10800

*Примечание: мелкие птицы, попавшие в зону факела со скоростью, равной 8 м/с, и более прилипают к решетке.

Полученный результат округляют до стандартных значений, являющихся расчетными, и по стандартной площади находят диаметр d или размеры a и b канала.

В справочной литературе до таблиц аэродинамического расчета приведен перечень стандартных размеров площадей воздуховодов круглой и прямоугольной формы.

4.Из таблиц аэродинамического расчета по выбранному диаметру и расходу на участке определяют расчетные значения скорости υ, удельные потери на трение R, динамическое давление Рдин. Если необходимо, то определяют коэффициент относительной шероховатости βш.

5.На участке определяют виды местных сопротивлений, их коэффициенты ξ

исуммарное значение ∑ξ.

6.Находят потери давления в местных сопротивлениях:

104

Пыль представляет собой совокупность мельчайших частиц твердых и жидких веществ, рассеянных в воздухе. По действию на организм человека пыль различается: ядовитая (свинцовая, ртутная и др.) и неядовитая (кварцевая, угольная и др.). В зависимости от происхождения пыль делится на органическую (растительную и животную) и неорганическую (металлическую и минеральную).

Одной из важнейших характеристик пыли является ее дисперсность или степень измельчения.

В воздухе рабочей зоны промышленных предприятий преобладают частицы пыли размером до 10 мкм, причем 40÷90 % общего их числа имеют размеры менее 2 мкм. По воздействию на организм человека наиболее опасной является пыль размером менее 5 мкм.

От дисперсности пыли зависит и ее взрывоопасность. Если вещества, легко сгораемые в воздухе (уголь, крахмал), подвергаются размельчению до тонкой пыли, то при возгорании они взрываются.

Запыленность воздуха характеризуется количеством пыли в единице

объема воздуха, мг/ м3 , или числом частиц в единице объема.

Борьба с пылевыделениями в первую очередь должна осуществляться герметизацией оборудования, устранением в нем избыточного давления, устройством укрытий и местных отсосов. Наиболее эффективным средством для уменьшения пылевыделений от технологического оборудования является устройство над ним укрытий (кожухов) или встроенных в конструкцию машины местных отсосов, обеспечивающих разрежение, препятствующее выбиванию пыли.

В помещениях с пылевыделениями вытяжка осуществляется средствами аспирации. Свежий воздух должен подаваться с небольшой скоростью в верхнюю зону помещения. Такая подача воздуха определяется условием − не допустить вторичного поднятия пыли, осевшей на строительных конструкциях, оборудовании и полу.

Пылевые вентиляторы систем аспирации и пневмотранспорта

Через пылевые вентиляторы проходит воздух с примесью, поэтому они имеют свои аэродинамические схемы, отличные от вентиляторов, работающих

105

на чистом воздухе.

В настоящее время выпускаются следующие марки пылевых вентилято-

Первые три модели являются самыми распространенными, две последние– пылевые вентиляторы специального назначения.

Существуют следующие основные характеристики, отличающие пы-

левые вентиляторы от вентиляторов обычного назначения:

− массивный сварной корпус δ = 3÷5 мм (у обычных вентиляторов δ = 1÷2

мм);

−выпускаются только 6 исполнения (новые модели 5 исполнения) с мощным электродвигателем, установленным на раме;

−крыльчатка вентилятора лопастнообразная;

−диаметр входного патрубка не совпадает с номером вентилятора, он соответствует эквивалентному диаметру выхлопного патрубка (dвх = dэкв.вых.);

−они в большинстве случаев выпускаются с нулевым (первым) расположением улитки.

Системы аспирации и пневмотранспорта являются плотными системами, поэтому расход воздуха, перемещаемый вентилятором, равен расходу воздуха в системе (утечки и подсосы исключены),

Давление, развиваемое вентилятором, определяется по зависимости:

В данном случае запас в размере 10% принимается только на воздухо-

воды.

Надежность работы вентилятора обеспечивается при сравнимых потерях

106

на всасывающей и нагнетательной линиях. Поэтому в выражении (5.12) принимается запас только у воздуховодов, так как потери в них составляют порядка 600÷ 800 Па, а в циклонах и сепараторах – от 1 до 2,5 тыс. Па.

Пылевые вентиляторы подбираются также как и обычные по соответствующим универсальным характеристикам, приведенным в справочной литературе.

Именно соотношения (5.11) и (5.12) вызывают необходимость 6 исполнения данных вентиляторов (через клиноременную передачу).

Цель аэродинамического расчета:

-определение расходов на участках и в системе в целом;

-определение диаметров на участках системы;

-определение потерь давления на участках и в системе в целом.

Порядок аэродинамического расчета АС и ПТ

Рис. 5.16 Схемы систем аспирации и пневмотранспорта.

∙ На аксонометрической схеме на концах ответвлений проставляют минимальные расходы Lmin и длины ответвлений.

107

∙Выбирают самое нагруженное и самое протяженное ответвление, которое будет началом магистрали, и производят нумерацию участков и ответвлений.

∙Определяют диаметры и динамические давления ответвлений по таблицам для чистого воздуха.

∙Определяют по методу динамических давлений сопротивление участков (ответвлений):

∙По диаметру на участке определяют истинную скорость и из таблиц в справочной литературе по этим 2-м характеристикам определяют λтр/d.

∙Определяется ξзам и Σξ на ответвлениях,

∙ По формуле (104) рассчитывается сопротивление каждого ответвления

∆Руч.

∙ К расчету магистральных участков системы переходят только после увязки ответв-лений или магистрального участка

∙При изменении ближайших диаметров на 1 калибр не удается обеспечить выполнение неравенства (105), поэтому минимальный расход на участке увеличивают до значений расходов, при которых выполняется неравенство (105), и придуманные расходы принимают за расчетные (Lmin↑→Lр).

∙Таким образом производят расчет всех ответвлений или параллельных участков, начиная с пункта 3.

К участкам магистрали 13-14 или 10-12 приступают после увязки всех

108

ответвлений с магистралью, так как не неизвестно суммарное значение расхода. Данный расчет выполняется в табличной форме (табл. 5.2).

После определения сопротивления магистрального направления по чистому воздуху вводят добавку на наличие примесей в системе,

где kм – опытный коэффициент, зависящий от вида перемещаемого материала, принимается из справочной литературы, для древесных отходов kм = 1,4; µр – относительный расход материала (массовая концентрация материала):

μ р= Gп

Gв

Для подбора вентилятора давление, развиваемое вентилятором, рассчитывается по выражению:

потери в воздуховоде с примесью

Аэрацией называют организованный естественный воздухообмен, осуществляемый в зданиях за счёт гравитационных сил и энергии ветра.

Во многих отраслях промышленности (металлургической, химической,

109

строительной индустрии и др.) имеются горячие цеха, в которых необходимо создать миллионные воздухообмены. Применение аэрации для этих целей позволяет получить значительный экономический эффект, обеспечивая нормируемые параметры воздушной среды в помещениях. При аэрации наружный воздух

втеплый период года поступает в помещение через проемы в нижней зоне помещений (окна, двери, ворота) и удаляется через проемы в верхней зоне помещения. В теплый период года аэрацию можно применять практически для всех зданий, за исключением предприятий, технологический процесс в которых требует строго фиксированных параметров воздушной среды. В холодный период года в помещениях с избытками теплоты также возможно применение аэрации. В этом случае поступление наружного воздуха в помещение необходимо осуществлять на высоте не менее 4 м от уровня пола с тем, чтобы холодный воздух, опускаясь вниз в рабочую зону, нагревался, смешиваясь с внутренним.

Довольно часто аэрация применяется в комплексе с механической вентиляцией. Механическая вентиляция обслуживает постоянные рабочие места (воздушные души и оазисы) или удаляет воздух от местных отсосов и укрытий.

Расчет аэрации сводится к определению расхода воздуха при заданных площадях приточных и вытяжных отверстий или, наоборот, площадей приточных и вытяжных отверстий по заданному расходу воздуха.

Естественный воздухообмен в помещении возникает при условии, когда температура воздуха в помещении выше температуры наружного воздуха, а также при наличии открытых проемов. Через нижние отверстия воздух поступает

впомещение, нагревается и удаляется через верхние. Движущей силой является располагаемое давление - разность давлений вследствие различия весов столбов наружного и внутреннего воздуха:

где t – температура воздуха, о С;

110

g – ускорение свободного падения, g=9,81 м/с. Плотность воздуха ρ, кг/м3, находят по зависимости:

5.4. Особенности расчёта, проектирования и конструирования систем аварийная вентиляция

Системы аварийной вентиляции предусматриваются в производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух больших количеств вредных или взрывоопасных веществ. Производительность аварийной вентиляции должна определяться технологами или устанавливаться по требованиям нормативных документов, утвержденных в установленном порядке. Требуемый воздухообмен должен обеспечиваться совместной работой систем основной (общеобменной и местной) и аварийной вентиляции.

Аварийная вентиляция конструируется в промышленных цехах по путям эвакуации людей за пределы цеха.

Работа дымоприёмного устройства обеспечивает на площади 1000 м2 удаление дыма или газов по путям эвакуации людей из цеха при аварии. Дымоприёмные устройства оборудуются дымовыми клапанами, которые автоматически открываются при включении вентилятора аварийной вентиляции по сигналу датчика загазованности, задымления или датчика огня.

Концентрация вредного компонента, г/м3, выбрасываемого в помещение при аварии или пожаре, рассчитывается по формуле:

τ – время, ч.

Производительность аварийной вентиляции рассчитывается по количеству выбрасываемых в объем помещения вредных выделений или дыма: