Бережной С.А., Седов Ю.И., Любимова Н.С. и др. Практикум по безопасности жизнедеятельности

Подождите немного. Документ загружается.

- 37 -

то пересчет ответвлений можно не выполнять (реализация этого

пункта см. в примере 3).

Пример 3. По ранее выполненным расчетам и приведенной

трассе на рис. 3.1 выполнить расчет потерь давления Р' и

определить невязки Р.

Решение. Считаем, что потери давления Р уже рассчитаны и

вносим их в табл. 3.2. Дальнейший ход вычислений состоит в

следующем.

Таблица 3.2. Сводная таблица (извлечение по

графам 11...13 табл. 3.1)

N участка Р, Па

P’,Па

Р, Па.

А 216 216 -

б 48 264 -

в 18 282 -

г 24 306 -

д 312 618 -

КУ

352 658 -

1 216 264 48

2 176 306 130

Потери давления Р' в магистрали записываются нарастающим

итогом. Располагаемое давление для участка 1 равно подсчитанной

потере давления на участке а и б, т.е. 264 Па; для участка е -

потере давления на участке д , т.е. 312 Па; для участка е

получилась недопустимая невязка в 136 Па, т.е. в 136/312 х

100=44%. В данном случае необходим пересчет диаметра воздуховода и

скорости движения воздуха или установка соответствующей

дроссельной заслонки.

На третьем этапе по общей потере давления в рассчитанном

воздуховоде Р' (в примере 3 - 658 Па) и потребному расходу

воздуха Lп, м

/ч, подбирают вентилятор [10]. Затем определяют

установленную мощность Nу, кВт, электродвигателя по формуле

Q H

в в

в п



3600

, * *

* *

 

(3.10)

- 38 -

где Qв - принятая производительность вентилятора, м*м*м/ч;

Hв - принятый напор вентилятора, Па:



- кпд вентилятора (ре-

комендуется выбирать наиболыий



по графику для необходимых (Qв

и Нв);



- кпд передачи (для клиновой - 0.9... 0.95; при со-

единении на одном валу - 1.0).

По полученному значению Nу подбирают по каталогу [10] тип

электродвигателя, его мощность, число оборотов и т.д. Затем при-

ступают к конструктивным решениям, указанным в подразделе 3.4.

3.2. Задания на расчет

Задание N3 .2.1. Рассчитать механическую вытяжную вентиляцию для

помещения, в котором выделяется пыль или газ и наблюдается

избыточное явное тепло по исходным данным табл. 3.3 (дробь

означает, что в числителе даны величины Сg для пыли, а в

знаменателе - для газа). Схема размещения воздуховодов приведена

на рис. 3.3. Подобрать необходимый вентилятор, тип и мощность

электродвигателя и указать основные конструктивные решения.

Задание N3 .2.2. Рассчитать систему приточной механической

вентиляции в помещении (рис. 3.4) с равномерной раздачей воздуха

через дисковые насадки по исходным данным табл. 3.4. Подобрать

необходимый вентилятор, тип и мощность электродвигателя и указать

основные конструктивные решения.

3.3. Методические указания по выполнению заданий

Перед выполнением эадаиия(й) студент изучает обеспечение

комфортных условий жизнедеятельности по учебному пособию [7, с.

26...33] и методику проектирования механической вентиляции (см.

выше подраздел 3.1), а также он знакомится со своим вариантом

задания(й) из подраздела 3.2.

При выполнении задания N3.2.1 студент рисует схему (трассу)

воздуховодов вытяжной механической вентиляции помещения,

определяет количество воздуха по выделяющимся вредностям по

формулам (3.2...3.6). Затем он сравнивает полученные расходы и

принимает решение о потребном количестве воздуха Lп для даль-

нейших расчетов, руководствуясь условием (3.1). После этого

студент принимает воздуховод круглого или прямоугольного сечения и

ведет аэродинамический расчет по формулам (3.7...3.9), принимая

равномерную вытяжку потребного воздуха Lп через 4 вы-

Рис. 3.3. Схема воздуховодов вытяжной вентиляции

Рис. 3.4. Схема воздуховодов приточной вентиляции

Таблица 3.3. Исходные данные к заданию N3.2.1

Вар

иан

Количество

выделяюшихся

вредностей

Параметры

помещения

Температура

воздуха

Концентрация

пыли или газа

Число

работающих

в смену

mвр

пыли,

mвр

газа.

Qизб F. высота,

tп

tу

Сg

n, чел.

кг/ч кг/ч кВт м

1 0.5 - 10 9х12 9 5 20 2 50

2 0.7 5 9х18 6 7 23 4 38

3 0.9 6 9х12 9 8 24 6 52

4 1.1 7 9х18 6 9 25 10 38

5 - 0.4 20 9х15 9 10 23 5.0 46

6 - 0.6 18 9х27 6 11 22 10 80

7 -- 0.8 16 9х15 9 12 21 20 47

1.0 14 9х27 6 13 20 30 90

9 0.3 0.6 12 9х15 9 14 21 10 / 20 35

10 0.7 0.3 10 9х12 9 15 22 10 / 20 53

11 0.2 0.5 12 9х15 9 16 23 5 / 10 50

12 0.8 0.35 15 9х12 9 17 24 5/10 60

0.7 20 9х15 9 18 23 10 38

0.9 22 9х27 6 19 22 20 44

1.1 24 9х15 9 20 22 30 50

16 - 1.2 26 9х27 6 21 24 50 80

I7 0.4

30 9х18 6 19 24 1.0 30

18 0.6 — 10 9х15 9 18 21 3.0 35

19 0.8 — 15 9х27 6 17 20 5.0 100

20 1.0 — 10 9х12 9 16 23 8.0 40

21 0.9 0.2 20 6х24 6 15 22 10 / 10 25

22 0.3 0.95 16 6х18 9 14 21 10 / 10 27

23 0.25 0.85 16 6х24 6 13 20 3 / 20 40

24 1.2 0.7 14 6х18 9 12 23 3/20 37

25 1.3 1.0 12 18х9 9 15 21 10 / 20 40

Таблица 3.4. Исходные данные к заданию N3.2.2

Ва

ри

ан

Количество

выделяющихся

вредностей

Метеороло-

гические

условия

Число

работающих в

смену, чел.

Объем

помещения на 1

работающего, м

МГ/М

mвр.

Газа,

кг/ч

mвр

пыли,

кг/ч

Qизб.

кВт

tн

tвн

°С

1 0.5 - 20 7 10 20 20 20

2 - 1.5 10 8 22 15 24 10

3 - 0.7 30 12 23 25 25 10

4 1.0 - 28 10 23 30 21 10

5 1.2 - 26 15 24 35 24 20

6 - 2.0 24 18 24 15 15 10

7 0.2 - 22 3 10 20 17 10

8 - 1.0 20 6 20 30 23 10

9 - 1.2 24 12 21 39 39 10

10 2.0 - 26 15 22 20 18 5

11 0.5 - 28 2 19 40 21 6

12 1.0 - 30 14 20 35 25 6

13 - 0.4 28 14 25 25 30 20

14 0.7 - 26 12 26 40 30 10

15 - 0.5 24 18 20 30 20 10

16 - 0.8 22 19 22 20 24 20

17 1.8 - 20 19 23 37 21 10

18 - 0.9 22 20 26 19 15 20

19 1.3 - 24 20 27 24 22 10

20 1.7 - 26 10 19 26 20 10

21 0.7 - 28 14 23 30 23 10

22 - 1.2 30 17 24 32 20 20

23 1.5 - 20 8 20 40 24 10

24 - 0.9 10 6 21 32 25 10

25 0.7 15 15 23 37 28 10

- 42 -

тяжных ответвления, т.е. по Lп/4 через каждое ответвление. По

найденным величинам Lп, и Р' он подбирает центробежный вентилятор

(модель, его номер и другие характеристики), определяет

установленную мощность электродвигателя по формале (3.10) и

принимает основные конструктивные решения, руководствуясь

указаниями и материалами подраздела 3.4.

При выполнении задания NЗ.2.2 студент вначале ведет расчет

так же, как и при выполнении задания NЗ.2.1, включая установление

величины Lп. Затем он предусматривает подачу свежего воздуха

приточной вентиляцией в объеме на 10% больше объема удаляемого

воздуха, т.е. Lпp= 1.1*Lп. По этому расходу студент производит

аэродинамический расчет воздуховодов в таком же порядке,как в

задании N3.2.1. По найденным величинам Lпр и Р' он подбирает

центробежный вентилятор (модель, его номер и другие

характеристики), определяет установленную мощность

электродвигателя по формуле (3.10) и принимает основные

конструктивные решения, руководствуясь указаниями и материалами

подраздела 3.4.

3.4. Конструктивные решения по результатам расчета

Если при расчете магистральной ветви и опусков появилось

избыточное давление, а невязка в потерях давления Р превышает

10%, то студент приступает к конструктивному решению. Последним

может быть уменьшение угла ответвления, установка дроссельной

заслонки или изменение диаметра воздуховода(ов).

Чаще студент должен рассмотреть вопросы, связанные с

размещением приточных или вытяжных шахт, воздуховодов; с

выбором сечения и материала воздуховода, запорных и

регулирующих устройств, фильтров, пылеуловителей и т.д.; с

установкой вентиляторов и электродвигателей; с защитой от

вибраций воздуховодов и вентустановок и обеспечением

электробезопасности. Детальное освещение этих вопросов он

может найти в главах 13...15 и приложении IV книги [12].

Конструктивные решения, принятые им, должны сопровождаться

эскизами, схемами и чертежами, а также четкими обоснованиями.

Схемы, эскизы и чертежи студент-дипломник выносит на ватманский

лист формата Аl. На последнем, как правило, приводят принятую

схему воздуховодов, таблицу с результатами её аэродинамического

расчета и основные решения по составным частям

спроектированной механической вентиляции (например,

конструкции шибера, клапана, дроссельной заслонки,

приточного распределительного или вытяжного устройства, филь-

- 43 -

тра или пылеуловителя, виброизоляторов и т.д.). Особо важным

являются решения по установке вентилятора, электродвигателя и

воздуховодов в данном помещении, по режиму работы данной

вентсистемы и по злектробезопасности.

Студент должен помнить, что небольшие вентиляторы (с

номером колеса до N6) устанавливают на одном валу с

электродвигателем. Это наиболее целесообразно по соображениям

надежности эксплуатации, при этом уменьшаются шум и потери

мощности в передаче, меньше габариты установки. Чаще вентилятор и

электродвигатель устанавливают на раме,которая виброизолирована

от пола. В воздуховодах предусматривают гибкие резиновые вставки

вблизи вентилятора, чтобы вибрации не передавались от вентилятора

и не возникали резонансные вибрации, вызывающие разрушение

воздуховодов. Но при этом все воздуховоды должны быть заземлены

или занулены (расчет см. ниже). И наконец, приточная механическая

вентиляция работает в режиме нагнетания воздуха, а вытяжная - в

режиме всасывания (разрежения) воздуха. Поэтому студент должен

предусмотреть возможность реверсирования воздуха (т.е. переход на

противоположный режим) при соответствующих аварийных ситуациях в

данном помещении.

4.ВЫБОР И РАСЧЕТ СРЕДСТВ ПО ПЫЛЕГАЗООЧИСТКЕ

ВОЗДУХА

4.1. Методика выбора и расчета средств

Основные типы, конструкции и критерии применения средств по

пылегазоочистке воздуха, изготовляемых серийно на отечественных

заводах, изложены на с.148...153 книги [7]. При решении

конкретной производственной задачи необходимо из предлагаемой

заводами-изготовителями номенклатуры изделий подобрать наиболее

подходящее по своим параметрам для данного случая. Это

достигают расчетным путем по приведенным ниже методикам.

4.1.1. Методика расчетов циклонов

Циклоны предназначены для сухой очистки газов от пыли со

средним размером частиц более 10...20 мкм. Все практические

задачи по очистке газов от пыли с успехом решаются циклонами

НИИОГАЗа: цилиндрическими серии ЦН и коническими серии СК.

Избыточное давление газов, поступающих в циклоны, не должно пре-

- 44 -

вышать 2500 Па. Температура газов во избежание конденсации паров

жидкости выбирается на 30...50°С выше температуры точки росы, а

по условиям прочности конструкции - не выше 400°С.

Производительность циклона зависит от его диаметра, увеличиваясь с

ростом последнего. Цилиндрические циклоны серии ЦН предназначены

для улавливания сухой пыли аспирационных систем. Их рекомендуется

использовать для предварительной очистки газов при начальной

запыленности до 400 г/м

и устанавливать перед фильтрами и

электрофильтрами.

Конические циклоны серии СК, предназначенные для очистки

газов от сажи, обладают повышенной эффективностью по сравнению с

циклонами типа ЦН за счет большего гидравлического сопротивления.

Входная концентрация сажи не должна превывать 50 г/

Для расчетов циклонов необходимы исходные данные: объем

очищаемого газа Q,

м с

; плотность газа при рабочих условиях

, кг/

вязкость газа при рабочей температуре , Па•с; диаметр

и дисперсный состав пыли dп и



; входная концентрация пыли

Свх, г/

плотность частиц пыли



кг м, /

; требуемая

эффективность очистки газа .

Расчет циклонов ведется методом последовательных

приближений в следующем порядке:

1. Задавшись типом циклона, определяют оптимальную скорость

газа опт в сечении циклона диаметром Д по следующим данным:

Тип циклона ЦН-24 ЦН-15 ЦН-11 СКД-ЦН-33 СК-ЦН-34 СК-ЦН-34М

опт, м/с 4,5 3.5 3.5 2.0 1.7 2.0

2. Определяют диаметр циклона Д, м, по формуле

опт



 

(4.1)

Полученное значение Д округляют до ближайшего типового значения

внутреннего диаметра циклона. Если расчетный диаметр циклона

превышает его максимальное допустимое значение, то необходимо

применять два или более параллельно установленных циклонов. В

РФ для циклонов принят следующий ряд внутренних диаметров Д,

мм: 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400,

1600, 1800, 2000, 2400 и 3000.

3. По выбранному диаметру циклона находят действительную

скорость газа в циклоне, м/с, по формуле