10790
.pdf
40
Для повышения эффективности локализации выделяющихся вредностей (особенно для ванн шириной В более 1000 мм) применяют однобортовые и двухбортовые отсосы с передувкой (рис. 3.3).
Передувка – воздуховод равномерной раздачи воздуха с переменным сечением (или иной воздуховод с щелевым выпуском), обеспечивающий шиберующий эффект и укрытие зеркала электролита плоской струей приточного воздуха. Приточный воздуховод-передувку располагают на противоположном от отсоса борту ванны. Подобные отсосы (с передувкой) еще называют активированными.
Активированные отсосы позволяют сократить расход воздуха, удаляемого отсосом за счет того, что поток отбираемого воздуха “подгоняется” к всасывающей щели приточной струей.
Расход удаляемого воздуха должен соответствовать сумме расходов подаваемого передувкой воздуха и воздуха, вовлекаемого по пути движения к отсосу. При меньшем расходе возможно “выбивание” загрязненного воздуха в рабочую зону.
Подача воздуха из передувки должна осуществляться как можно ближе к поверхности раствора для обеспечения эффекта “налипания” струи. В этом случае струя становится более дальнобойной. Что позволит уменьшить расход подаваемого воздуха.
Рис. 3.3 Схема бортового отсоса с передувкой
41
Количество воздуха, удаляемого опрокинутыми бортовыми отсосами от ванны с передувкой, рассчитывается по зависимости:
L = 1200 В3/2 |
l . |
(3.14) |
|
о |
р |
|
|
Количество приточного воздуха для передувки определяется по выражению:
Рис. 3.4 Бортовой отсос с крышкой
Lп =60 Вр l k∆t . |
(3.15) |
Для более эффективного |
улавливания |
вредных выделений применяют ванны с
крышками, укрывающими зеркало раствора частично или полностью.
Для ванн с крышками, перекрывающими более
половины зеркала электролита допускается
расчетный расход воздуха, определенный по ф-ле
(4) сокращать на 30%, т.е.
L' = 0,7L |
(3.16) |
3.1.3. Вытяжные зонты
Вытяжной зонт – это открытый местный отсос, расположенный над технологическим оборудованием и удаляющий вредные газы и пары с плотностью меньше плотности воздуха.
Зонты обычно располагают над нагретым оборудованием с целью улавливания конвективной струи, содержащей вредные выделения.
Экспериментально установлено, что для эффективного улавливания вредных веществ осевая скорость в проеме зонта должна быть не менее 1 м/с, а профиль скоростей на “срезе” зонта должен быть “плоским”. Такие зонты называют емкими. Установлено, что подобный профиль скоростей имеют зонты с углом раскрытия 60°. Зонты с углом раскрытия α < 60° ещё называют
высокими.
Часто свободное пространство над технологическим оборудованием в цехе ограничено. В таких случаях для размещения зонта над оборудованием его
42
изготавливают с большими углами раскрытия сторон. Такие зонты называют
низкими.
а) |
б) |
Рис. 3.4 Схемы вытяжных зонтов
а– “высокий” зонт; б – “низкий” зонт
Узонтов с углами раскрытия 90° имеется параболический профиль скоростей на срезе. Значение осевой скорости на 65% больше средней скорости
вплоскости среза зонта υо = 1,65 υср. Эффективность подобных зонтов ниже по
сравнению с высоким зонтом.
Классификация вытяжных зонтов
В литературе встречается достаточно много, не имеющих принципиальных отличий, вариантов классификации зонтов. Для отражения основных свойств и отличий подобных местных отсосов условно вытяжные зонты можно классифицировать следующим образом.
1.По конструктивным особенностям:
−обычные или отдельно стоящие (симметричные, несимметричные). Обычные зонты, в свою очередь, могут быть по форме круглыми, квадратными
или прямоугольными.
− зонты-козырьки.
Зонты-козырьки, как правило, несимметричны и устанавливаются в комплекте с технологическим оборудованием. Чаще подобные зонты устанавливают над загрузочными отверстиями печей.
43
Рис. 3.5 Варианты исполнения зонтов по форме
Как правило, из-за высокой температуры внутри печи в её объеме создается давление воздуха немного больше, чем в рабочей зоне помещения. Вследствие этого при открывании дверцы отверстия поток нагретого вырывается наружу.
|
Зонты-козырьки устанавливаются |
|||
|
над загрузочными отверстиями печей. |
|||
|
При открывании дверцы проема в |
|||
|
помещение |
поступает |
нагретый |
|
|
воздушный поток из печи. |
|
|
|
|
Задачей зонта-козырька является |
|||
|
максимальная локализация и отвод из |
|||
|
помещения |
теплового |
потока |
из |
|
проема печи. |
|
|
|
|
Рекомендуется |
следующее |
||
|
соотношение |
размеров |
зонта |
и |
Рис. 3.6 К расчету зонтов |
оборудования: |
|
|
|
-ширина рабочего проема зонта b = B + 400 мм (равномерно по 200 мм с каждой стороны);
-вылет зонта l = 1,2…1,25 H.
2.По принципу действия (способу движения воздуха):
44
−гравитационные;
−с механическим побуждением;
−активизированные (с поддувом).
Рис. 3.7 Вытяжной зонт с поддувом:
1 – зонт; 2 – технологическое оборудование (источник теплоты); 3 – направленный (по всему периметру источника) поток воздуха – поддув.
3.По расположению:
−одиночные;
−групповые.
Основы расчета вытяжных зонтов
Расход воздуха, удаляемого зонтом, в общем случае может быть определен по рекомендуемой скорости на срезе зонта и площади среза зонта:
L = υз · Fз · 3600 (3.17) Рекомендуемая скорость зависит от токсичности вредных выделений и
формы зонта, и изменяется в пределах 0,2÷1,5 м/с.
Зонты над кухонным оборудованием.
Расход воздуха, удаляемого местным отсосом, определяют из расчета улавливания конвективного потока, восходящего над горячей поверхностью кухонного оборудования.
Для зонтов, установленных над варочным оборудованием (см. рис. ниже), обращенным нагретой поверхностью вверх, расход удаляемого воздуха зависит от:
-площадей нагретой поверхности источника Fи и среза зонта Fз;
-от вертикального расстояния от нагретой поверхности до среза зонта H;
-количества теплоты, выделяемой от нагретой поверхности Qк:
45
|
Fз |
|
|
|
|
L = 125 |
3 H Q F2 |
(3.18) |
|||
|
|||||
|
|
|
к и |
|
|
|
Fи |
|
|||
Рис. 3.8 К расчету зонта над варочным оборудованием:
1 – зонт площадью всасывающего проема Fз;
2 – нагретая поверхность
(источник теплоты) площадью Fи.
Для электрических плит в справочной литературе рекомендовано
соотношение Fз =1,2÷1,5.
Fи
Долю конвективных тепловыделений кухонного оборудования Qк, Вт, определяют по формуле:
Qк = Qт ·Кя ·Кк ·Ко, |
(3.19) |
где Qт - установленная мощность кухонного оборудования, кВт;
Кя - доля явных тепловыделений от установочной мощности кухонного оборудования, Вт/кВт;
Кк - доля конвективных тепловыделений от явных тепловыделений кухонного оборудования. При отсутствии данных для конкретного оборудования допускается принимать Кк = 0,5;
Ко - коэффициент одновременности работы кухонного оборудования.
Зонты-козырьки над загрузочными отверстиями электрических печей
Для электрических печей расход воздуха, удаляемого зонтами-
козырьками, определяется по зависимости: |
|
||
L = |
B L′ |
, |
(3.20) |
|
|||
|
H |
|
|
46
то есть расход удаляемого воздуха определяется геометрическими размерами загрузочно-выгружного отверстия В и Н и комплексным показателем L'.
Комплексный показатель L' зависит от высоты и относительной температуры и рассчитывается по выражению:
L′ = 7700 H1,5 |
3 |
|
n |
|
|
3 |
|
n |
|
(n −1), |
(3.21) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
3 n + 1 |
3 n +1 |
|
||||||||||
где n – отношение абсолютной температуры горячих газов в печи к абсолютной температуре воздуха в рабочей зоне:
n = |
Tг |
≈ |
ρ в |
(3.22) |
|
Тв |
ρ г |
||||
|
|
|
Температура горячих газов принимается равной температуре в камере
печи.
Значение L' также определяется в справочной литературе по графику-номограмме в зависимости от H и n.
Для зонтов-козырьков со шторками ширина принимается не менее ширины отверстия + 200 мм (с каждого края по 100 мм), т.е. b ≥ B + 200 мм.
4. ВОЗДУШНЫЕ ЗАВЕСЫ
Воздушная завеса – вентиляционное устройство, использующее
шиберующее (“schieber” – нем. заслонка) свойство плоской воздушной струи для предотвращения прохода воздуха через открытый проем.
В системах вентиляции применяют воздушные (ВЗ) и воздушно-тепловые
завесы (ВТЗ).
Воздушные завесы (ВЗ) − вентиляционные устройства, предназначенные для предотвращения перетекания воздуха через проемы внутренних перегородок смежных помещений производственного здания с различными классами вредных веществ.
Воздушные завесы устанавливают также у проемов и отверстий технологического оборудования для предотвращения выбивания вредных
47
выделений в воздух рабочей зоны.
Воздушно-тепловые завесы (ВТЗ) – вентиляционные устройства, предназначенные для предотвращения перетекания наружного воздуха через двери, ворота и проемы зданий и сооружений различного назначения. Они исключают проникновение в помещение холодного наружного воздуха и позволяют поддерживать нормируемые параметры микроклимата в помещении в холодный период года.
ВТЗ имеют следующие основные элементы:
1.вентиляционный агрегат;
2.воздухонагреватель;
3.система воздуховодов и каналов;
4.воздухораспределитель - воздуховоды равномерной раздачи или вентиляционная колонка с щелевым выпуском воздуха через направляющие лопатки.
4.1.Классификация воздушно-тепловых завес
Воснове классификации ВЗ положены принцип действия завесы, режим работы, качество и направление приточных струй, место забора воздуха.
ВТЗ классифицируют по следующим признакам:
1.По принципу действия:
- шиберующего типа - применяются чаще в производственных зданиях и используется главное свойство плоской струи – отсекать холодный
наружный воздух.
- смесительного типа – применяются чаще в общественных зданиях и предназначены для смешивания холодного наружного и нагретого в калорифере воздуха для обеспечения требуемых температурных условий вблизи проема.
2.По режиму работы:
-периодического действия - применяются, как правило, в
производственных зданиях и работают в период открывания ворот. Завесы
48
периодического действия конструируются таким образом, чтобы они не
оказывали влияние на тепловой и воздушный режим помещений (в балансе не
учитываются).
-постоянного действия - используются либо как воздушноотопительные агрегаты, либо как элементы приточных систем вентиляции. Работают постоянно.
Режим работы завесы определяется следующими факторами: а) требованиями к параметрам микроклимата в помещении; б) наличием постоянных рабочих мест в районе завесы;
в) режимом работы общеобменных приточных систем вентиляции.
3.По направлению действия струи:
-“снизу вверх” (с нижней раздачей);
-“с боковой подачей” (одностороннее или двухстороннее)
-“сверху-вниз” ( с верхней раздачей)
С теплотехнической точки зрения наиболее эффективной является завеса по схеме “снизу-вверх”, т.к. в этом случае совпадает направление действия гравитационных и инерционных сил. Данная схема не получила широкого распространения из-за постоянного засорения и разрушения щелевого выпуска
ивоздуховода равномерной раздачи при движении автотранспорта и проходе людей через проем.
В промышленных зданиях наибольшее распространение получила схема с боковой подачей.
Двухстороннюю боковую раздачу проектируют при ширине проема более 2,5 м, при ширине проема менее 2,5 м проектируют одностороннюю боковую раздачу.
В общественных зданиях и административно-бытовых комплексах в основном конструируют воздушно-тепловые завесы по схеме “сверху-вниз”
(это связано с планировкой помещений).
4. По температуре подаваемого воздуха и месту воздухозабора на завесу:
- с внутренним воздухозабором и подогревом воздуха
49
tз > tв, tв = tр.з. (tв = tв.з.).
Используется в помещениях при наличии постоянных рабочих мест в районе завесы, где недопустимо значительное понижение температуры.
- с внутренним воздухозабором без подогрева
tз = tв, tв = tр.з. (tв = tв.з.).
Используется в помещениях с явными теплоизбытками и отсутствием постоянных рабочих мест в районе завесы. Допускается некоторое снижение температуры в районе завесы.
- с наружным воздухозабором и подогревом воздуха
tз > tн.
Используется, если завеса является системой приточной вентиляции.
- с наружным воздухозабором без подогрева
tз = tн.
Используется в сухих помещениях с явными тепловыделениями и избыточным давлением (доминирующим дисбалансом общеобменных приточных систем вентиляции над вытяжными системами). За счет внутреннего избыточного давления весь воздух воздушно-тепловой завесы выдавливается через открытый проем наружу.
Согласно СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» воздушные и воздушно-тепловые завесы следует
предусматривать в следующих случаях:
1.У постоянно открытых проемов в наружных стенах помещений, а также у ворот и проемов в наружных стенах, не имеющих тамбуров и открывающихся более пяти раз или не менее чем на 40 мин в смену в районах с расчетной температурой наружного воздуха минус 15 °С и ниже (параметры Б);
2.У наружных дверей вестибюлей общественных и административнобытовых зданий в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха (параметры Б) и числа людей, проходящих через двери в течение