качественные показатели: углубляют окраску, снижают сминаемость, усадку, увеличивают прочностные показатели текстильных материалов и т.п.
Пропиточный раствор готовят следующим образом: рецептурное количество жидкости АМСР-3 растворить в воде, раствор нейтрализовать уксусной кислотой. В одном пропиточном растворе можно обработать три партии белья, однако необходимо учитывать, что продолжительность пропитки первой партии составляет 25 мин., второй – 30 мин., третьей – 35 мин. Карта технологического процесса аппретирования белья жидкостью АМСР-3 представлена в таблице 3.1.1.