Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
курсовая работа бакалавры.docx
Скачиваний:
51
Добавлен:
09.06.2015
Размер:
3.81 Mб
Скачать
  1. Определить размеры фильтра для очистки приточного воздуха в кабине и время его работы до регенерации

Фильтры для очистки наружного или рециркуляционного воздуха выбирают с учётом начальной запылённости воздуха и требуемой эффективности очистки. При этом учитываются такие параметры, как начальное аэродинамическое сопротивление фильтра и его изменение при запылении.

Зависимость начального сопротивления от воздушной нагрузкидля некоторых типов фильтров представлена

(рис. 7.1). На (рис. 7.2) приведены пылевые характеристики тех же фильтров. Линиями, обозначенными цифрами, показаны зависимости повышения сопротивления фильтра по сравнению с начальнымот массы уловленной в нём пыли

(). Полное сопротивление фильтра определяется в виде суммы+.

При использовании зависимостей, представленных на рисунках 7.1 и 7.2 следует иметь в виду, что на графиках сопротивления обозначены символами Н(L) иH(Gу). В соответствии с требованиями ГОСТа аэродинамические сопротивления рекомендуется обозначать символом ΔР.

Решение задачи проводится в следующей последовательности.

При известной производительности фильтра по воздуху и его номинальной воздушной нагрузке определяется требуемая поверхность рабочего сечения по формуле (7.1):

, м2, (7 .1)

где , м3/ч – количество воздуха, проходящего через фильтр;

, м32·ч – номинальная воздушная нагрузка на фильтр.

При использовании ячейковых фильтров с известными размерами ячеек необходимо определить их количество и, соответственно, реальную площадь сечения для прохода воздуха по формуле (7.2):

, (7.2)

где - площадь рабочего сечения ячейкового фильтра, м2. Согласно технических данных фильтров Фя, площадь рабочего сечения ячейки составляет 0,22 м2(табл.7.1). Полученное значениеокругляют до единиц в большую сторону «n»

Зная количество ячеек, находят реальную площадь сечения фильтра и реальную воздушную нагрузку определяем по (22.3) и (22.4):

, м2(7 .3)

, м32·ч (7 .4)

По реальной воздушной нагрузке с использованием аэродинамической характеристики принятого типа фильтра на рис.7 .1 определяется величина начального сопротивления фильтра (Па). По соответствующей линии, характеризующей пылевую характеристику фильтра (рис.7.2), определяется расчётная пылеёмкость фильтра(г/м2).

При этом принимается условие, что дополнительное увеличение сопротивления фильтра ограничивается разностью между располагаемым напором вентилятораи начальным сопротивлением фильтра по (7.5):

, Па (7 .5)

Максимально допустимое количество пыли, которое может быть уловлено фильтром при соблюдении указанных условий (г) определяется по соотношению (7.6):

, г (7 .6)

Количество пыли, оседающей на фильтре за сутки работы приточной системы вентиляции, определяется формулой (7.7):

, г/сут., (7 .7)

где , мг/м3– начальная концентрация пыли в воздухе;

- количество часов работы вентиляционной системы за сутки (ч/сут.);

- эффективность очистки воздуха. Для принятого типа фильтра эффективность очистки согласно технических характеристик принимается 80%.

Продолжительность работы фильтра до регенерации определяется (7.8):

, суток. (7.8)

Полученное значение округляют до единиц в сторону уменьшения.

Таблица 7. 1- Технические характеристики ячейковых фильтров Фя.

Тип фильтра

ФяВБ

ФяПБ

ФяРБ

ФяУК

Фильтрующий материал

Перфорированная сетка винипласта

Пенополиуретан

Стальная сетка

Материал ФСВУ

Площадь рабочего сечения , м2

0,22

0,22

0,22

0,22

Номинальная пропускная способность ячейки , м3

1540

1540

1540

1540

Номинальная нагрузка , м32·ч

7000

7000

7000

7000

Начальное сопротивление при номинальной пропускной способности , Па

60

60

50

40

Эффективность очистки

80

80

80

80

рис.7.1

Аэродинамические характеристики фильтров и фильтрующих материалов

1 – фильтра ФяРБ; 2 – фильтра ФяВБ; 3 – фильтра ФяУК; 4 – фильтра ФяПБ

Рис.7.2

Пылевая характеристика фильтра и фильтрующих материалов.

1, I–фильтра ФяРБ при Z = 7000 м3/(ч·м2); 2, II – фильтра ФяВБ при Z = 7000 м3/(ч·м2); 3а, III – фильтра ФяУК при Z = 7000 м3/(ч·м2); 3б, III – фильтра ФяУК при Z = 10000 м3/(ч·м2); 4, IV – фильтра ФяПБ при Z = 7000 м3/(ч·м2).

ВАРИАНТЫ РЕШЕНИЯ

Подвижной состав

Вариант 1

Подвижной состав

Вариант 2

параметры

параметры

1 площади кабины

Fвнут

Fнар.

1 площади кабины

Fвнут

Fнар.

1.1 лобовая стена

(с остеклением)

остекление, м2

6,7

1,5

7,7

1,5

1.1 лобовая стена

(с остеклением)

остекление, м2

4,9

1,77

5,3

1,77

1.2 задняя стенка

6,1

7,3

1.2 задняя стенка

5,3

5,4

1.3. правая стенка

(с остеклением)

остекление

2,9

0,63

4,3

0,63

1.3. правая стенка

(с остеклением)

остекление

3,2

0,8

3,4

0,8

    1. левая боковая

(с остеклением)

остекление

2,9

0,63

2,9

0,63

    1. левая боковая

(с остеклением)

остекление

3,2

0,8

3,4

0,8

1.5 пол, м2

5,38

6,37

1.5 пол, м2

4,6

5,0

1.6 потолок, м2

3,94

4,8

1.6 потолок, м2

5,7

6,0

2. объем кабины, м3

10,7

2. объем кабины, м3

10,4

3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К

1,7

3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К

1,8

4. климатическая зона эксплуатации

умеренная

4. климатическая зона эксплуатации

сухая теплая

5. температура наружного воздуха, 0С

25

5. температура наружного воздуха, 0С

42

6. влажность наружного воздуха, %

80

6. влажность наружного воздуха, %

35

7. влажность воздуха в кабине, %

80

7. влажность воздуха в кабине, %

40

Подвижной состав

Вариант 3

Подвижной состав

Вариант 4

параметры

параметры

1 площади кабины

Fвнут

Fнар.

1 площади кабины

Fвнут

Fнар.

1.1 лобовая стена

(с остеклением)

остекление, м2

5,3

2,0

5,6

2,0

1.1 лобовая стена

(с остеклением)

остекление, м2

4,2

1.5

4,7

1,5

1.2 задняя стенка

6,0

6,2

1.2 задняя стенка

4,1

4.6

1.3. правая стенка

(с остеклением)

остекление

5,0

1,56

6,38

1,56

1.3. правая стенка

(с остеклением)

остекление

2,3

0,63

2,6

0,63

    1. левая боковая

(с остеклением)

остекление

5,0

1,56

6,38

1,56

    1. левая боковая

(с остеклением)

остекление

2,3

0,63

2,6

0,63

1.5 пол, м2

6,0

6,4

1.5 пол, м2

2,4

2.8

1.6 потолок, м2

4,7

6,2

1.6 потолок, м2

2,9

3,3

2. объем кабины, м3

13,0

2. объем кабины, м3

5,0

3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К

1,6

3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К

2,0

4. климатическая зона эксплуатации

Умеренная

4. климатическая зона эксплуатации

Влажн.теплая

5. температура наружного воздуха, 0С

30

5. температура наружного воздуха, 0С

37

6. влажность наружного воздуха, %

70

6. влажность наружного воздуха, %

40

7. влажность воздуха в кабине, %

75

7. влажность воздуха в кабине, %

45

Подвижной состав

Вариант 5

Подвижной состав

Вариант 6

параметры

параметры

1 площади кабины

Fвнут

Fнар.

1 площади кабины

Fвнут

Fнар.

1.1 лобовая стена

(с остеклением)

остекление, м2

5,5

2.2

5,8

2,2

1.1 лобовая стена

(с остеклением)

остекление, м2

4,0

1,7

4,4

1,7

1.2 задняя стенка

6,1

6,9

1.2 задняя стенка

4,0

4,4

1.3. правая стенка

(с остеклением)

остекление

4,6

0,5

4,9

0,5

1.3. правая стенка

(с остеклением)

остекление

3,2

0,7

3,5

0,7

    1. левая боковая

(с остеклением)

остекление

4,6

0,5

4,9

0,5

    1. левая боковая

(с остеклением)

остекление

3,2

0,7

3,5

0,7

1.5 пол, м2

6.4

7,1

1.5 пол, м2

2,8

3,5

1.6 потолок, м2

4.4

4,6

1.6 потолок, м2

3,2

4,0

2. объем кабины, м3

11,3

2. объем кабины, м3

5,5

3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К

2,2

3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К

2,5

4. климатическая зона эксплуатации

Сухая теплая

4. климатическая зона эксплуатации

влажн. тепл.

5. температура наружного воздуха, 0С

39

5. температура наружного воздуха, 0С

35

6. влажность наружного воздуха, %

20

6. влажность наружного воздуха, %

70

7. влажность воздуха в кабине, %

25

7. влажность воздуха в кабине, %

80

Подвижной состав

Вариант 7

Подвижной состав

Вариант 8

параметры

параметры

1 площади кабины

Fвнут

Fнар.

1 площади кабины

Fвнут

Fнар.

1.1 лобовая стена

(с остеклением)

остекление, м2

5,7

1,4

6,7

1,4

1.1 лобовая стена

(с остеклением)

остекление, м2

6,0

2,0

6,5

2,0

1.2 задняя стенка

5,1

6,3

1.2 задняя стенка

6,2

6,4

1.3. правая стенка

(с остеклением)

остекление

3,0

0,6

4,4

0,6

1.3. правая стенка

(с остеклением)

остекление

5,8

1,5

6,2

1,5

    1. левая боковая

(с остеклением)

остекление

3,0

0,6

4,4

0,6

    1. левая боковая

(с остеклением)

остекление

5,8

1,5

6,2

1,5

1.5 пол, м2

5,1

6,0

1.5 пол, м2

6,0

6,4

1.6 потолок, м2

4,0

4,8

1.6 потолок, м2

6,4

6,9

2. объем кабины, м3

10,5

2. объем кабины, м3

15

3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К

1,5

3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К

1,7

4. климатическая зона эксплуатации

умеренная

4. климатическая зона эксплуатации

Умеренная

5. температура наружного воздуха, 0С

33

5. температура наружного воздуха, 0С

28

6. влажность наружного воздуха, %

70

6. влажность наружного воздуха, %

60

7. влажность воздуха в кабине, %

75

7. влажность воздуха в кабине, %

70

Подвижной состав

Вариант 9

Подвижной состав

Вариант 10

параметры

параметры

1 площади кабины

Fвнут

Fнар.

1 площади кабины

Fвнут

Fнар.

1.1 лобовая стена

(с остеклением)

остекление, м2

5,0

1,8

5,4

1,8

1.1 лобовая стена

(с остеклением)

остекление, м2

4,0

1,14

4,3

1.14

1.2 задняя стенка

5,1

5,2

1.2 задняя стенка

5,0

5,3

1.3. правая стенка

(с остеклением)

остекление

3,2

1,0

3,5

1,0

1.3. правая стенка

(с остеклением)

остекление

3,3

2,26

4,9

2.26

    1. левая боковая

(с остеклением)

остекление

3,2

1,0

3,5

1,0

    1. левая боковая

(с остеклением)

остекление

3,3

2,26

4,9

2.26

1.5 пол, м2

4,8

5,2

1.5 пол, м2

6,1

6,7

1.6 потолок, м2

5,5

6,0

1.6 потолок, м2

6,4

6,9

2. объем кабины, м3

10,5

2. объем кабины, м3

12,1

3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К

1,7

3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К

1,4

4. климатическая зона эксплуатации

Сухая теплая

4. климатическая зона эксплуатации

влажн. теплая

5. температура наружного воздуха, 0С

38

5. температура наружного воздуха, 0С

34

6. влажность наружного воздуха, %

30

6. влажность наружного воздуха, %

70

7. влажность воздуха в кабине, %

35

7. влажность воздуха в кабине, %

75

Подвижной состав

Вариант 11

Подвижной состав

Вариант 12

параметры

параметры

1 площади кабины

Fвнут

Fнар.

1 площади кабины

Fвнут

Fнар.

1.1 лобовая стена

(с остеклением)

остекление, м2

3,8

1,0

4,2

1,0

1.1 лобовая стена

(с остеклением)

остекление, м2

6,7

1,5

7,7

1,5

1.2 задняя стенка

3,7

4,0

1.2 задняя стенка

6,1

7,3

1.3. правая стенка

(с остеклением)

остекление

2,2

0,5

2,5

0,5

1.3. правая стенка

(с остеклением)

остекление

2,9

0,8

4,3

0,8

    1. левая боковая

(с остеклением)

остекление

2,2

0,5

2,5

0,5

    1. левая боковая

(с остеклением)

остекление

2,9

0,8

4,3

0,8

1.5 пол, м2

2,1

2,5

1.5 пол, м2

5,4

6,4

1.6 потолок, м2

2,4

3,1

1.6 потолок, м2

4,0

5,0

2. объем кабины, м3

4,5

2. объем кабины, м3

11,0

3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К

2,3

3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К

2,0

4. климатическая зона эксплуатации

Умеренная

4. климатическая зона эксплуатации

Умеренная

5. температура наружного воздуха, 0С

30

5. температура наружного воздуха, 0С

27

6. влажность наружного воздуха, %

30

6. влажность наружного воздуха, %

70

7. влажность воздуха в кабине, %

35

7. влажность воздуха в кабине, %

80

Подвижной состав

Вариант 13

Подвижной состав

Вариант 14

параметры

параметры

1 площади кабины

Fвнут

Fнар.

1 площади кабины

Fвнут

Fнар.

1.1 лобовая стена

(с остеклением)

остекление, м2

4,9

1.8

5,3

1,8

1.1 лобовая стена

(с остеклением)

остекление, м2

4,0

1,4

4,5

1,4

1.2 задняя стенка

5,4

5,5

1.2 задняя стенка

3,9

4,2

1.3. правая стенка

(с остеклением)

остекление

3,3

0,9

3,5

0,9

1.3. правая стенка

(с остеклением)

остекление

2,3

0,6

2,6

0,6

    1. левая боковая

(с остеклением)

остекление

3,3

0,9

3,5

0,9

    1. левая боковая

(с остеклением)

остекление

2,3

0,6

2,6

0,6

1.5 пол, м2

4,7

5,2

1.5 пол, м2

2,3

2,7

1.6 потолок, м2

5,8

6,1

1.6 потолок, м2

2,5

3,9

2. объем кабины, м3

10,5

2. объем кабины, м3

4,8

3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К

1,5

3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К

2,1

4. климатическая зона эксплуатации

Сухая теплая

4. климатическая зона эксплуатации

умеренная

5. температура наружного воздуха, 0С

36

5. температура наружного воздуха, 0С

33

6. влажность наружного воздуха, %

40

6. влажность наружного воздуха, %

60

7. влажность воздуха в кабине, %

45

7. влажность воздуха в кабине, %

70

Подвижной состав

Вариант 15

Подвижной состав

Вариант 16

параметры

параметры

1 площади кабины

Fвнут

Fнар.

1 площади кабины

Fвнут

Fнар.

1.1 лобовая стена

(с остеклением)

остекление, м2

5,5

2,0

5.9

2,0

1.1 лобовая стена

(с остеклением)

остекление, м2

5,5

2,2

5,8

2,2

1.2 задняя стенка

6,2

6,4

1.2 задняя стенка

6,0

6,5

1.3. правая стенка

(с остеклением)

остекление

5,2

1,6

6,6

1,6

1.3. правая стенка

(с остеклением)

остекление

4,1

0,8

4,4

0,8

    1. левая боковая

(с остеклением)

остекление

5,2

1,6

6,6

1,6

    1. левая боковая

(с остеклением)

остекление

4,1

0,8

4,4

0,8

1.5 пол, м2

6,2

6,6

1.5 пол, м2

6,4

7,1

1.6 потолок, м2

5,0

6,4

1.6 потолок, м2

4,4

4,6

2. объем кабины, м3

14,0

2. объем кабины, м3

11,0

3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К

1,7

3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К

1,6

4. климатическая зона эксплуатации

Сухая теплая

4. климатическая зона эксплуатации

влажн. теплая

5. температура наружного воздуха, 0С

40

5. температура наружного воздуха, 0С

34

6. влажность наружного воздуха, %

20

6. влажность наружного воздуха, %

70

7. влажность воздуха в кабине, %

30

7. влажность воздуха в кабине, %

75

Подвижной состав

Вариант 17

Подвижной состав

Вариант 18

параметры

параметры

1 площади кабины

Fвнут

Fнар.

1 площади кабины

Fвнут

Fнар.

1.1 лобовая стена

(с остеклением)

остекление, м2

5,3

2,0

5,6

2,0

1.1 лобовая стена

(с остеклением)

остекление, м2

4,3

2,1

4,8

2,1

1.2 задняя стенка

6,0

6,2

1.2 задняя стенка

4,1

4,6

1.3. правая стенка

(с остеклением)

остекление

5,0

1,8

6,4

1,8

1.3. правая стенка

(с остеклением)

остекление

2,3

0,7

2,6

0,7

    1. левая боковая

(с остеклением)

остекление

5,0

1,8

6,4

1,8

    1. левая боковая

(с остеклением)

остекление

2,3

0,7

2,6

0,7

1.5 пол, м2

6.0

6,4

1.5 пол, м2

2,3

2,7

1.6 потолок, м2

5,0

6,2

1.6 потолок, м2

3.0

3,4

2. объем кабины, м3

12,5

2. объем кабины, м3

5,1

3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К

1.7

3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К

2,0

4. климатическая зона эксплуатации

Влажн. теплая

4. климатическая зона эксплуатации

умеренная

5. температура наружного воздуха, 0С

37

5. температура наружного воздуха, 0С

30

6. влажность наружного воздуха, %

50

6. влажность наружного воздуха, %

20

7. влажность воздуха в кабине, %

60

7. влажность воздуха в кабине, %

30

Варианты решения задач для фильтров

№ варианта

Тип фильтра

Количество часов работы в сутки, , ч/сут

Располагаемое давление , Па

Начальная концентрация пыли в воздухе, , мг/м3

1

ФяВБ

8

130

0,5

2

ФяПБ

12

120

0,4

3

ФяРБ

16

140

0,6

4

ФяУК

12

150

0,9

5

ФяВБ

16

130

1,0

6

ФяПБ

12

120

1,1

7

ФяРБ

8

120

0,6

8

ФяУК

8

140

0,7

9

ФяВБ

6

100

0,8

10

ФяПБ

12

110

0,8

11

ФяРБ

10

150

0,5

12

ФяУК

16

120

0,6

13

ФяВБ

16

130

0,9

14

ФяПБ

12

140

1,0

15

ФяВБ

10

140

1,0

16

ФяПБ

10

130

1,2

17

ФяРБ

8

120

1,1

18

ФяУК

6

150

0,4