1 Назначение, устройство и принцип действия проектируемой установки

Современные цехи оснащены мощными вентиляционными установками. Расход электроэнергии на механическую вентиляцию составляет 3…4% от расходов энергии на основное производство. Как правило, механическая вентиляция в прокатных цехах является дополнением к естественной вентиляции и обеспечивает создание нормальных метеорологических условий на отдельных рабочих местах путем подачи свежего воздуха.

Рисунок 1 – Схема установки приточной механической вентиляции

Вентиляционная установка состоит из следующих элементов: воздухоприемного устройства в виде канала или шахты 1; фильтра для очистки воздуха от пыли 2; воздухонагревателя 3 с обходным каналом 7; вентилятора 4; сети воздуховодов 5 и приточных патрубков или насадков 6.

Воздухопринимаемые устройства для забора наружного воздуха располагают у наружных стен цехов, при этом место выбирают таким образом, чтобы воздух менее всего был загрязнен пылью или газами.         Основными элементами вентиляционной установки являются вентилятор и его привод (электромотор). В процессе работы вентилятор создает разность давлений воздуха, которая зависит от его окружной скорости. Под влиянием разности давлений воздух всасывается через приемные устройства и по воздуховодам подается к месту назначения. Разность давлений, которую создает вентилятор, представляет собой разность повышенного давления после вентилятора и разрежения перед вентилятором Рвент.

В вентиляционных установках цехов применяют в основном центробежные вентиляторы низкого и среднего давления. Размер центробежного вентилятора определяется его номером. Номер вентилятора представляет собой диаметр его колеса, выраженный в сотнях миллиметров.

Кроме вентилятора и двигателя, вентиляционные установки имеют воздуховоды: всасывающую часть — от места забора-воздуха до вентилятора и нагнетательную часть — от вентилятора до места выхода воздуха. Поперечное сечение воздуховодов может быть круглым, квадратным или прямоугольным.

Распределение приточного воздуха по рабочим местам осуществляют с помощью приточных патрубков, при этом скорость движения воздуха в зоне пребывания рабочих не должна превышать 0,3…0,5 м/сек. В цехах, где потоки горячего воздуха поднимаются вверх, подачу воздуха в нижнюю зону помещения осуществляют через приточные насадки, которыми оканчиваются отдельные отростки воздуховодов,  в различных направлениях: вертикально, наклонно, горизонтально, в одну или несколько сторон.

3 Расчёт мощности и выбор главного двигателя

При выборе мощности двигателя для вентиляторов, как и для всех механизмов вентиляционной системы с продолжительным режимом работы и постоянной нагрузкой, требуемая мощность двигателя находится по мощности на валу механизма с учётом потерь в промежуточных механических передачах.

1) Рассчитать мощность двигателя вентилятора

Р =k (QH·10 ) /Ƞ Ƞ , (3.1)

где Q – производительность системы, м /с. Q= 120000 м /час (из технических характеристик установки), Q= 33,3 м /с;

Н – напор воздуха, Па. Н=14,4 м/с (из технических характеристик установки);

Ƞ – КПД вентилятора. Ƞ = 0,5…0,85, принимаем равным 0,6;

Ƞ – КПД механической передачи. Ƞ = 0,9…0,95, принимаем равным 0,9;

k ̶ коэффициент запаса. k = 1,1…1,4, принимаем равным 1,1.

Р =1,1(33,3·14,4·10 )/0,6·0,9=0,98 кВт.

Исходя из полученного значения мощности двигателя, выбираем двигатель серии 4А71В2У3 по техническим характеристикам: V = 113000 м / час; H = 48 кг/м ; H = 14,4 м/сек; t = 20˚С; D = 1400 мм; S = 1,96 м ; Q = 120000 м / час ± 10%. Из паспортных данных выбираем стандартную мощность двигателя, Р = 1,1 кВт.

Р ≥ Р 1,1 кВт ≥ 0,98 кВт