7.3.6 Расчет общеобменной вентиляции
Вентиляция – это организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха, загрязненного вредными газами, парами, пылью, а так же улучшающий метеорологические условия труда в цехах. По способу подачи в помещение воздуха и удаления загрязненного, системы вентиляции делят на естественную, механическую и смешанную, по назначению – общеобменную, местную и комбинированную.
Естественная вентиляция имеет существенный недостаток: приточный воздух вводится в помещение без предварительной очистки и подогрева, а удаляемый воздух также не очищается и загрязняет атмосферу. Так как для кондитерских фабрик воздух должен быть очищен, применяем механическую вентиляцию.
Механическая вентиляция может быть приточной, вытяжной и приточно-вытяжной. Выбираем приточно-вытяжную вентиляцию, которая состоит из двух отдельных систем – приточной и вытяжной, они одновременно подают в помещение чистый воздух и удаляют из него загрязнения. Так как в конфетном цехе тепло и влага выделяются равномерно по всему помещению, поэтому применяем общеобменную вентиляцию.
Расчет общеобменной вентиляции ведется по методике, изложенной в [14].
Количество воздуха, необходимое для обеспечения требуемых параметров воздушной среды в рабочей зоне определяют по избыткам явного тепла и влаги в помещениях с тепло- и влаговыделениями:
L = max {L1; L2}, (7.8)
где L1 – необходимый воздухообмен при наличии тепловыделений, м3/с, L2 – необходимый воздухообмен при наличии влаговыделений, м3/с.
Количество воздуха, необходимое для обеспечения требуемых параметров воздушной среды в конфетном цехе, определяют по влаге.
Определяем необходимый воздухообмен при наличии влаговыделений:
L2
=
,
(7.9)
где W – избыточная влага, кг/час; dyx, dпр – влагосодержание приходящего и уходящего воздуха, г/кг.
В кондитерском цехе испарение влаги происходит с поверхности смоченного пола и аппаратов, что в среднем составляет 10 кг/ч. Влагосодержание уходящего и приточного воздуха определяем по I-d диаграмме:
dух = 13,2 г/кг (при φ = 80%, t = 20°C), dпр = 11,5 г/кг (при φ = 70%, t = 18°C).
L2
=
м3/с.
Расчет и подбор вентилятора
Диаметр воздуховода определяем по формуле:
dв
=
1/2,
(7.10)
где
– скорость воздуха в воздуховоде, м/с.
Принимаем = 5м/с.
dв
=
=
0,59 м.
Стандартный ближайший внутренний диаметр воздуховода из листовой стали dв = 0,60 м.
Потери давления в воздуховоде определяются следующим образом:
Рвоз
=
Рск
+
Ртр
+
Рм.с.,
(7.11)
где Рск – скоростной напор, Па; Ртр – потери давления на трение, Па; Рм.с. – потери давления на местные сопротивления, Па.
Рск
=
(7.12)
Рск
=
Па
Ртр
=
,
(7.13)
где
– коэффициент трения; L
– длина воздуховода, L
= 24 м.
Коэффициент трения определяется по графику в зависимости от критерия Рейнольдса и степени шероховатости S:
Re
=
,
(7.14)
где
– коэффициент динамической вязкости
воздуха,
= 0,018·10-3
Па·с.
Re
=
;
Степень
шероховатости S
=
;
при шероховатости стенок
= 0,8·10-3
м.
S
=
;
=
0,04.
Ртр
=
Па.
Рм.с.
=
,
(7.15)
где – сумма коэффициентов местных сопротивлений.
= 4 · к + з, (7.16)
где к = 0,15 – коэффициент сопротивления колена 90о; з = 0,15 – коэффициент сопротивления задвижки.
= 4· 0,15 + 0,15 = 0,75.
Рм.с.
=
Па.
Рвоз = 14,8 + 23,7 + 11,11 = 49,61 Па.
Мощность электродвигателя определяется по формуле:
N=
,
(7.17)
где в = 0,5 – КПД вентилятора; п = 1,0 – КПД передачи.
N
=
кВт.
По рассчитанной мощности и расходу воздуха выбираем вентилятор радиальный В-Ц14-46-2,5: N = 5,5 кВт, V = (3,9−5)·103 м3/ч, электродвигатель АИР100L2.