Экология внутренней среды здания. Формирование безопасных условий труда и защита окружающей среды на производственном участке
4.Расчёт механической вентиляции
Исходные материалы
Название (назначение) производственного помещения: электросварочное
Характеристика рабочего места, выделяющего вредное вещество
Электросварка:
марка применяемых электродов: OMM--5
расход электродов: 4 кг/ч
Характеристика воздуховода
Диаметр: 0,2 м
количество внезапных сужений: 2
количество изменения направлений: 1
угол изменения направлений, о: 1500
длина прямых участков воздуховода: 8 м
Температура внутри помещения: 15 оС
Отчёт о работе
Необходимый воздухообмен определяется по формуле для удаления пыли от наждачно - заточного станка:
L = qG ;
где L необходимый воздухообмен, м3/ч;
q норма воздухоотсоса в зависимости от токсичности электродов, м3/кг, принимается согласно исходных данных по табл. 2.1;
G расход электродов, кг/ч, принимается в соответствии с исходными материалами;
L = 4000*4 = 16000 м3/ч
Таблица 1 - Составляющие и итоги расчёта воздухообмена
Название |
Исходные параметры |
Необходимый |
||
рабочего места |
q, м3/кг |
G, кг/ч |
воздухообмен, L, м3/ч |
|
Электросварка |
4000 |
4 |
16000 |
Результаты расчётов по подбору вентилятора.
Таблица 2 - Выбранный вентилятор и его характеристика
Типоразмер вентилятора |
Производительность, L В, м3/ч: |
Напор, Н, Па: |
Скорость воздуха, V, м/с: |
||||
расчетная |
фактическая |
без учета потерь |
с учетом потерь |
средняя |
в зоне воздухо-заборни-ков |
||
Ц4-76 № 12 |
26400 |
40000 |
600 |
566,79 |
6 |
6 |
L В = К З L ,
где L В производительность вентилятора, м3/ч;
К З коэффициент запаса, принимается
К З = 1,3 ... 2,0
L В = 1,65*16000 = 26400 м3/ч
В соответствии с необходимой производительностью подбирается тип вентилятора по справочнику (табл. 2.4 и 2.5). При этом необходимо учитывать специфику удаляемых вредностей. Если они агрессивны или огнеопасны, то применение осевых вентиляторов, у которых электродвигатель располагается на одной оси с крыльчаткой, следует избегать.
Указывается характеристика выбранного вентилятора:
типоразмер вентилятора: Ц4-76 № 12
шифр выбранной установки: ВУ 1211
производительность: 40000 м3/ч
давление (напор): 600 Па
Определяются потери напора вентилятора в воздуховоде
Н П Н = Н П П + Н М ,
где Н П Н суммарные потери напора вентилятора в воздуховоде, Па;
Н П П потери напора на прямых участках воздуховода, Па,
Н П П = l П В V 2СР / 2 d Т ;
коэффициент, учитывающий сопротивление воздуховода, для железных труб принимается
= 0,02 ;
l П длина прямолинейных участков труб (воздуховода), м, принимается
на основании исходных данных;
В плотность воздуха в воздуховоде, кг/м3,
В = 353 / (273 + t В ) ;
t В температура внутри воздуховода, оС, ориентировочно принимается
равной температуре помещения согласно исходных данных;
В = 353/(273+15) =1,23 кг/м3
VСР средняя скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с (принимается в зависимости от длины участка в пределах Vср = 8…4);
d Т диаметр воздуховода, м ( исходные данные);
Н П П = 0,02*6*1,23* 36 / 2 *0,2= 17,712 Па
НМ местные потери напора в отдельных переходах, коленах, жалюзи и т.д., Па,
Н М = 0,5 М V 2СР В ;
М коэффициент местных потерь напора, принимается на основании исходных данных по табл. 2.6
Н М = 0,5* (0,25+0,25+0,2)*36*1,23 = 15,498 Па
Н П Н = 17,712 + 15,498 = 33,21 Па
Проверяется достаточность напора вентилятора. Должно соблюдаться условие
Н > Н П Н ,
где Н напор выбранного вентилятора по технической характеристике, Па.
Если это условие не соблюдается, то подбирается иной типоразмер вентилятора с более высоким напором, не снижая при этом его производительности.
Рассчитывается мощность электродвигателя для привода вентилятора по уравнению
Р ДВ = Н Lв / (3,6 10 6 П В ) ,
где Р Д В мощность электродвигателя, кВт;
П КПД передачи (привода), принимается П = 0,90 ... 0,95 ;
В КПД вентилятора, принимается В = 0,85 ... 0,90
Р ДВ = 600* 40000 / (3,6 10 6*0,925*0,875 ) = 8,24 кВт
Таблица 3 Показатели электродвигателя и воздухозаборников
Потребная мощность |
Показатели воздухозаборников: |
|||
электродвигателя, РДВ, кВт |
Количество, n |
Площадь одного заборника (щели), f З, м2 |
Суммарная площадь, FЗ, м2 |
|
8,24 |
1850 |
0,001 |
1,85 |
Определяется суммарная площадь воздухозаборников или щелей для удаления вредных веществ:
F З = L В / 3600 V З ,
F З суммарная площадь воздухозаборников, м2;
V З скорость движения воздуха в воздухозаборнике (щели бортового отсоса), м/с, принимается
V З = V С Р
но не менее 0,8 м/с для ванн с вредными испарениями и не менее 1,2 м/с для горизонтального стола на посту сварки и удаления пыли.
F З = 40000 / 3600*6 = 1,85 м2
Рассчитывается необходимое количество воздухозаборников (щелей)
n З = F З / f З ,
где З необходимое количество воздухозаборников (щелей);
f З площадь одного воздухозаборника (щели), м2.
Размеры воздухозаборников (щелей) выбираются конструктивно и равномерно размещаются в зоне образования вредностей.
n З = 1,85 / 0,001 1850
Заключение: произведен расчет механической вентиляции для электросварочного поста, подобран вентилятор типа Ц4-76 № 12, определена площадь воздухозаборника и количество щелей.