Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Филиал ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»
в г. Смоленске
Кафедра: пищевой инженерии
Специальность: пищевая инженерия малых предприятий
Курсовой проект
по курсу «Аспирация и вентиляция пищевых производств»
ТЕМА: «Проектирование аспирационных и вентиляционных установок и сетей»
Группа
Студент
подпись Фамилия И. О.
Преподаватель к.т.н., доцент
уч. звание, должность подпись Фамилия И. О.
« » 2012 год
Смоленск 2012
Выбрать оборудование из прилагаемой литературы не менее 4-6 позиций и создать производственную и аспирационную линию.
Оборудование разместить в пятиэтажном здании с размерами цехов:
высота этажей Н1=8000 мм;
Н2=8000 мм;
Н3=5500 мм;
Н4=5000 мм;
Н5=3000 мм;
ширина этажа В=15000 мм;
длина этажа А=20000 мм.
Офисное помещение располагать произвольно на 5-м этаже. Объем помещений: комната 1-200 м3, комната 2-180 м3, комната 3-90 м3, сан. узел-10 м3. Потребляемая мощность светильников 150 Вт, компьютеров и мониторов 250 Вт.
Оборудование размещено на 2,3,4 этажах.
Вид оборудования: оборудование крупяных заводов.
|
[1] ЗАДАНИЕ [2] СОДЕРЖАНИЕ [3] ВВЕДЕНИЕ
[4]
[5] [6] 3. КОМПАНОВКА АСПИРАЦИОННОЙ СЕТИ
[7] [8] 5. ПОДБОР ВЕНТИЛЯТОРА
[9]
[10]
[11] [12] 9. ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ПОДБОР ВЕНТИЛЯТОРА
[13] [13.1] 10.1 Расчет теплопоступлений [13.2] 10.2 Расчет воздухообмена в помещении. [13.3] 10.3 Расчет трассы для вентиляции
[14] [15] [16] СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ |
ПРИЛОЖЕНИЕ…………………………………………………………………………………………………………………..62
В различных отраслях промышленности под пылью понимают вид аэрозоля, т.е. дисперсную систему, состоящую из мелких твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии в газовой среде.
В промышленности к производственной пыли относят мелкие и легкие органические и неорганические твердые частицы, которые выделились в производственное помещение из зерновой или крупяной массы при перемещении, обработке и переработке зерна, круп, а также различных сыпучих компонентов комбикормов. Причем к пыли относят не только частицы, взвешенные в воздухе (аэрозоль), но и частицы, осевшие на поверхности оборудования и строительных конструкций здания (аэрогель).
Особенно большое количество пыли образуется при переработке зерна, круп в машинах ударного действия. В этих машинах иногда могут возникать повышенные взрывоопасные концентрации пыли, которые устраняются аспирированием оборудования.
Пыль, проникая через неплотности корпусов оборудования в воздух помещения, повышает его запыленность, ухудшает условия работы человека, снижает производительность труда, повышает трение и износ в машинах, способствует возникновению пожаров, пылевых взрывов и т.п.
Состав пыли зависит от ее происхождения. Промышленная пыль состоит из тех же продуктов и веществ, которые перерабатывают на данном предприятии.
Размеры частиц пыли колеблются в широких пределах - от долей микрометра до 250 мкм. В размольных отделениях мукомольных заводов преобладает мелкая пыль (70 - 80 % с размером частиц меньше 3 мкм).
Вредность пыли зависит от ее размеров и химического состава. Мелкая пыль с размером частиц 5-10 мкм - самая опасная для здоровья человека. Химический состав пыли в большой степени определяет ее вредность, которую оценивают по содержанию диоксида кремния (кремнезема).
Установлено, что для сохранения здоровья людей содержание пыли в
воздухе производственных помещений не должно превышать пределов, установленных ГН 2.2.5.686-98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Гигиенические нормативы»
Одна из основных задач, решаемых с помощью вентиляционных и аспирационных установок - обеспечение чистоты воздуха по запыленности, не превышающей эти пределы.
Крупяной завод представляет собой пятиэтажное здание. Оборудование расположено на третьем и четвертом этажах. Все оборудование, которое необходимо аспирировать представлено в табл.1.
Таблица 1.
Аспирируемое оборудование.
|
№ п/п |
Наименование аспирируемого оборудования |
Количество |
Этаж установки |
Расход воздуха, м3/ч |
Потери давления в машине, Па |
|
|
На одну машину |
На все машины |
|||||
|
1 |
Крупоотделитель БКО |
2 |
2 |
600 |
1200 |
80 |
|
2 |
Падди-машина ТА-1x10Е |
3 |
3,4 |
320 |
960 |
50 |
Следовательно, расход воздуха по 2-му этажу Qобщ=1200 м3/ч.
Расход воздуха по 3-му этажу Qобщ=640 м3/ч.
Расход воздуха по 4-му этажу Qобщ=320 м3/ч.
Общий расход воздуха Qобщ=2160 м3/ч.
Рассчитаем кратность воздухообмена 2-го этажа.
, где
Qобщ2 – общий расход воздуха, м3/ч;
Vn2 – внутренний объем всех рабочих помещений цеха, м3;
, где
а – длина, 20 м;
в – ширина, 15 м;
h –высота, 8 м.
м3,
обмена в час.
Рассчитаем кратность воздухообмена 3-го этажа.
, где
м3,
обмена в час.
Рассчитаем кратность воздухообмена 4-го этажа.
, где
м3,
обмена в час.
Т.к. величина обмена не велика, то нет необходимости считать рециркуляцию, следовательно проектируем сеть с выбросом очищенного воздуха в атмосферу.
Для повышения технико-экономических показателей и эксплуатационной надежности аспирационных установок необходимо объединять оборудование в сети. В нашем случае целесообразно все аспирируемое оборудование объединить в одну сеть, так как выполняются все принципы компоновки:
1) технологический принцип не оказывает влияния на число сетей, поскольку пыль во всем оборудовании одинакова или близка по качеству.
2) одновременности работы: все оборудование работает одновременно;
3) пространственный: аспирируемое оборудование в цеху близко расположено друг к другу;
4) температурный: оборудование имеет одинаковую температуру воздуха.
По табл. 1 полезный расход воздуха в сети Qобщ= 2160 м3/ч.
Вид пылеуловителя принимают в зависимости от типа выбранной сети и характеристики пыли. Например, на элеваторах и в зерноочистительных отделениях мукомольных заводов и крупозаводов в сетях с выбросом воздуха наружу применяют батарейные установки циклонов 4БЦШ, как более простые и надежные в эксплуатации.
По расходу воздуха в циклоне подберем размеры пылеуловителя и определим его сопротивление
Циклоны подбирают по расходу воздуха в циклоне:
м3/ч
Принимаем циклон 4БЦЩ-275.
Определим площадь входных отверстий В=330 мм Г=120 мм.
м2
Скорость входа воздуха в циклон:
м/с
Определим сопротивление циклона:
ρ=1,25 кг/м3 – плотность воздуха.
ξ=5 – коэффициент сопротивления циклона [1. с.86].
Па
Для того чтобы спроектировать трассу воздуховода на чертеже об щего проведем предварительный подбор вен тилятора по расходу воздуха и ориентировочному давлению вентилятора.
Расход воздуха в сети, перемещаемого вентилятором Qв, определим с учетом полезного расхода Qсети и подсосов воздуха в сети Qподс, т.е.
,
,
где Q1 – подсос воздуха в воздуховодах, ориентировочно равный 5% полез ного расхода Qсети, м3/ч;
Q2 – подсос в циклонах, м3/ч; для циклона 4БЦЩ-300 равен 150 м3/ч.
Qв=2160+(0,05·2160)+150=2418 м3/ч.
Ориентировочное давление вентилятора, равное ориентировочному сопротивлению сети, принимают равным 1800…2000 Па [1, с. 137]. Возьмём =1800 Па.
По найденному расходу воздуха Qв = Qсети = 2418 (м3/ч) и ориенти ро воч но му давлению вентилятора =1800 (Па) по аэродинамическим харак те рис тикам предварительно подберем вентилятор с максимальным КПД.
Примем вентилятор радиальный В.Ц.5-35-4.01.
Размеры всасывающего и выхлопного отверстий соответственно равны Dвх=174 мм, и авыххввых=175х138 мм.
Зная размеры циклона и вентилятора, определяем место их установки. Устанавливаем вентилятор и циклон на свободные места в цехе, близко друг к другу, предусмотрев нормальные проходы для удобства обслуживания не менее 1 метра. Циклон устанавливаем перед вентилятором и располагаем их на 4 этаже.
До начала проектирования трассы воздуховодов на чертежах общего вида цеха вычерчивают аспирируемое оборудование с размерами аспирационных отверстий и привязкой к главным осям. В начале проектирования трассы воздуховодов вычерчиванием конфузоры (отсасывающие патрубки) аспирируемого оборудования. После вычерчивания конфузоров на чертежах общего вида цеха проводим в осях трассу воздуховодов, руководствуясь определенными принципами, и выбираем окончательный оптимальный вариант, который вычерчивают в масштабе 1:50.
Для расчета аспирационной установки необходимо знать место рас положения аспирируемого оборудования, вентиляторов, пылеуловителей и расположение трассы воздуховодов. Сначала разобьем сеть на участки, вы делив главную магистраль и боковые параллельные участки. Главная магистраль состоит из участков: АБ-БВ-ВГ-ГД-ДЕ-ЕЖ-ЖЗ-ЗИ, и имеет 3 боковых: аБ, вд, бд, еГ. Результаты расчета сведены в таблицу А1 (ПРИЛОЖЕНИЕ 1).
Участок АБ
Зададимся скоростью движения воздуха на первом участке главной магистрали: V=9 м/с, Q=600 м3/ч. Определим диаметр воздуховода:
мм.
По расходу и скорости из приложения 7 [1, с. 206] найдем ближайший стандартный диаметр D=140 мм.
Уточним скорость по расходу и диаметру:
, где
S - площадь поперечного сечения воздуховода, м3
В приложении 7 [1, с. 206] наряду с диаметрами приведены и площади поперечного сечения стандартных воздуховодов, S=0,0153 м2
м/с
Динамическое давление и потери давления на единицу длины возду хо вода находим из прил. 7 по известным скорости и диаметру воздуховода: Нд=72,5 Па, R=11,0 Па/м. [1, с. 206]
Расчетная длина участка АБ представляет собой длину конфузора, прямых участков и отвода.
Определим размеры входного отверстия конфузора, исходя из площади входного отверстия:
, где
Vвх - скорость на входе в конфузор,
для крупяной пыли примем 1,0 м/с. [1, с. 32],
м2
Примем одну из сторон конфузора b=350 мм..
Длину конфузора определим по формуле:
;
где α - угол сужения конфузора, примем 450.
При диаметре D=140 мм длина конфузора
Коэффициент сопротивления конфузора определим из табл. 8 [1, с.66] в зависимости от lк/D>1 и α =450; следовательно ξ=0,09.
Вычислим длину отвода:
мм
Коэффициент сопротивления отвода возьмём из табл.10 [1] =0,15.
Расчетная длина участка АБ:
Потери давления по длине:
Rl = 11∙9,11= 101,2 Па.
Участок аБ
Коэффициенты сопротивления в тройнике определим при выравнивании потерь давления в проходном участке АБ и боковом аБ.
Диаметр бокового участка аБ определим по объемному расходу воздуха
600 м3/ч и скорости 10,9 м/с:
мм.
По расходу и скорости из приложения 7 [1, с. 206] найдем ближайший стандартный диаметр D=140 мм.
Уточним скорость по расходу и диаметру:
, где
S - площадь поперечного сечения воздуховода, м3
В приложении 7 [1, с. 206] наряду с диаметрами приведены и площади поперечного сечения стандартных воздуховодов, S=0,0153 м3
м/с
Рассчитанная скорость является стандартной.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины возду хо вода находим из прил. 7 по известным скорости и диаметру воздуховода: Нд=72,5 Па, R=11 Па/м. [1, с. 206]
Расчетная длина участка аБ представляет собой длину конфузора, прямого участка и отвода.
Определим размеры входного отверстия конфузора, исходя из площади входного отверстия:
, где
Vвх - скорость на входе в конфузор, примем 1,0 м/с. [1, с. 32],
м2
Примем одну из сторон конфузора b=350 мм..
Длину конфузора определим по формуле:
;
где α - угол сужения конфузора, примем 450.
При диаметре D=140 мм длина конфузора:
Коэффициент сопротивления конфузора определим из табл. 8 [1, с.66] в зависимости от lк/D>1 и α =450; ξ=0,09.
Вычислим длину отвода:
мм.
Коэффициент сопротивления отвода возьмём из табл.10 [1] =0,12
Расчетная длина участка аБ:
Потери давления по длине:
Rl = 11∙5,3= 58,3 Па.
Коэффициенты сопротивления тройника находим задавшись диаметром объединенного воздуховода D=180 мм по отношениям, из табл. 13, [1, с. 69]
Получим коэффициенты сопротивления тройника соответственно в проходном и боковом участках ξп=0 и ξб=0,4 [1, с. 69].
Потери давления на участке рассчитывают по формуле:
.
Потери давления на участке АБ составляют:
Па.
Потери давления на участке аБ составляют:
Па.
Суммарные потери на проходном и боковом участках:
Σ;
Σ;
где НМ.П = 80 Па - потери давления в крупоотделитель БКО;
Потери составляют 4,7%<10% выравнивание тройника проводить не надо.
Участок вд
Зададимся скоростью движения воздуха на участке: V=10 м/с, Q=320 м3/ч. Определим диаметр воздуховода:
мм
Уточним скорость воздуха:
м/с
Динамическое давление и потери давления на единицу длины возду хо вода: Нд=79,5 Па R=18,2 Па/м.
Определим длину конфузора:
мм.
Коэффициент сопротивления конфузора определим в зависимости от lк/D >1 и α=450; ξк=0,09.
Вычислим длину отвода:
мм.
Коэффициент сопротивления отвода возьмём из табл.10 [1] =0,15
Расчетная длина участка вд:
Потери давления по длине:
Rl =18,2·8,3= 150,2 Па.
Участок бд
Расход воздуха на боковом участке бд Q=320 м3/ч,
Определим диаметр бокового участка бд:
мм.
Рассчитанный диаметр не соответствует стандартному, примем при данном расходе стандартный диаметр 100 мм.
Уточняем скорость:
м/с.
Рассчитанная скорость является стандартной.
При данных значениях диаметра D=100 мм и скорости v=11,4 м/с дина мическое давление и потери давления на единицу длины возду хо вода:
R=18,2 Па/м, НД=79,5 Па.
Расчетная длина участка бВ представляет собой сумму длины конфу зора, прямого участка и отвода:
Определим длину конфузора:
мм.
Коэффициент сопротивления конфузора определим в зависимости от lк/D >1 и α=450; ξк=0,09.
Вычислим длину отвода:
мм.
Коэффициент сопротивления отвода ξо1=0,12 берем из табл.10 [1].
Тогда расчетная длина участка бд:
м.
Потери давления по длине:
Rl = 18,2∙3,4 = 61 Па.
Коэффициенты сопротивления тройника находим, задавшись диаметром объединенного воздуховода D=140 мм по отношениям из табл. 13, [1, с. 69]
;
Получим коэффициенты сопротивления тройника соответственно в проходном и боковом участках ξп=0 и ξб=0,5 [1, с. 69].
Потери давления на участке рассчитывают по формуле:
.
Потери давления на участке вд составляют:
Па.
Потери давления на участке бд составляют:
Па.
Суммарные потери на проходном и боковом участках:
Σ;
Σ;
где НМ.Б = 50 Па - потери давления в падди-машине.
Разница между Нпт.п и Нпт.б составляет 51,88 Па, т.е более допустимой 10%, поэтому необходимо выравнивать потери давления в тройнике. Выполним выравнивание потерь давления в тройнике с помощью дополнительного сопротивления в виде боковой диафрагмы.
Коэффициент сопротивления диафрагмы:
По номограмме находим отношение а/D=0,36. Откуда заглубление диафрагмы а=36 мм.
Участок дВ
Расход воздуха на этом участке равен : Q=640 м3/ч, D=140 мм.
Рассчитаем скорость воздуха:
м/с
Рассчитанная скорость является стандартной.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины возду хо вода: Нд=82,3 Па R=10,4Па/м.
Расчетная длина участка дВ представляет собой длину прямого воздуховода.
Вычислим длину отвода:
мм
Расчетная длина участка дВ:
Потери давления по длине:
Rl =10,4·2,5= 26 Па.
Участок БВ
Расход воздуха на участке Q=1200 м3/ч, D=180 мм
Рассчитаем скорость воздуха:
м/с
Динамическое давление и потери давления на единицу длины возду хо вода: R=11,2 Па/м, НД=103,5 Па.
.
Вычислим длину отвода:
мм.
Коэффициент сопротивления отвода ξо1=0,15 берем из табл.10 [1].
Тогда расчетная длина участка БВ:
м.
Потери давления по длине:
Rl = 11,2∙7,6 = 85,12 Па.
Коэффициенты сопротивления тройника находим, задавшись диаметром объединенного воздуховода D=225 мм по отношениям из табл. 13, [1, с. 69]
Получим коэффициенты сопротивления тройника соответственно в
проходном и боковом участках ξп=-0,2 и ξб=0,9 [1, с. 69].
Потери давления на участке рассчитывают по формуле:
.
Потери давления на участке БВ составляют:
Па.
Потери давления на участке дВ составляют:
Па.
Разница между Нпт.п и Нпт.б составляет 30 Па, т.е более допустимой 10%, поэтому необходимо выравнивать потери давления в тройнике. Выполним выравнивание потерь давления в тройнике с помощью дополнительного сопротивления в виде боковой диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы:. По номограмме находим отношение а/D=0,34 Откуда заглубление диафрагмы а=47,6 мм.
Участок ВГ
Расход воздуха на участке Q=1840 м3/ч, D=225 мм
Рассчитаем скорость воздуха:
м/с
Динамическое давление и потери давления на единицу длины возду хо вода: Нд=100,2 Па R=8,23 Па/м.
Вычислим длину отвода:
мм.
Коэффициент сопротивления отвода возьмём из табл.10 [1] =0,15
Расчетная длина участка вд:
Потери давления по длине:
Rl =8,23·7,7= 63,4 Па.
Участок еГ
Расход воздуха на участке Q=320 м3/ч, v=12,9 м/с.
Определим диаметр бокового участка еГ:
мм
Рассчитанный диаметр не соответствует стандартному, примем при данном расходе стандартный диаметр 100 мм.
Уточняем скорость воздуха:
м/с
Динамическое давление и потери давления на единицу длины возду хо вода: R=18,2 Па/м, НД=79,5 Па.
Определим размеры входного отверстия конфузора, исходя из площади входного отверстия:
, где
Vвх - скорость на входе в конфузор, примем 1,0 м/с. [1, с. 32],
м2
Примем одну из сторон конфузора b=300 мм..
Длину конфузора определим по формуле:
;
где α - угол сужения конфузора, примем 450.
При диаметре D=100 мм длина конфузора:
Коэффициент сопротивления конфузора определим из табл. 8 [1, с.66] в зависимости от lк/D>1 и α =450; ξ=0,09.
Вычислим длину отвода:
мм.
Коэффициент сопротивления отвода ξо1=0,12 берем из табл.10 [1].
Тогда расчетная длина участка БВ:
м.
Потери давления по длине:
Rl = 18,2∙2,8 = 50 Па.
Коэффициенты сопротивления тройника находим по отношениям из табл. 13, [1, с. 69]
Получим коэффициенты сопротивления тройника соответственно в
проходном и боковом участках ξп=0,2 и ξб=0,1 [1, с. 69].
Потери давления на участке рассчитывают по формуле:
.
Потери давления на участке ВГ составляют:
Па.
Потери давления на участке Ге составляют:
Па.
Суммарные потери на проходном и боковом участках:
Σ;
Σ;
где НМ.Б = 50 Па - потери давления в падди-машине.
Разница между Нпт.п и Нпт.б составляет 26,1 Па, т.е более допустимой 10%, поэтому необходимо выравнивать потери давления в тройнике. Выполним выравнивание потерь давления в тройнике с помощью дополнительного сопротивления в виде боковой диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы:
.
По номограмме находим отношение а/D=0,55. Откуда заглубление диафрагмы а=55 мм.
Участок ГД
Расход воздуха на участке ГД Q=2160 м3/ч, D=250 мм.
Уточняем скорость:
м/с.
Рассчитанная скорость является стандартной.
R=7,87 Па/м, НД=109,8 Па.
Необходимо выявить, конфузором или диффузором является переходной патрубок при входе в циклон. Площадь входного отверстия в переходном патрубке S1=0,0451 м2, а площадь выходного отверстия патрубка, которое служит входным отверстием циклона S2=0,36·0,13=0,047 м2. Так как S1<S2, то патрубок является диффузором со степенью расширения
Зададимся углом расширения диффузора α=30˚. Тогда из табл. 4 коэффициент сопротивления диффузора ζ=0,11.
Вычислим длину отводов:
мм.
Тогда расчетная длина участка ГД:
м.
Длина диффузора не учитывается, т.к. потери по его длине учтены в коэффициенте сопротивления.
Потери давления по длине:
R.l=7,87·6,5=51,21 Па
Потери давления на участке:
.
Нпт.п=51,21+(0,11+0,15+0,15)·109,8=96,2 Па
Участок ДЕ
Потери давления в циклоне 4БЦЩ-275, равны Нц=780Па
Участок ЕЖ
Расход воздуха найден с учетом подсоса в циклоне типа 4БЦЩ-275,
равного 5%: м3/ч.
Скорость воздуха после циклона можно снизить до 10…12 м/с по сравнению со скоростью до циклона, так как после циклона воздух очищен.
мм
Примем стандартный диаметр D=280 мм
Уточняем скорость:
м/с.
R=3,94Па/м, НД=61,2 Па.
Площадь выходного отверстия циклона равен , а площадь патрубока , тогда , следовательно переходной патрубое на выходе является конфузором. Из конструктивных соображений выбираем lк=240 мм, тогда lk/D=240/280=0,86; α=30° По табл. 8: ζк=0,11
Определим длину и коэффициент сопротивления отвода:
мм;
ζо=0,15
Вертикальный воздуховод соединяем с входным отверстием вентилятора посредством отвода с углом α=90°. Отношение площадей входного отверстия патрубка диаметром 280 мм и выходного отверстия размером 174 мм показывает, что имеет место конфузор. Конструктивно выбираем lк=285 мм, тогда α=30° и ζк=0,11.
Расчетная длина участка ЕЖ представляет собой длину трёх отводов (90°), прямиков, конфузора на выходе из циклона и конфузора, установленного на входе в вентилятор.
LЕЖ = 218+879,2+1000+879,2+1938+879,2+312+285=6391=6,4 м
Потери давления по длине: R.l=3,94·6,4=25,2Па
Потери давления на участке ЕЖ: .
Нпт.п=25,2+(0,11+0,15+0,15+0,15+0,11)·61,2=66,2 Па
Участок ЗИ
Расход воздуха на этом участке равен расходу при входе в вентилятор, т.е. 2268 м3/ч, скорость воздуха v=9,8 м/с. Диаметр воздуховода на участке принимаем равным диаметру до вентилятора, т.е. D=280 мм. При данных значениях диаметра и скорости: R=3,94 Па/м, Нд=61,2 Па.
Определим, чем служит переходной патрубок на выходе из вентилятора-конфузором или диффузором.
Площадь выходного отверстия вентилятора:
S1=0,185∙0,182=0,024м2, S2=0,062 м2. Здесь S1<S2, поэтому имеет место диффузор со степенью расширения
Примем из конструктивных соображений lд=285мм α=15°. Коэффициент сопротивления диффузора ξд=0,11.
Тогда расчетная длина участка ЗИ:
мм=11,2 м.
Потери давления по длине: Па
На выхлопе предусмотрена насадка с защитным зонтом с коэффициентом потерь =0,6 из табл. 6.
Потери давления на участке ЗИ:
Па.
Общее сопротивление сети по главной магистрали, как показал расчет составляет Н=198,6+79,9+98,5+96,2+780+66,2+87,6=1407 Па. С учетом коэффициента запаса 1,1 и возможного вакуума в помещениях цеха 50 Па требуемое давление, развиваемое вентилятором:
РВ=1,1∙1407+50=1598 Па
Вентилятор подбираем по аэродинамическим характеристикам с максимальным КПД по расходу QВ=2268 м3/ч и рВ= 1598 Па.
При просмотре характеристик радиальных вентиляторов QВ=2268 м3/ч и рВ=1598 Па подходит вентилятор В.Ц.П-3 с n=2800об/мин и =0,5. Марка окончательно выбранного вентилятора не совпадает с маркой вентилятора, выбранного предварительно
Определим мощность для привода вентилятора:
,
кВт
Потребная мощность электродвигателя:
кВт
Из приложения 10 находим электродвигатель 2Б140 мощностью 2,2 кВт.
Все полученные значения запишем в таблице 2 приложение 1.
Определим параметры наружного воздуха для проектирования здания расположенного в г. Смоленске.
Таблица 2
Параметры наружного воздуха
|
t, С |
Энтальпия |
V,м/с |
|
|
Теплый |
20,8 |
53,2 |
2,6 |
|
Холодный |
-26 |
-22,7 |
3,7 |
|
Переходный |
8 |
22,5 |
3,0 |
Определим параметры внутреннего воздуха для офисов.
Параметры внутреннего воздуха назначаются раздельно для теплого и холодного периодов года. Для переходного периода принимаются такие же параметры, как и для холодного.
Нормируемая температура воздуха для теплого периода года
tв = ˚С.
Для холодного периода года ˚С, это нижнее допустимое зна чение при условии, что люди находятся без верхней одежды в спокойном состоянии.
Теплопоступление от людей:
Учитываем, что в помещении находятся 9 человек: 7 мужчин и 2 женщины – они работают сидя, т.е. занимаются легкой работой. В расчете учитываем полное тепловыделение от людей и определяем полное теплопоступление по формуле:
Qлюд=nqkл,
где n - количество людей;
q – тепловыделения одним взрослым человеком, Вт;
q = 66 при 23,8 ˚C для теплого периода;
q =102 при 18 ˚C для холодного периода;
kл=1 (для мужчин при легкой работе),
Комната 1. Для холодного периода Qлюд=102·4·1·=408 Вт;
Для теплого периода Qлюд=66·4·1=264 Вт;
Комната 2. Для холодного периода Qлюд=3·102·1=306 Вт;
Для теплого периода Qлюд=3·66·1=198 Вт.
Комната 3. Для холодного периода Qлюд=102·2·1=204 Вт;
Для теплого периода Qлюд=66·2·1=132 Вт.
Теплопоступление от искусственного освещения:
Тепловыделения от источников искусственного освещения опреде ля ется по формуле:
Qосв=N·n,
где N – потребляемая мощность светильников;
n – количество светильников.
Комната 1: Qосв= 150·4 =600 Вт;
Комната 2: Qосв= 150·3 =450 Вт;
Комната 3: Qосв= 150·2 =300 Вт.
Теплопоступление от компьютеров и мониторов:
В офисе размещено 7 компьютеров, в комнате №1 находится 3, в комнате №2 – 2, в комнате №3 - 2. Тепловыделения от компьютеров определяется по формуле:
Qком=NnΨ,
где n-число компьютеров;
N-мощность компьютеров;
Ψ=0,7.
Комната 1: Qком=250·3·0,7=525 Вт;
Комната 2: Qком=250·2·0,7=350 Вт;
Комната 3: Qком=250·2·0,7=350 Вт.
Сведем все полученные результаты в таблицу 3.
Таблица 3
Теплопоступления
|
Теплопоступление |
Теплый период |
Переходной период |
Холодный период |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
|
|
от людей, Вт |
264 |
198 |
132 |
408 |
306 |
204 |
408 |
306 |
204 |
|
от искусственного освещения, Вт |
- |
- |
- |
600 |
450 |
300 |
600 |
450 |
300 |
|
от компьютеров и мониторов, Вт |
525 |
350 |
350 |
525 |
350 |
350 |
525 |
350 |
350 |
Поступление влаги в помещении от людей:
Поступление влаги от людей, М, г/ч, определяется по формуле:
M=nmkл,
где n-количество человек;
m-количество влаги выделяемое одним человеком (m=105 при t=23,8˚С и m=67 при t=18˚С);
kл=1(для мужчин);
Комната 1: Теплый период М = 4·1·105 =420 г/ч;
Холодный период М = 4·1·67 =268 г/ч.
Комната 2: Теплый период М = 3·105·1 =315 г/ч;
Холодный период М = 3·67·1 =201 г/ч.
Комната 3: Теплый период М = 2·1·105 =210 г/ч;
Холодный период М = 2·1·67 =134 г/ч.
Поступление вредных веществ:
Количество СО2, содержащееся в выдыхаемом человеком воздухе, зависит от интенсивности труда и определяется по формуле:
MCO2=n·mCO2,
где n – количество людей, находящихся в помещении, чел;
– коли чество СО2, выделяемое одним человеком, г/ч.
Взрослый человек при легкой работе выделяет 45 г/ч углекислого газа.
Комната 1: MCO2 = 4·45 = 180 г/ч;
Комната 2: MCO2 = 3·45 = 135 г/ч;
Комната 3: MCO2 = 2·45 = 90 г/ч.
Воздухообменом называется частичная или полная замена воздуха, со держащего вредности, чистым атмосферным воздухом. Расчет воздухооб ме на включает выбор схемы его организации, способа подачи и удаления воздуха, определение расхода приточного воздуха.
Воздухообмены разделяют по виду вредностей, для разбавления кото рых они предназначены: воздухообмен по избыткам явной теплоты, по из быткам влаги, по борьбе с вредными веществами. Расчетный воздухообмен должен обеспечить нормируемые параметры и чистоту воздуха в рабочей зоне помещения в теплый, холодный периоды года и при переходных ус ловиях.
Расход приточного воздуха, м3/ч, в помещениях зданий, где отсутствуют местные отсосы, определяется для теплого, холодного периодов и пере ходных условий:
По избыткам явной теплоты:
,
где - избытки явной теплоты в помещении, Вт;
- теплоёмкость воздуха, с = 1,005 кДж/кг·˚С
- плотность воздуха, = 1,2 кг/м3;
- температура воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, ˚С;
- температура приточного воздуха, ˚С.
Комната 1,2,3:
Высота потолка 3 метра, , где
НП – высота помещения, НП=5,5 м;
- высота рабочей зоны. Для работ выполняемых сидя =1,5 м.;
- температурный градиент (=0,3...1,0).Примем =0,5.
В теплый период °С
В холодный период °С
В теплый период tпр равна температуре наружного воздуха: tпр=20,8 ˚С.
В холодный период tпр=12˚С.
Комната 1: Теплый период м3/ч;
Холодный период м3/ч.
Комната 2: Теплый период м3/ч;
Холодный период м3/ч.
Комната 3: Теплый период: м3/ч.
Холодный период: м3/ч.
По избыткам влаги:
где М – избытки влаги в помещении, г/ч;
- плотность воздуха, = 1,2 кг/м3;
- влагосодержание воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, г/кг;
- влагосодержание приточного воздуха, г/кг.
В теплый период по I–d диаграмме,
если = 24,6 ˚С и Ψ = 65%, = 13 г/кг;
= 20,8 ˚С и Ψ = 44%, = 6,8 г/кг.
В переходный период по I–d диаграмме,
если = 18,8 ˚С и Ψ = 60%, = 8,2 г/кг
= 8 ˚С и Ψ = 79%, = 5,2 г/кг).
В холодный период по I–d диаграмме,
Если = 18,8 ˚С и Ψ = 60%, = 8,2 г/кг
= -26,0 ˚С и Ψ = 79%, = 0,5 г/кг.
Комната 1: Теплый период: м3/ч;
Холодный период: м3/ч;
Переходный период: м3/ч.
Комната 2: Теплый период: м3/ч;
Холодный период: м3/ч;
Переходный период: м3/ч.
Комната 3: Теплый период: м3/ч;
Холодный период: м3/ч;
Переходный период: м3/ч.
Воздухообмен для углекислого газа:
Воздухообмен для разбавления углекислого газа определяется по формуле:
,
где - расход углекислого газа, поступающего в воздух в поме ще ние, мг/ч;
- концентрация вредного вещества в воздухе, удаляемом за пре делами обслуживаемой зоны помещения, мг/м3;
- концентрация вред ного вещества в воздухе, подаваемом в помещение, мг/м3.
Допустимая концентрация СО2 в помещениях с периодическим пре быванием людей = 3,7 г/м3; концентрация углекислого газов наружном воздухе крупных городов = 0,91 г/м3.
Комната 1: м3/г
Комната 2: м3/г
Комната 3: м3/г
Таблица 4
Воздухообмен в помещениях
|
Теплый период |
Холодный период |
Переходный период |
|||||||
|
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
|
|
Воздухообмен по избыткам теплоты |
619,8 |
430,5 |
378,6 |
673 |
485,5 |
375 |
673 |
485,5 |
375 |
|
Воздухообмен по избыткам влаги |
56,5 |
29 |
74,4 |
42,3 |
21,8 |
55,8 |
28,2 |
14,5 |
37,2 |
|
Воздухообмен по избыткам СО2 |
64,5 |
48,4 |
32,3 |
64,5 |
48,4 |
32,3 |
64,5 |
48,4 |
32,3 |
Анализ данной таблицы показывает, что наибольший воздухообмен получается для разбавления избыточной теплоты в холодный период года. 673 м3/ч для комнаты №1, 485,5м3/ч для комнаты №2, 375 м3/ч для комнаты №3. Эти значения мы и принимаем за расчётный воздухообмен.
Принимаем схему воздухообмена снизу-вверх, т.к. имеются избытки тепла и влаги.
Аэродинамический расчёт вентиляционной системы состоит из двух этапов:
1) расчёт участка основного направления магистрали (наиболее протяжённой и наиболее нагруженной ветви воздуховодов);
2) увязка всех остальных участков системы.
Площадь поперечного сечения каналов, воздуховодов, живого сечения воздухораспределителей, м2
- рекомендуемая скорость движения воздуха в канале, воздуховоде, воздухораспределителе, для естественной вентиляции до 1,0 м/с.
Принимаются к установке каналы, воздуховоды, воздухораспределители с близкой по значению площадью сечения А0 и определяется их количество.
.
Определяем действительную скорость движения воздуха в каналах, воздуховодах, воздухораспределителях, м/с.
. м
Вычерчиваем трассу воздуховодов, руководствуясь определенными принципами, и выбираем окончательный оптимальный вариант.
Разбиваем сеть на участки и выбираем главную магистраль.
Главная магистраль состоит из участков: 1,1’,3,5,7,9,11,13,15,17,19
Проектируемая сеть имеет боковые участки:2,4,6,8,10,12,14,16,18.
Определим h-перепады высот: h1=4,4 м.
Гравитационное давление, действующее в каналах этажа равно:
где h –высота воздушного столба, м.
- коэффициент запаса на не учитываемые потери.
- плотность наружного воздуха, кг/ м3, ρН=1,27 кг/ м3;
- плотность воздуха в помещении, кг/ м3, ρв=1,2 кг/ м3.
.Гравитационное давление, действующее в каналах 5-го этажа равно:
Рг.р5 = 0,9∙4,4·(1,27-1,2)∙9,81 = 2,7 Па.
Удельное располагаемое давление через каналы:
Rуд = 2,7/(0,75+3*1,45+12,7+2*1,8+3,49+2*1,67+3)= 0,08 Па/м.
Для участков принимаем абсолютную эквивалентную шероховатость поверхности воздуховодов из стали kэ=0,1 мм, из шлакобетона kэ=1,5 мм, кирпича kэ=4 мм.
Участок 1
Пусть сечение будет 200ĥ300, Q=168,3 м3/ч.
Эквивалентный диаметр dэ мм
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины воздуховода находим из приложений [2.22,2.23] по известным скорости и диаметру воздуховода:
НД=0,37 Па; R=0,044 Па/м; n=1,19
Вычислим длины отводов по формуле:
;
где RО = nĦD - радиус отвода, мм, n=2;
=90˚- угол поворота отвода.
Коэффициент сопротивления отводов =0,15 берем из табл.10.
Принимаем к воздуховоду решетку АМР 200х300 с Δр=0.7 Па.
Участок 1’
Пусть сечение будет 500ĥ650, Q=168,3 м3/ч.
.Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины воздуховода находим из приложений [2.22,2.23] по известным скорости и диаметру воздуховода:
НД=0,024 Па; R=0,0084 Па/м; n=1,06
Участок 2
Пусть сечение будет 200ĥ300, Q=168,3 м3/ч.
Эквивалентный диаметр dэ мм
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины воздуховода находим из приложений [2.22,2.23] по известным скорости и диаметру воздуховода:
НД=0,37 Па; R=0,044 Па/м; n=1,19
Вычислим длины отводов по формуле:
;
;
где R0 = nĦD - радиус отвода, мм, n=2;
=90- угол поворота отвода.
Коэффициент сопротивления отводов берем из табл.10.
Принимаем к воздуховоду решетку АМР 200х300 с Δр=0.7 Па.
Тройник
Зададимся диаметром объединенного тройника: D=500 мм, Q=336,6 м3/ч.
Определим коэффициенты сопротивления тройника, исходя из соотношения площадей и расходов:
;
По табл. 12,38 определяем коэффициенты сопротивлений в проходном и боковом участках =2,1; Б=1,0.
Потери давления на участке 1:
Потери давления на участке 1’:
Суммарные потери давления по трассе на участке 1’ (проходящий):
Потери давления на участке 2(боковой):
Разница между Рпт.п и Рпт.б составляет 0,3 Па, т.е более допустимой 10%, поэтому необходимо выравнивать потери давления в тройнике. Выполним выравнивание потерь давления в тройнике с помощью дополнительного сопротивления в виде боковой диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы:
Определяем угол заслонки по [1, рис. 54 г.] α=12°.
Участок 3
Пусть сечение будет 500ĥ650, Q=336,6 м3/ч.
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины воздуховода находим из приложений [2.22,2.23] по известным скорости и диаметру воздуховода:
НД=0,024 Па; R=0,0084 Па/м; n=1,11
Участок 4
Пусть сечение будет 200ĥ300, Q=168.3 м3/ч.
Эквивалентный диаметр dэ мм
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины воздуховода находим из приложений [2.22,2.23] по известным скорости и диаметру воздуховода:
НД=0,37 Па; R=0,044 Па/м; n=1,19
Вычислим длины отводов по формуле:
;
;
где R0 = nĦD - радиус отвода, мм, n=2;
=90- угол поворота отвода.
Коэффициент сопротивления отводов берем из табл.10.
Принимаем к воздуховоду решетку АМР 200х300 с Δр=0.7 Па.
Тройник
Зададимся диаметром объединенного тройника: D=500 мм, Q=504,9 м3/ч.
Определим коэффициенты сопротивления тройника, исходя из соотношения площадей и расходов:
;
По табл. 12,38 определяем коэффициенты сопротивлений в проходном и боковом участках =0,8; Б=1.
Потери давления на участке 3:
Потери давления на участке 4:
Разница между Рпт.п и Рпт.б составляет 0,27 Па, т.е более допустимой 10%, поэтому необходимо выравнивать потери давления в тройнике. Выполним выравнивание потерь давления в тройнике с помощью дополнительного сопротивления в виде боковой диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы:
Определяем угол заслонки по [1, рис. 54 г.] α=11°.
Участок 5
Пусть сечение будет 500ĥ650, Q=504,9 м3/ч.
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины воздуховода находим из приложений [2.22, 2.23] по известным скорости и диаметру воздуховода:
НД=0,02 Па; R=0,03 Па/м; n=1,11
Участок 6
Пусть сечение будет 200ĥ300, Q=168,3 м3/ч.
Эквивалентный диаметр dэ мм
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины воздуховода находим из приложений [2.22,2.23] по известным скорости и диаметру воздуховода:
НД=0,37 Па; R=0,044 Па/м; n=1,19
Вычислим длины отводов по формуле:
;
;
где R0 = nĦD - радиус отвода, мм, n=2;
=90- угол поворота отвода.
Коэффициент сопротивления отводов берем из табл.10.
Принимаем к воздуховоду решетку АМР 200х300 с Δр=0.7 Па.
Тройник
Зададимся диаметром объединенного тройника: D=500 мм, Q= 673,2 м3/ч.
Определим коэффициенты сопротивления тройника, исходя из соотношения площадей и расходов:
;
По табл. 12,38 определяем коэффициенты сопротивлений в проходном и боковом участках =0,8; Б=1.
Потери давления на участке 5:
Потери давления на участке 6:
Определяем угол заслонки по [1, рис. 54 г.] α=9°.
Участок 7
Пусть сечение будет 500ĥ650, Q=673 м3/ч.
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины воздуховода находим из приложений [2.22, 2.23] по известным скорости и диаметру воздуховода:
НД=0,03 Па; R=0,01 Па/м; n=1,16
Вычислим длины отводов по формуле:
;
где R0 = nĦD - радиус отвода, мм, n=2;
=90- угол поворота отвода.
Коэффициент сопротивления отводов берем из табл.10.
Потери давления на участке 7:
Участок 8
Пусть сечение будет 200ĥ300, Q=161,8 м3/ч.
Эквивалентный диаметр dэ мм
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины воздуховода находим известным скорости и диаметру воздуховода:
НД=0,37 Па; R=0,04 Па/м; n=1,19
Вычислим длины отводов по формуле:
;
;
где R0 = nĦD - радиус отвода, мм, n=2;
=90- угол поворота отвода.
Коэффициент сопротивления отводов берем из табл.10.
Принимаем к воздуховоду решетку АМР 200х300 с Δр=0.6 Па.
Тройник
Зададимся диаметром объединенного тройника: D=500 мм, Q= 834,8 м3/ч.
Определим коэффициенты сопротивления тройника, исходя из соотношения площадей и расходов:
;
По табл. 12,38 определяем коэффициенты сопротивлений в проходном и боковом участках =0,4; Б=0,6.
Потери давления на участке 7:
Потери давления на участке 8:
.
Выполним выравнивание потерь давления в тройнике с помощью дополнительного сопротивления в виде боковой диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы:
Определяем угол заслонки по [1, рис. 54 г.] α=8°.
.
Участок 9
Пусть сечение будет 500ĥ650, Q=834,8 м3/ч.
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины воздуховода находим из приложений [2.22, 2.23] по известным скорости и диаметру воздуховода:
НД=0,096 Па; R=0,029Па/м; n=1,19
Участок 10
Пусть сечение будет 200ĥ300, Q=161,8 м3/ч.
Эквивалентный диаметр dэ мм
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины воздуховода находим из приложений [2.22,2.23] по известным скорости и диаметру воздуховода:
НД=0,37 Па; R=0,04 Па/м; n=1,19
Вычислим длины отводов по формуле:
;
;
где R0 = nĦD - радиус отвода, мм, n=2;
=90- угол поворота отвода.
Коэффициент сопротивления отводов берем из табл.10.
Принимаем к воздуховоду решетку АМР 200х300 с Δр=0.6 Па.
Тройник
Зададимся диаметром объединенного тройника: D=500 мм, Q= 996,6 м3/ч.
Определим коэффициенты сопротивления тройника, исходя из соотношения площадей и расходов:
;
По табл. 12,38 определяем коэффициенты сопротивлений в проходном и боковом участках =0,4; Б=0,6.
Потери давления на участке 9:
Потери давления на участке 10:
Разница между Рпт.п и Рпт.б составляет 0,28 Па, т.е более допустимой 10%, поэтому необходимо выравнивать потери давления в тройнике. Выполним выравнивание потерь давления в тройнике с помощью дополнительного сопротивления в виде боковой диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы:
Определяем угол заслонки по [1, рис. 54 г.] α=11°.
Участок 11
Пусть сечение будет 500ĥ650, Q=996,6 м3/ч.
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины воздуховода находим из приложений [2.22, 2.23] по известным скорости и диаметру воздуховода:
НД=0,096Па; R=0,02Па/м; n=1,20
Участок 12
Пусть сечение будет 200ĥ300, Q=161,8 м3/ч.
Эквивалентный диаметр dэ мм
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины воздуховода находим из приложений [2.22,2.23] по известным скорости и диаметру
воздуховода:
НД=0,37 Па; R=0,04 Па/м; n=1,19
Вычислим длины отводов по формуле:
;
;
где R0 = nĦD - радиус отвода, мм, n=2;
=90- угол поворота отвода.
Коэффициент сопротивления отводов берем из табл.10.
Принимаем к воздуховоду решетку АМР 200х300 с Δр=0.6 Па.
Тройник
Зададимся диаметром объединенного тройника: D=500 мм, Q= 1158,4м3/ч.
Определим коэффициенты сопротивления тройника, исходя из соотношения площадей и расходов:
;
По табл. 12,38 определяем коэффициенты сопротивлений в проходном и боковом участках =0,4; Б=0,6.
Потери давления на участке 11:
Потери давления на участке 12:
Разница между Рпт.п и Рпт.б составляет 0,36Па, т.е более допустимой 10%, поэтому необходимо выравнивать потери давления в тройнике. Выполним выравнивание потерь давления в тройнике с помощью дополнительного сопротивления в виде боковой диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы:
Определяем угол заслонки по [1, рис. 54 г.] α=15°.
Участок 13
Пусть сечение будет 500ĥ650, Q=1158,4 м3/ч.
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины воздуховода находим из приложений [2.22, 2.23] по известным скорости и диаметру воздуховода:
НД=0,096Па; R=0,029Па/м; n=1,23
Участок 14
Пусть сечение будет 200ĥ300, Q=187,5 м3/ч.
Эквивалентный диаметр dэ мм
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины воздуховода находим из приложений [2.22,2.23] по известным скорости и диаметру воздуховода:
НД=0,37 Па; R=0,04 Па/м; n=1,19
Вычислим длины отводов по формуле:
;
;
где R0 = nĦD - радиус отвода, мм, n=2;
=90- угол поворота отвода.
Коэффициент сопротивления отводов берем из табл.10.
Принимаем к воздуховоду решетку АМР 200х300 с Δр=0.7 Па.
Тройник
Зададимся диаметром объединенного тройника: D=500 мм, Q= 1345,9 м3/ч.
Определим коэффициенты сопротивления тройника, исходя из соотношения площадей и расходов:
;
По табл. 12,38 определяем коэффициенты сопротивлений в проходном и боковом участках =0,4; Б=0,6.
Потери давления на участке 13:
Потери давления на участке 14:
Разница между Рпт.п и Рпт.б составляет 0,42 Па, т.е более допустимой 10%, поэтому необходимо выравнивать потери давления в тройнике. Выполним выравнивание потерь давления в тройнике с помощью дополнительного сопротивления в виде боковой диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы:
Определяем угол заслонки по [1, рис. 54 г.] α=16°.
Участок 15
Пусть сечение будет 500ĥ1000, Q=1345,9 м3/ч.
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины воздуховода находим из приложений [2.22, 2.23] по известным скорости и диаметру воздуховода:
НД=0,096Па; R=0,01Па/м; n=1,19
Участок 16
Пусть сечение будет 200ĥ300, Q=187,5 м3/ч.
Эквивалентный диаметр dэ мм
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
НД=0,37 Па; R=0,04 Па/м; n=1,19
Вычислим длины отводов по формуле:
;
;
где R0 = nĦD - радиус отвода, мм, n=2;
=90- угол поворота отвода.
Коэффициент сопротивления отводов берем из табл.10.
Принимаем к воздуховоду решетку АМР 200х300 с Δр=0.6 Па.
Тройник
Зададимся диаметром объединенного тройника: D=500 мм, Q= 1533,4 м3/ч.
Определим коэффициенты сопротивления тройника, исходя из соотношения площадей и расходов:
;
По табл. 12,38 определяем коэффициенты сопротивлений в проходном и боковом участках =0,4; Б=0,6.
Потери давления на участке 15:
Потери давления на участке 16:
Разница между Рпт.п и Рпт.б составляет 0,48 Па, т.е более допустимой 10%, поэтому необходимо выравнивать потери давления в тройнике. Выполним выравнивание потерь давления в тройнике с помощью дополнительного сопротивления в виде боковой диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы:
Определяем угол заслонки по [1, рис. 54 г.] α=16°.
Участок 17
Пусть сечение будет 500ĥ1000, Q=1533,4 м3/ч.
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины воздуховода находим из приложений [2.22, 2.23] по известным скорости и диаметру воздуховода:
НД=0,096Па; R=0,01Па/м; n=1,19
Участок 18
Пусть сечение будет 150ĥ150, Q=50 м3/ч.
Эквивалентный диаметр dэ мм
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Динамическое давление и потери давления на единицу длины воздуховода находим из приложений [2.22,2.23] по известным скорости и диаметру воздуховода:
НД=0,22 Па; R=0,048 Па/м; n=1,16
Вычислим длины отводов по формуле:
;
;
где R0 = nĦD - радиус отвода, мм, n=2;
=90- угол поворота отвода.
Коэффициент сопротивления отводов берем из табл.10.
Принимаем к воздуховоду решетку АМР 200х300 с Δр=0,3 Па.
Тройник
Зададимся диаметром объединенного тройника Q= 1583,4 м3/ч.
Определим коэффициенты сопротивления тройника, исходя из соотношения площадей и расходов:
;
По табл. 12,38 определяем коэффициенты сопротивлений в проходном и боковом участках =0,2; Б=0,3.
Потери давления на участке 17:
Потери давления на участке 18:
Разница между Рпт.п и Рпт.б составляет 1,01 Па, т.е более допустимой 10%, поэтому необходимо выравнивать потери давления в тройнике. Выполним выравнивание потерь давления в тройнике с помощью дополнительного сопротивления в виде боковой диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы:
Определяем угол заслонки по [1, рис. 54 г.] α=26°.
Участок 19 (шахта)
Пусть сечение будет 500ĥ1000, Q=1583,4 м3/ч.
Уточним скорость по формуле:
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
НД=0,096 Па; R=0,0195 Па/м; n=1,20
Потери давления на участке 19:
Результаты вычислений сведены в общую таблицу В.2 (ПРИЛОЖЕНИЕ 2). Из нее видно, что общие потери давления составляют 1,70 Па, что меньше располагаемого 2,7 Па. Таким образом видно, что необходимости применять вентилятор нет.
Аспирация является необходимым условием реализации всех технологических процессов на предприятиях, а также создания и поддержания нормальных условий труда в рабочих помещениях.
В ходе произведенной работы была спроектирована технологическая линия, а также рассчитана и скомпонована аспирационная сеть. Технологическая линия состоит из четырех позиций.
Проектирование осуществлялось поэтапно.
На начальном этапе выявляли оборудование подлежащее аспирации и определяли общий расход воздуха. Рассчитали кратность воздухообмена и скомпоновали аспирационную сеть. В соответствии с принципами компоновки все аспирируемое оборудование было заключено в одну сеть.
Проведя соответствующие расчеты, были подобраны к сети циклон 4БЦШ-275 и вентилятор радиальный В.Ц.5-35-4.01
Также была рассчитана вентиляция для офисных помещений и сан. узла с заданными условиями: определены необходимый обмен воздуха для разбавления выделений тепла, углекислого газа и влаги, рассчитана вентиляционная трасса с естественным движением воздуха.
Веселов С. А., Веденьев В. Ф. Вентиляционные и аспирационные установки предприятий хлебопродуктов. – М.: Колос, 2004. -240 с; ил.
Веселов С.А. Практикум по вентиляционным установкам. 2-е издание перераб. и допол.-М.: Колос, 1982.-255 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Листов
Лит.
АСПИРАЦИЯ И ВЕНТИЛЯЦИЯ КРУПЯНЫХ ЗАВОДОВ
Утверд.
Н. Контр.
Реценз.
.
Провер.
.
Разраб.
АиВПП.ПЗ.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
23
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
4
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
5
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
6
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
29
Лист
Дата
Подпись
докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
15
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
8
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
9
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
10
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
11
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
12
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
13
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
14
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
16
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
17
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
19
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
26
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
20
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
50
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
28
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
38
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
27
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
АиВПП.ПЗ.
3
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
36
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
35
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
34
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
33
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
32
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
31
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
30
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
42
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
40
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
37
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
55
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
44
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
41
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
24
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
60
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
18
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
47
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
21
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
22
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
45
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
46
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
53
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
25
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
7
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
61
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
56
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
49
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
48
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
59
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
51
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
52
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
43
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
39
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
58
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
57
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18.РЗ.260602-08.АиВПП.ПЗ.
54
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.