Расчёт вентиляции промышленного здания

Вентиляция.dwg

Теплогазоснабжение жилого дома
аксон. схемы сист. отопл. и вент.
планы подвала и кровли здания
экспликация помещений.
В.ЦП6-45 N5 правого вращения
Вентиляция промышленного здания
План кузнечного цеха на отм. 0.000
экспликация оборудования и помещений
Стенд сборки фракций
Пневматический ковочный молот
Стенд испытания фракций
Пресс гидравлический
Безрельсовый ковочный молот
План кузнечногоцеха на отм. 0.000 в осях 1-4и А-Г
Дробеструйная камера
Душирующий патрубок с верхним подводом воздуха типа ПДВ модели 5 (М 1:20)
Приемная секция с фильтром А1А231.000
П3.1 П3.2 П3.3 П3.4 П3.5 П3.6 П3.7 П3.8 П3.9
вентиляционного оборудования
Воздухозаборное окно 1800х1200
Утепленный клапан с электроприводом
Калориферная секция КВС-12
Соединительная секция А1.А186.000
Вентилятор В.Ц4-75 N12.5
Аксонометрические схемы систем вентиляции
Боковой вид и план приточной камеры 2ПК-40 с вентилятором ВЦ4-75 N12
спецификация оборудования
аксонометрические схемы П3
План приточной камеры П-4
Основание под фильтр
Схема компоновки ФВК-60 (М 1:50)
Расположение оборудования в осях В-Г
-2 на отм. 0.00(М 1:100)
Экспликация оборудования
Воздухоприемная секция

Промышленная вентиляция (Готово).doc

Министерство Образования РФ
Тульский государственный университет
«Расчёт вентиляции промышленного здания».
Характеристика объекта3
1. Климатические данные района застройки3
2. Характеристика технологического процесса с позиции выделяющихся вредностей3
Выбор расчетных параметров4
1. Выбор расчетных параметров наружного воздуха4
2. Выбор расчетных параметров внутреннего воздуха.4
Расчет количества выделяющихся в воздух помещений вредностей5
1. Расчет теплопоступлений в помещение5
1.1. Теплопоступления от источников искусственного освещения5
1.2. Тепловыделения от людей5
1.3. Теплопоступления от солнечной радиации6
1.4. Поступление тепла через покрытия7
1.5. Тепловыделения от механического оборудования9
1.6. Тепловыделения от нагревательного оборудования10
1.7. Тепловыделения от закалочных ванн10
2. Расчет теплопотерь в помещении12
2.1. Потери тепла через внешние ограждения зданий12
2.2. Потери тепла на нагрев воздуха поступающего в помещение за счет инфильтрации13
2.3. Расход тепла на обогрев транспорта поступающего в помещение13
2.4. Расход тепла на нагрев ввозимых в цех материалов13
3. Тепловой баланс помещений14
4. Расчет влаговыделений14
5. Расчет газовыделений15
Расчет воздухообмена17
1. Выбор ориентировочной схемы организации воздухообмена17
2. Выбор производительности местных отсосов18
3. Расчет местной приточной вентиляции26
4. Расчет производительности общеобменной вентиляции27
6. Воздушный баланс помещений35
Расчет воздухораздающих устройств36
Компоновка систем местной общеобменной механической вентиляции38
Аэродинамический расчет вентиляционных систем38
Выбор вентиляционного оборудования43
1. Выбор типа и числа приточных камер43
2. Выбор калориферов43
3. Выбор вентиляторов45
4. Выбор пылеулавливающего оборудования47
Техника безопасности при эксплуатации запроектированных систем вентиляции47
Характеристика объекта
1 Климатические данные района застройки
Объектом проектирования является Кузнечный цех г. Ачинск. Главный фасад здания направлен на восток. Высота помещения без учета высоты фонаря 13 м. Количество этажей в здании два высота окон первого яруса 45 м второго 27 м. В помещении ежечасно работает 20 человек. Количество материала поступающего в цех с наружи 2 тчас. Параметры теплоносителя 150-70. Для расчетных помещений запроектирована вентиляционная система с воздуховодами по притоку и вытяжке из оцинкованной листовой стали. Все воздуховоды проходящие с наружной части здания утеплены покрытием теплоизоляции. Толщина перекрытий 03 м.
2 Характеристика технологического процесса с позиции выделяющихся вредностей
Воздухообмены в печных залах в пролетах с прессами и ковочными машинами а так же в молотовых пролетах определяют исходя из условий ассимиляции теплоизбытков.
В холодный период года воздухообмен проверяют на разбавление окиси углерода и сернистого ангидрида и других вредных веществ в зависимости от технологического оборудования установленного в цехе до ПДК. Количество вредных выделений для расчета воздухообмена принимают с учетом работы местных отсосов по .
В кузнечном цехе производится ремонт изготовление или доведение деталей при высокой термообработке до необходимой кондиции а так же их покраска.
Для данных технологических процессов применяется различное оборудование а именно:
Оборудование потребляющее электроэнергию
Гидравлический пресс
Пневматический ковочный молот
Безрельсовый ковочный молот
Дробеструйная камера
Оборудование выделяющее водяные пары масло (поз.6;14):
ванна в количестве 4 штуки;
Оборудование потребляющее природный газ
Менее выделяющиеся тепло и влагоизбытки от оборудования от людей работающих в помещении выделения от таксичных веществ в покрасочной камере ассимилируются приточно-вытяжной вентиляцией наиболее интенсивно выделяющиеся теплоизбытки отводятся местными отсосами установленными как можно ближе к данному виду оборудования а так же устанавливаются воздушные души в местах постоянного пребывания людей у данного оборудования.
Обоснавание выбора расчетных параметров воздуха
1 Расчетные параметры наружного воздуха
Для обеспечения метеорологических условий были взяты наружные параметры воздуха согласно для теплого периода по параметрам «а» и холодного периода по параметрам «б».
Расчетная географическая широта
Параметры давления Р=970гПа;
Параметры наружного воздуха
где - температура наружного воздуха;
-энтальпия наружного воздуха;
-скорость наружного воздуха;
- средняя температура за отопительный период;
- продолжительность отопительного периода в сутках;
2 Расчетные параметры внутреннего воздуха
Расчетные параметры внутреннего воздуха для систем промышленной вентиляции в пределах допустимых были взяты согласно СНиП (1) прил.2:
-для теплого периода года на выше расчетной температуры наружного воздуха:
)относительная влажность не более 75%;
-для холодного периода для постоянных рабрчих мест:
) для борьбы с теплоизбытками принимаем максимальную температуру ;
Расчет количества вредностей выделяющихся в помещении
1 Расчет тепловыделений
Задача расчета состоит в определении максимума избытков теплоты и влаги в помещении при расчетных параметрах наружного воздуха для теплого периода года так как эта величина служит основанием для выбора производительности системы вентиляции или кондиционирования воздуха и расчета сетей системы.
1.1. Теплопоступления от людей
Тепло- и влаговыделения от людей в промышленных помещениях следует учитывать если объем помещения на одного человека составляет менее 40 м3.
Так как на одного человека объем человека превышает 40 м3 то тепло и влаговыделения от людей не учитываются.
1.2. Тепловыделения от источников искусственного освещения
Принято считать что вся энергия затрачиваемая на освещение переходит в теплоту нагревающую воздух помещения; при этом пренебрегают частью энергии нагревающей конструкции здания и уходящей через них.
Если осветительная арматура и лампы находятся вне пределов помещения (чердачные помещения без фонарного здания остекленные стены и т.д.) или светильники снабжены местными отсосами то доля тепла поступающего в помещение осв составляет 045 при люминесцентных лампах и 015 при лампах накаливания.
Теплопоступления от искусственного освещения
Количество тепла выделяемое источниками искусственного освещения определяют по электрической мощности светильников. В тех случаях когда мощность светильников не известна тепловыделения от источников света Qосв кДжч можно определить по формуле:
где Е =150 лк – освещенность рабочих поверхностей лк принимаемая по [3] табл. 3.2;
F=900 м2 – площадь пола помещения;
qосв=0077.(0094) Вт(м2 ·лк) - средние удельные выделения тепла определяется по [3] или табл.3.3;
доля тепловой энергии попадающей от осветительных приборов в обслуживаемую зону помещения.
Ремонтно – механическое отделение
1.3. Теплопоступления от солнечной радиации
А. Теплопоступления от солнечной радиации через световые проемы
Поступления теплоты складываются из тепла солнечной радиации непосредственно прошедшей через остекленную часть конструкции ограждения Qп.р и из теплового потока за счет теплопередачи через заполнение Qтп.
Теплопоступления через световые проемы
Первое слагаемое этой суммы находим по формуле:
Теплопоступления через Qтп.- заполнения световых проемов за счет теплопередачи в результате разности температур и нагрева стекол солнцем определяется только в том случае если температура воздуха в помещение ниже наружной. В курсовом проекте температура воздуха в расчетных помещениях принимается выше наружной поэтому расчет второго слагаемого в формуле не учитывается.
где qп qр — максимальная интенсивность прямой и рассеянной солнечной радиации падающей на светопроем Втм2 . В зависимости от географической широты района строительства и ориентации ограждения определяется по [3] табл. 3.4;
Аок — площадь светового проема м2;
— коэффициент теплопропускания окон с учетом затенения непрозрачной частью (переплетами) заполнения светопроема определяется по [14] или табл. 3.5;
—коэффициент теплопропускания прозрачной частью заполнения светопроема определяется по [3] табл. 3.6;
— коэффициент теплопропускания нестационарными солнцезащитными устройствами определяется по [3] табл. 3.7;
Кобл =085 — коэффициент облучения поверхности светопроема рассеянной радиацией;
Кинс—коэффициент инсоляции учитывающий долю прошедшего потока падающей на вертикальный световой проем прямой солнечной радиации после затенения наружными козырьками или вертикальными ребрами. При отсутствии козырьков вертикальных ребер Кинс=1.
Кузнечный цех (восток 1-й ярус)
Кузнечный цех (восток 2-й ярус)
1.4 Теплопоступление через покрытие
Поступление тепла в помещение в теплый период года через совмещенные покрытия зданий и сооружений для любого расчетного часа суток Qт.п кДжч определяется по формуле:
-для ремонтно – механического отделения:
-для кузнечного цеха:
Теплопоступление через покрытие
где tн — расчетная температура наружного воздуха °С;
qп qр — максимальная интенсивность прямой и рассеянной солнечной радиации падающей на горизонтальную поверхность Втм2 . В зависимости от географической широты района строительства определяется по [3] табл. 3.4;
Аогр - площадь покрытия м2;
Р - коэффициент поглощения солнечной радиации наружной поверхностью покрытия: с серой песчаной посыпкой Р = 09;
tу — расчетная температура удаляемого воздуха под перекрытием °С;
К - коэффициент теплопередачи покрытия К = 1Rо Вт(м2 · °С);
αн - коэффициент теплоотдачи наружной поверхностью покрытия Втм2 определяется по формуле:
где - расчетная скорость ветра мс для теплого периода принимается по ;
Rо - сопротивление теплопередаче заполнения светопроема (м2оСВт) определяемое теплотехническим расчетом или принимается не менее нормируемых значений сопротивления теплопередачи заполнения светового проема Rнорм:
Градусо-сутки отопительного периода ГСОП определяют по формуле:
где tв – расчетная температура воздуха в помещении оС;
tср.от.п – средняя температура отопительного периода оС принимается по СНиП(2).табл1;
Zот - продолжительность отопительного периода в сутках принимается по СНиП (2).табл1;
Тогда Rнорм определяется по формулам:
для общественных кроме указанных выше административных и бытовых производственных и других зданий и помещений:
По СНиП (3) табл10 подбираем наиболее близкое сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции
Параметры удаляемого воздуха являются функцией параметров воздуха в рабочей зоне помещения (высотой 15 м от пола) высоты помещения и интенсивности выделения тепла и влаги в помещении.
Температура удаляемого воздуха может быть определена по формуле:
где Hп – высота помещения м;
grad t – температурный градиент принимается в зависимости от тепло-напряженности помещения по [3] табл. 3.8.
1.5. Тепловыделения от механического оборудования
снабженного электродвигателями а так же электропечей
При работе электродвигателей потребляемая ими энергия может частично или полностью переходить в тепло нагревающее воздух.
Тепловыделения Qэ кДжч от оборудования потребляющего электроэнергию удобно рассчитывать для отдельных помещений по удельным тепловым поступлениям в зависимости от вида производства по формуле:
Qпеч = 36·N·qэл (10)
где N – номинальная установочная мощность электродвигателя кВт;
qэл – удельные тепловые поступления в помещение ВткВт принимаемые по [3] табл.3.11.
Тепловыделения от печей для плавки металла и выдержки его в жидком состоянии (электродуговые печи индукционные печи низкой и высокой частоты) а также от электропечей печей-ванн и сушильных шкафов предназначенных для нагрева изделий под ковку и для термической обработки металла Qпеч кДжч определяются по их установочной мощности по формуле:
Qпеч = 36·N·k1·103 (11)
где N – установочная мощность печи кВт;
k1 – коэффициент учитывающий долю тепла поступающего в помещение принимается по [3] табл.3.11.
Пример: для ремонтно-механического отделения:
1.6. Тепловыделения от нагревательного оборудования
Тепловыделения от газовых печей вычисляются по низшей теплоте сгорания на один газа по формуле:
В – расход топлива ;
низшая теплота сгорания ;
доля тепла выделяющегося из топки;
Пример для камерной печи:
1.7.Тепловыделения от закалочных водяных и масляных ванн
Данные тепловыделения от 2-х водяных (поз.6) и 2-х масляных закалочных ванн (поз.14) можно определить по формуле:
с учетом одинаковой теплоотдачи принимаем одинаковые тепло-выделения от водяных и от масляных ванн.
- для теплого периода
- тепловыделения от вертикальных поверхностей
- коэффициент теплоотдачи для вертикальных поверхностей:
- тепловыделения от горизонтальных поверхностей
- коэффициент теплоотдачи для горизонтальных поверхностей обращенных вверх:
- коэффициент теплоотдачи для горизонтальных поверхностей обращенных вниз по:
- для холодного периода (методика расчета аналогична)
- коэффициент теплоотдачи для горизонтальных поверхностей обращенных вниз:
Теплопоступление от закалочных ванн
1.6 Тепловыделения от остывающего материала
Подсчет тепловыделений стальных деталей находящихся в твердом состоянии рассчитывается по формуле:
коэффициент учитывающий тепловыделения в данный час;
- средняя теплоемкость материала:
теплоемкость материала при
температурный коэффициент теплоемкости;
начальные и конечные температуры.
теплоемкость стали при по [3] табл.3.12;
температурный коэффициент теплоемкости для стали по [3] табл.3.12;
2 Расчет теплопотерь
2.1 Расчет теплопотерь через наружные ограждения зданий рассчитывается по формуле:
удельная тепловая характеристика здания на отопление [3].прил4;
расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха
- для ремонтно–механического отделения
- для кузнечного цеха
2.2 Потери тепла на инфильтрацию воздуха определяются по формуле:
2.3 Потери тепла на обогрев транспорта:
общий расход тепла на нагрев транспорта [3] прил5;
коэффициент учитывающий интенсивность поглощения тепла;
2.4 Потери тепла на обогрев материала рассчитывается по формуле:
температурный коэффициент учитывающий неравномерность поглощения тепла по [3] табл.3.12;
теплоемкость материала при по [3] табл.3.12;
Суммарные теплопотери составили:
- для ремонтно–механического отделения:
- для кузнечного цеха:
Соответственно разницы теплопоступлений и теплопотерь составили:
3 Тепловой баланс помещений
Наименование помещения
от солнечной радиации
от искусственного освещения
от нагревательного оборудования
от остывающего материала
от механического оборудования
уд. тепловыделения кДж(ч· м³)
через внешние ограждения
на нагрев воздуха инфильтрации
на нагрев ввозимых материалов
на обогрев транспорта
Ремонтно-механическое отделение
2.5 Расчет влаговыделений
От закалочных ванн (поз.6):
Расчет влаговыделений ведется по формуле:
-где - коэффициент влагообмена кг;
парциальное давление водяных паров при температуре поверхности жидкости и в окружающей среде кПа;
площадь поверхности испарения ;
W- количество испарившейся влаги кгч;
-где подвижность воздуха над зеркалом испарения мс по лит1;
фактор гравитационной подвижности по [3] табл.3.16.
5 Расчет газо-паро и пылевыделений
5.1 Расчет газовыделений
При сжигании в технологическом оборудовании газообразного топлива с отводом продуктов сгорания в дымовую трубу часть этих продуктов прорывается в помещение а именно СО SO2 NO2 и определяют по формуле:
- количество вредных выделений гркг по [2] табл 3.10;
- расход топлива кгч;
- доля выделившихся газов;
Пример для камерной печи (поз.9):
Пример для электропечи (поз.8):
- количество вредных выделений грч по [2] табл 3.10;
Количество вредных газовыделений (поз 91317)
Пример для закалочных ванн (масло) поз.14:
Так как расход приточного воздуха для разбавления паров масла бывает очень большим для его уменьшения накрываем поверхности масляных ванн специальными крышками соответственно попадание паров в помещение уменьшается до 01.
Fв – площадь расчетной ванны;
Fэ – площадь эквивалентной ванны;
количество выделяющегося масла на одну установку по [2] табл 3.10;
- доля выделяющегося масла;
Итого: для ремонтно-механического отделения 0 грч;
для кузнечного цеха СО=626х3+22747+57х2=25765грч NО2=3785грч SО2=423х3=1269грч масла 23х2=46 грч;
5.2 Расчет паровыделений
Целью данного расчета является определение количества паров выделяющихся в течении 1 часа от растворителя Р-24 при пневматической окраске грунтом ХС-04 преимуществом вертикальных поверхностей площадью 20 в теплый и холодный период при расходе лакокрасочных материалов 018 со скоростью движения воздуха 05 мс.
Расчет производится по [6] стр37.
Определим общий коэффициент характеризующий процесс окраски:
коэффициент учитывающий физико–химические свойства материала по [6] стр37;
коэффициент зависящий от температуры воздуха;
коэффициент учитывающий скорость воздуха;
поправочный коэффициент на толщину слоя материала;
коэффициент учитывающий расположение окрашиваемой поверхности;
поправочный коэффициент на относительную влажность воздуха;
Определим общий расход грунта:
А- расход лакокрасочного материала;
F- площадь покрасочной поверхности;
Определим выделение каждого компонента растворителя Р-24:
Расчета воздухообмена
1. Выбор ориентировочной схемы организации воздухообмена
Местная вытяжная вентиляция предназначена для улавливания вредностей непосредственно у мест выделения поэтому производительность местных отсосов зависит от характера оборудования типа рекомендуемого для него местного отсоса и рекомендуемой скорости воздуха.
Местная приточная вентиляция предназначена для создания нормируемых метеорологических условий не по всей рабочей зоне помещений а лишь на отдельных рабочих местах.
Общеобменная приточно-вытяжная вентиляция предназначена для создания нормируемых условий по всей рабочей зоне помещения поэтому производительность общеобменной вентиляции определяется расчетными параметрами наружного и внутреннего воздуха количеством и параметрами поступающих в воздух помещения производственных вредностей.
Чаще всего в цехах применяется комбинированная схема вентиляции т.е. наряду с общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией применяется местная вытяжка или местный приток чисто общеобменная вентиляция применяется редко но еще реже в цехе применяется только местная вентиляция.
При комбинированных схемах вентиляции производится отдельно расчет производительности местной и общеобменной вентиляции.
Производительность местной вентиляции не зависит от производительности общеобменной вентиляции. Производительность же общеобменного притока и вытяжки определяется с учетом количества воздуха подаваемого местным притоком и количества воздуха удаляемого местными отсосами. В связи с этим при расчете воздухообмена при комбинированных схемах вентиляции сначала определяется производительность местного притока и вытяжки. Затем производится расчет количества вредностей проникающих в воздух помещения и только после этого производится расчет общеобменной вентиляции.
Согласно СН 118-68 принимаем для холодного периода общеобменный приток в рабочую зону а для теплого периода – естественный приток (аэрацию). Кроме того для локализации вредных выделений и теплопоступлений в цехе устраивают местную механическую вытяжную вентиляцию общеобменную естественную вытяжную вентиляцию (открывание створок фонарей). Устраивают местный механический приток (душирование рабочих мест).
2. Выбор производительности местных отсосов.
Сводная таблица местных отсосов
Для технологического оборудования выделяющего значительные теплоизбытки принимаем вытяжные устройства. В данном курсовом проекте рассчитываются каждый тип местного отсоса на максимальное количество вытяжного воздуха остальные принимаются такими же.
2.1.Расчет зонтов-козырьков над загрузочными дверцами печей
Зонты козырьки устанавливаются над дверцами нагревательного оборудования в которых продукты сгорания не отводятся в борова (поз.8).
При расчете зонтов нужно определить их размеры и количество воздуха отсасываемого зонтом.
) Определяем избыточное давление Па под действием которого газы выходят из загрузочного отверстия:
-плотность воздуха рабочей зоны:
-плотность газов печи:
рекомендуется принимать температуру газов печи ;
у - половина высоты загрузочного отверстия;
)Определяем среднюю скорость выхода газов из печи мс:
-коэффициент расхода воздуха. Принимаемый 065;
) Вычисляем расход газов выходящих из печи:
-площадь загрузочного отверстия
средняя скорость выхода газов;
) Определяем расстояние от печи до точки пересечения оси потоков искривленного под действием гравитационных сил с плоскостью входа газов в зонт-козырек:
-эквивалентный по площади диаметр загрузочного отверстия м:
т-коэффициент изменения скорости равный 5 при отношении высоты загрузочного отверстия к ширине ;
п - коэффициент изменения температуры равный 42 при ;
- критерий Архимеда определяемый по формуле:
)Находим диаметр струи газов м на расстоянии х от загрузочного отверстия при :
Минимальный вылет зонта:
Ширину зонта принимают на 150-200мм больше ширины загрузочного отверстия:
) Рассчитывают расход смеси газов и воздуха в помещении на входе в зонт:
) Определяем расход воздуха удаляемого из помещения:
-расход воздуха по массе:
) Находим температуру смеси газов и воздуха:
Так как температура смеси больше допустимой то принимаем рекомендуемую температуру смеси и вычисляем необходимый расход воздуха подсасываемого под зонт:
Следовательно принимаем к установке зонт-козырек шириной 06м и минимальным вылетом 1 м и количеством отсасывемого воздуха .
) Определяем скорость воздуха возникшую во входном сечении зонта:
2.2.Расчет комбинированных зонтов
Комбинированные зонты устанавливаются над дверцами нагревательного оборудования в которых продукты сгорания отводятся в борова (поз.9;13;17).
При расчете комбинированных зонтов нужно определить их размеры и количество воздуха отсасываемого зонтом.
) Определяем избыточное давление Па под действием которого газы выходят из загрузочного отверстия по формуле (39):
-плотность воздуха рабочей зоны (40):
)Определяем среднюю скорость выхода газов из печи мс по (41):
) Определяем условный критерий Архимеда по (46):
) Определяем расстояние х на котором искривляется ось струи по (44):
-эквивалентный по площади диаметр загрузочного отверстия м по (45):
Минимальный вылет зонта по (48):
Ширину зонта принимают на 150-200мм больше ширины загрузочного отверстия по (49):
) Определяем расход смеси удаляемой зонтом-козырьком:
ВТ-расход топлива кгч;
Ссм - теплоемкость смеси кДжкгС;
Qм- потери тепла нагретым металлом кДжч ориентировочно 30%;
Qп- потери тепла в окружающую среду кДжч ориентировочно 25%;
)подсасываемого воздуха потребного для получения заданной температуры смеси:
СГ – количество газов выделяющихся в процессе сжигания топлива;
удельный расход топлива потребного для сжигания единицы количества топлива;
коэффициент избытка топлива в топке печи;
температура газов в печи;
часовой расход топлива кгч;
) В периоды открытия дверки температура удаляемой смеси составляет (54):
) Определяем скорость воздуха возникшую во входном сечении зонта по (56):
Так как скорость газов меньше рекомендуемой принимаем расход смеси восдуха при рекомендуемой скорости:
2.3.Расчет бортового отсоса над закалочной ванной
Бортовые отсосы применяют для удаления паров и газов выделяющихся от ванн (поз.6;14) при технологическом процессе.
Так как ширина ванны превышает 07м для данного технологического процесса принимается двухбортовой отсос.
Расчет производим по [7] табл. 5.5-5.7.
) Количество воздуха удаляемого двухбортовым отсосом ровно:
отсос воздуха удаляемого щелью отсоса без поддува:
коэффициент учитывающий разность температур;
коэффициент учитывающий токсичность и интенсивность вредных выделений;
коэффициент учитывающий тип отсоса;
коэффициент воздушного перемешивания;
коэффициент укрытия зеркала раствора плавающими телами;
коэффициент укрытия поверхности раствора пеной поверхностно-активных веществ;
№ технолог. оборудования
Наименование технолог. оборудования
Ссылка на норм. лит.
Ванна (вода) закалочная
Зонт-комбинированный
Ванна (масло) закалочная
3 Расчет местной приточной вентиляции
Воздушный душ устанавливается на рабочих местах подверженных тепловому облучению интенсивностью от 1260кДжч м.кв струи которого направляется на тело человека грудь или голову. В редких случаях воздушный душ устраивается на местах где имеют место значительное выделение пыли и газов. В этом случае струя должна направляться от рабочего на источник вредности.
В данном курсовом проекте рассчитываем один душирующий патрубок а остальные принимаем аналогичными.
Температуру и скорость движения воздуха на рабочих местах нормируют в зависимости от интенсивности теплового облучения которые принимаются по [8] стр421.
-Для нагревательных печей прессов и молотов 1200-1800Вт;
-На местах складирования изделий после прессования у пультов управления и в кабинах крановщиков 600-1200 Вт;
- на местах складирования изделий после отковки 300-600 Вт;
Принимаем параметры душирующего воздуха при максимальном облучении [7] табл.46.
Нормативные параметры воздуха при воздушном душировании
Праметры воздуха при рабочем излучении
Начальный расчет проводим для адиабатического процесса охлаждения воздуха по [7] стр68:
)Задаемся для летнего периода а для зимнего ;
Принимаем температуру воздуха из душирующего патрубка:
) Определяем площадь душирующего патрубка:
Так как для близких значений не существует принимаем искусственное охлаждение.
) По той же методике для политропного процесса находим расчетную площадь душирующего патрубка:
По найденному сечению по [7] табл3.1 определяем и тип душирующих патрубков ПДв-5;
) Проводим поверочный расчет при заданной конструкции воздуховода при условиях:
т-коэффициент изменения скорости воздуха по оси струи [7] табл32;
п-коэффициент изменения температуры или концентрации вредных веществ
) Определяем количество воздуха через один душирующий патрубок;
Принимаем 17 душирующих патрубков ПДв-5 с расходом воздуха 2592 всего 44064.
4 Расчет производительности общеобменной вентиляции
Из условия разбавления газов паров пыли и влаги до допустимых концентраций
Количество воздуха которое необходимо подавать в помещение для обеспечения допустимых концентраций вредностей в воздухе помещений по [8] прил3 следует определять для двух периодов года на основании количества этих вредностей поступающих в помещение учитывая неравномерность распределения их по высоте помещения и удаления воздуха из рабочей зоны местными отсосами. Так как нет никаких данных о распределении вредностей в помещении принимаем равномерное их распределение.
Расчет производится по следующим формулам:
4.1 При борьбе с газами:
количество газа поступающего в цех грч;
концентрация этого газа в приточном воздухе (составляет 25% от ПДК)
4.2 При борьбе с и парами от покраски:
-для ремонтно-механического отделения по (70):
количество паров поступающих в цех мгч;
концентрация паров в приточном воздухе
концентрация паров в воздухе помещения
4.3При борьбе с влагой:
-для ремонтно-механического отделения:
влагоизбытки в помещении;
влагосодержание уходящего и приточного воздуха гркг (см диаграмму);
Так как воздухообмен должен быть равен большему из значений принимаем:
для ремонтно-механического отделения:
для кузнечного цеха:
4.4. Расчет воздухообмена «по местным отсосам»
Если в помещении имеются местные отсосы и система душирования то уравнение воздушного баланса имеет вид:
где - количество воздуха подаваемое местной приточной вентиляцией кгч;
- количество воздуха поступающего через открытые проемы помещения кгч;
- количество воздуха удаляемое местными отсосами кгч;
- минимальное количество воздуха удаляемого из верхней зоны при наличии местных отсосов кгч принимаемое менее 6 м³ч на 1 м² пола помещения т.е или .
Зададимся условиями и принимаем больший из них.
определяем по температурному градиенту для кузнечного цеха (9);
К- температурный градиент для кузнечного цеха;
Н- расстояние от пола до центра вытяжного отверстия;
для ремонтно-механического отделения:
Так как в ремонтно-механическом отделении расход приточного воздуха по местным отсосам меньше чем требуемый расход приточного воздуха по ксилолу принимаем расход приточного воздуха по ксилолу:
Тогда минимальный расход вытяжного воздуха из верхней зоны равен:
Тогда как расход приточного воздуха по местным отсосам меньше приточного воздуха по местным душам принимаем больший из них.
Для данного количества приточного воздуха по уравнению теплового баланса проверим допустима ли температура рабочей зоны.
Полученные значения заносим в табл.15.
4.5. Расчет количества общеобменного притока по ассимиляции теплоизбытков
Для определения воздухообмена по теплу решаем совместно уравнения воздушного и теплового баланса:
- уравнение воздушного баланса:
- уравнение теплового баланса:
где - количество воздуха удаляемое из верхней зоны помещения;
- температура воздуха на выходе из душирующего патрубка ºС;
- температура приточного воздуха ºС;
Q – теплоизбытки в помещении из расчета поддержания в нем постоянной принятой по нормам температуры рабочей зоны кДжкг;
- температура воздуха рабочей зоны ºС;
- температура воздуха в верхней зоне помещения ºС.
Это выражение подставляем в уравнение (43):
Для определения определяем по температурному градиенту для кузнечного цеха;
Для определения воздухообмена в ХП из уравнения (74) выражаем задаваясь воздухообменом по «местным отсосам» т.е.
Так как а то по [3]. стр 22 осуществляем подачу приточного воздуха механическим путем для этого ориентировочно зададимся
Совмещая уравнения воздушного баланса и уравнение теплового баланса находим расход приточного воздуха и минимальный расход удаляемый из верхней зоны для .
Для данной температуры воздуха целесообразно подавать приточный воздух механической вентиляцией.
Полученная величина записана в табл. 15 остальные величины сведены в табл.16
Расчет потребного воздухообмена помещения
Параметры внутреннего воздуха
Потребный воздухообмен кгч
Принятый воздухообмен
Фактическая кратность
для разбавления вредностей до ПДК
для компенсации м.о. и вытяжки из верхней зоны
Расчет аэрации для теплого периода года производим в следующей последовательности:
Определяем температуру удаляемого воздуха:
Определяем среднюю температуру по объему здания:
Задаемся соотношением площадей приточных и вытяжных отверстий: .
Определяем расстояние от центров вытяжных и приточных отверстий до центра нейтральной плоскости.
Проемы нижнего яруса открываем на 13.
Расстояние от центра верхних проемов до нейтральной плоскости т.е. до плоскости нулевого внутреннего избыточного давления определяем по формуле:
где - коэффициенты расхода соответственно для приточных и вытяжных проемов определяемые по [9] табл. 5.1.
Для приточных отверстий при одинарной среднеподвесной створке при угле открытия α = 90º ; для вытяжных отверстий (фонаря) при двойной створке (обе створки верхнеподвесные) при угле открытия α = 45º .
- соответственно плотность удаляемого и приточного воздуха кгм³.
Определяем перепады давлений в каждом из проемов:
где - соответственно перепады давлений для приточных и вытяжных отверстий Па;
g – ускорение свободного падения g = 981 мс².
Определяем скорости воздуха в приточных и вытяжных проемах по формулам:
Определяем требуемые площади приточных и вытяжных проемов и сравниваем их с фактическими :
где 2– количество окон нижнего яруса;
– высота окон нижнего яруса м;
– ширина окон нижнего яруса м;
– часть окна открываемая для притока воздуха.
где 2 – количество створок аэрационного фонаря;
– высота створок аэрационного фонаря м;
– ширина створок аэрационного фонаря м.
где 1 (11)– количество окон нижнего яруса;
(28) – ширина окон нижнего яруса м;
где 1(11) – количество створок аэрационного фонаря;
(28) – ширина створок аэрационного фонаря м.
Следовательно фактические площади приточных и вытяжных отверстий достаточны для обеспечения аэрации в нужных количествах в летний период.
В зимний период года аэрацию не применяют и подают приточный воздух механической вентиляцией
6. Составление воздушного баланса помещений
После определения необходимого воздухообмена для помещения кузнечного цеха для ТП и ХП составляем воздушный баланс который представлен в табл. 9.
Количество организованного притока равно количеству организованно-удаляемого воздуха.
Воздушный баланс помещения
Расчет воздухораздающих устройств
Выбор воздухораздающих устройств производят по [7 табл. 3.1].
К установке в ремонтно-механическом отделении для подачи приточного воздуха в ХП с верху вниз принимаем воздуховоды перфорированные типа ВПК-2 №16 с
Начальная скорость воздуха в расчетном сечении на выходе из воздухораспределителя составит:
где - максимальная скорость движения воздуха в струе мс принимаемая по [1] для постоянных рабочих мест находящихся вне пределов прямого воздействия приточной струи
коэффициент смешения воздушных струй по [9] рис. 831;
коэффициент неизотермичности воздушных струй по лит [9] рис. 831;
Коэффициент живого сечения перфорированной панели;
разность температур приточной струи и температуры рабочей зоны;
d- диаметр отверстий 001м;
- коэффициент перехода от нормируемой скорости воздуха к максимальной;
расчет считается законченным.
Для кузнечного цеха принимаем пристенные воздухораспределители типаВПЭП:
Принимаем максимальную площадь пристенной панели и условно принимаем два воздухораспределителя ВПЭП-23.
) Находим максимальную площадь квадратного участка которую может обслужить один воздухораспределитель:
) Находим минимальное расстояния между двумя воздухораспределителями при нагрузке более 5000:
) Находим минимальное расстояние между воздухораспределителем и стеной при удельной нагрузке более 5000:
) Минимальное расстояния между воздухораспределителем до рабочего места при удельной нагрузке более 5000
Компоновка систем местной общеобменной механической вентиляции
При помощи местной механической вентиляции обозначенной на чертежах как П-2 П-3 воздух сосредоточенными струями подается в рабочую зону душирующими патрубками ПДв-5. Расстояние между патрубком и расчетной точкой на рабочем месте 27м.
С помощью приточной общеобменной системы вентиляции с механическим побуждением подача приточного воздуха осуществляется рассредоточено в рабочую зону помещения через воздухораспределитель ВПЭП-23.
Подача приточного воздуха предусмотрена так чтобы воздух не поступал через зоны с большим загрязнением вредностями в зоны помещения с меньшим загрязнением.
Воздухораспределители размещены по краям несущих стен цеха и подвешены на высоте 1м от пола.
На чертежах системы общеобменной механической вентиляции обозначены П-4.
Аэродинамический расчет вентиляционных систем
Аэродинамический расчет производим для систем приточной П-3 и вытяжной В-6 вентиляции.
Общие потери давления в системе воздуховодов:
где R – потери давления на трение на расчетном участке сети Па принимаемые по [3 табл. 12.17];
z – потери давления на местные сопротивления на расчетном участке сети Па определяемые по формуле:
Σ – сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке воздуховода определяемые по [7] табл9.3
- динамическое давление Па определяемое по [9] табл12.17.
Рекомендуемые скорости движения воздуха приведены в [3 табл. 12.15]. При механическом побуждении для магистральных воздуховодов в производственных зданиях допустимые скорости движения воздуха составляют до 12 мс в ответвлениях – 6 мс.
При невозможности увязки потерь давления по ответвлениям воздуховодов в пределах 10% устанавливают дроссель-клапан преимущественно на ответвленных участках выбор которых производится по [9] табл12.51.
Аксонометрические схемы П-3 и В-6 с указанием расходов воздуха и длин участков показаны ниже.
Расчет коэффициентов местных сопротивлений на расчетных участках сведен в табл.17 аэродинамический расчет систем П-3 и В-6 в табл.18.
1.1 Невязка между ветвями 9-2 и 1-2 приточной системы П-3 составляет 24% поэтому на участке 10-3 устанавливают круглую пластину.
Коэффициент местного сопротивления дроссель-клапана:
На участке 1-2 к установке принимаем круглую диафрагму диаметром 435 мм.
1.3 Невязка между ветвями 1-2-3-4-5 и 12-5 приточной системы П-3 составляет 72% поэтому на участке 12-5 устанавливают круглую пластину.
На участке 12-5 к установке принимаем круглую диафрагму диаметром 385 мм.
1.4 Невязка между ветвями 1-2-3-4-5-6 и 13-6 приточной системы П-3 составляет 58% поэтому на участке 13-6 устанавливают круглую пластину.
На участке 13-6 к установке принимаем круглую диафрагму диаметром 385 мм.
1.5 Невязка между ветвями 1-2-3-4-5-6-7 и 14-7 приточной системы П-3 составляет 93% поэтому на участке 14-7 устанавливают круглую пластину.
На участке 14-7 к установке принимаем круглую диафрагму диаметром 370 мм.
2.1 Невязка между ветвями 1-2 и 6-2 вытяжной системы В-6 составляет 18%.
Согласно [3 табл. 12.51] на участке 6-2 к установке принимаем круглую диафрагму диаметром 319мм.
2.2 Невязка между ветвями 1-2-3 7-3 вытяжной системы В-6 составляет 54%.
Согласно [3 табл. 12.51] на участке 7-3 к установке принимаем круглую диафрагму диаметром 293мм.
2.3 Невязка между ветвями 1-2-3-4 8-4 вытяжной системы В-6 составляет 91%.
Согласно [3 табл. 12.51] на участке 8-4 к установке принимаем круглую диафрагму диаметром 280мм.
Расчет коэффициентов местных сопротивлений
Вид местного сопротивления
Патрубок душирующий типа ПДв-5 α=30º
Патрубок душирующий типа ПДв α=30º
Тройник на ответвление 90º
Аэродинамический расчет вентиляционных систем П-3 и В-6
Количество воздуха L м³ч
Скорость движения воздуха v мс
Потери давления на трение на 1 м R
Потери давления на трение на всем участке Rl
Динамическое давление
Потери давления на местные сопротивления
Общие потери давления на участке Rl+z
Номер и индекс вент. установки
Производительность L м³ч
Развиваемое давление Р Па
Число оборотов n обмин
Выбор вентиляционного оборудования
1. Выбор типа и числа приточных камер
В курсовом проекте запроектированы четыре приточные системы: П-2 и П-3 – для душирования рабочих мест П-1 и П-4 – для общеобменной приточной системы вентиляции.
Приточные камеры систем П-2 и П-3 выполнены с полным набором секций а именно они состоят из вентагрегата соединительной оросительной двух калориферных и приемной секций с фильтром в которых осуществляется очистка нагрев воздуха политропным процессом. Приточные камеры систем
П-1 и П-4 выполнены без оросительных секций.
Приточные камеры систем П-1 и П-2 П-3 принимаем правого исполнения а для системы П-4 левого.
При проектировании приточных камер предусмотрены проходы по периметру камеры для монтажа и обслуживания монтажные проемы в строительных конструкциях здания для монтажа камер.
Выбор типа приточных камер производим по производительности по воздуху и заносим в табл. 19.
Выбор типа приточных вентиляционных камер
Наименование системы
Требуемое количество воздуха в период года м³ч
Производительность приточной камеры м³ч
Выбранный тип камеры
3. Выбор калориферов
)Требуется определить: число рядов и тип калорифера нагревающего воздух с наружной температурой -41 до конечной температуры 8 максимальное количество нагреваемого воздуха 25920 мч или 31104кгч параметры теплоносителя вода с подающей и обратной температурой 150-70 градусов.
Для того чтобы не ставить калорифер 2-го подогрева применяем схему байпасирования приточного воздуха.
В поперечном сечении типового кондиционера ПК-30 устанавливаются калорифер первого подогрева типа КВС-12.
) Технические характеристикам калориферной секции определяем по :
- общее живое сечение для прохода воздуха для калорифера 1-го подогрева:
-живое сечение для прохода теплоносителя для калорифера 1-го подогрева:
) Определяется массовая скорость воздуха:
)Определяется расход тепла на подогрев приточного воздуха:
) Определяем скорость воды в трубках калорифера:
Q- расход тепла на подогрев приточного воздуха кДжч;
fт – живое сечение трубок для прохода теплоносителя;
Cв – удельная теплоемкость воды (кДжкг К);
– плотность воды (кгм);
) Определяем коэффициент теплопередачи по : К1 = 125 кДжмчС
) Определяем требуемую поверхность нагрева калориферной:
tср.т – средняя температура теплоносителя С;
tср.в – средняя температура воздуха С;
Q – расход тепла на подогрев приточного воздуха кДжч;
) Определяется запас поверхности нагрева калориферов секции по :
Запас поверхности нагрева водяных калориферов не должен превышать 10% от требуемой поверхности нагрева.
) Аэродинамическое сопротивление расходу воздуха секции по :
4. Выбор вентиляторов
Для вытяжных систем В-1 В-2 В-3 В-4 В-5 подбираем радиальные пылевые вентиляторы по производительности с учетом утечек воздуха в размере 10%. Для всех остальных приточных систем подбираем радиальные вентиляторы общего назначения согласно [10].
Расчет осуществляется по требуемой производительности которая осуществляется с учетом требуемого давления принимаемого.
- в приточных системах:
- потери давления в воздухозаборных решетках;
- суммарные потери давления в секциях приточных камер;
=30+1236х2+20+120=4172 Па; (99)
Сопротивление приемной секции = 30 Па;
Калориферной секции 1-го и 2-го подогрева = 1236 Па;
Сопротивление соединительной секции 20 Па;
Сопротивление в оросительной секции 120 Па;
- потери давления в сети на магистральных участках всасывающей и нагнетательной линий;
- в вытяжных системах:
-потери давления во всасывающем отверстии;
При выборе вентилятора КПД принимается при невязке 10% от максимального значения во избежание искажения рабочих характеристик вентилятора не рекомендуется принимать на всасывающей стороне отводов колен и ответвлений не менее 5-ти диаметров от всасывающего отверстия вентилятора а при неизбежности такого их размещения нужно учитывать понижение КПД вентилятора.
Подбор вентиляторов осуществляется по номограммам в зависимости от расхода воздуха и требуемого перепада давления. Вначале выбирается тип вентилятора затем двигатель необходимой мощности. Вытяжные вентиляторы выбираем только исходя из расходов воздуха.
Выбор вентиляторов для всех приточных и вытяжных систем сведен в табл.20.
5. Выбор пылеулавливающего оборудования
Согласно пояснениям к чертежам для системы В-2 устанавливаем рукавной пылеуловитель ФВК-60 производительностью по запыленному воздуху L=3800-4600 м³ч площадь поверхности фильтровальной ткани 60 м числом секций 6шт рукавов в секциях 18шт рукавов в фильтре 72шт сопротивление фильтра 80-90Па.
Техника безопасности при эксплуатации запроектированных систем вентиляции
При работе с подмостей или у проемов расположенных у перекрытий на высоте 1 м и более рабочие места должны иметь ограждения.
При одновременной работе в двух и более ярусах надо обязательно устраивать сетки козырьки или другие защитные устройства. Для переноски или хранения дюбелей болтов гаек и других мелких деталей работающие на высоте должны иметь индивидуальную сумку.
Монтажные проемы в стенах и перекрытиях оставленные для затаскивания оборудования после их использования следует закрывать сплошными настилами или передвижными ограждениями а после окончания монтажных работ указанные проемы заделывают.
Все слесари-вентиляционщики должны надевать предохранительные каски. Во время пуска вентагрегатов следует находиться в стороне от вентиляторов и ременных передач. Слесарю по монтажу категорически запрещается включать электродвигатели вентиляционного оборудования и присоединять приборы к электросети.
В период осмотра вентиляторов при их работе внутри вентиляционных воздуховодов и камер дежурный электромонтер должен полностью обеспечить систему и повесить табличку «Не включать – работают люди».
При обнаружении ударов подозрительного шума перегрева электродвигателей вибрации оборудования или прекращения подачи электроэнергии необходимо об этом сообщить дежурному электромонтеру.
Работы связанные с пуском и регулированием систем вентиляции разрешается производить при исправном оборудовании.
СниП 41.01-2003 «Отопление вентиляция и кондиционирование». – Госстрой России 2004 64 с.
Альбом по вредностям выделяющимся от технологического оборудования.
Методическое пособие «Вентиляция промышленного здания» часть.1-2.
СниП 23 – 01 – 99. Строительная климатология. М.: Госстрой России 2000 58 с.
СниП 23 – 02 – 2003. Тепловая защита зданий.
В.П.Титов «Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий – Москва. Стройиздат 1985.
Торговников Б.М. Табачников В. Е Ефанов Е. М. Проектирование промышленной вентиляции. Справочник. – Киев. Будiвельник 1983 256 с.
Злобинский Б.М. Производственная санитария. – М. 1964.
Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Часть II. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Под ред. И.Г. Староверова. - М.: Стройиздат 1978 509 с.
Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Часть 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Книга 2. Под. Ред. Н.Н.Павлова. – М.: Стройиздат 1992 319 с.
А.А. Пеклов «Кондиционирование воздуха» Киев. Главное издательское объединение 1978 325с.
Р.В. Щекин «Справочник по теплоснабжению и вентиляции» книга 2 Киев 1976г С 350.