Вентиляция промышленного здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования РФ

Тульский государственный университет

Кафедра ЭиСТС

Курсовая работа

на тему: «Вентиляция промышленного здания»

Выполнил:

Титушкин А.А.

Тула 2004 г.

1. Характеристика объекта

1.1. Климатические данные района застройки

При разработке данного проекта была запроектирована приточно-вытяжная система вентиляции для помещения литейного цеха.

Район застройки - г. Братск.

Температура наружного воздуха:

ТП t_н=22,5 ^оС

ХП t_н= - 43 ^оС

Средняя температура июля t_{н июля} = 17,8^о С.

Главный фасад здания обращен на северо-запад.

Здание одноэтажное.

Высота помещения без учета высоты фонаря -10 м.

Высота аэрационного фонаря - 1,2 м.

Здание одноэтажное без подвала.

В помещении запроектированы окна, высота первого яруса 5 м, второго - 1,3 м.

Число работающих в смену - 25 чел./смена.

Количество материала, поступающего в цех снаружи - 1 т/смену.

1.2 Характеристика технологического процесса с позиции выделяющихся вредностей

Литейный цех завода «Штамп» предназначен для производства мелких деталей к газовым плитами колонкам.

Металл в жидком состоянии с t=1800^оС получают в индукционных печах (бочки с Эл. Нагревом поворотные для слива металла) поз. 1 и 2, работающие попеременно т.е. коэффициент одновременности их работы равен Ю=0,5.

Из плавильных печей металл сливают в ковши, которые кранами мостовыми или на тележках, специализированных перевозится в печи-хранилища (раздаточные печи) поз. 3. Заливщик черпает ковшиком (0,5-1,5 литра) металл и заливает в машины литья под давлением, в которых металл загоняется поршнем в матрицу (модель детали), охлаждаемую водой. В процессе литья выделяется тепло от печей, двигателей машин, от жидкого металла, который при перевозке остывает в среднем на 150^оС.

Печи и машины должны быть снабжены местными отсосами, а постоянные рабочие места у печей и машин должны быть оборудованы воздушными душами для борьбы с воздействием лучистого тепла.

На заточных (наждачных) станках поз.7 производится заточка деталей, при этом выделяется пыль и тепло от двигателей.

Закалка деталей осуществляется путем нагрева деталей до 950^оС в газовых печах с последующим охлаждением в масляных ваннах поз.9 до t=80^оС, а далее на воздухе.

2. Основание выбора расчетных параметров внутреннего воздуха

2.1 Расчетные параметры внутреннего воздуха

Так как, согласно заданию, никаких особых требований не указано, согласно СНиП 2.04.05-91, за расчетные параметры принимаем допустимые.

Теплый период

Согласно СНиП 2.04.05-91 п.2.1.2. для ТП года принимаем максимальную из допустимых температур.

Холодный период

Для ХП года принимаем максимальную из допустимых температур на постоянных рабочих местах.

Для категории работ IIб

t = 17-23;

2.2 Расчетные параметры наружного воздуха

Принимаем для ТП параметры А, для ХП - параметры Б.

Согласно п.2.14. СНиП 2.04.05-91 принимаем:

ТП t_н = 22,5^о С I_н = 49 кДж/кг

ХП t_н = -43^о С I_н = - 43,1 кДж/кг

Расчетные параметры воздуха сведем в табл. 1.

3. Расчет количества выделяющихся в воздух помещения вредностей

3.1 Расчет тепловыделений

3.1.1 Поступление тепла через остекление

Тепловыделения от солнечной радиации рассчитываются для ТП года.

Расчетным часом суток для выбора воздухообмена является час, когда ожидаются большие теплоизбытки в помещении, т.е. когда наибольшие суммарные теплопоступления от солнечной радиации и прочих источников тепловыделений.

Поступление тепла в помещение за счет солнечной радиации и разности температур наружного и внутреннего воздуха через остекленные проемы

, (1)

где q₁, q₂ - поступление тепла соответственно для прямой и рассеянной солнечной радиации, принимаем по СНиП 2.04.05-91

- коэффициенты, учитывающие затемнение окон, принимаем по лит.[2] - для одинарного остекления в металлическом переплете.

- для стекол с умеренным загрязнением.

- коэффициент теплопропускания солнцезащитных устройств, принимаем по лит. [2]

Для остекления без солнцезащитных устройств

- площадь остекления, м^2.

По заданию все окна выходят на северо- запад. Тогда площадь остекления равна:

м².

Результаты расчета тепловыделений от солнечной радиации сведем в табл.2.

Расчетным часом суток для выбора воздухообмена является время с17 до 18 ч, когда ожидаются большие теплоизбытки в помещении, т.е. когда наибольшие суммарные теплопоступления от солнечной радиации и прочих источников тепловыделений.

3.1.2 Поступление тепла через покрытие

Амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции

, (2)

где t_н - расчетная температура наружного воздуха, принимаемая равной средней температуре июля, ^оС.

.

Амплитуда колебаний теплового потока

, (3)

где - амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции;

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции.

Принимаем =31,4 кДж/(м² ч ^оС) для внутренних поверхностей потолка гладких или со слабо выступающими, редко расположенными ребрами.

.

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции

, (4)

где - расчетная скорость ветра, м/с.

Вт/(м^{2 о}С).

Условная среднесуточная температура наружного воздуха

, (5)

где - коэффициент поглощения солнечной радиации наружной поверхностью ограждения.

Принимаем по лит.[2] для рубероида =0,9.

t_н - расчетная температура наружного воздуха, принимаемая равной средней температуре июля, ^оС.

- среднесуточное количество тепла суммарной солнечной радиации, поступающей в июле на горизонтальную поверхность, Вт/м²;

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м^{2 о}С).

^оС.

Расчетная температура внутреннего воздуха под перекрытием

, (6)

где Н - высота помещения, м;

- температура в рабочей зоне помещения, ^оС;

- температурный градиент, принимается в зависимости от теплонапряженности помещения.

Принимаем для литейного цеха =1^оС/Н.

ТП: ^оС;

ХП: ^оС.

Среднесуточное поступление тепла в помещение

, (7)

где - условная среднесуточная температура наружного воздуха, ^оС;

- расчетная температура внутреннего воздуха под перекрытием, ^оС;

- сопротивление теплопередаче покрытия, (м² ч ^оС)/кДж.

Принимаем =1,4 (м² ч ^оС)/кДж.

кДж/(ч м²).

Число часов, прошедших после максимума поступления тепла через покрытие

, (8)

где Д - характеристика тепловой энергии.

Принимаем Д=5.

.

Поступление тепла в помещение в теплый период года через совмещенные покрытия зданий и сооружений

, (9)

где - среднесуточное поступление тепла в помещение, кДж/(ч м²).

- амплитуда колебаний теплового потока;

- коэффициент любого часа суток, определяемый в зависимости от запаздывания теплопоступлений по лит. [2].

Принимаем =0,97.

- площадь помещения, м².

кДж/ч.

3.1.3 Теплопоступления от источников искусственного освещения

Т.к. осветительная арматура и лампы находятся в пределах помещения, то вся энергия, затрачиваемая на освещение, переходит в тепло, нагревающее воздух помещения.

, (10)

где - суммарная мощность источников освещения, Вт.

Принимаем ориентировочно по площади помещения:

, (11)

где - удельная мощность общего освещения, Вт/м²;

Принимаем по лит.[1] =6,5 Вт/м².

- площадь помещения, м².

Вт.

Тогда тепловыделения от искусственного освещения по ф.(10) равны:

кДж/ч.

Результаты расчетов теплопоступлений через покрытие и от искусственного освещения сведем в табл.3.

3.1.4. Тепловыделения от механического оборудования, снабженного электродвигателями

Тепловыделения от установленных в общем помещении электродвигателей и приводимых ими в действие литьевой машины (поз.5) машины литья под давлением (поз.6) и заточных станков (7)

, (12)

где - суммарная мощность оборудования, работающего по одному и тому же режиму, кВт;

- коэффициент использования установочной мощности.

Принимаем по лит.[3] для литьевой машины =0,22, для машины литья под давлением =0,22, для заточных станков =0,14.

кДж/ч.

3.1.5 Тепловыделения от нагревательного оборудования

Тепловыделения от печей для плавки металла и его выдержки в жидком состоянии

Тепловыделения от индукционных плавильных печей (поз.1,2), печей-ванн для хранения жидкого металла (поз.3).

, (13)

где - коэффициент одновременности работы оборудования;

- суммарная мощность оборудования, работающего по одному и тому же режиму, кВт;

- коэффициент, учитывающий долю тепла, теряемого в окружающую среду, от всего тепла, затрачиваемого на расплавление металла.

Принимаем по лит.[3] для индукционных плавильных печей =0,55

кДж/ч.

Тепловыделения от нагревательного оборудования, работающего на топливе

, (14)

где - расход топлива, нм³/ч;

- низшая теплота сгорания, кДж/нм³;

- коэффициент, учитывающий, какая доля тепла, выделяющегося в печи, теряется в окружающую среду.

Для стенда для сушки ковшей (поз.4)

кДж/ч.

Для газовых термических печей (поз.8)

кДж/ч.

Результаты расчетов поступлений тепла от механического и нагревательного оборудования сведем в табл.4.

3.1.6 Тепловыделения от нагретых поверхностей

Площадь вертикальных поверхностей

, (15)

где - ширина, длина, высота оборудования соответственно, м.

n - количество ванн, шт.

Закалочная ванна (поз.9)

м;

Коэффициент теплоотдачи нагретой поверхности

; (16)

где - температура нагретой поверхности, ^оС;

- температура рабочей зоны помещения, ^оС;

- опытный коэффициент, равный:

для вертикальных поверхностей 9,2;

для горизонтальных, обращенных вверх 11,2;

для горизонтальных, обращенных вниз 4,6.

Для вертикальных поверхностей закалочной ванны (поз.9)

ТП

кДж/м ч ^оС.

ХП

кДж/м ч ^оС.

Тепловыделения от твердых нагретых поверхностей закалочной ванны (поз.9)

, (17)

где - площадь нагретой поверхности, м²;

- коэффициент теплоотдачи нагретой поверхности, кДж/(м² ч ^оС);

- температура нагретой поверхности, ^оС;

- температура рабочей зоны помещения, ^оС.

ТП: кДж/ч.

ХП: кДж/ч.

Результаты расчетов сведем в табл. 5 и 6.

3.1.7 Тепловыделения от остывающего материала

На основании описания тех. процесса (см. п. 1.2.), зная производительность оборудования, тепловыделения от остывающего металла определяем по ф.:

, (18)

где - масса остывающего материала, кг/ч;

- начальная и конечная температура материала, ^оС;

- средняя теплоемкость материала в жидком состоянии, кДж/(кг ^оС);

- коэффициент, учитывающий интенсивность выделения тепла в данный час.

Т.к. в помещении одновременно находится материал, остывающий 1-й, 2-й час и.т.д. принимаем =1.

, (19)

где - теплоемкость материала при 0^оС, кДж/(кг ^оС);

Принимаем по лит. [3] для стали =1,2.

- температурный коэффициент теплоемкости.

Принимаем по лит. [3] для стали =0,000046.

Для материала остывающего в процессе плавки (поз. 1,2-3-5,6)

кДж/(кг ^оС).

кДж/ч.

Для остальных процессов расчеты тепловыделений от остывающего материала сведены в табл. 7.

3.2 Расчет теплопотерь помещением

3.2.1 Потери тепла через внешние ограждения зданий

Расчет теплопотерь через внешние ограждения здания рассчитываем ориентировочно по укрупненным измерителям

, (20)

где - удельная тепловая характеристика здания для отопления, кДж/(м^{3 о}С);

Принимаем по лит.[3] для литейного цеха при его объеме 10 тыс. м³ =1,1 кДж/(м^{3 о}С).

- объем помещения, м³;

- расчетные температуры воздуха внутри помещения и снаружи, соответственно, ^оС.

ХП

кДж/ч.

3.2.2 Потери тепла на нагрев воздуха, поступающего в помещение за счет инфильтрации

Добавочные потери тепла на нагревание воздуха, поступающего в помещении цеха с инфильтрацией принимаем в размере 30% от основных потерь тепла помещением.

ХП

, (21)

где - основные теплопотери помещения, кДж/ч.

кДж/ч.

3.3 Тепловой баланс помещения

Тепловой баланс для помещения литейного цеха составляется в виде табл.8. для теплого и холодного периодов года на основании вышеприведенных расчетов.

3.4 Расчет газо- и паровыделений

На основании описания тех.процесса и по нормативным указаниям АЗ-194, выписываем в табл. 9. оборудование и соответствующие вредности и их удельное количество.

Общее количество газовыделений от оборудования, работающего на топливе

, (22)

где - удельное количество выделяющихся вредностей, г/нм³;

Принимаем по АЗ-194 для соответствующего оборудования.

- расход топлива, нм³/ч;

Принимаем в соответствии с характеристикой оборудования.

- количество одноименного оборудования, шт.

Для стенда для сушки ковшей (поз. 4)

СО

г/ч ;

NO_х

г/ч.

Общее количество газовыделений от остального оборудования

, (23)

где - удельное количество выделяющихся вредностей, г/нм³;

Принимаем по АЗ-194 для соответствующего оборудования.

- количество одноименного оборудования, шт.

Для литьевой машины (поз. 5)

СО

г/ч;

Углеводороды

г/ч.

Аналогично проводится расчет для остального оборудования, затем суммируем одноименные вредности. Результаты расчета сведем в табл. 9.

4. Расчет воздухообмена

4.1 Выбор ориентировочной схемы организации воздухообмена

Согласно СН 118-168 для литейного цеха рекомендуется следующая схема организации воздухообмена:

Вытяжная вентиляция:

1. Местные отсосы

2. Общеобменная естественная вытяжка из верхней зоны помещения

Приточная вентиляция:

1. Естественная в верхнюю зону для локализации теплоизбытков

2. Воздушные души у постоянных рабочих мест, расположенных около оборудования поз. 1,2,3,5,6,8,9.

4.2 Выбор производительности местных отсосов. Сводная таблица местных отсосов

Принятые по нормам данные местных отсосов сведены в табл. 10.

Расчет местных отсосов к поз. 8.

Количество отсасываемого воздуха рассчитываем ориентировочно по ф.:

, (24)

где - вылет зонта, м;

, (25)

где h - высота загрузочного окна, м.

м.

- ширина зонта, м;

, (26)

где - ширина загрузочного окна, м.

м.

Тогда по ф.(24) количество отсасываемого воздуха равно:

м³/ч.

4.3 Расчет местной приточной вентиляции

В соответствии с АЗ 194 п.2.9. на рабочих местах к поз. 1,2,3,5,6,8,9 требуется предусмотреть воздушное душирование, учитывая, что интенсивность теплового облучения на рабочих местах у оборудования поз. 1,2 1800 ккал/м²ч, поз.3 600-1200 ккал/м²ч, поз. 5,6,8 1200-1800 ккал/м²ч, поз. 9 300-600 ккал/м²ч.

Задачей расчета является выбор температуры и скорости воздуха на выходе из патрубка, определение типа и номера патрубка и количество подаваемого воздуха.

Обработка подаваемого воздуха в холодный период года заключается, как правило, только в подогреве, а в теплый период наружный воздух надо охлаждать. Охлаждение может быть политропным и адиабатическим в форсуночной камере.

Начинаем расчет, проверив возможность применения адиабатического процесса.

На I-d - диаграмме находим точку, соответствующую параметрам наружного воздуха в теплый период года и определяем температуру на выходе из форсуночной камеры t_охл.=17,8 ^оС.

Так как воздух в вентиляторе нагревается, то примем, что температура на выходе из насадка на 1 -1,5 ^оС выше температуры на выходе из форсуночной камеры.

^оС.

Находим коэффициент по ф.:

ТП

, (27)

где - температура рабочей зоны в ТП, ^оС;

- температура на выходе из насадка в ТП, ^оС;

- температура воздуха при принятом для расчета тепловом облучении в ТП, ^оС.

Принимаем по лит.[3] среднее значение теплового облучения для заданных рабочих мест 1200 ккал/м²ч, температуру воздуха =20 ^оС, скорость движения воздуха =2 м/с.

.

Хотя получилось , пробуем применить адиабатическое охлаждение в форсуночной камере, как более выгодный способ.

Площадь выходного сечения патрубка

, (28)

где х - расстояние от патрубка до человека, м;

n - коэффициент, принимаемый для патрубков ВГК равным 5,1.

м².

По полученной площади принимаем душирующие патрубки ВГК-2 с площадью выходного сечения патрубка м².

Скорость движения воздуха на выходе из патрубка

, (29)

где - нормируемая скорость движения воздуха при воздушном душировании, м/с; х - расстояние от патрубка до человека, м; m - коэффициент, принимаемый для патрубков ВГК равным 6,2;

- площадь выходного сечения патрубка, м².

м/с.

Объем воздуха, подаваемого одним патрубком

, (30)

где - площадь выходного сечения патрубка, м²;

- скорость движения воздуха на выходе из патрубка, м/с.

м³/ч.

Т.к. был принят процесс адиабатического охлаждения воздуха, для ХП температуру на выходе из насадка рассчитываем из условия .

, (31)

где - температура рабочей зоны в ХП, ^оС;

- температура на выходе из насадка в ХП, ^оС;

- температура воздуха при принятом для расчета тепловом облучении в ХП, ^оС.

Принимаем по лит.[3] среднее значение теплового облучения для заданных рабочих мест 1200 ккал/м²ч, температуру воздуха =19 ^оС.

^оС.

Т.о. в ТП и ХП количество воздуха, подаваемого одним патрубком м³/ч, общее количество воздуха, подаваемого 20 душирующими патрубками м³/ч, кг/ч, кг/ч температура на выходе из насадка в ХП, =18,5^оС, температура на выходе из насадка в ТП, =19,3^оС.

4.4 Расчет производительности общеобменной приточной вентиляции

Исходные данные для расчета воздухообмена сведены в табл.11.

Расчет воздухообмена по разбавлению вредностей

Плотность приточного воздуха

, (32)

где - температура приточного воздуха, ^оС.

ТП

кг/м³;

ХП

кг/м³.

Количество воздуха, необходимое для разбавления вредностей до ПДК

, (33)

где - количество вредностей, выделяющихся в помещение, г/ч;

ПДК - предельно допустимая концентрация вредностей в воздухе помещения, г/м³;

Принимаем ПДК для соответствующих вредностей по санитарным нормам.

По разбавлению СО

м³/ч;

По разбавлению NO_х

м³/ч;

По разбавлению ангидрида сернистого

м³/ч;

По разбавлению фтористого водорода

м³/ч;

По разбавлению паров масла

м³/ч;

По разбавлению хлора

м³/ч.

з расчета видно, что наибольшее количество воздуха требуется для разбавления СО. Тогда массовый расход воздуха равен:

, (34)

, (35)

где - количество воздуха, необходимое для разбавления СО, м³/ч;

,- плотность воздуха в ТП и ХП, кг/м³.

кг/ч;

кг/ч.

Расчет воздухообмена для компенсации местных отсосов и вытяжки из верхней зоны

Расчет количества воздуха, необходимого для компенсации местных отсосов

, (36)

, (37)

где - количество воздуха, удаляемого МО, м³/ч;

,- плотность воздуха в ТП и ХП, кг/м³.

кг/ч;

кг/ч.

Расчет количества воздуха, необходимого для компенсации вытяжки из верхней зоны

а) По площади помещения

, (38)

где - площадь помещения, м²;

- плотность уходящего воздуха, кг/м³.

Плотность воздуха при температуре уходящего воздуха

, (39)

где - температура уходящего воздуха, ^оС.

ТП

кг/м³;

ХП

кг/м³.

Тогда по ф.(38) получаем:

ТП

кг/ч;

ХП

кг/ч.

б) По объему помещения

, (40)

где - объем помещения, м³;

- плотность уходящего воздуха, кг/м³.

ТП

кг/ч;

ХП

кг/ч.

Необходимый воздухообмен для компенсации местных отсосов и вытяжки из верхней зоны

, (41)

где - расчет количества воздуха, необходимого для компенсации местных отсосов, кг/ч;

- расчет количества воздуха, необходимого для компенсации вытяжки из верхней зоны, кг/ч.

ТП

кг/ч;

ХП

кг/ч.

Из вышеприведенных расчетов видно, что большее количество воздуха необходимо для разбавления СО, поэтому предварительно принимаем воздухообмен по разбавлению вредностей (СО).

Расход воздуха, подаваемого общеобменной вентиляцией

, (42)

Расход воздуха, удаляемого общеобменной вентиляцией (вытяжка из верхней зоны)

, (43)

где - количество воздуха, необходимое для компенсации местных отсосов, кг/ч;

- общее количество подаваемого воздуха, кг/ч;

- общее количество воздуха, подаваемого душирующими патрубками, кг/ч.

ТП

кг/ч;

кг/ч.

ХП

кг/ч;

кг/ч.

Расчет воздухообмена необходимого для ассимиляции теплоизбытков

Для определения количества удаляемого из верхней зоны и воздуха, подаваемого общеобменной вентиляцией, решаются совместно два уравнения - уравнения воздушного и теплового (по воздуху) баланса литейного цеха:

ТП

, (44)

, (45)

где - суммарное количество воздуха, удаляемое местными отсосами, кг/ч;

- количество воздуха, удаляемое из верхней зоны цеха, кг/ч;

- количество воздуха, подаваемого общеобменной вентиляцией, кг/ч;

- количество воздуха, подаваемого душирующими патрубками, кг/ч;

t_пр - температура приточного воздуха, ^оС;

t_ух - температура уходящего воздуха, ^оС;

t_о - температура на выходе из насадка, ^оС;

- температура рабочей зоны помещения, ^оС;

Q - теплоизбытки, кДж/ч.

Для ТП года задаемся =22,5 ^оС.

Решая совместно уравнения (44) и (45) находим и .

,

.

Откуда получаем:

кг/ч;

кг/ч.

Тогда общее количество воздуха, необходимое для ассимиляции теплоизбытков равно

, (46)

кг/ч;

Вывод:

Т.о. для ТП принимаем воздухообмен по ассимиляции теплоизбытков.

кг/ч, кг/ч.

Для холодного периода года воздухообмен не считаем, а задаемся по большему из первых двух факторов (по разбавлению вредностей). А температуру притока найдем по ф.(45).

.

Откуда получаем:

^оС.

Результаты расчета сведем в табл. 12.

4.5 Расчет аэрации

Задачей расчета аэрации является определение площадей оконных проемов, которые необходимо открыть для обеспечения заданного воздухообмена.

Расчет аэрации производится для теплого периода года.

Определяем фактические площади:

- оконных проемов:

, (47)

- аэрационного фонаря:

.

Площади открытых проемов, необходимые для создания заданного воздухообмена:

, (48)

, (49)

где G_пр^а - количество воздуха, которое должно быть подано в помещение естественным путем, кг/ч, принимается равным G_пр^{об ТП};

G_выт^а - количество воздуха, которое должно быть удалено из помещения естественным путем, кг/ч, принимается равным G_вз ^ТП;

₁, ₂ - коэффициенты расхода различных створок, принимается по лит.[4], для одинарной верхнеподвесной приточной конструкции створки при =45 (угол открытия) ₁=0,5, ₂=0,5.

Принимаем при условии G_пр^а ? G_выт^а , тогда, зная расстояние от центра окна первого яруса до верха аэрационного фонаря, находим:

, (50)

.

Откуда получаем:

,

м,

м.

;

;

.

;

Площадей оконных проемов достаточно, чтобы обеспечить воздухообмен в ТП, так как соблюдается условие , .

5. Расчет воздухораздающих устройств

Для обеспечения подачи воздуха общеобменной вентиляции необходимо предусмотреть воздухораздающие устройства.

Принимаем 3 воздухораспределителя ВПЭП.

Через каждый воздухораспределитель ВПЭП проходит L₀=36000 м³/ч, при соблюдении условия, что расстояние между ними 12 м, а от стены не менее 1,9 м.

6. Компоновка систем местной общеобменной механической вентиляции

Общеобменная вентиляция помещения литейного цеха в ТП обеспечивается с помощью аэрации, при этом приток воздуха происходит через открытые оконные проемы первого яруса, а вытяжка через аэрационный фонарь.

В ХП подача воздуха общеобменной вентиляции производится через одну приточную камеру, которая устраиваются на специальных ярусах, расположенных у торцевой стены на высоте 3м. От одной камеры 2ПК-80 воздух подается через воздухораздающие устройства.

Организация местного притока осуществляется воздушным душированием постоянных рабочих мест у некоторых видов оборудования.

Подача воздуха производится через патрубки ВГК-2. Воздух через приточную камеру 2ПК-125, предназначенную специально для обеспечения воздушного душирования и расположенную на отметке 3м, по воздуховодам круглого сечения (проложенным под полом помещения) подается к патрубкам, установленным непосредственно у рабочих мест.

Местная вытяжная вентиляция обеспечивается местными отсосами, установленными на оборудовании.

7. Выбор вентиляционного оборудования

7.1 Выбор типа и числа приточных камер

В зависимости от производительности приточных камер по лит.[4] принимаю одну камеру 2ПК-80 для подачи воздуха общеобменной вентиляцией и одну камеру 2ПК-125 для воздушного душирования.

Для общеобменной вентиляции:

м³/ч

Для воздушного душирования:

м³/ч

7.2 Выбор калориферов

Определю число рядов и тип калорифера для приточной камеры 2ПК -125, нагревающей воздух с начальной температурой ^о С до конечной температуры 18,5 ^о С. Количество нагреваемого воздуха G= 115153,9 кг/ч. Параметры теплоносителя - вода 150-70^о С.

В поперечном сечении секции подогрева камеры 2ПК -125 устанавливается один калорифер № 11.

1. Устанавливается калорифер типа КВС 11П

По технической характеристике калориферной секции по лит.[4] определяем:

- общее живое сечение для прохода воздуха,

м²;

- поверхность нагрева одного ряда

м²;

- живое сечение для прохода теплоносителя при параллельном соединении

м².

2. Массовая скорость воздуха

, (51)

где G - количество нагреваемого воздуха, кг/ч;

- общее живое сечение для прохода воздуха, м².

кг/(с м²).

3. Расход тепла на подогрев приточного воздуха

, (52)

где G - количество нагреваемого воздуха, кг/ч;

с - теплоемкость воздуха (с =1,01 кДж/(кг град));

t_н - начальная температура нагреваемого воздуха, ^оС;

t_к - конечная температура нагреваемого воздуха, ^оС.

кДж/ч.

4. Скорость воды в трубках калорифера

, (52)

где Q - расход тепла на подогрев приточного воздуха, кДж/ч;

с_в - теплоемкость возды (с =4,19 кДж/(кг К));

- плотность воды, кг/м³;

- живое сечение для прохода теплоносителя, м²;

- температура горячей воды в подающей магистрали, ^оС;

- температура обратной воды, ^оС.

м/с.

5. В зависимости от скорость воды в трубках калорифера и от массовой скорости воздуха по номограмме лит. [4] определяем коэффициент теплопередачи

К = 115,33 кДж/(м² ч К)

6. Требуемая поверхность нагрева калориферной секции

, (53)

где Q - расход тепла на подогрев приточного воздуха, кДж/ч;

К - коэффициент теплопередачи, кДж/(м² ч К);

- средняя температура теплоносителя, ^оС;

- средняя температура воздуха, ^оС;

м².

7. Запас поверхности нагрева калориферов

, (54)

где F_ф - фактическая поверхность нагрева, м²;

F_тр - требуемая поверхность нагрева калориферной секции, м².

%.

8. Подбираем аэродинамическое сопротивление проходу воздуха калориферов по номограмме лит. [4] в зависимости от скорость воды в трубках калорифера и от массовой скорости воздуха

Па.

Аналогично определяется тип калориферов для оставшейся приточной камеры.

Произведем расчет оросительной секции приточной камеры 2ПК-125.

Наружный воздух в количестве G = 115637,76 кг/ч с параметрами t_н=22,5С, I_н=49кДж/кг, _н=75, подвергается адиабатическому охлаждению в оросительной секции типовой приточной камеры 2ПК-125. Необходимо определить конечные параметры воздуха t_к, I_к, _к, d_к, коэффициент орошения , давление воды перед форсунками, расход разбрызгиваемой воды.

На I-d диаграмме наносится точка Н, соответствующая состоянию наружного воздуха, поступающего в камеру орошения. Из точки Н проводится линия I_н=const до пересечения с _н=95. Точка О характеризует состояние увлажненного воздуха. Его параметры t_о=18,5С, I_о=49 кДж/кг, _о=95. Температура мокрого термометра обрабатываемого воздуха t_м.т.=17,4С.

По известным значениям начальной и конечной температуры воздуха по мокрому термометру определяется значение коэффициента эффективности охлаждения воздуха в адиабатическом режиме:

.

По лит. [5] при соответствующем значении E_табл=0.75 и =1,5.

Количество распыляемой воды

.

По [5] принимается общее количество форсунок в камере 2ПК-125 - 512 шт. Необходимая производительность форсунки при их известном количестве и расчетным количеством воды можно найти:

.

По графику лит. [5] при q_ф=151,2 кг/ч, найдем p_ф=2 Па.

вентиляция литейный цех воздух

7.3 Выбор вентиляторов и дефлекторов

Для обработки наружного воздуха перед подачей его в помещение применяем типовую камеру 2ПК-80, рассчитанную на производительность 67717,8 м³/ч.

Выбор вентиляционной установки для приточных систем осуществляется по требуемой производительности.

Принимаем вентилятор Ц 4-70 №16.

7.4 Выбор пылеулавливающего оборудования

Для оборудования литейного цеха, от которого выделяется пыль, необходимо предусматривать пылеулавливающее оборудование.

В соответствии с рекомендациями [4] принимаем:

1. Для систем В5 принимаем циклоны ЦН-11.

Список литературы

1. СНиП 2.04.05-86. Отопление, вентиляция и кондиционирование / Госстрой СССР - М.: ЦИТП Госстоя СССР, 1991 - 64 с.

2. Под ред. Павлова Н. Н. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3-х частях. 4.3 кн. 1. Вентиляция и кондиционирование воздуха - М.: Стройиздат, 1992 - 319 с.

3. Торговников Б. М., Табачник В. Е., Ефанов Е. М. Проектирование промышленной вентиляции. Справочник. М.: - Киев. Будивельник, 1983 - 256 с.

4. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства в 2-х частях. Под ред. Староверова И. Г. Изд. 3-е 4.2 Вентиляция и кондиционирование воздуха. М.: Стройиздат, 1978 - 509 с.

5. Щекин Р. В., Кореневский С. М. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Кн. 2. Вентиляция и кондиционирование воздуха. - Киев: Будивельник, 1976 - 353 с.

6. Брамлей Н. Ф., Щеглов Б. П. Проектирование отопления и вентиляции. М.: Стройиздат, 1965 - 259 с.

7. Справочник монтажника. Монтаж вентиляционных систем. Под ред. И. Г. Староверова. Изд. 3-е. М.: Стройиздат, 1978 - 592 с.

Размещено на Allbest.ru

...