5.6 Расчет вентиляции для гальванического участка

В результате разработки участка по восстановлению корпусных деталей, одной из восстановительных операций будет гальванический способ восстановления – железнение. При данном технологическом процессе используются опасные токсичные вещества, растворы солей: хлористые, сернокислые и сульфатно-хлористые. По нормам безопасности, при проведении технологического процесса, необходимо соблюдать следующие требования безопасности.

К работе в гальванических цехах и отделе­ниях допускаются лица в возрасте не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, специальное обучение и инструктаж по тех­нике безопасности.

Рабочих гальванических цехов обеспечивают спецодеждой: рези­новыми сапогами, перчатками, прорезиненными фартуками, халата­ми и очками. В обеденный перерыв и после окончания рабочего дня спецодежду нужно хранить в шкафу. Запрещается уносить ее домой. Кроме того, нельзя хранить пищевые продукты, принимать пищу и курить в рабочем помещении, засасывать растворы ртом через шланги или стеклянные трубки, ремонтировать оборудование при вклю­ченной силовой сети, допускать посторонних лиц на рабочие места. Приточно-вытяжная вентиляция должна быть исправной. Ее разре­шается включать не позже чем за 15 мин до начала работы, а выклю­чать не раньше чем через 15 мин после окончания смены.

Приготовлять, корректировать и фильтровать электролиты нужно при включенной вентиляции. При разбавлении кислот надо обязательно лить кислоту в воду, а не наоборот.

При попадании кислоты, щелочи или электролита на открытые участки тела или в глаза пораженные места необходимо немедленно обмыть струей воды, затем пораженные кислотой или кислым элек­тролитом места следует промыть 2...3%-м раствором питьевой соды, а пораженные щелочью — 1 %-м раствором уксусной кислоты и снова промыть водой.

Основываясь на вышеизложенные требования безопасности произведем расчет необходимого вентиляционного оборудования для принудительной местной вентиляции гальванической установки.

Исходными данными для расчета будут предлагаемая схема вентиляции, основанная на компоновке разрабатываемого участка, изображенной на рисунке 5.1, количество отсасываемого воздуха по норме рекомендованной в литературе [2], страница 387, для гальванических установок железнения, количество отсасываемого воздуха V_отс. = 0,55 м³/с.

Рисунок 5.1 – Схема вентиляции гальванической установки

Определим часовую производительность вентилятора.

W_{вен. час.} = 0,55 м³/с ∙ 3600 = 1980 м³/ч.

Определение поперечного сечения воздухопровода

Исходными данными для определения поперечных размеров воздуховода являются расходы воздуха (W_{вен. час}) и допустимые скорости его движения на участке сети (V).

Необходимая площадь воздуховода F (м²), определяется по формуле:

V=3 м/с

F = W_{вен. час} /3600*V ,

F = (1980 м³/ч) / (3600∙3м/с) = 0,183 м²

Для дальнейших расчетов (при определении сопротивления сети, подборе вентилятора и электродвигателя) площадь воздуховода принимается равной ближайшей большей стандартной величине. В промышленных зданиях рекомендуется использовать круглые металлические воздуховоды. Тогда расчет сечения воздуховода заключается в определении диаметра трубы. По справочнику находим, условный диаметр воздуховода d=500 мм, с площадью сечения 0,196 м².

Определим потери напора в проектируемой системе вентиляции.

Потери напора на прямых участках:

Н_п.у = (ψ_т ∙L_т ∙ ρ_в ∙ V_в) / 2 ∙ d_т,

где, (ψ_т = 0,02, коэффициент сопротивления труб;

L_т = 5,5 м + 2 м = 7 м, длинна трубопровода;

ρ_в = 1,2 кг/м³, плотность воздуха;

V_в = 3 м/с, скорость воздуха,

d_т = 0,5 м, диаметр трубы.

Н_п.у = (0,02 ∙ 7 ∙ 1,2 ∙ 3²) / (2∙ 0,5) = 1,5 Па.

Рассчитаем местные потери напора в коленах:

Н_м = 0,5 ∙ ψ_м ∙ V²∙ ρ_в,

где, ψ_м = 1,1, коэффициент местных потерь.

Н_м = 0,5 ∙ 1,1 ∙ 3² ∙ 1,2 = 5,94 Па

Определяем суммарные потери напора

Н = Н_м + Н_п.у = 5,94 + 1,5 = 7,5 Па.

Рассчитаем мощность электродвигателя для вентилятора, кВт.

Р_дв = (Н ∙ W_в) / (3,6 ∙ 10⁶ ∙ η_в ∙η_п),

где, η_в = 0,9, КПД вентилятора, η_п = 0,95 КПД передачи.

Р_дв = (7,5 ∙ 2000) / (3,6 ∙ 10⁶ ∙ 0,9 ∙ 0,95) = 0,004 кВт

Подберем электродвигатель однофазный асинхронный общего назначения 4ААМУ50А4, мощностью 0,025 кВт.