10790

90

Таблица 8.1

Ориентировочная производительность по воздуху местных отсосов от заточных станков

Рис. 8.3 Кожух-воронка:

1 – отводящий патрубок;

2 – кожух-воронка;

3 – режущий инструмент;

4 – обрабатываемая деталь.

Расход воздуха, удаляемого от кожухов-воронок, рассчитывается на

максимальную производительность технологического оборудования.

Расход зависит от скорости воздуха на входе в воронку υк, скорости

воздуха на выходе из нее υн и расстояния от воронки до места образования

где kк – коэффициент, характеризирующий конструкцию (форму)

воронки: для воронок круглой формы kк = 7,7; прямоугольной

kк = 9,1.

Данные приводятся в справочной литературе в зависимости от технологического оборудования, физико-химических свойств примесей и расположения воронки.

91

8.2. Основы проектирования вентиляции механических цехов

Основные положения при проектировании систем вентиляции

Вытяжные системы:

1.Системы вентиляции компонуются по видам отходов и в зависимости от объемно-планировочных решений помещения.

2.Местные вытяжные системы, удаляющие от станков сухую пыль и аэрозоль со смазочноохлаждающими жидкостями, должны быть раздельными.

3.Местные отсосы от станков мокрой шлифовки должны быть снабжены каплеуловителями (сепараторами).

4.Воздуховоды местных вытяжных систем, удаляющих пары смазочноохлаждающих жидкостей, должны иметь дренажные устройства.

5.Воздуховоды, в которых транспортируются пары масел, должны

выполняться с учетом требований пожароопасности.

6. Местные вытяжные системы, удаляющие от станков пары масел, сухую

или влажную пыль, должны оборудоваться установками для очистки воздуха перед выбросом в атмосферу.

7. При установке вентилятора местной вытяжной системы перед циклоном (сепаратором) необходимо использовать пылевые вентагрегаты.

8. Если фильтр или сепаратор расположены перед вентилятором, то устанавливают вентилятор обычного исполнения, но среднего или высокого давления.

Приточные системы:

9.Воздухораспределение должно быть таким, чтобы приточные струи не оказывали влияние на всасывающий факел местных отсосов.

10. Подача приточного воздуха допускается сосредоточенными турбулентными струями.

92

9.ВЕНТИЛЯЦИЯ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ЦЕХОВ

9.1.Общие сведения о технологии деревообработки

Вдеревообрабатывающих цехах (ДОЦ) осуществляют различные виды обработки древесины и сборку готовых деталей и изделий.

ДОЦ состоят из следующих основных производств:

1.раскроечно-строгальное; 2. станочное 3. столярно-сборочное;

4.малярное и сушильное отделения;

5.клее- и краскоприготовительный участки. Технологические операции в основных производственных

подразделениях осуществляются на следующих станках и оборудовании:

1.Станки для распиловки: круглопильные и ленточные;

2.Станки для первичной обработки: строгальный, фуговальный, рейсмусовый;

3.Станки для специальной обработки: сверлильный, фрезерный, шипорезный, прирезной и др.;

4.Станки для финишной обработки: шлифовальный и др.

5.Стенды для склеивания деталей;

6.Оборудование для сушки и декоративного покрытия готовых изделий.

Основные вредности ДОЦ:

1. опилки, стружка и древесная пыль; 2. избыт. теплота и влага - в суш.

отделении;

3. пары клея, р-лей красок и лаков; 4. нажд. и металл. пыль - в отделении

заточки.

Метеорологические условия в деревообрабатывающих цехах принимают

как для помещений с незначительными избытками явной теплоты и

категорией работ средней тяжести.

Вытяжные системы в ДОЦ представлены в основном системами

аспирации и пневмотранспорта.

93

9.2. Системы аспирации и пневмотранспорта

Система пневмотранспорта – механическая система вентиляции, транспортирующая измельченный кусковой материал в смеси с воздухом.

Система аспирации – механическая система вентиляции, транспортирующая мелкодисперсные пыль, дым или капельные аэрозоли веществ в смеси с воздухом (с концентрацией < 50 г/кг воздуха).

Системы аспирации и пневмотранспорта нашли широкое применение в сельскохозяйственной, пищевой, мукомольной, сахарной, деревообрабатывающей и цементной промышленности.

Системы аспирации и пневмотранспорта предназначены не только для удаления отходов, они также являются технологическими системами для перемещения материалов и полуфабрикатов между различными помещениями цеха.

В ДОЦ станки оборудованы пылезащитными кожухами, выполняющими

функции местных отсосов и защищающие человека от режущих элементов.

Применяются местные отсосы как отдельные элементы вытяжных систем различного вида (укрытия, воронки ит.п.), так и отсосы, встроенные в корпус

технологического оборудования

Методика подбора местных отсосов в ДОЦ аналогична расчету и подбору

отсосов в механосборочных цехах.

Из-за многообразия технологического оборудования по обработке древесины существует большое количество различных типов местных отсосов систем аспирации и пневмотранспорта в ДОЦ. Типовые конструкции местных

технологическому оборудованию деревообрабатывающей промышленности».

В серии приведены схемы размещения местных отсосов у наиболее часто встречающихся типов станков, даны схемы присоединения отсосов и их аэродинамические характеристики. Часть сведений из данной серии приведены

94

в справочнике проектировщика под редакций Павлова Н.Н. Шиллера Ю.И.

(часть 3):

Рис. 9.1 Схема размещения местного отсоса от станка

Классификация систем аспирации и пневмотранспорта

Существуют различные варианты классификации систем, отличающиеся в основном выбором в качестве классификационных тех, или иных конструктивных признаков, и, поэтому, не имеют принципиальных отличий.

1.По назначению:

-Внутрицеховые системы, являются разветвленными с большим количеством местных сопротивлений.

-Межцеховые системы - линейные системы с небольшим количеством местных сопротивлений.

2.По способу циркуляции:

-Прямоточные – загрязненный воздух после очистки выбрасывается в атмосферу.

95

- Рециркуляционные – очищенный вытяжной воздух частично или полностью возвращается в производственное помещение.

3. По характеру связи с технологическим оборудованием:

- Централизованные - системы, к которым подключено несколько видов оборудования с независимым включением и выключением, т.е. одновременность их работы не является обязательной. Централизованные системы могут быть выполнены как системы с переменной производительностью.

- Автономные - системы, обслуживающие один или несколько видов технологического оборудования, включаемых и выключаемых одновременно. В таких системах по условиям технологии всегда требуется отбирать одинаковый объем воздуха, т.е. автономные системы не могут быть системами с переменной производительностью.

4. По гидравлическому режиму:

-Системы с постоянной производительностью.

-Системы с переменной производительностью.

5.По давлению:

-системы низкого давления, ∆Рпод < 5 кПа;

-системы среднего давления, 5 ≤ ∆Рпод ≤ 20 кПа;

-системы высокого давления, ∆Рпод > 20 кПа.

9.3.Теоретические основы расчета систем

аспирации и пневмотранспорта

При рассмотрении вопросов, связанных с расчетом и конструированием систем аспирации и пневмотранспорта часто встречаются такие основополагающие для данных расчетов понятия, как скорость витания, скорость трогания, относительная скорость и транспортирующая скорость.

Скорость витания

Понятие скорости витания используется при расчете вертикальных участков систем аспирации и пневмотранспорта.

Сопротивление, которое оказывает воздух движущемуся телу выражается следующей зависимостью:

где с – коэффициент, зависящий от режима течения жидкости.

с = f (Re);

F – площадь проекции движущейся частицы на плоскость, перпендикулярную вектору скорости, м2.

Иногда эту характеристику называют “парусностью” частицы

ρв - плотность воздуха, кг/м3.

Учитывая, что R = ks · υs2, можно выразить значение ks:

тогда, подставив выражение (9.3) в (9.1), формула для определения скорости витания примет вид:

По данным экспериментальных исследований, проведенных Л.С.Клячко для мелкодисперсных фракций опытный коэффициент с может быть определен по зависимостям:

- при значениях числа Рейнольдса, не превышающих Re = 2000

Эмпирические зависимости для определения скорости витания древесных отходов были получены в лесотехнической академии им. С.М. Кирова:

где а – коэффициент, характеризующий форму частиц в поперечном сечении: для квадрата а = 1,1; для окружности а = 1; для прямоугольника а = 0,9.

h – высота (толщина) частицы, мм;

ρм, ρв – соответственно плотность материала и воздуха, кг/м3.

Для обеспечения надежной работы системы скорости потока воздуха υв

на вертикальных участках должны быть больше скорости витания υs.

Скорость трогания

Рассмотрим силы, действующие на частицу, лежащую

на внутренней поверхности горизонтального канала, по

которому движется воздух со скоростью v:

P – сила тяжести;

R – сила давления потока воздуха; F – сила реакции опоры;

Fтр – сила трения.

На стороне частицы в которую направлен вектор скорости v создается

некоторое избыточное давление. При определенной скорости воздушного

потока она сдвинется с места и начнет движение в направлении движения

воздуха.

Минимальная скорость, при которой частица начинает движение,

называется скоростью трогания.

При определенной скорости

потока (большей, чем скорость трогания)

подъемная сила на нижней

значение силы тяжести P. В этом случае

частица оторвется от поверхности и

начнет перемещаться в потоке воздуха.

99

В некоторой точке траектории силы, действующие на частицу снизу и сверху будут равны и под действием силы тяжести она начнет опускаться вниз до касания со стенкой канала. Траектория движения частицы на горизонтальном участке в потоке воздуха имеет форму циклоиды. С увеличением скорости движения частицы будет изменяться продолжительность циклов “подъем-падение”.

Для древесных отходов предложено (Л.С. Клячко) использовать следующую зависимость для определения скорости трогания:

Относительная скорость

Твердая частица в воздушном потоке движется всегда со скоростью меньшей, чем скорость воздуха.

Для расчета систем аспирации и пневмотранспорта пользуются понятием

относительной скорости движения материала, которая представляет собой

отношение скорости материала vм к скорости воздушного потока vв:

; = м (9.9)

в

В начале движения (трогания) относительная скорость равна 0. Т.к. скорость воздуха всегда выше скорости материала, то А всегда меньше 1 (А<1).

На определенном участке траектории частица имеет максимальную скорость υмmax, называемую критической. Относительная скорость при этом значении называется относительной критической скоростью.

Критическая скорость в горизонтальных участках воздуховодов зависит

от:

1.Формы и размера частиц;

2.Концентрации частиц в воздушной смеси;

3.Плотности воздуха.