Размещено на http://www.allbest.ru/ Министерство науки и образования РФ Тольяттинский государственный университет Кафедра "Теплогазоснабжение и вентиляция" Курсовой проект по дисциплине "Вентиляция" на тему "Вентиляция сварочного цеха" Студент: Полуэктова Е.Н. Группа: СТРб-0902 Преподаватель: Кучеренко М.Н. г. Тольятти 2013 г. Размещено на http://www.allbest.ru/ Введение Вентиляция - главный элемент в создании благоприятного климата, призванный для подачи свежего воздуха с улицы и удаления загрязненного воздуха из помещений. Воздух в помещениях - важный фактор, влияющий на здоровье и на трудоспособность людей находящихся в этих помещениях. Вентиляция является одной из важнейших систем обеспечения нормальных условий жизнедеятельности человека. Если она действует совместно с другими климатическими системами, то в помещениях поддерживается комфортный микроклимат. Вентиляцией называется совокупность мероприятий и устройств, используемых при организации воздухообмена для обеспечения заданного состояния воздушной среды в помещении и на рабочих местах в соответствии со строительными нормами. Целью установления в помещениях систем вентиляции является свежий воздух, который должен поступать в помещения. Организация механической вентиляции в сварочном цехе необходима в силу большого количества вредных выделений тепла и газового состава. Во время сварки в окружающий воздух поступают следующие вредности: окиси фтористых соединений, углерода, озона, окислы азота. Вытяжная вентиляционная система обязана максимально эффективно устранять указанные вредности, в то время как приточная вентиляционная система должна обеспечивать приток свежего воздуха, который разбавлял бы оставшиеся вредности до концентраций в пределах нормы. Размещено на http://www.allbest.ru/ 1. Исходные данные для проектирования 1.1 Описание проектируемого объекта Проектируемый объект – сварочный цех в одноэтажном промышленном здании, общая площадь которого составляет S = 776,4 м², находится в городе Астрахань. Фасад здания ориентирован на север. В цех имеется два проема, которые так же ориентированы на север. Здание состоит из трех частей: сварочного отделения(площадь 374м2, высота 11м), механического отделения(площадь 315м2, высота 11м) и заточного участка (площадь 40м2, высота 3,6м). Общий объем здания 2878м³. 1.2 Описание района строительства Расчетные параметры наружного воздуха принимаются согласно СНиП 23 - 01 - 99 [1] Таблица 1- Параметры наружного воздуха. Период года Теплый Холодный Параметры А Параметры Б t,ºС кДж I, кг , 28,4 63 3,6 м с t,ºС φ, % -23 71 , м с 1 1.3 Описание технологического процесса Помещение данного производственного здания разделено на три основных участка, на которых расположено определенное оборудование, соответствующее технологическому процессу, совершаемому на этом участке. На сварочном участке сосредоточено наибольшее количество оборудования, от которого происходит выделение таких вредных веществ Размещено на http://www.allbest.ru/ как – сварочный аэрозоль, пыль, фтор, марганец и его окислы фтор и фтористые фториды, фтористый водород, хромовые соединения, окись углерода никель и его окись На этом участке производится ручная сварка, полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа,. Осуществляется газовая резка стали. На территории сварочного участка расположены трансформаторы сварочные а так же стенды для сварки и столы сварщика. В заточном участке находится несколько видов заточных станков таких как- универсальный заточный станок 35641, заточный станок полуавтомат 3А662 и алмазно-заточный станок 3Б632В. На механическом участке расположены металлорежущие станки. 1.4 Источники тепло- и холодоснабжения В данной работе теплоснабжение предусмотрено от наружной тепловой сети. Теплоносителем служит вода с параметрами 150-70ºС. 1.5 Выбор параметров внутреннего микроклимата Параметры внутреннего воздуха принимаем согласно ГОСТ 30494 [2] Таблица 2 - Параметры внутреннего воздуха. Период года Температура, Относительная ºС влажность, % Теплый 31 40-60 Холодный 17 40-60 Размещено на http://www.allbest.ru/ 2. Расчет теплопотерь и теплопоступлений. Тепловой баланс 2.1 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций Цель теплотехнического расчета - определение сопротивлений теплопередаче. Расчет ведется в соответствии со СНиП 23-02-2003 [3] Градусо-сутки отопительного периода Dd , o С сут , определяют по следующей формуле: Dd (t int t ht ) z ht , (2.1) o где t int =17 С - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания; t ht = -1,2 o С - средняя температура наружного воздуха за отопительный период,; z ht =167 сут. - продолжительность, сут, отопительного периода. Dd (17 1,2)167 3039,4 Далее интерполяцией определяется нормируемое сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций, рассчитываем коэффициент теплопередачи: k 1 Rreg , (2.2) Для стен k=0,622 Вт/М^2ºС; Для покрытия k=0,442 Вт/М^2ºС; Для окна k=3,623 Вт/М^2ºС Для пола k=0,442 Вт/М^2ºС; Для двери k=1,036 Вт/М^2ºС; Rreq значение . После чего Размещено на http://www.allbest.ru/ 2.2 Расчет теплопотерь через наружные ограждения 2.2.1 Расчет теплопотерь через полы по зонам Теплопотери через полы, лежащие на грунте Q , Вт, будут равны сумме теплопотерь каждой i -ой зоны: Q Qi (2.3) Qi k i Fi (t int t ext ) n (2.4) Коэффициент теплопередачи i -ой зоны ограждающей конструкции k i , Вт/(м2 оС) определяется по формуле, аналогичной (6): ki 1 Ri , (2.5) где Ri - условное термическое сопротивление теплопередаче i -ой зоны ограждающей конструкции, (м2оС)/Вт, принимается по СНиП [4]. Для не утепленных полов на грунте и стен, расположенных ниже уровня земли, с коэффициентом теплопроводности 1,167 Вт/(м ·°С) термическое сопротивление теплопередаче, Ri , (м2оС)/Вт, по зонам шириной 2 м, параллельным наружным стенам принимается равным: RI =2,1 (м2оС)/Вт - для I зоны; RII =4,3 (м2оС)/Вт - для II зоны; RIII =8,6(м2оС)/Вт для III зоны; R IV =14,2 (м2оС)/Вт - для IV зоны (для оставшейся площади пола). Сварочное отделение: I зона. Размещено на http://www.allbest.ru/ Q1 k1 F1 (t int t ext ) n (1 / 2,1) (2 24 2 18 2 24 2 7) (17 (23)) 2247,6Вт II зона Q2 k 2 F2 (t int t ext ) n (1 / 4,3) (2 22 2 10 2 22 2 7) (17 (23)) 874,4Вт III зона Q3 k 3 F3 (t int t ext ) n (1 / 8,6) (2 20 2 6 2 20 2 7) (17 (23)) 362,8Вт IV зона Q1 k 4 F4 (t int t ext ) n (1 / 14,2) (2 18 2 18 2 2) (17 (23)) 214Вт Qобщ=Q1+Q2+Q3+Q4=2247.6+874.4+362.8+214=3699 Вт. Механическое отделение: I зона. Q1 k1 F1 (t int t ext ) n (1 / 2,1) (2 6 2,5 2 3,5 6) (17 (23)) 1371,4Вт II зона Q2 k 2 F2 (t int t ext ) n (1 / 4,3) (2 6 2,5 2 3,5 6) (17 (23)) 670Вт III зона Q3 k 3 F3 (t int t ext ) n (1 / 8,6) (2 6 2,5 2 3,5 6) (17 (23)) 335Вт Размещено на http://www.allbest.ru/ IV зона Q1 k 4 F4 (t int t ext ) n (1 / 14,2) (2 6 2,5 2 3,5 6) (17 (23)) 203Вт Qобщ=Q1+Q2+Q3+Q4=1371,4+670+335+203=2579 Вт. Заточное отделение: I зона. Q1 k1 F1 (t int t ext ) n (1 / 2,1) (2 6) (17 (23)) 228Вт II зона Q2 k 2 F2 (t int t ext ) n (1 / 4,3) (2 6) (17 (23)) 111,6Вт III зона Q3 k 3 F3 (t int t ext ) n (1 / 8,6) (2 6) (17 (23)) 55,8Вт IV зона Q1 k 4 F4 (t int t ext ) n (1 / 14,2) (1 * 6) (17 (23)) 17 Вт Qобщ=Q1+Q2+Q3+Q4=228+111,6+55,8+17=413 Вт. 2.2.2 Теплопотери через наружные ограждения Количество теплоты, которое теряется через ограждения, находится по формуле: Q k f t *(1+m) (2.6) Размещено на http://www.allbest.ru/ Где k – коэффициент теплопередачи f – площадь ограждающей конструкции t - разница между внутренней и наружной температуры m –сумма добавок на ориентацию и прочие. Результаты расчета сведем в таблицу 3. Наименование ограждения Сторона света Площадь,м2 k,Вт/(м2 оС) Δt,oC Qосн,Вт Добавка по стороне света Прочие добавки Сумма добавок Q наружного ограждения,Вт 1)Сварочное отделение нс С 312 0,622 40 7761,77 0,1 0,05 0,15 8926 нс З 234 0,622 40 5821,33 0,05 0,05 0,1 6403,5 нс Ю 312 0,622 40 7761,77 0 0,05 0,05 8149,9 до С 69,12 3 40 8298,4 0,1 0,05 0,15 9543,2 до Ю 69,12 3 40 8298,4 0 0,05 0,05 8713,3 до С 25,92 3 40 3112 0,1 0,05 0,15 3578,7 до Ю 25,92 3 40 3112 0 0,05 0,05 32567,5 432 0,442 40 7646,53 0 0,05 0,05 8028,8 12 1,036 40 497,55 0,1 0,05 0,15 572 перекр проем С пол 3699 Сумма 60882 Δt,oC Qосн,Вт Добавка по стороне Прочие добавки Сумма добавок Q наружного 0,622 40 4851,1 0,1 0,05 0,15 5578,77 нс Ю 273 0,622 40 6791,5 0 0,05 0,05 7131,1 до С 23 3 40 2766,1 0,1 0,05 0,15 3181 до Ю 46 3 40 5532,3 0 0,05 0,05 5808,9 ограждения ,Вт k,Вт/(м2 оС) 195 света Площадь,м2 С ограждения нс Наименование Сторона света 2) Механическое отделение Размещено на http://www.allbest.ru/ до С 8,64 3 40 1037,3 0,1 0,05 0,15 1192,9 до Ю 17,3 3 40 2074,6 0 0,05 0,05 2178,3 336 0,442 40 5947,3 0 0,05 0,05 6244,7 12 1,036 40 497,55 0,1 0,05 0,15 572,2 перекр проем С пол 2579 Сумма 34466,8 k,Вт/(м2 оС) Δt,oC Qосн,Вт Добавка по стороне света Прочие добавки Сумма добавок Q наружного ограждения 21,6 0,622 40 537,4 0,1 0,05 0,15 618 до С 23 3 40 2766 0,1 0,05 0,15 3181 пол ,Вт Площадь,м2 С ограждения нс Наименование Сторона света 3) Заточное отделение: 413 Сумма 4212 2.2.2 Теплопотери за счет инфильтрации Затраты тепла на нагрев инфильтрирующего воздуха рассчитываются по формуле: Qинф 0,28 Gi c (t в t н ) k ; (2.7) где: k- коэффициент учета встречного теплового потока в оконных конструкциях с раздельными переплетами, равный 0,8; tв- температура внутреннего воздуха в помещении, °С; tн- температура наружнего воздуха, °С; с- теплоемкость воздуха, равная 1,005 кДж/кг*°С; Размещено на http://www.allbest.ru/ p Gi A Gн i p1 0.67 ; (2.8) где: A- площадь световых проемов, м2; 𝐺н – нормативная воздухопроницаймость по [СНиП 23-02-2003, табл. 11]; ∆𝑝𝑖 и ∆𝑝1 – расчетная разность между давлениями на наружной и внутренней поверхности ограждающих конструкциях на расчетном этаже при ∆𝑝1 =10Па; pi ( H hi ) ( н в ) 0,5 н 2 (Сen Cep ) k1 Pint (2.9) H – высота здания от уровня земли до верха карниза, м; 𝛾н и 𝛾в – удельный вес наружнего и внутреннего воздуха; 𝐶𝑒,п и Се,р – аэродинамические коэффициенты; ℎ𝑖 – расчетная высота от уровня земли до верха окон; k1- коэффициент учета изменения скоростного движения ветра в зависимости от высоты здания. Pint – условное постоянное давление воздуха в здании равное 0. Сварочное отделение: Окна первого уровня: pi (13,9 7,2) (13,85 11,94) 0,5 1,412 1 (0,8 (0,6)) 0,5 0 13,3Па 13,3 Gi 138,24 8 10 0 , 67 1338,4 Qинф 0,28 1338,4 1,005 (17 (23)) 0,8 12052,3Вт Окна второго уровня: pi (13,9 11,4) (13,85 11,94) 0,5 1,412 1 (0,8 (0,6)) 0,5 0 5,3Па 5,3 Gi 51,84 8 10 0 , 67 270 Размещено на http://www.allbest.ru/ Qинф 0,28 270 1,005 (17 (23)) 0,8 2431,5Вт Проем: pi (13,9 4,2) (13,85 11,94) 0,5 1,412 1 (0,8 (0,6)) 0,5 0 19 Па 19 Gi 12 8 10 0 , 67 147,7 Qинф 0,28 147,7 1,005 (17 (23)) 0,8 1330,2 Вт Механическое отделение: Окна первого уровня: pi (13,9 7,2) (13,85 11,94) 0,5 1,412 1 (0,8 (0,6)) 0,5 0 13,3Па 13,3 Gi 69,1 8 10 0 , 67 669 Qинф 0,28 669 1,005 (17 (23)) 0,8 6026,2 Вт Окна второго уровня: pi (13,9 11,4) (13,85 11,94) 0,5 1,412 1 (0,8 (0,6)) 0,5 0 5,3Па 5,3 Gi 26 8 10 0 , 67 135 Qинф 0,28 135 1,005 (17 (23)) 0,8 1216 Вт Проем: pi (13,9 4,2) (13,85 11,94) 0,5 1,412 1 (0,8 (0,6)) 0,5 0 19 Па 19 Gi 12 8 10 0 , 67 147,7 Qинф 0,28 147,7 1,005 (17 (23)) 0,8 1330,2 Вт Механическое отделение: Окна первого уровня: pi (13,9 7,2) (13,85 11,94) 0,5 1,412 1 (0,8 (0,6)) 0,5 0 13,3Па 13,3 Gi 23 8 10 0 , 67 223 Qинф 0,28 223 1,005 (17 (23)) 0,8 2008,7 Вт Размещено на http://www.allbest.ru/ 2.3 Расчет теплопоступлений 1. Теплопоступления от людей. Вт , Количество тепла, поступающее в помещение от людей, рассчитывается по формуле: Q л q n ,(2.10) где q- удельное выделение тепла одним человеком, Вт / чел , принимается по прил.1 [5]; n - количество человек, одновременно находящихся в помещении. Сварочное отделение Количество человек, одновременно находящихся в помещении составляет n=14. Вычислим теплопоступления от людей по формуле (2.10). Т.П. Qл 121,4 14 1699,6Вт . Х.П. Qл 40 14 560Вт Механическое отделение Количество человек, одновременно находящихся в помещении составляет n=14. Вычислим теплопоступления от людей по формуле (2.10). Т.П. Qл 121,4 14 1699,6Вт . Х.П. Qл 40 14 560Вт Заточное отделение Количество человек, одновременно находящихся в составляет n=7. Вычислим теплопоступления от людей по формуле (2.10). Т.П. Qл 121,4 7 850Вт . помещении Размещено на http://www.allbest.ru/ Х.П. Q л 40 7 280Вт Тепловыделения от источников искусственного освещения. Вычисляются по формуле: Q осв Е F q осв осв ,(2.11) где E- освещенность, Лк , принимаемая по прил. 2[5], Е=200 Лк ; 2 F- площадь пола помещения, м q осв 2 - удельные тепловыделения, Вт / м Лк , определяется по прил. 3[5], q осв =0,067 осв – доля тепла, поступающего в помещение; осв 1 . Тогда тепловыделения от источников искусственного освещения вычисляем по формуле (2.11): Сварочное отделение: Qосв 200 390 0,067 1 5226Вт Механическое отделение: Qосв 200 336 0,067 1 4502,4Вт Заточное отделение: Qосв 200 42 0,067 1 562,8Вт 3. Находим теплопоступления от солнечной радиации по формуле: Qсол (qв п qв р ) F0 k1 k 2 сз (2.12) Где qв п - Поступление тепла от прямой солнечной радиации в июле через вертикальное и горизонтальное остекление [5] qв р - поступление тепла от рассеянной солнечной радиации в июле через вертикальное и горизонтальное остекление [5] F0 - поверхность остекления, м. Размещено на http://www.allbest.ru/ k1 - коэффициент, учитывающий затенение остекления и загрязнения атмосферы [5] k2 - коэффициент, учитывающий загрязнения стекла [5] сз - коэффициент теплопропускания солнцезащитных устройств, принимаемый равным 1 [5] Расчетным принимаем Q0=Q12-13=23152 Вт 4. Определяем теплопоступления от системы отопления Qс.о. Q огр tв tн (5 t н ) (2.13) Где tв - температура воздуха внутри помещения tн - температура наружного воздуха в холодный период. Сварочное отделение: 𝑄𝑐.𝑜. = 60882 17+23 ∗ (5 + 23) = 42617 Вт Маханическое отделение: 𝑄м.𝑜. = 34467 17+23 ∗ (5 + 23) = 24127 Вт Заточное отделение: 𝑄з.𝑜. = 4212 17+23 ∗ (5 + 23) = 2948 Вт 2.4 Расчет поступлений тепла от оборудования Основные теплопоступления от оборудования в сварочном цехе исходят от таких приборов как трансформатор, сушила, электродвигатели механического оборудования и приводимые ими в действие оборудования. Поступление тепла от трансформаторов Q1 , Вт, рассчитывают по формуле (2.14). Размещено на http://www.allbest.ru/ Q1 10 3 N У (1 ) З , (2.14) где N У - суммарная установочная мощность, кВт; – коэффициент полезного действия; З – коэффициент загрузки аппарата. Поступление тепла от ванн, печей и сушил Q 2 , Вт, рассчитывают по формуле (2.15). Q 2 A N у , (2.15) где A - коэффициент, зависящий от типа печи (для камерных печей А=200, для ванн А=400, для сушил А=300); Nу - установочная мощность, кВт; – коэффициент полезного действия. Поступление тепла от электродвигателей и приводимого ими в действие оборудования Q3 , Вт, рассчитывают по формуле (2.16). Q3 10 3 N у k и k з k о (1 д k т д ) где Nу , (2.16) - суммарная установочная мощность, кВт; k и - коэффициент использования установочной мощности; k з - коэффициент загрузки двигателя; k о - коэффициент одновременности работы; д - коэффициент полезного действия двигателя; k т - коэффициент ассимиляции тепла воздухом помещения. Суммарные теплопоступления от оборудования Q ОБ , Вт, вычисляют Размещено на http://www.allbest.ru/ по формуле (2.17). Q ОБ Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 . (2.17) Сварочное отделение: -теплопоступления от сушил(2 шт): Q 2 A N у =300*15*0,88*2=7920 кВт; Механическое отделение: -теплопоступления от оборудования с электродвигателем а) ТВЧ 1шт: Q3 10 3 7,5 0,7 0,6 0,7 (1 0,75 0,4 0,75) 1213кВт б) металлорежущий станок 10шт: Q3 10 3 7 0,7 0,5 0,5 (1 0,75 0,6 0,75) 857кВт Qоб=1213+10*857=9961 кВт Заточное отделение: -теплопоступления от оборудования с электродвигателем а)универсальный заточной станок 3Б641 2шт: Q3 10 3 2,7 0,8 0,6 0,8 (1 0,8 0,7 0,8) 788кВт б) заточной станок 3А662 3шт: Q3 10 3 3,5 0,7 0,5 0,7 (1 0,8 0,8 0,8) 720кВт в) алмазно-заточной станок 2шт: Q3 10 3 2,7 0,9 0,7 0,6 (1 0,9 0,7 0,9) 745кВт Qоб=788*2+720*3+745*2=5227 кВт Размещено на http://www.allbest.ru/ Тепловой баланс В общем случае уравнение теплового баланса имеет вид: Qв егт Q л Qосв Qсол Qпроч Qогражд Qинф Qс.о. Qпроч ,(2.18) К основным теплопотерям и теплопоступлениям необходимо добавить прочие теплопотери ( Qпр ) и теплопоступления ( Q п' р ) в размере 5% от основных. РВ Явное тепло для расчета систем вентиляции QЯ , Вт, определяют по формуле (2.19). QЯРВ Q Q ДО , (2.19) где Q - количество тепла ассимилируемое (-) или восполняемое (+) системами вентиляции и отопления, Вт, определяемое по формуле (2.18); Q ДО - количество тепла, выделяемое системой дежурного отопления, Вт, определяемое по формуле (2.13). Сварочное отделение РВ РВ ТП: QЯ 33213 Вт; ХП: QЯ 64943 42617 -22326 Вт. Механическое отделение РВ РВ ТП: Q Я 25018 Вт; ХП: QЯ 28220 24127 -4093 Вт. Заточное отделение РВ РВ ТП: QЯ 8018 Вт; ХП: QЯ 813 2948 2136 Вт. Размещено на http://www.allbest.ru/ 3. Расчет воздухообмена 3.1 Определение объемов местной вытяжной вентиляции Расчет объемов местной вытяжной вентиляции сводится в таблицу 5: Таблица 5 - Определение объемов местной вытяжной вентиляции. № Оборудование, способ Тип местного отсоса сварки или резки Объем отсасываемого всего, м³/ч м³/ч Кол-во единицы, воздуха Сварочное отделение 1 Стол для газовой резки 1 отсос у решетки у стола 4800 4800 1 4800 4800 1 4800 4800 стали толщиной 5мм 2 Стол для газовой резки стали толщиной 10мм 3 Стол для газовой резки стали толщиной 20мм 6 Стол сварщика ССН-0,8 2 Наклонная панель с шарнирно- 1800 3600 7 Стол сварщика ССН-3 1 закрепл. Козырьком и нижней 1800 1800 8 Стол сварщика ССН-1 1 решеткой 1800 1800 10 Стенд для сварки 1 Наклонная панель с шарнирно- 1800 1800 11 То же 1 1800 1800 12 Стол для сварки с 1 1800 1800 закрепл. Козырьком и нижней кантователем решеткой Наклонная панель с шарнирнозакрепл. Козырьком и нижней решеткой Всего, L 27000 МО Механическоеое отделение 5 Стенд для сварки 2 Наклонная панель с шарнирно- 1800 3600 1530 1530 закрепл. Козырьком и нижней решеткой 18 Закалочная ванна Всего, L МО Заточное отделение 1 бортовой отсос 5130 Размещено на http://www.allbest.ru/ 14 Универсальный заточный 2 Укрытие 720 1440 3 Укрытие 400 1200 2 Укрытие 400 800 станок 15 Заточной станокполуавтомат 16 Алмазно-заточной станок Всего, L 3440 МО 3.2 Определение объемов общеобменной вентиляции 3.2.1 Расчет вредных выделений Расчет вредных выделений М, г/ч, поступающих от сварочного оборудования, производится по формуле: М m G (1 a ) n , (3.1) где m - удельное выделение вредного вещества, г/кг; G - расход сварочного материала, кг/ч. (по заданию); a - эффективность местного отсоса; n - количество станков. Расчет вредных выделений М, г/ч, поступающих от газовой резки, производится по формуле: М m (1 a ) n , (3.2) где - скорость резки, м/мин - время резки, (принимаем 30 минут) Удельные выделения различных вредных веществ m, г/кг, определяются для каждого типа сварочного материала с учетом способа сварки по [8] Эффективность местного отсоса а принята 0,8 При подсчете количество станков учитывают станки с одинаковым расходом одного и того же сварочного материала. Размещено на http://www.allbest.ru/ После определения выделений вредных веществ от отдельных станков М, г/ч, определяют суммарные выделения вредных веществ по цеху М , г/ч. Для этого суммируются выделения вредных веществ (одинаковых) от всех станков. Для проведения дальнейших расчетов необходимо определить предельно допустимую концентрацию в рабочей зоне ПДКрз, мг/м³, всех выделяемых в цехе вредных веществ. ПДКрз определяется по [6]. Расчет вредных выделений сводится в таблицу 6 и 7. Таблица 6 – Расчет вредных выделений при сварке Окись углерода Никель и его соединения Марганец и его 15,3 0,42 2,6 0,07 8 0,5 0,02 14 2,03 0,127 0,005 3,556 Фториды 0,13 оксиды 3,43 Фтор 0,51 Хромовые 13,6 окислы 0,2 аэрозоль 2 материал, способ Сварочный 0,63 сварочный 1-а Стол сварщика оборудования, шт. сварки Количество, n, Выделение вредных веществ, г/ч Расход, G, кг/ч Наименование ССН-08, Уони 13/45, ручная сварка М, г/ч Стол сварщика 0,85 1 0,2 ССН-3, ОЗС-3, ручная сварка М, г/ч Стол сварщика 1,27 1 0,2 ССН-1, сварочная провол. СВ08Г2С М, г/ч Стенд для сварки, 0,86 2 0,2 1,1 4,96 4,45 0,38 1,7 1,53 К-5А М, г/ч Стенд для сварки, 1,47 1 0,2 8 0,5 0,02 14 2,35 0,15 0,006 4,12 12 0,14 СВ-08Г2С М, г/ч Стенд для сварки, СВ-10Г2Н2 1,21 1 0,2 0,2 Размещено на http://www.allbest.ru/ М, г/ч 2,9 0,034 0,05 12 0,14 0,2 М, г/ч 2,52 0,03 0,04 ΣМ, г/ч 15,84 0,9 0,011 1,708 0,09 4 0,3 0,02 1 0,05 Стенд для сварки 1,05 1 0,2 с кантователем СВ-10Г2Н2 Z ПДК РЗ , мг/м3 1,534 0,09 0,05 1-a Пыль MnO2 CO N2O3 во, n, шт. 0,6 Количест Стол для резки металла оборудования, сварочный Время материал, способ сварки Скорость Наименование резки Таблица 7 – Расчет вредных выделений при газовой резки 0,2 2,5 0,6 1,4 1,1 9 2,16 5,04 3,96 5 1,2 2 1,6 13,5 3,24 5,4 4,32 10 2,4 2,7 2,2 М, г/ч 21 5,04 5,67 4,62 ΣМ, г/ч 43,5 10,44 16,11 12,9 6 0,3 20 2 30 1 толщиной 5мм, газовая резка М, г/ч Стол для резки металла 0,45 30 1 0,2 толщиной 10мм, газовая резка М, г/ч Стол для резки металла 0,35 30 1 0,2 толщиной 20мм, газовая резка Z ПДК РЗ , мг/м3 3.2.2 Расчет воздухообменов на разбавление теплоизбытков Расчет воздухообмена по явному теплу производится для двух периодов года: теплого и холодного. Расчет выполняется в следующей последовательности: 1 Определяются параметры приточного воздуха Параметры приточного воздуха (температура, t П , оС) для теплого периода года, в силу отсутствия дополнительного нагрева, принимаются равными параметрам наружного воздуха. Размещено на http://www.allbest.ru/ Температура приточного воздуха в холодный период tП , оС, определяется по формуле: t П t В t Р (3.3) где t В - температура внутреннего воздуха в холодный период, оС; t Р - рабочая разница температур, оС. (5-8оС) 2 Определяются параметры удаляемого воздуха Температура удаляемого воздуха tУ ,оС, определяется по формуле: tУ t П k (t В t П ) (3.4) где t В - температура внутреннего воздуха, оС; tП - температура приточного воздуха, оС; k - коэффициент, зависящий от теплонапряжённости помещения. 3 Производится расчет воздухообмена L , м³/ч, по формуле: L LМО где L МО 3,6 QЯРВ LМО (t В t П ) c c (tУ t П ) , (3.5) - суммарный объем местной вытяжной вентиляции, м3/ч, (п. 3.1); Q ЯРВ - явное тепло для расчета систем вентиляции, Вт, (п. 2.4); t В - температура внутреннего воздуха, оС; tП - температура приточного воздуха, оС; tУ - температура удаляемого воздуха, оС; с 1,2 кДж м 3 0 С - произведение теплоемкости воздуха на его плотность. Размещено на http://www.allbest.ru/ 4 Производится расчет воздухообмена по санитарной норме LСН , м³/ч, по формуле: LСН 20 n (3.6) м3 где 20 ч - кратность воздухообмена на 1 рабочего; n - количество рабочих. 5 Сравнивают расчетный воздухообмен L , м³/ч, с воздухообменом по санитарным нормам LСН , м³/ч. Наибольший принимается для дальнейших расчетов. Теплый период Сварочное отделение LМО 27000, м 3 / ч Q ЯРВ 33213, Вт 1 t П t Н 28,4С 2 tУ 28,4 1 (31 28,4) 31 L 27000 3 3,6 33213 27000 (31 28,4) 1,2 1,005 38323, м 3 / ч 1,2 1,005 (31 28,4) 3 4 LСН 20 14 280, м / ч 3 5 за расчетный принимаем L 38323, м / ч Механическое отделение 3 Q ЯРВ 25018, Вт LМО 5130, м / ч 1 t П t Н 28,4С 2 tУ 28,4 1 (31 28,4) 31 L 5130 3 3,6 25018 25018 (31 28,4) 1,2 1,005 28867, м 3 / ч 1,2 1,005 (31 28,4) 3 4 LСН 20 14 280, м / ч Размещено на http://www.allbest.ru/ 3 5 за расчетный принимаем L 28867, м / ч Заточное отделенние 3 Q ЯРВ 8018, Вт LМО 3440, м / ч 1 t П t Н 28,4С 2 tУ 28,4 1,4 (31 28,4) 32 L 3440 3 3,6 8018 3440 (31 28,4) 1,2 1,005 7591, м 3 / ч 1,2 1,005 (32 28,4) 3 4 LСН 20 7 140, м / ч 3 5 за расчетный принимаем L 7591, м / ч Холодный период Сварочное отделение: 3 Q ЯРВ 22326, Вт LМО 27000, м / ч 1 t П 17 5 22С 2 tУ 12 1 (17 22) 17 L 27000 3 3,6 (22326) 27000 (17 22) 1,2 1,005 13395, м 3 / ч 1,2 1,005 (17 22) 3 4 LСН 20 14 280, м / ч 3 5 за расчетный принимаем L 27000, м / ч и пересчитываем t П : t П 17 3,6 (22326) 19,5 1,2 1,005 27000 Механическое отделение 3 Q ЯРВ 4093, Вт LМО 5130, м / ч 1 t П 17 5 22С 2 tУ 22 1 (17 22) 17 L 5130 3 3,6 (4093) 5130 (17 22) 1,2 1,005 2456, м 3 / ч 1,2 1,005 (17 22) 3 4 LСН 20 14 280, м / ч Размещено на http://www.allbest.ru/ 3 5 за расчетный принимаем L 5130, м / ч и пересчитываем t П : 3,6 (4093) 19,4 1,2 1,005 5130 t П 17 Заточный участок 3 Q ЯРВ 2136, Вт LМО 3440, м / ч 1 t П 17 5 22С 2 tУ 12 1,4 (17 22) 15 L 3440 3 3,6 2136 3440 (17 22) 1,2 1,005 67,6, м 3 / ч 1,2 1,005 (15 22) 3 4 LСН 20 6 120, м / ч 3 5 за расчетный принимаем L 3440, м / ч и пересчитываем t П : 3,6 (2136) 15,1 1,2 1,005 3440 t П 17 3.2.3 Расчет воздухообмена на разбавление вредных выделений Расчет воздухообмена на разбавление вредных выделений LВР , м³/ч, осуществляется по формуле: LВР LМО где L МО M L МО (zВ zП ) zУ z П , (3.7) - суммарный объем местной вытяжной вентиляции, м3/ч, (п. 3.1); М - количество расчетной вредности, г/ч, (табл. 3.2 и 3.3); z В - концентрация вредных веществ в рабочей зоне, мг/м3; z П - концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м3; zУ - концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, мг/м3. Концентрация вредных веществ внутреннего воздуха z В , мг/м3, Размещено на http://www.allbest.ru/ принята равной предельно допустимой концентрации вредных веществ в рабочей зоне Z ПДК РЗ , мг/м3 (табл. 3.2 и 3.3): z В = Z ПДК РЗ . (3.8) Концентрация вредных веществ приточного воздуха zП , мг/м3, принимается в размере 30% от предельно допустимой концентрации вредных веществ в рабочей зоне Z ПДК РЗ , мг/м3: z П =0,3* Z ПДК РЗ . (3.9) Концентрация вредных веществ удаляемого воздуха zУ , мг/м3, принимается равной концентрации вредных веществ во внутреннем воздухе z В , мг/м3: zУ = z В . Воздухообмен считают по трем выделяющимся вредностям: 1. То химическое вещество, которое в помещении выделяется больше всего; 2. То химическое вещество, Z ПДК РЗ которого минимальное; 3. То химическое вещество, которое выделяется в среднем количестве и Z ПДК РЗ которого то же среднее. За расчетный воздухообмен принимают максимальный из этих трех. Расчет ведется только для сварочного участка, т.к. в остальных вредных выделений нет. Расчет: 1 Больше всего выделяется СО. LВР 2700 16,11 1000 2700 (20 0,3 * 20) 1151, м 3 / ч 20 0,3 * 20 Размещено на http://www.allbest.ru/ 2 Наименьшее LВР 27000 Z ПДК РЗ у хромовых соединений. 0,011 1000 27000 (0,02 0,006) 783, м 3 / ч 0,02 0,006 3 Выделяется в среднем количестве и LВР 270000 Z ПДК РЗ среднее у N 2 O3 . 12,9 1000 27000 (2 0,6) 9214, м 3 / ч 2 0,6 3 За расчетный принимаем LВР 9214, м / ч . Размещено на http://www.allbest.ru/ 4. Конструирование и расчет систем вентиляции 4.1 Выбор и обоснование принципиальных решений по вентиляции зданий В данном курсовом проекте была запроектирована система вентиляции для промышленного здания. В его цехах имеется выделение различных видов вредностей при сварке и газовой резке металла, что послужило основанием для подбора местных отсосов, соответствующих данному виду оборудования. Так же устроена общеобменная вытяжная вентиляция в виде крышных вентиляторов. Для каждого целевого отделения разработана отдельная система притока воздуха, кроме того недостающая часть воздуха в теплый период подается в помещение через окна. Механическая общеобменная приточная система вентиляции (П1) подает воздух в сварочный и механический участок с температурой t П 19,5 С , О при этом расход системы составляет L 32130 м3 ч . Воздуховоды системы проложены по ферме на высоте 11 м от уровня пола. В заточный участок по наружным стенам здания на высоте 7 м от уровня пола проведена система П2 с температурой приточного воздуха 15,1 ̊C, расход системы составляет L 3440 м3 ч . Естественная вентиляция осуществляется посредством аэрации в летний период года. Местные отсосы были предусмотрены от столов сварщика моделей ССН-08, от стола для резки метала, от машины точечной сварки, от заточных, шлифовальных и алмазно-заточных станков, а так же от заточного полуавтомата. Для перемещения воздуха от местных отсосов в окружающую среду используют центробежный вентилятор. В заточном участке от заточных станков предусмотрены местные отсосы в виде укрытия. Поскольку местные отсосы не могут удалить все количество Размещено на http://www.allbest.ru/ выделяющихся вредностей, и до 30 % их попадает в объем помещения, предусматривается общеобменная вытяжная вентиляция в верхней зоне, осуществляемая при помощи крышных вентиляторов, установленных на кровле здания. В сварочном участке имеются двое раздвижных ворот, площадь 2 которых составляет по S 12 м . Были предусмотрены тепловые завесы шиберного типа периодического действия.Это вентиляционные устройства для защиты проемов в ограждающих частях здания от прорывания в помещение холодного воздуха. 4.2 Выбор и расчет воздухораспределительных устройств Расчет воздухораспределителей основан на методике, изложенной в (табл. 4.26, 7) и осуществляется в следующей последовательности: 1. Определяется количество N, тип и высоту установки воздухораспределительных устройств h , м. 2. Для принятых воздухораспределителей выписываются площадь живого сечения F Ж .С , м2, скоростной коэффициент m , температурный коэффициент n , коэффициент местного сопротивления . 3. Определяется фактическое количество воздуха, проходящее через один воздухораспределитель Lo , м3/ч,: Lo L N , (4.1) где L - расчетный воздухообмен основного помещения, м3/ч. 4. Определяется скорость воздуха на выходе из воздухораспределителя, v о ,м/с,: Размещено на http://www.allbest.ru/ vо Lо 3600 Fо . (4.2) 5. Рассчитывается скорость воздуха в рабочей зоне v Х , м/с,: vХ m vо Fо x kС k В k Н , (4.3) где х – расстояние от воздухораспределителя до рабочей зоны по оси струи, м; kС - коэффициент стеснения струи; k В - коэффициент взаимодействия струй; k Н - коэффициент неизотермичности струи. Определяется геометрическая характеристика струи Н, м. Величина Н вычисляется по формуле: H 5,45 m v o 4 Fo n t o , (4.5) где t o - разница между внутренней температурой и температурой воздуха в струе воздухораспределителя, оС: t o t В t П . (4.6) Коэффициент kС для компактных неполных веерных струй определяется по (табл. 4.27, 7) (зная величину x и отношение площадей), для полных веерных струй по (табл. 4.28, 7). Значение x определяется по формуле: Размещено на http://www.allbest.ru/ x х m FП , (4.7) где FП - площадь ограждающей конструкции, перпендикулярной направлению движения струи в расчете на один воздухораспределитель, м2. Коэффициент k В для параллельных струй направленных в одну сторону определяется по (табл. 4.29, 7) с учетом количества струй, типа струи (если настилающаяся ( h. 0,65H П ), то коэффициент принимается как для двух струй) и от отношения длины струи х к половине расстояния между l воздухораспределителями 2 , м. Коэффициент k Н определяется по (табл. 4.26, 7) в зависимости от H соотношения Fo . 6. Полученное значение v Х необходимо сравнить с нормируемой величиной k v , м/с: vx k v , где k (4.8) - коэффициент отклонения скорости от нормируемой, (принимается по (прил. Г, 2)); v - допустимая скорость воздуха в помещении, м/с. 7. Определяется максимальная разность температур в рабочей зоне: t x n t o Fo x kВ k С k Н . (4.9) 8. Полученное значение t x принимаемой по (прил. Д, 2): t x t H . сравнивается с нормируемой t Н , Размещено на http://www.allbest.ru/ Расчет: Сварочный участок Количество воздуха через один ВР: 27000 м3 L0 4500 6 ч Тип воздухораспределителя: ПРМ3 F0 0,13 м 2 ; m 0,7; n 0,6 1,4 Скорость воздуха на выходе из ВР: 0 4500 м 9,6 0,13 3600 с Х=11,8-2=9,8 м. Находим kс: x 9,8 0,7 72 0,65 Fо 0,13 0,0018 FП 72 По таблице определяем коэффициент стеснения струи kс. kс.=0,65 x 9,8 4,9 10 Определяем соотношение l 2 , По таблице определяем коэффициент взаимодействия струй kВ. kВ.=1 Определяем избыточную температуру приточного воздуха: t 0 17 19,5 2,5 0 С Находим геометрическую характеристику струи: Н 5,45 100 0,7 9,6 4 0,13 17,98 0,13 0,6 2,5 17,98 м. 2 49,88 14,7 - верно, поэтому 3 9,8 КН 3 1 0,82 2 17,98 Определим скорость воздуха в приточной струе в рабочей зоне: Размещено на http://www.allbest.ru/ V 0,7 9,6 0,13 0,65 1 0,82 0,13 9,8 , м/с Проверяем выполнение условия: 1,8 0,3 0,54, м / с 0,13 0,54 Определяем максимальную разность температур между температурой воздуха на основном участке веерной струи и температурой воздуха в рабочей зоне: t X 0,6 2,5 0,13 9,8 Максимальная 1 0,08, 0 С 0,85 0,82 разность температур не превышает отклонение, составляющее 2 0С. Механический участок Количество воздуха через один ВР: L0 5130 м3 1282,5 4 ч Тип воздухораспределителя: ПРМ1 F0 0,05 м 2 ; m 0,7; n 1 1,4 Скорость воздуха на выходе из ВР: 0 1282,5 м 7,125 0,05 3600 с Х=11,8-2=9,8 м. Находим kс: x 9,8 0,7 84 1,07 Fо 0,05 0,0006 FП 84 По таблице определяем коэффициент стеснения струи kс. kс.=65 x 9,8 3,92 10 Определяем соотношение l 2,5 , допустимое Размещено на http://www.allbest.ru/ По таблице определяем коэффициент взаимодействия струй kВ. kВ.=1 Определяем избыточную температуру приточного воздуха: t 0 17 19,5 2,5 0 С Находим геометрическую характеристику струи: Н 5,45 0,7 7,125 4 0,05 10,5 100 0,6 2,5 10,5 м. 46,9 14,7 0,05 Определяем коэффициент неизотермической струи КН: 2 КН 3 9,8 3 1 1,3 2 10,5 Определим скорость воздуха в приточной струе в рабочей зоне: V 0,7 7,125 0,05 0,65 1 1,3 0,1 9,8 , м/с Проверяем выполнение условия: 1,8 0,3 0,54, м / с 0,1 0,54 Определяем максимальную разность температур между температурой воздуха на основном участке веерной струи и температурой воздуха в рабочей зоне: t X 0,6 2,5 0,05 1 0,03, 0 С 9,8 0,85 1,3 Максимальная разность температур отклонение, составляющее 2 0С. Заточный участок Количество воздуха через один ВР: L0 3440 м3 1720 2 ч Тип воздухораспределителя: ПРМ1 не превышает допустимое Размещено на http://www.allbest.ru/ F0 0,05 м 2 ; m 0,7; n 0,6 1,4 Скорость воздуха на выходе из ВР: 0 1720 м 9,5 0,05 3600 с Х=3,3-2=1,3 м. Находим kс: x 1,3 0,7 22,5 0,34 Fо 0,05 0,002 FП 22,5 По таблице определяем коэффициент стеснения струи kс. kс.=0,8 x 1,3 0,87 10 Определяем соотношение l 1,5 , По таблице определяем коэффициент взаимодействия струй kВ. kВ.=1 Определяем избыточную температуру приточного воздуха: t 0 17 15,1 1,9 0 С Находим геометрическую характеристику струи: Н 5,45 100 0,7 9,5 4 0,05 16,15 0,6 1,9 16,15 м. 72,2 14,7 0,05 Определяем коэффициент неизотермической струи КН: 2 КН 3 1,3 3 1 1,003 2 16,15 Определим скорость воздуха в приточной струе в рабочей зоне: V 0,7 9,5 0,05 0,8 1 1,003 0,5 1,3 , м/с Проверяем выполнение условия: 1,8 0,3 0,54, м / с Размещено на http://www.allbest.ru/ 0,5 0,54 Определяем максимальную разность температур между температурой воздуха на основном участке веерной струи и температурой воздуха в рабочей зоне: t X 0,6 1,9 0,05 1 0,22, 0 С 1,3 0,85 1,003 Максимальная разность температур не превышает допустимое отклонение, составляющее 2 0С. 4.3 Аэродинамический расчет систем вентиляции 4.3.1 Аэродинамический расчет систем механической вентиляции Аэродинамический расчет вентиляционных систем выполняют с целью выбора диаметров воздуховодов и регулирующих устройств и определения потерь давления. Аэродинамический расчет сети производят в последовательности: 1. Компонуют вентсистему и строят аксонометрическую схему. 2. Определяют магистраль и ответвления; магистралью считается самый длинный воздуховод, протянутый от самого дальнего приточного отверстия к вентилятору. 3. Сеть разбивают на участки с постоянным расходом воздуха и постоянным диаметром воздуховода в пределах каждого участка. 4. Участки нумеруют, начиная с наиболее удаленного от вентилятора по магистрали, а затем по ответвлениям. 5. Для каждого участка определяют его длину и количество перемещаемого воздуха. 6. Принимают ориентировочное значение скорости воздуха в воздуховоде. Скорость воздуха в воздуховодах для систем с механическим побуждением рекомендуется принимать – на концевых участках 4 – 6 м/с, на магистралях 6 – 8 м/с, на участках, близких к вентагрегату – до 10 м/с. Размещено на http://www.allbest.ru/ 7. Используя таблицу 22.15 [8] по скоростям и расходам воздуха, намечают диаметр воздуховодов. 8. Вычисляют фактическую скорость воздуха в воздуховоде по формуле: L , 3600 F м с (4.9) м3 где L - расход на данном участке воздуховода, ч F - площадь поперечного сечения воздуховода, м 2 9. По значению фактической скорости и диаметру по табл.22.15 [8] определяем потери давления по длине R, Па м и динам давление Р Д , Па . 10. Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений по справочным таблицам. 11. Определяем потери давления на трение по длине R L, Па 11. Находим потери давления на местные сопротивления по длине Z PД 12. Определяем полные потери давления RL Z 13. Потери давления на всех участках магистрали суммируют; сумма является расчетной величиной для подбора вентилятора. 14. Потери давления в ответвлении РОТВ и суммарные потери давления в магистрали от ее конца (наиболее удаленного от вентилятора участка) до точки подключения ответвления РМ должны удовлетворять соотношению: РМ РОТВ Несоблюдение соотношения (4.10) допускается при условии: Размещено на http://www.allbest.ru/ РМ РОТВ 100 % 10 15 % РМ (4.11) 15. Для уравнивания расчетных потерь давления РМ и РОТВ на ответвлении устанавливают диафрагму. Коэффициент местного сопротивления диафрагмы находим по формуле: Д где РМ РОТВ РД РД , (4.12) - динамическое давление расчет участка, Па Подбор диаметра диафрагмы производим по табл. 22.48 и 22.49 [8] 16. При уравнивании РОТВ потери давления должны удовлетворять соотношению: РОТВ РМ (4.13) Несоблюдение соотношения допускается при условии: РОТВ РМ 10 15 % РОТВ (4.14) 17. В случае, если РОТВ РМ ответвление принимаем за магистраль. 4.4 Расчет аэрации Расчет аэрации сводится к определению площади необходимых оконных проемов, которые должны быть открыты для подачи приточного воздуха в теплый период года. Определяется аэростатическое давление, вызываемое перемещением воздуха через приточные и вытяжные проемы по формуле: Размещено на http://www.allbest.ru/ Δр=g·(z2 – z1)·( ρн – ρв)+Δрвент, (4.15) где z2 – высота здания от уровня средней планировочной отметки земли до верха карниза, м; z1 – высота от отметки земли до верха оконной конструкции, м; ρн, ρв -плотность воздуха наружного и внутреннего соответственно,кг/м3; Δрвен – дополнительное давление от вентиляторов, Па (дополнительное давление от крышных вентиляторов принимаем равным нулю, так как в рабочей зоне их влияние на аэрацию не значительно). Потери давления на прохождение воздуха через приточные проемы Δр1=β·Δр, (4.16) где β – доля разностей давления, расходуемая на прохождение воздуха через приточные проемы (0,1-0,4). Требуемая площадь приточных проемов F1 G 2 н р1 , (4.17) где G – расход воздуха, кг/с; ξ – коэффициент местного сопротивления, зависящий от угла открытия окна α (принимается по [8]). Открываемый оконный проем как приточное отверстие дает компактную струю. Так как притонные отверстия расположены в рабочей зоне либо в близи нее, то возникает необходимость в расчете параметров начального участка струи. Размещено на http://www.allbest.ru/ х 0 кжс кн , (4.18) где кжс – коэффициент живого отверстия (для незатененных отверстий принимается равным 1). υ0 – скорость воздушного потока, м/с, определяется по формуле: 0 L 3600 F , (4.19) Сравнивается полученное значение скорости с допустимым доп к , (4.20) где к - коэффициент отклонения скорости от нормируемой, [1]; υ – допустимая скорость воздуха в помещении, м/с; Расчет: Сварочный участок 1. Определяется аэростатическое давление p g ( z2 z1 ) ( н в ) pвент 9,8 (12,8 6) ( 353 353 ) 0 0,67 273 28,4 273 31 , Па 2. Потери давления на прохождение воздуха через приточные проемы p1 p 0,2 0,67 0,133, Па 3. Требуемая площадь приточных проемов F1 3,68 2 1,171 0,133 3,2 11,77 ,м^2, где G 353 273 28.4 3,68 3600 ,кг/с 11323 Размещено на http://www.allbest.ru/ 4. Скорость потока воздуха входящего в окно х 0 кжс кн 0,27 1 1 0,27 Где 0 ,м/с 11323 0,27 3600 11,77 ,м/с 5. Сравнивается полученное значение скорости с допустимым х доп , так как 0,27 0,54 Механический участок 1. Определяется аэростатическое давление p g ( z2 z1 ) ( н в ) pвент 9,8 (12,8 6) ( 353 353 ) 0 0,67 273 28,4 273 31 , Па 2. Потери давления на прохождение воздуха через приточные проемы p1 p 0,2 0,67 0,133, Па 3. Требуемая площадь приточных проемов F1 7,72 2 1,171 0,133 3,2 24,7 ,м^2, где G 353 273 28.4 7,72 3600 ,кг/с 23737 4. Скорость потока воздуха входящего в окно х 0 кжс кн 0,27 1 1 0,27 Где 0 ,м/с 23737 0,27 3600 24,7 ,м/с 5. Сравнивается полученное значение скорости с допустимым х доп , так как 0,27 0,54 Размещено на http://www.allbest.ru/ Заточный участок 1. Определяется аэростатическое давление p g ( z2 z1 ) ( н в ) pвент 9,8 (12,8 3) ( 353 353 ) 0 0,963 273 28,4 273 31 , Па 2. Потери давления на прохождение воздуха через приточные проемы p1 p 0,2 0,963 0,193 , Па 3. Требуемая площадь приточных проемов F1 1,35 2 1,171 0,193 3,2 4,3 ,м^2, где G 4150 353 273 28.4 1,35 3600 ,кг/с 4. Скорость потока воздуха входящего в окно х 0 кжс кн 0,27 1 1 0,27 Где 0 ,м/с 4150 0,27 3600 4,3 ,м/с 5. Сравнивается полученное значение скорости с допустимым х доп , так как 0,27 0,54 Размещено на http://www.allbest.ru/ 5. Расчет и подбор оборудования 5.1 Расчет и подбор оборудования в приточной камере Расчет и подбор калорифера Калориферную установку подбирают в следующем порядке. 1. Определяется общий максимальный расход теплоты на вентиляцию Q , Вт: Q 0,278 G c (t П t Х 5 ) , (5.1) где G - расход нагреваемого воздуха, кг/ч; массовая теплоемкость воздуха; tП c 1 кДж кг оС - удельная - конечная температура воздуха (температура притока), оС; t Х 5 - начальная температура воздуха оС. 2 2. Определяется площадь живого сечения калорифера по воздуху f , м : f G 3600 (v1 ) , (5.2) где v1 - массовая скорость воздуха, м/с, принимается 6÷8м/с. 3. По ориентировочной величине живого сечения по воздуху пользуясь (табл. 4.37, 7) подбирают тип и количество калориферов. 4. Для принятых калориферов по техническим данным определяют 2 площадь живого сечения по воздуху f ЖС , м , площадь живого сечения по 2 2 теплоносителю f ТР , м и действительную площадь нагрева FД , м . 5. Определяют действительную массовую скорость v , м/с: Размещено на http://www.allbest.ru/ v G 3600 f ЖС m , (5.3) где m - количество калориферов, установленных параллельно по воздуху. 6. Определяют способ соединения калориферов по воде n и количество воды, проходящей через каждый калорифер, W , кг/ч: W 0,86 Q 1000 (T1 T2 ) n , (5.4) где T1 ,T2 - соответственно, прямая и обратная температура теплоносителя, оС. 7. Скорость воды в трубочках калорифера, w w, м с: W 3600 f ТР . (5.5) 8. По (табл. 4.38, 7) вычисляется коэффициент теплопередачи калорифера, k, Вт м 2 о С . 2 9. Определяют требуемую площадь поверхности нагрева FTP , м : FTP Q T T t t k 1 2 Х5 П 2 . (5.6) 2 10. Определяют запас площади. Он должен составлять 10÷20%. Размещено на http://www.allbest.ru/ F Д FТР FД 100% 10 20% . (5.7) 11. По (табл. 4.38, 7) определяют аэродинамическое сопротивление калорифера ра , Па . Расчет: Калорифер для П1 1. Общий максимальный расход теплоты на вентиляцию: Q 0,278 32130 1,206 1 (19,5 23) 460425,5, Вт 2. Площадь живого сечения калорифера по воздуху 32130 1,206 1,8, м 2 3600 6 f 3. Принимаем 2 калорифера КВС-12-п 2 f ЖС 1,29845, м 2 , fТР 0,003474, м2 FД 108, м . 4. Действительная массовая скорость: 32130 1,216 4,15 м / с 3600 1,29845 2 v 5. Количество воды, проходящей через каждый калорифер: W 0,86 460425,5 6,6, кг / ч 1000 (130 70) 1 6. Скорость воды в трубочках калорифера w 6,6 0,527, м / с 3600 0,003474 7. Коэффициент теплопередачи k 25,7, Вт м 2 С 8. Требуемая площадь поверхности нагрева FTP 460425,5 175,9 м 2 130 70 23 19,5 25,7 2 2 9. Запас площади: Размещено на http://www.allbest.ru/ 108 2 175,9 100% 18,6% 108 2 10. Аэродинамическое сопротивление калорифера: ра 2,2 4,151,62 22 Па Калорифер для П2 1. Общий максимальный расход теплоты на вентиляцию: Q 0,278 3440 1,225 1 (15,1 23) 44866,9, Вт 2. Площадь живого сечения калорифера по воздуху f 3440 1,225 0,19, м 2 3600 6 3. Принимаем калорифер КВС-3-п 2 f ЖС 0,153906, м 2 , fТР 0,0008686, м 2 FД 12,7, м . 4. Действительная массовая скорость: v 3440 1,225 7,6 м / с 3600 0, ,153906 1 5. Количество воды, проходящей через калорифер: W 0,86 44866,9 0,5кг / ч 1000 (150 70) 1 6. Скорость воды в трубочках калорифера w 0,5 0,1542, м / с 3600 0,0008686 7. Коэффициент теплопередачи k 35,2, Вт м 2 С 8. Требуемая площадь поверхности нагрева FTP 44866,9 11,2 м 2 150 70 23 15 , 1 35,2 2 2 9. Запас площади: 12,7 11,2 100% 11,9% 12,7 10. Аэродинамическое сопротивление калорифера: Размещено на http://www.allbest.ru/ ра 2,2 7,61,62 58,8 Па Расчет и подбор воздухозаборных решеток ТРЕБ 2 Подбор решеток осуществляют по требуемой площади FРЕШ , м . ТРЕБ FРЕШ L 3600 v РЕШ , (5.8) где L - расход воздуха, подаваемого из приточной камеры, м3/ч; v РЕШ - скорость движения воздуха в решетке, м/с, (не должна превышать 4м/с). Затем определяют тип решеток и площадь живого сечения одной решетки FРЕШ , м2. Количество решеток n определяют по формуле: n ТРЕБ FРЕШ FРЕШ . (5.9) После выбора количества решеток, уточняют действительную скорость движения воздуха через решетки v Д , м/с: vД L 3600 FРЕШ n , (5.10) Действительная скорость не должна превышать допустимого значения. Расчет: 1. Требуемая площадь ТРЕБ FРЕШ 32130 3440 2,47, м 2 3600 4 2 2. Принимаем тип решетки ЖМ-5, FРЕШ 0,84, м Размещено на http://www.allbest.ru/ 3. Количество решеток: n 2,47 3 0,84 4. Действительная скорость vД 32130 3440 3,92, м / с 3600 0,84 3 5. Давление решетки: РРЕШ 1,7 1,412 3,92 2 2 18,45, Па , Где: ξ=1,7 – КМС решетки. Подбор и расчет клапана Подбор клапана аналогичен подбору решеток и подбирается также по ТРЕБ 2 требуемой площади FКЛ , м . ТРЕБ FКЛ L 3600 v КЛ , (5.11) где L - расход воздуха, подаваемого из приточной камеры, м3/ч; v КЛ - скорость движения воздуха через клапан, м/с, (не должна превышать 5м/с). Затем по каталогам подбирают клапан и подбирают площадь его живого сечения FКЛ , м2. После выбора типа клапана, уточняют действительную скорость движения воздуха через него v Д , м/с: vД L 3600 FКЛ , (5.12) Действительная скорость не должна превышать допустимого значения. Расчет: Размещено на http://www.allbest.ru/ 1. Требуемая площадь ТРЕБ FКЛ 32130 3440 1,98 м 2 3600 5 2 2. Принимаем клапан КВУ 2400х1400 Б, FКЛ 2,6, м 3. Количество клапанов: n 1,98 1 2,6 4. Действительная скорость vД 32130 3440 3,8, м / с 3600 2,6 1 5. Давление клапана: РКЛ 20, Па Подбор вентиляторов РВЕНТ 1,1 (РСИСТ РКАЛ РКЛ РРЕШ ) (5.13) где РСИСТ - падение давления на магистрали, Па; РКАЛ - падение давления на калорифере, Па; Р КЛ - падение давления на клапане, Па, принимается равным 20Па; РРЕШ - падение давления на решетке, Па. Вентилятор для вытяжной системы подбирается по давлению: РВЕНТ 1,1 РСИСТ (5.14) Для приточной системы П1 РВЕНТ 1,1 (1335,4 22 20 18,5) 1535,5, Па L 32130, м3 / ч Принимаем к установке вентилятор фирмы Веза ВРАН6-11,2 с характеристиками: Размещено на http://www.allbest.ru/ Мощность электродвигателя А200М6 составляет 22 кВт Частота вращения рабочего колеса 975 об/мин КПД 80% Масса 170 кг Графическая характеристика предоставлена в приложении. Для приточной системы П2 РВЕНТ 1,1 (290,3 59 20 18,5) 387,6, Па L 3440, м3 / ч Принимаем к установке вентилятор фирмы Веза ВРАН6-7.1 с характеристиками: Мощность электродвигателя А90LB8 составляет 1.1 кВт Частота вращения рабочего колеса 705 об/мин КПД 67% Масса 140 кг Графическая характеристика предоставлена в приложении. 5.2 Подбор вытяжных вентагрегатов Для вытяжной системы В1 РВЕНТ 1,1 498,8 548,7, Па L 3840, м3 / ч Принимаем к установке вентилятор ВНР6-5-ДУ, с характеристиками: Мощность электродвигателя А80А4 - 1,1 кВт Частота вращения рабочего колеса 1420 об/мин Масса 82 кг Графическая характеристика предоставлена в приложении. Для вытяжной системы В2 РВЕНТ 1,1 700 770, Па L 7200, м3 / ч Принимаем к установке вентилятор ВРАН6-8-ДУ, с характеристиками: Размещено на http://www.allbest.ru/ Мощность электродвигателя А112МА6 3 кВт Частота вращения рабочего колеса 955 об/мин Масса 31 кг Графическая характеристика предоставлена в приложении. Для вытяжной системы В3 РВЕНТ 5000, Па L 14400, м3 / ч Принимаем к установке вентилятор ВРАН9-9-ДУВ, с характеристиками: Мощность электродвигателя А180А4 - 30 кВт Частота вращения рабочего колеса 1460 об/мин Масса 162 кг Графическая характеристика предоставлена в приложении. Для вытяжной системы В4 РВЕНТ 2000, Па L 5400, м3 / ч Принимаем к установке вентилятор ВРАН6-4,5-ДУ, характеристиками: Мощность электродвигателя А100L2- 5.53 кВт Частота вращения рабочего колеса 2870 об/мин Масса 83 кг Графическая характеристика предоставлена в приложении. Для общеобменной вытяжки Для сварочного участка подбираем крышные вентиляторы L 27000, м3 / ч , принимаем 5 вентиляторов КРОВ9-5 Скорость 1388 об/мин Мощность 2,2 кВт Напряжение 220/380В Для механического участка подбираем крышные вентиляторы L 5130, м3 / ч , принимаем 2 вентилятора КРОС9-4,5 с Размещено на http://www.allbest.ru/ Скорость 1420 об/мин Мощность 1,1 кВт Напряжение 220/380В Для заточного участка подбираем осевой вентилятор, устанавливаемый на стене L 3440, м3 / ч , принимаем вентилятор ОСА 510-4-18 Скорость 2820 об/мин Мощность 1,1 кВт Напряжение 220В Размещено на http://www.allbest.ru/ 6. Расчет воздушных тепловых завес Воздушные завесы устраивают в отапливаемых зданиях для обеспечения требуемой температуры воздуха в рабочей зоне и на постоянных рабочих местах, расположенных вблизи ворот и технологических проемов. 1. Общий расход воздуха, подаваемого завесой, определяем по формуле: G З 5100 q ПР FПР P C , кг ч (6.1) где q - отношение расхода воздуха, подаваемого завесой, к расходу воздуха, проходящего в помещение через проем при работе завесы. Принимаем q = 0,65 ПР - коэффициент расхода проема при работе завесы. Принимаем ПР = 0,26 FПР - площадь открываемого проема, м2 Р - разность давлений воздуха с двух сторон наружного ограждения на уровне проема, оборудованного завесой, Па С - плотность смеси подаваемого завесой и наружного воздуха при температуре t C , равной нормативной. 2. Разность давлений находим по формуле: P PT K1 Pa , Па (6.2) где К1 - поправочный коэффициент на ветровое давление, учитывающий степень герметичности зданий. Для здания с аэрационными проемами, закрытыми в холодный период года К1 = 0,5 Размещено на http://www.allbest.ru/ РТ 9,8 h ( H B ); (6.3) Ра с В2 Н 2 (6.4) где h - расчетная величина, которая соответствует расстоянию от середины проема, оборудованного завесой, до нейтральной зоны, м кг H - плотность воздуха при температуре наружного воздуха, м 3 В - тоже при средней по высоте помещения температуре внутреннего воздуха В - расчетная скорость ветра, м/с. Принимаем по параметрам Б холодного периода года. В 2,7 м с с - расчетный аэродинамический коэффициент. Для наветренной стороны здания в районе расположения ворот принимаем с = 0,8 3. Требуемую температуру воздуха, подаваемого завесой, определяем по формуле: t3 t H tC t H , q (1 Q ) 0 C (6.5) вентиляция вытяжной сварочный теплопотеря где Q - отношение количества тепла, теряемого с воздухом, уходящим через открытый проем наружу, к тепловой мощности завесы. Принимаем равной Q = 0,04 4. Суммарную тепловую мощность калориферных установок агрегатов воздушно – тепловой завесы находим по формуле: Q3 G3 0,28 (t З t НАЧ ), Вт (6.6) Размещено на http://www.allbest.ru/ где t НАЧ - температура воздуха, забираемого для завесы, 0С. На уровне всасывающего отверстия вентилятора t НАЧ принимается равной температуре 0 смеси. Принимаем t C 12 C 5. Скорость воздуха на выходе из щелей раздаточных коробов завесы определяем по формуле: З G3 , 2 3600 bS H S 3 м с (6.7) где bS - ширина щели раздаточных коробов завесы, м H S - высота проема ворот, м 6. Сопротивление раздаточного короба завесы определяем по формуле: РЗ 32 2 З , Па (6.8) где - коэффициент местного сопротивления раздаточного короба, отнесенный к динамическому давлению на выходе воздуха из щели, = 2,0 Расчет 1. Общий расход воздуха, подаваемого завесой: G3 5100 0,65 0,3 12 6,4 1,239 33574 кг ч FПР 3 4 12 м 2 С 353 кг 1,239 3 273 12 м 2. Разность давлений находим: РТ 9,8 3,2 1,412 1,217 6,1 Па 353 кг 353 кг h 3,2 м Н 273 23 1,412 м3 В 273 17 1,217 м 3 Размещено на http://www.allbest.ru/ Ра 0,8 12 1,412 0,565 Па 2 P 6,1 0,5 0,565 6,4, К установке Па принимаем производительность по воздуху завесу G3 39000 типа ЗВТ3-1,. Суммарная кг ч , по теплу Q3 368200 Вт Для принятой завесы определяем фактическое значение q : Для принятой завесы определяем фактическое значение q : q G3 5100 ПР FПР P C 39000 5100 0,3 12 6,4 1,239 0,76 (6.9) 3. Требуемую температуру воздуха, подаваемого завесой: t3 23 12 23 25,5 0C 0,76 (1 0,045) 4. Суммарную тепловую мощность калориферных установок агрегатов воздушно – тепловой завесы: Q3 0,28 39000 (25,5 12) 147843,8 Вт Суммарная тепловая мощность принятой к установке завесы, согласно составляет 368200 (Вт), что превышает требуемую. В данном случаи целесообразно принять однорядную установку калориферов в каждом агрегате завесы. 5. Скорость воздуха на выходе из щелей раздаточных коробов завесы: 3 39000 м 10,18 2 3600 0,15 3 1,18 с З 353 кг 1,12 3 273 25,5 м Полученная величина скорости выпуска воздуха через щели завесы не превышает предельного ее значения, равного 25 м/с. 6. Аэродинамическое сопротивление раздаточного короба завесы: Размещено на http://www.allbest.ru/ 10,182 Р3 2 1,18 122,53 Па 2 Размещено на http://www.allbest.ru/ Библиографический список 1. СНиП 23-01-99. Строительная климатология / Госстрой России.- М.: ГУП ЦПП, 1999. 2. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях / Госстрой России.- М.: ГУП ЦПП, 1999. 3. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий / Госстрой России.- М.: ГУП ЦПП, 2003. 4. Вентиляция общественного здания/М.Н. Кучеренко/методическое пособие/Тольятти 2008г 5. ГН 2.2.5.686-98 Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Гигиенические нормативы 6. Отопление и вентиляция жилых и гражданских зданий: Проектирование: Справочник/Г.В. Русланов, М. Я.Розкин, Э.Л. Ямпольский. Киев: Будiвельник, 1983.-272 с. 7. Внутренние санитарно-технические устроства.В 3 ч. Ч. 3. вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн.2/ Б.В. Баркалов, Н.Н.Павлов, С.С.Амирджанов и др.; Под ред. Н.Н. Павлова и Ю.И. Шиллера.-4-е изд., перераб. и доп.-М.: Стройиздат, 1992.-416 с.: ил.-(Справочник проектировщика)Спр пр ч2 8. "Проектирование промышленной вентиляции" Справочник/ Торговников Б.М., Табачник В.Е., Ефанов Е.М. – Киев: Будiвельник, 1983. – 256с. 9. Методическое пособие по расчету воздушно-тепловых завес, Прохоренко А.П. Размещено на http://www.allbest.ru/ Приложение 1 Размещено на http://www.allbest.ru/ Размещено на http://www.allbest.ru/ Размещено на http://www.allbest.ru/ Размещено на Allbest.ru