Проект отопления и вентиляции: гальванического цеха, г. Перьм

Содержание

1. Расчётные параметры возду-ха

1.1. Расчётные параметры наружного возду-ха

1.2. Расчётные параметры внутреннего возду-ха

1.3. Выбор теплоносителя для систем отопления и вентиля-ции

2. Технологический процесс в гальваническом це-хе

3. Тепловой баланс помеще-ния

3.1. Теплопоступления в помеще-нии

3.1.1. Теплопоступления от солнечной радиа-ции

3.1.2. Поступления теплоты через заполнение световых проё-мов

3.1.3. Теплопоступления от лю-дей

3.1.4. Теплопоступления от электрооборудова-ния

3.1.5. Теплопоступления от оборудова-ния

3.1.6. Теплопоступления от остывающего материа-ла

3.1.7. Теплопоступления от нагретых поверхностей ванны и сушильной каме-ры

3.1.8. Теплопоступления от систем отопле-ния

3.2. Потери теплоты в помеще-нии

3.2.1. Потери теплоты помещения с учётом инфильтрации возду-ха

3.2.2. Потери теплоты на нагрев врывающегося возду-ха

3.2.3. Потери теплоты на нагрев ввозимого материа-ла

3.2.4. Потери теплоты на нагрев транспорта

3.2.5. Потери теплоты на испарение вла-ги

3.3. Таблица теплового балан-са

4. Воздушный баланс помеще-ния

4.1. Устройство вентиляции гальванического це-ха

4.2. Выбор устройств локализующей вытяжной вентиля-ции

4.3. Определение объёмов удаляемого воздуха местными отсоса-ми

4.4. Выбор систем локализующей вытяжной вентиля-ции

4.5. Расчёт общеобменной приточной и вытяжной вентиля-ции

4.5.1. Теплый пери-од

4.5.2. Переходный пери-од

4.5.3. Холодный пери-од

4.6. Таблица воздушного балан-са

5. Воздухораспределение в помещении це-ха

6. Расчёт калорифера приточной системы вентиля-ции

7. Аэродинамический рас-чёт

8. Подбор оборудова-ния

9. Мероприятия по борьбе с шумом и вибрацией вентиляционных устано-вок

10. Мероприятия по защите атмосферного возду-ха

11. Мероприятия по защите калориферов от заморажива-ния

12. Автоматиза-ция

13. Мероприятия по обеспечению требований пожаровзрывобезопасно-сти

14. Расчёт системы отопле-ния

14.1. Расчёт нагревательных прибо-ров

14.2. Гидравлический рас-чёт

Список литерату-ры

Приложения

Для категории работ IIА (физические работы средней тяжести) по [1.пр.2] принимаются допустимые нормы температуры, относительной влажности и подвижности воздуха на постоянных рабочих местах:

Теплый период: tв=25°С; скорость движения воздуха не менее 0,4 м/с; относительная влажность воздуха не более 75%.

Холодный период: tв=17°С; скорость движения воздуха не менее 0,3 м/с; относительная влажность воздуха не более 75%.

1.3. Выбор системы отопления и параметров теплоносителя

В гальванических цехах отсутствуют значительные выделения теплоты, по-этому необходимо устройство отопления.

В помещениях большого объема устраивают воздушное отопление, совмещенное с подачей приточного воздуха.

Так как имеются постоянные рабочие места, расположенные на расстоянии менее 2м (см. задание на проектирование) от окон в наружных стенах, то устанавливаются местные нагревательные приборы для защиты работающих от ниспадающих потоков холодного воздуха. Согласно [1,пр. 11] принимается водяная система отопления при температуре теплоносителя на подающем и обратном трубопроводе t1=150°С и t2=70°С соответственно. В качестве системы отопления принимается двухтрубная система с нагревательными приборами чугунными радиаторами МС 140АО. В цехе принимается безэлеваторная система отопления.

Расчет количества нагревательных приборов и числа секции в них приводится в п.14.

Для предупреждения попадания в цех потоков холодного воздуха через ворота в наружных стенах предусмотрена воздушно-тепловая завеса.

2. Технологический процесс в гальваническом цехе

Основой технологии гальванических цехов является нанесение защитных покрытий на поверхности изделий различного назначения.

Мероприятия по предварительной обработки поверхности изделий (до нанесения покрытий) обычно проводятся в специальных помещениях и заключаются в механической, химической или электрохимической обработки поверхности изделий.

Технологический процесс цехов гальванических покрытий обычно характеризует следующий комплекс мероприятий:

1. Подготовка (очистка) поверхности изделий:

1) Механическая обработка (обдирка, шлифование, голтовка, карцовка, использование пескоструйных и дробеструйных камер и т.п.);

2) Химическое или электрохимическое обезжиривание изделий в органических растворителях, в растворах щелочей или солей щелочных металлов с последующей промывкой в горячей воде. Обезжиривание может не применяться при условии предварительного отжига изделий;

3) Травление и декапирование изделий в растворах кислот и щелочей для удаления окислов и других загрязнений.

2. Нанесение покрытий в гальванических ваннах с последующей обработкой поверхности изделий (промывка в чистой проточной или нагретой воде для удаления следов электролита, сушка, полирование при декоративном покрытии и т.п.).

В гальванических цехах нанесение металлических покрытий на изделия имеет целью придание их поверхностям специфических свойств. Например, осу-ществляется:

a) Защита от атмосферной коррозии.

Для стали в этом случае применяют цинкование, кадмирование (в условиях морского климата), фосфатирование, оксидирование, меднение и латунирование, для меди и ее сплавов - никелирование, меднение, оксидирование;

b) Защитно-декоративная обработка.

Для стали, цинковых и алюминиевых сплавов применяют никелирование и хромирование, для меди и ее сплавов - никелирование, серебрение или золочение;

c) Защита от коррозии в жидких средах.

Для изделий, находящихся в водопроводной воде, применяют цинкование, в морской воде кадмирование, в щелочных растворах - никелирование, в растворах серной кислоты, сернокислых и сернистых соединений - свинцевание, для тары под пищевые продукты лужение, для хранилищ бензина или керосина - цинкование;

d) Повышение износоустойчивости изделия.

Достигается оно хромированием, никелирование или железнением поверхности.

При обработке поверхностей изделий основным оборудованием являются ванны для обезжиривания, травления, нанесение покрытий, декапирования и т.д. При указанных операциях и при нанесении гальванических покрытий в воздух помещений выделяются различные вредности в виде паров, газов и полых капель (с выделением водорода). Так, травление черных металлов про-изводится в серной и соляной (реже в азотной) кислотах, цветных металлов - в азотной (реже плавиковой) кислоте, алюминия - в растворах щелочей. После основных процессов (обезжиривание, травление, нанесение защитных и декоративных покрытий) изделия должны промываться в специальных ваннах промывки.

В зависимости от химического состава раствора все процессы, протекающие в травильных и гальванических ваннах, можно разделить на три основных группы, кислые, щелочные и цианистые.

К кислым процессам относятся травление, декапирование и нанесение

ряда гальванических покрытий, протекающих в кислой среде, как-то цинкова-ние, никелирование, меднение, лужение, хромирование, свинцевание. К щелочным процессам относятся обезжиривание, щелочное лужение, воронение. К процессам с выделением ядовитого цианистого водорода относятся: цинкование, меднение, кадмирование, серебрение и пр., а также некоторые виды травления и декапирования.

4. Воздушный баланс помещения

4.1. Устройство вентиляции гальванического цеха

Технологические процессы в гальванических цехах сопровождаются выделениями вредных веществ в атмосферу. Удаление из цеха вредных веществ осуществляются в местах их выделения через местные отсосы, встраиваемые в производственное оборудование или пристраиваемые к нему.

Местные отсосы от ванн для обезжиривания деталей органическими растворителями, от ванн для цианистых процессов, процессов хромирования и никелирования следует объединять в самостоятельные системы. От ванн холодной и горячей промывки вытяжку не устанавливают, кроме ванн промывки после травления в азотной кислоте. Баки, сборники, мерники для растворения кислот, щелочей и солей необходимо снабжать крышками. Количество воздуха, удаляемого через местные отсосы от них, определяется скоростью всасывания через неплотности 0,7 м/с при холодных и 1 м/с при нагретых растворах.

Системы местных отсосов от ванн с цианистыми растворами, азотной и соляной кислотами должны иметь резервные вентиляторы с автоматическим включением их при остановке основного.

Приточная вентиляция во всех основных отделениях гальванических и травильных цехов предусматривается механической и рассчитывается на полную компенсацию воздуха, удаляемого местной и общеобменными вытяжными системами, в течение всего года. Из общего объема притока часть его, примерно 5%, подается в смежные помещения, не имеющие токсических выделений и пыли для создания подпора в них. Основной объём подают в верхнюю зону рассеянно перфорированными воздуховодами ВПК 2.00.000 - 02, 4 шт. В проекте принято две системы приточной общеобменной вентиляции, одна из которых работает круглосуточно.

4.2. Выбор устройств в локализующей вытяжной вентиляции

Для удаления воздуха от гальванических ванн применяются двубортовые местные отсосы опрокинутого типа. Местные отсосы установлены у ванн, со-держащих вредности (Кт ≥1 - коэффициент токсичности выделяющихся с поверхности раствора вредных веществ). Местный отсос устанавливается по длинной стороне ванны, что обеспечивает лучшее улавливание вредных веществ.

4.4. Выбор систем локализующей вентиляции

В системах вытяжной вентиляции (B3, B4, В5) применяются двубортовые опрокинутые отсосы конструкции ГПИ «Проектпромвентшяцш» 900*450 . Вытяжные системы, удаляющие воздух, содержащий пары щелочи и воды объединяются в единую систему, хромовый ангидрит, цианистый водород удаляются по раздельности. Вытяжные вентиляторы местной системы находятся на крыше здания. Прокладку воздуховодов ведут с уклоном 0,0050,1 к вентилятору и делают отвод влаги из него. Следует учитывать, что в бортовых отсосах и воздуховодах вытяжных систем осаждаются аэрозоли и соли; для очистки от них необходимо предусматривать люки и разборные соединения.

9. Мероприятия по борьбе с шумом и вибрацией вентиляторных устано-вок

Уровень шума является существенным критерием качества систем вентиляции, что необходимо учитывать при проектировании.

Для снижения шума самого источника необходимо:

- стремиться к тому, чтобы при заданном объемном расходе и сопротивлении сети вентилятор работал в режиме максимального КПД;

- не устанавливать вентилятор с запасом по давлению;

- делать плавный повод воздуха к входному патрубку вентилятора;

- особое внимание обращать на балансировку рабочего колеса вентилятора;

- скорость движения воздуха в системах воздуховодов не превышают допустимых.

В общем случае для обеспечения хорошей звукоизоляции рекомендуется следующее:

- виброизолировать вентиляционные агрегаты с помощью пружинных амортизаторов;

- воздуховоды присоединены к вентиляторам через гибкие вставки;

- применять звукопоглощающие облицовки для снижения уровня шума в самих вентиляционных камерах;

- для строительных конструкций использовать конструкции повышенной звукоизоляции; применять «плавающие» конструкции пола в вентиляционных камерах.

11. Мероприятия по защите калориферов от замораживания

При применении в качестве теплоносителя воды для предупреждения ее замерзания в калориферах площадь поверхности нагрева необходимо принимать с запасом, не превышающим 10%. При этом предусматривают:

1) Скорость воды в трубках калориферов не должна быть менее 0,12 м/с;

2) Калориферы с вертикальными трубками необходимо устанавливать строго вертикально, а с горизонтальными - строго горизонтально во избежание скопления в них воздуха;

3) При теплоносителе - воде калориферы рекомендуется соединять по прямоточноперекрестной схеме: подавать теплоноситель в первый ряд калориферов по ходу воздуха и удалять из последнего ряда;

4) Во всех верхних точках обвязки следует устанавливать воздухосборники, а не воздушные краны;

5) Автоматическая защита калориферов от замораживания должна осуществляться при выключенной системе, если возможно проникновение в калорифер воздуха с отрицательной температурой, и при работающей системе, если возможно падение давления или нарушение температурного графика сетевой воды при отрицательной температуре воздуха, поступающего в калорифер.

12. Автоматизация

Уровень автоматизации и контроля систем следует выбирать в зависимости от технологических требований и экономической целесообразности.

Приборы контроля следует устанавливать для измерения: в системах при-точной вентиляции - температуры наружного и приточного воздуха, пара-метры теплоносителя, гидравлическое сопротивление фильтра; в абонентских тепловых вводах с безэлеваторным присоединением - температуры и давления воды в подающем трубопроводе тепловой сети; давление на входе и выходе из системы отопления, температуры обратной воды из системы отопления. Датчики контроля и регулирования параметров воздуха следует размещать в характерных точках в обслуживаемой зоне помещения в местах, где они не подвергаются влиянию нагретых или охлажденных поверхностей и струй приточного воздуха.

Необходимо предусматривать автоматическую защиту калориферов от замораживания. В системах вентиляции блокируются исполнительные механизмы клапанов наружного и удаляемого воздуха. Автоматическое блокирование вентиляторов систем местных отсосов, не имеющих резервных вентиляторов, с технологическим оборудованием должна обеспечивать остановку оборудования при выходе из строя вентилятора, а при невозможности остановки технологического оборудования — включение аварийной сигнализации.

Для электродвигателей вентиляторов воздушно-тепловой завесы предусматривается блокировка с механизмом открывания ворот, обслуживаемых завесами. Включение воздушной завесы следует блокировать с открыванием ворот, дверей и технологических проемов.

Автоматическое отключение завесы следует предусматривать после закрытия ворот, дверей или технологических проемов и восстановления нормируемой температуры воздуха помещения, предусматривая сокращение расхода теплоносителя до минимального, обеспечивающего незамерзание воды.

13. Мероприятия, обеспечивающие условия пожаровзрывобезопасно-сти

Системы вентиляции при несоблюдении действующих противопожарных норм проектирования могут быть причиной пожаров и взрывов, а также способствовать быстрому распространению огня и дыма по зданию. Поэтому при проектировании системы вентиляции необходимо предусматривать комплекс инженерных решений, направленных на предотвращение воздействия на людей дыма и токсичных продуктов, образующихся при пожаре. К таким решениям относятся: выбор систем вентиляции в зависимости от категории помещения по взрывной и пожарной опасности, конструктивные мероприятия, проектирование аварийной и противодымной вентиляции, повышенные требования к воздуховодам, оборудованию, его размещению, а также автоматическая блокировка вентиляционных систем с установками пожаротушения и сигнализации.

Воздуховоды следует проектировать из негорючих материалов.

Транзитные воздуховоды и коллекторы после пересечения перекрытия или противопожарной перегородки обслуживаемого или другого помещения на всем протяжении до помещения для вентиляционного оборудования следует предусматривать с пределом огнестойкости не менее 0,5 ч.

Места прохода транзитных воздуховодов через стены, перегородки и перекрытия зданий (в том числе в кожухах и шахтах) следует уплотнять негорючими материалами, обеспечивая нормируемый предел огнестойкости пересекаемого ограждения.

Необходимо применять искрозащитные или искробезопасные вентиляторы и электродвигатели или эжекционное побуждение, например, в системах вытяжной вентиляции участков обезжиривания в органических растворителях; не следует объединять в 1 вытяжной вентиляционной системе отсосы воз-духа с примесями, которые могут образовать воспламеняющиеся смеси. Необходимо предусматривать устройства для отвода статического электричества. Следует применять системы с небольшим числом местных отсосов, вентиляционные камеры необходимо изолировать от соседних помещений огнестойкими

ограждениями.

6 чертежей1.dwg