Проектирование вентиляционных установок

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Проектная часть

1.1 Выявление оборудования, подлежащего аспирации

Расход воздуха на аспирацию оборудования и потери давления принимаем по нормам ОАО «ЦНИИ промзернопроект» из приложения 8 [1, с. 213].

Все оборудование, подлежащее аспирации, заносим в таблицу 1.

1.2 Расчет кратности воздухообмена и обоснование выбора типа проектируемой сети

На данном этапе проектирования обосновываем выбор типа проектируемой сети с целью создания нормальной кратности воздухообмена и предотвращения образования вакуума в помещениях цеха при работе аспирационных установок.

Выбираем тип проектируемой сети.

Рассчитываем кратность воздухообмена в цехе по формуле [1, с.133]:

,

где Qобщ - общий расход воздуха на этаже, м3/ч;

Vп - внутренний объем рабочего помещения цеха на этаже, м3.

, ,

где a - длина помещения на этаже, м;

b - ширина помещения на этаже, м;

h - высота этажа рабочего помещения цеха, м.

Объем рабочего помещения третьего этажа равен:

,

Объем рабочего помещения четвертого этажа равен:

,

Кратность воздухообмена на третьем этаже:

,

Кратность воздухообмена на четвертом этаже:

,

,

Так как кратность воздухообмена больше, то выбираем тип сети с рециркуляцией части очищенного воздуха.

Количество воздуха необходимого для рециркуляции [1, с.133]:

,

где iн - нормально допустимый воздухообмен в рабочих помещениях: для мельниц, крупозаводов и комбикормовых заводов iн=1 обмен/ч.

Для третьего этажа:

,



Для четвертого этажа:

,

1.3 Компоновка аспирационных сетей

Аспирационные сети компонуем по пространственному, температурному принципам, принципу эксплуатационной надежности и принципу одновременности работы.

По пространственному принципу объединяем в одну сеть близко расположенное оборудование и отдаем предпочтение вертикальным воздуховодам при объединении оборудования, поскольку это делает сети более экономичными и эксплуатационно - надежными.

По принципу одновременности работы объединяем в одну сеть оборудование, работающее в одно и то же время.

По температурному принципу не допускаем объединения в одну сеть оборудования, имеющего разную температуру воздуха, так как при смешивании теплого и холодного воздуха возможны конденсация водяных паров и налипание пыли на стенки воздуховода.

По эксплуатационной надежности машины с регулируемым режимом воздушного потока, а также с собственным вентилятором, проектируем в самостоятельные местные установки. Вычерчиваем общий вид аспирационной установки [1, с. 134].

1.4 Расчет и подбор пылеуловителя

По расходу воздуха в пылеуловителе, который по сравнению с полезным расходом учитывает 5 % - ный подсос воздуха в воздуховодах, подбираем пылеуловитель [1, с.136].



,

,

По найденному расходу воздуха в пылеуловителе подбираем ближайший, меньший по размерам циклон [1, с. 95]. Выбираем циклон 2*4УЦ-450 габаритные размеры входного отверстия выбранного циклона:

D=466 мм по таблице 24 [1, с. 95].

Рассчитываем скорость входа воздуха в циклон по формуле [1, с. 85]:

.

,

Допустимая скорость воздуха на входе в батарейный циклон не должна превышать 10 м/с [1, с. 94]. Скорость воздуха для данного циклона находится в пределах допустимой.

1.5 Определение сопротивления пылеуловителя

Сопротивление циклона определяется по формуле [1, с. 88]:

,

Для циклонов типа УЦ , принимаем жц=15D [1, с. 87];

где - коэффициенты сопротивления циклона.

D - наружный диаметр циклона, м. Для циклона 2Ч4УЦ-450 D=0,47 м;

- плотность воздуха, ;

- входная скорость воздуха, .



.

1.6 Предварительный подбор вентилятора

Расход воздуха в сети, перемещаемого вентилятором [1, с.137]:

,

где Qп.сети - полезный расход воздуха в сети, м3/ч;

Qподс - подсос воздуха в сети, зависит от типа сети и подобранного пылеуловителя, м3/ч.

В общем случае [1, с.137]:

,

где Q1 - подсос воздуха в воздуховодах, ;

Принимают приближенно равным 5 % полезного расхода Qп.сети;

Q2 - подсос в циклоне, его принимают равным 250 [1, с. 137];

Q3 - подсос воздуха через клапаны воздуховода, который принимают равным 100 на каждый клапан.

,

,

Ориентировочное давление вентилятора, равное сопротивлению в сети, примем равным 1750 Па [1, с.137].

По найденному расходу воздуха и ориентировочному давлению вентилятора, по аэродинамическим характеристикам по номограммам [1, с. 219] предварительно подбираем вентилятор с максимальным КПД.

Принимаем вентилятор с КПД ВЦП-5. Размеры входного и выходного патрубков [1, с. 221], частота вращения n=1900 об/мин.

1.7 Проектирование трассы воздуховодов

Прежде чем проектировать трассы воздуховодов, на чертежах общего вида чертим аспирируемое оборудование с привязками к главным осям.

Проектирование трассы начинаем с вычерчивания конфузоров (отсасывающих патрубков) аспирируемого оборудования.

После этого на чертежах общего вида цеха проводим в осях трассу воздуховодов, затем, выбрав оптимальный вариант, вычерчиваем ее в масштабе 1:50 [1, с. 138].

Воздуховоды проводим по кратчайшему пути с наименьшим числом отводов, параллельно и перпендикулярно стенам и балкам, избегая косых длинных воздуховодов, которые нарушают симметрию и ухудшают

промышленную эстетику.

Горизонтальные воздуховоды проводим выше окон под потолком на одном уровне, чтобы не затемнять помещений и не ухудшать промышленной эстетики. сеть пылеуловитель вентилятор воздуховод

Берем стандартные диаметры воздуховодов: радиус отводов принимаем равным , углы тройников берем равными 30°, оптимальный угол сужения конфузоров аспирируемых машин .

1.8 Расчет аспирационной установки

Исходные данные, цели и задачи расчета

Цель расчета: определение всех параметров аспирационной установки для окончательного подбора вентилятора, обеспечивающего надежную и экономичную ее работу.

Задачи расчета состоят в определении диаметров воздуховодов всех участков установки, потерь давления на каждом участке и общих потерь давления установки по главной магистрали, в выравнивании потерь давления в тройниках на параллельных участках, а также в окончательном подборе вентилятора в сети, нахождении мощности для привода вентилятора и в подборе электродвигателя [1, с. 139].

Для расчета аспирационной установки имеются следующие данные: месторасположение аспирируемого оборудования, вентилятора, пылеуловителя и расположение трассы воздуховодов. Расход воздуха и потери давления в аспирируемом оборудовании указаны в таблице 1. Длины прямых участков и характеристики фасонных частей воздуховодов указаны на рисунке 1. Сопротивление пылеуловителя .

Расчетная схема сети

Из чертежей общего вида установки составляем без масштаба расчетную схему (рисунок 1) сети в виде развертки на плоскости и заносим на эту схему все данные для расчета. Разбиваем сеть на участки и определяем главную магистраль и боковые параллельные участки сети.

Расчет аспирационной сети

Участок АБ. Расход воздуха 945 м3/ч. На участке имеется горизонтальный участок, следовательно, скорость воздуха следует, принять 10 Определяем требуемый диаметр по формуле [1, с. 149]:

,

где - расход воздуха, м3/ч;

-- скорость воздуха, м/с.



,

Полученный расчетный диаметр округляем до ближайшего стандартного значения .

Уточняем скорость [1, с. 149]:

,

где S - площадь поперечного сечения воздуховода, ;

,

Динамическое давление и потери давления на 1 м длины воздуховода , находим, используя приложение 7 [1, с. 206].

Наибольший размер входного отверстия конфузора, b=1300 мм [4, с. 205]. Угол сужения конфузора, принимаем равным б=60°.

Определяем длину конфузора по формуле [1, с. 149]:

,

где b - наибольший размер входного отверстия, мм [4, с. 275].

б - угол расширения, град.

,

Коэффициент сопротивления конфузора жк, находим на основании отношения длины конфузора к диаметру воздуховода [3, с.149]:

,

Если коэффициент больше 1, то:

,

где, л- коэффициент сопротивления, находят его по среднему диаметру;

б- угол сужения конфузора, град;

n- степень сужения конфузора. Его принимают равным n=2.

,

Радиус отвода .

Коэффициент сопротивления отвода на 900 находим из таблицы 10 [1, с. 67].

Длину отводов вычисляем по формуле [1, с. 150]:

,

где n - отношение радиуса отвода к диаметру; для вентиляционных воздуховодов рекомендуют принимать n=2.

Длина отвода на :

,

Расчетная длина участка:

,

,

Потери давления Rl на участке находим по формуле [1, с. 61]:

,

,

Потери давления аспирируемого оборудования:

.

Участок аБ. Расход воздуха 735 м3/ч. На участке имеется вертикальный участок, следовательно, скорость воздуха следует, принять не менее 10 м/с. Принимаем ?=10 м/с. Определяем требуемый диаметр по формуле [1, с. 149]:

,

где - расход воздуха, м3/ч;

-- скорость воздуха, м/с.

,

Полученный расчетный диаметр округляем до ближайшего стандартного значения .

Уточняем скорость [1, с. 149]:

,

где S - площадь поперечного сечения воздуховода, ;

,

Динамическое давление и потери давления на 1 м длины воздуховода , находим, используя приложение 7 [1, с. 206].

Длина конфузора определена из габаритных размеров, и равна Угол сужения конфузора, принимаем равным б=30°.

Коэффициент сопротивления конфузора жк, находим на основании отношения длины конфузора к диаметру воздуховода [3, с.149]:

,

Если коэффициент больше 1, то:

,

где, л- коэффициент сопротивления, находят его по среднему диаметру;

б- угол сужения конфузора, град;

n- степень сужения конфузора. Его принимают равным n=2.

,

Расчетная длина участка:

,

,



Потери давления Rl на участке находим по формуле:

,

Потери давления аспирируемого оборудования:

,

Коэффициенты сопротивления тройника находим из таблицы 13 [1, с. 69] по отношению площадей:

,

,

,

Коэффициент сопротивления бокового потока с учетом коэффициента сопротивления отвода б =0,1, коэффициент сопротивления проходного потока п =0,0.

Потери давления на местные сопротивления рассчитывают по формуле [1, с. 62]:

,

где т - коэффициент местных сопротивлений, зависящий от конструкции и параметров фасонной части.

Потери давления на местные сопротивления на участке АБ:



,

Потери давления на местные сопротивления на участке аБ:

,

Общие потери давления в воздуховодах:

,

где Нмаш - сопротивление на предыдущих участках или в аспирируемой машине, в случае если участок первый после аспирируемой машины.

Общие потери давления на участке АБ:

,

Общие потери давления на участке аБ:

,

Разница между потерями давлений на участках АБ и аБ равна:

,

Разность между потерями допустима, не превышает 10 %, диафрагму не ставим.

Участок БВ. Расход воздуха 1680 м3/ч. Участок горизонтальный, следовательно, скорость воздуха следует, принять более 16 м/с. Выбираем . Определяем требуемый диаметр:

,

Полученный расчетный диаметр округляем до ближайшего стандартного значения D=200 мм.

Уточняем скорость:

,

Динамическое давление и потери давления на 1 м длины воздуховода , находим, используя приложение 7 [1, с. 206].

Расчетная длина участка:

,

Потери давления Rl на участке:

,

Так как на участках бВ и ў

Размещено на Allbest.ru

...