Проектирование вентиляционной системы деревообрабатывающего цеха
кп = 1 -
коэффициент, учитывающий полноту загрузки электродвигателей (загрузка двигателя
0,7); η = 0,84 – КПД электродвигателя, принимается одинаковым для всех
станков, т.к. мощности электродвигателей всех станков находятся в пределах 0,5-5Вт,
Nу – мощность электродвигателя ,смотри табл. 1.
Для деревообрабатывающих цехов объемом меньше 5000м³, значение
Определим значение
- расчетная температура наружного воздуха для
холодного периода, принимается равной -37 ºС
-расчетная
внутренняя температура воздуха в деревообрабатывающем цехе в холодный период,
принимается равной 17ºС
-средняя
температура теплоносителя в отопительном приборе, определяется как среднее
арифметическое двух температур: на входе и на выходе из отопительного прибора.
Есть все данные для
определения теплопоступлений от приборов дежурного отопления. Подставим данные
в формулу (5.15) и произведем вычисление
4.2 Расчет теплопотерь
4.2.1 Теплопотери через
наружные ограждения по удельной тепловой характеристике здания для холодного
периода
где - удельные теплопотери помещения, Вт/ºС;
tв, tн – температура внутреннего и наружного воздуха в отопительный
период; - средняя
температура в отопительном приборе:
4.2.2 Теплопотери за
счет инфильтрации
,
где с – теплоемкость
воздуха; tв, tн – температура внутреннего и наружного воздуха; GH – нормативная воздухопроницаемость
определяемая по формуле:
где Gн1 – воздухопроницаемость стен и
покрытий, принимаем промышленности равной 1кг/(м2*ч); Gн2 – воздухопроницаемость окон,
принимаем равной 8 кг/(м2*ч); F – площади, м2.
Таким образом,
теплопотери на нагревание инфильтрирующегося воздуха составят
Вт
Таким образом, общие
потери тепла будут определяться суммой двух слагаемых
4.3 Составление уравнений
теплового баланса и определение теплоизбытков в зимний и летний периоды
-суммарное
потери теплоты помещением цеха за определенный период, Вт.
-суммарное
поступление теплоты в помещение цеха за определенный период, Вт.
Для холодного периода
уравнение теплового баланса будет иметь вид
Qинф + Qнок – Qосв – Qст – Qдеж..от = 0
Необходимо устранить
дефицит тепла в зимний период на величину равную
Для теплого периода
уравнение теплового баланса будет иметь следующий вид
Qсрок+ Qсрпл + Qст = 0
Необходимо устранить
избыток тепла в летний период на величину равную
5.1 Определение
количества воздуха, удаляемого местными отсосами
Минимальное количество воздуха
удаляемого местными отсосами от станков и напольными отсосами указано в таблице
1, тогда общее количество воздуха удаляемого местными отсосами:
5.2 Определение
производительности приточной системы
Количество приточного
воздуха в рабочую зону принимается равным количеству воздуха, удаляемого
местными отсосами Lвыт. Воздухообмен по избыткам явного
тепла:
Lприт = Lвыт = 15590 м3/ч ,
Расход воздуха при данном
воздухообмене составит:
где ρ – плотность
воздуха, принятая равной 1,2кг/м3.
кг/ч
tпр = tнт
+1,0=23,7+1,0=24,70С
температура приточного
воздуха в теплый период года; с – теплоемкость воздуха; Gр – расчетное значение воздухообмена; Qя –
явные теплопоступления в летний период.
Рассчитаем температуру
удаляемого воздуха:
tв-принимается равной 27оС.
Так как температура
удаляемого воздуха для теплого периода года превышает допустимую температуру
(27ºС), следовательно, требуется пересчитать расход приточного воздуха.
Gпр< Gр→дополнительного
воздухообмена не требуется.
5.3 Определение
температуры воздуха в рабочей зоне в летний период при рассчитанном
воздухообмене
Сначала определяется
температура удаляемого воздуха tу , а далее температура в рабочей зоне
и сравнивается с допустимым пределом для теплого периода года, данным в пункте
3.2 :
tу = tв + grad t*(Нпом – 2)
tрз =27- 0,4*(6-2) = 25,4 оС
Полученная температура в
рабочей зоне tрз =25,4оС находится в
допустимом интервале температур 18-27 оС
оС
Т.к температура
удаляемого воздуха превышает допустимую, то требуется дополнительный
воздухообмен.
Производительность систем
вентиляции:
Приток воздуха также
осуществляется в приточную камеру.
В венткамере делаем по
кратности.
Кратность в венткамере равна
2.
Температура не ниже 15°С.
Объем помещения 90м3.
Lприт.кам.=180м3.
Таким образом общий
расход приточного воздуха составляет
24404+180=24584 м3/ч.
5.4 Определение
температуры приточного воздуха в зимний период при рассчитанном воздухообмене
Так как в зимний период в
цехе наблюдается дефицит тепла, то целесообразно выполнить воздушное отопление,
совмещенное с системой общеобменной приточной вентиляции. Требуется определить
температуру приточного воздуха в зимний период.
Так как
деревообрабатывающее производство имеет категорию В, то рециркуляция воздуха не
допускается, поэтому выполняется прямоточная система воздушного отопления. Для
воздушного отопления необходимо подавать приточный воздух с температурой
большей температуры рабочей зоны. Определим численное значение этой температуры
по формуле
Определим значение
температуры воздуха, который требуется подавать в помещение цеха для устранения
дефицита тепла в зимний период и осуществления вентиляции.
= 24,67ºС
Воздуха с необходимо подавать в помещение
деревообрабатывающего цеха, для того чтобы температура воздуха в рабочей зоне
была не ниже 17 ºС
6. Аэродинамический расчет систем
вентиляции
6.1 Расчет системы
аспирации
Целью аэродинамического
расчета является определение диаметра трубопроводов и аэродинамического сопротивления
сети.
Потери давления на
участках воздуховодов определяются с учетом влияния транспортируемого
материала, т.е. по формуле
к=1,4 – коэффициент
учитывающий движение материала по воздуховоду.
Определяем массовую
концентрацию материало-воздушнойт смеси по формуле:
μ =ΣGм/(L
*ρв),
где
ΣGм= 357,5+69+191+225+57,2+410*2=1719,7 кг/ч –
максимальный выход отходов от станков (Таблица 1).
μ =1719,7/(15590*1,2)
= 0,09
Расчетная схема
представлена в приложении А. Результаты аэродинамического расчета сведены в
Таблицу 9.
Коэффициенты местных
сопротивлений на участках магистрали и ответвления определяются по таблицам
22.53 , 22.52 /1/ ( тройники на проход и на ответвление принимаются при α
= 300 ) и представлены в Таблице 9.
Таблица 7 –
Присоединительные патрубки отсосов
Марка станка
L, м3/ч
v, м/c
Размеры
dэ, мм
F, м2
СРЗ-6
1320
18
160
0,0201
С2Ф-4-1
1500
18
170
0,0227
264
17
75
0,0044
С16-1
3648
18
160
0,0201
СФ6
1320
18
160
0,0201
Напольный отсос
1100
17
150
0,0177
Ответвление
ЦА-2А+ЦПА-2
850+850
21
180
0,0254
Напольный отсос
1100
17
150
0,0177
Таблица 8. Подбор
воздуховодов.
ВЫТЯЖКА
№ участка
расход м3/ч
диаметр,м
Fо,м2
скорость в-ха м/с
1
3648
0,25
0,0491
20,65
2
7296
0,355
0,0989
20,49
3
8396
0,355
0,0989
23,57
4
9716
0,4
0,1256
21,49
5
11480
0,45
0,1590
20,06
6
12800
0,45
0,1590
22,37
7
14490
0,5
0,1963
20,51
8
15590
0,5
0,1963
22,07
ответвления
9
850
0,125
0,0123
19,25
10
1690
0,16
0,0201
23,36
11
1100
0,125
0,0123
24,91
Таблица 9– Коэффициенты
местных сопротивлений на участках магистрали и ответвления.