Комкин А.И.Расчет систем механической вентиляции (825483), страница 12
Текст из файла (страница 12)
5.2. Спектр скоростей в зоне круглого всасывающего отверстия(I – без экрана; II – с плоским экраном)Таким образом, задаваясь скоростью воздуха в точке образования пыли при механической обработке заготовок и зная расстояние от этой точки до плоскости втяжного отверстия отсоса, можноопределить среднюю скорость в плоскости втяжного отверстия, азатем и расход воздуха.Пример 5.1. Определить расход воздуха в защитнообеспыливающем кожухе абразивного станка, если необходимаяскорость воздуха в точке образования пыли wвс = 0,7 м/с, а рас73стояние от этой точки до плоскости круглого втяжного отверстиядиаметра D = 0,23 м равно 0,46 м.Решение. По спектру скоростей всасывания (см.
рис. 5.2) в зонеII для относительного расстояния x = 0,46/0,23 = 2 находим значение относительной скорости w = 0,035 (3,5 %). Тогда средняя скорость воздуха во всасывающем отверстииwo = wвс / w = 0,7 / 0,035 = 20 м/с.Отсюда находим необходимый расход воздуха:23L = 3600 ⋅ 20 ⋅ 3,14 ⋅ 0,23 /4 ≈ 3000 м /ч.Заметим, что если для расчета воздухообмена использоватьформулу (5.2), то для абразивного круга диаметром 500 мм полученный в рассмотренном примере расход воздуха обеспечиваетсяпри коэффициенте kр = 6, что соответствует матерчатому полировальному кругу.Вентилируемые камеры (кабины).
Представляют собойзамкнутые объемы, внутри которых осуществляется пескоструйная, дробеструйная обработка изделий или лакокрасочные работы.Количество воздуха Lкм, отсасываемого от различных песко- идробеструйных аппаратов, зависит от объема камеры V:3V, м3Lкм, м /ч11200221004330063900105100156000Скорость движения воздуха в вытяжных системах камер принимают равной 18…20 м/с. Приточный воздух подают в объеме90 % удаляемого.В зависимости от характера технологического процесса движение воздуха в окрасочных камерах может быть горизонтальным ивертикальным (рис.
5.3). В окрасочных камерах с горизонтальнымдвижением расход воздуха рассчитывают по формуле (5.1), в которой wо определяет скорость всасывания воздуха через рабочиепроемы камеры суммарной площадью F. Значение wо зависит отметода нанесения и класса опасности лакокрасочного материала(табл. 5.1).74Рис. 5.3.
Схемы окрасочных камер:а − с горизонтальной подачей воздуха; б − с вертикальной подачей воздуха;1 – гидрофильтр; 2 – ванна; 3 – решетчатый пол; 4 – перфорированный потолокТаблица 5.1Скорость всасывания воздуха в проеме окрасочной камерыМетод нанесенияКистьюПневматическое ручноераспылениеПневматическое автоматическое распылениеКласс опасностиматериалаwо, м/с2и3412и341,00,51,31,00,71–40,4Скорость воздуха в воздухозаборном отверстии камеры, располагающемся по всей ее длине, принимают равной 3…5 м/с.
Поэтой скорости и расходу воздуха определяют площадь (высоту)воздухозаборного отверстия камеры.В лакокрасочных камерах с нижним отсосом через напольныерешетки расход воздуха определяют по формулеLлн = L ′F ,(5.3)2где L ′ − нормируемый расход воздуха на 1 м площади решетки,322м /(ч ⋅ м ); F − площадь решетки, м , обычно равная площади пола75камеры. Расход воздуха L ′ при пневматическом ручном распыле32нии составляет порядка 2000 м /(ч ⋅ м ), а при пневматическом ав32томатическом распылении ― 800 м /( ч ⋅ м ). Наиболее приемлемая скорость воздуха в горизонтальном сечении окрасочной камеры составляет 0,5…0,8 м/с.Вытяжные шкафы.
Обеспечивают укрытие источников вредных выделений со всех сторон и применяются при термической игальванической обработке металлов, для работ по приготовлениюрастворов, дроблению, развеске сыпучих материалов, дозировкевредных веществ. Различают шкафы с верхним, нижним и комбинированным удалением воздуха (рис. 5.4). При наличии в вытяжном шкафу тепловыделений воздух удаляют сверху. Вытяжныешкафы с нижним и комбинированным удалением воздуха применяют для удаления тяжелых газов и пыли.Рис.
5.4. Схемы вытяжных шкафов с верхним (а), нижним (б) и комбинированным (в) удалением воздухаРасход воздуха в вытяжном шкафу при отсутствии в нем источника тепловыделений определяется формулой (5.1). При этом Fопределяет площадь проема шкафа, а wо − скорость всасываниявоздуха через проем (отверстие). Скорость воздуха в проеме вытяжного шкафа зависит от степени токсичности выделяющихся внем вредных веществ (табл. 5.2).76Таблица 5.2Скорость воздуха в проеме вытяжных шкафовВредные выделенияwо, м/сБензин, масла технические и другие вещества3c ПДК > 100 мг/м3Вещества, для которых 10< ПДК≤ 100 мг/м3Пары, туманы веществ, для которых 2< ПДК≤10 мг/м3То же при 1 ≤ ПДК ≤ 2 мг/м3» при ПДК < 1 мг/м0,50,81,251,753,0При наличии в шкафу источника тепловыделений расход воздуха определяют по формуле2 1/3L = 114(HQF ),(5.4)где H и F − соответственно высота, м, и площадь рабочего проема,2м , шкафа; Q − тепловыделения в шкафу, Вт, принимаемые равными 50…70 % полной мощности источника тепловыделений.Окончательно в расчетах используют больший из расходов, вычисленных по формулам (5.1) и (5.4).Заметим, что при наличии в шкафу тепловыделений избыткитеплоты можно удалить с помощью естественной вентиляции засчет разности плотностей воздуха в помещении и в вытяжномшкафу и появлении вследствие этого подъемной силы.
В остальных случаях используют местную механическую вентиляцию.Пример 5.2. Определить расход воздуха в вытяжном шкафу сэлектропечью для закалки металла в соляной ванне. Если мощность электропечи равна 75 кВт, а рабочий проем шкафа имеетширину 0,5 м и высоту 0,7 м.Решение. Примем, что тепловыделения в шкафу составляют60 % от мощности электропечи:Q = 75 000 ⋅ 0,6= 45 000 Вт.Тогда расход воздуха в вытяжном шкафу согласно формуле (5.4)будет равен2 1/3L = 114 ⋅ [0,7 ⋅ 45 000(0,5 ⋅ 0,7) ]3≈ 1790 м /ч.77При этом средняя скорость воздуха в рабочем проемеwo =1790= 1,42 м/с,3600 ⋅ 0,5 ⋅ 0,7что, согласно данным табл. 5.2, удовлетворяет и условиям удале3ния вредных веществ с ПДК ≥ 2 мг/м .5.3.
Местные отсосы открытого типаИсходными данными для расчета отсосов открытого типа являются размеры источника вредных выделений и количество выделяемых им теплоты и вредных веществ. Расход удаляемого воздуха при этом можно определить по формулеLотс = Lоkп kвkт,(5.5)3где Lо − характерный расход, м /ч; kп − коэффициент, учитывающий геометрию и режим работы системы источник – отсос; kв −коэффициент, учитывающий скорость движения воздуха в помещении; kт − коэффициент, учитывающий токсичность вредных выделений. Значения коэффициента kт определяют по графику нарис.
5.5, где введено обозначениеC=3600 M.Lотс1 (qрз − qпр )(5.6)Здесь М – интенсивность выделений вредных веществ, мг/с;Lотс1 – расход воздуха, м3/ч, определяемый по формуле (5.5) приkт = 1; qрз, qпр – концентрации вредного вещества соответственно3в рабочей зоне и в приточном воздухе, мг/м . Если источник выделяет только теплоту, полагают kт = 1, а если теплоту и вредныевещества, то считают, что kт > 1.Вытяжные зонты.
Применяют для удаления вредных веществс тепловыделениями, создающими устойчивый восходящий конвективный поток, когда полное укрытие источников вредных выделений невозможно по условиям производства. Устанавливаютнад различного рода ваннами, электро- и индукционными печами78на высоте 1,7…1,9 м от пола. Приемное отверстие зонта имеетпрямоугольную или круглую форму, но в отличие от вытяжныхпанелей плоскость отверстия параллельна поверхности источникавредных выделений и перекрывает последнюю.Рис. 5.5. К определению коэффициента токсичности kтЭффективность работы вытяжного зонта зависит от высоты егоподвеса H, площади приемного отверстия F и угла раскрытия φ(рис. 5.6, а).
Для обеспечения равномерного всасывания угол раскрытия φ не должен превышать 60º; при больших углах существенно увеличивается площадь, занятая вихревыми зонами у кромок зонта, что уменьшает эффективную площадь всасывающегоотверстия. Кроме того, эффективность зонта растет с уменьшением H и увеличением F. Значение H определяют с учетом требований эргономики, принимая во внимание, что в целях повышенияэффективности работы зонта это значение следует уменьшать. Сэтой же целью площадь зонта F стараются увеличить и, кроме того, оснастить зонт уступом (рис.
5.6, б). Рекомендуемые размерыуступа D1 = 0,8D, h = (0,12…0,15)D.Размеры приемного отверстия зонта над круглым, диаметром d,или прямоугольным, со сторонами a и b, источником определяютпо формуламD = d + 2∆; A = a + 2∆; B = b + 2∆.(5.7)79Здесь2∆ = 2,14z d;(5.8)где z – безразмерный показатель, z = (wв/wH)(H/d); wв – нормируемая скорость движения воздуха в помещении, м/с; wH – осеваяскорость в конвективном потоке на уровне всасывания, м/с,2 1/3wH = 0,068(QH/d ),(5.9)Q – количество выделяемой конвективной теплоты, Вт, котороеможет быть определено по формуле (3.2).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
