7.1. Кузнечно-прессовый цех

Приведем пример расчета аэрации однопролетного здания кузнечно-прессового цеха.

Схема аэрации одноэтажного однопролетного здания кузнечно-прессового цеха в теплый период года.

Рис. 7.1

Кузнечно-прессовый цех размещен в здании размерами 280х24 м. Площадь поля цеха Fn=280×24=6720 м².

На кровле здания установлен аэрационный фонарь незадуваемого типа. Высота центра вытяжных проемов от пола Н=18 м. Наружный воздух поступает через открываемые проемы в продольных стенах. Расстояние между центрами приточно-вытяжных проемов h=16,5 м. Рабочие места расположены со стороны приточных проемов.

Тепловыделяющее оборудование в составе 12 нагревательных печей и 6 прессов установлено в один ряд:

I группа — 4 камерные печи размерами в плане м и высотой с=2,5 м;

ΙΙ группа — 4 термические печи размерами в плане 2х3,5 м и высотой 3 м;

ΙΙΙ группа — 4 методические печи размерами в плане 2,5 х 5 м и высотой 3 м;

IV группа — 6 прессов размерами в плане 1,5 х 2 м и высотой 4,5 м.

Суммарная площадь проекций верхних граней источников теплоты м²

Пример расчета приведен для теплого времени года в соответствии с «Рекомендациями АЗ-901».

Тепловыделение в помещении составляют от: камерной печи Q_ист1=340кВт; термической печи Q_ист2=240кВт; методической печи Q_ист3=500кВт; пресса Q_ист4=150кВт; солнечной радиации, нагретого металла и других источников теплоты Q_ист5=140кВт.

Общие теплопоступления составляют 5,36·10³ кВт; теплопотери через охлаждающие конструкции — 1·10³ кВт; теплоизбытки в здании — 4,36·10³ кВт.

Конвективные тепловыделения в струях принимаются равными

.

Над камерной печью Q_стр1=170 кВт, над термической печью Q_стр2=120кВт, над методической печью Q_стр3=250кВт, над прессом Q_стр4=75кВт.

Расчетная температура наружного воздуха t_н =22°С (ρ_н =1,197кг/м³).

Допустимая разность температур воздуха рабочей зоны и наружного

.

Коэффициент расхода приточных проемов с верхнеподвесными створками µ_пр=0,49. Коэффициент расхода вытяжных проемов µ_выт=0,5.

Решение. Расход аэрации выполняется в такой последовательности. Определяются:

коэффициент полюсного расстояния для всех тепловых струй

;

эквивалентный диаметр d_э= 2ab /(a+b) для: Ι группы d_э1=2,5м; ΙΙ группы d_э2=2,55м; ΙΙΙ группы d_э3=3,34м; ΙV группы d_э4=1,72м.

Расстояние от полюса каждой тепловой струи до середины вытяжных проемов в фонаре для: Ι группы z_р1=30,8м; ΙΙ группы z_р2=30,6м; ΙΙΙ группы z_р3=35,4м; ΙV группы z_р4=24м, где z_в – расстояние от верха источника теплоты до середины вытяжных проемов, м; z_п — расстояние от полюса струи до верха источника теплоты, м.

Избыточная температура тепловых струй для: Ι группы ∆ t_стр1=7,1°С; ΙΙ группы ∆ t_стр2=5,7°С; ΙΙΙ группы ∆ t_стр3=7,3°С; ΙV группы ∆ t_стр4=6,2°С.

Расход воздуха в тепловых струях для: Ι группы G_стр1=86200 кг/ч; ΙΙ группы G_стр2=75800 кг/ч; ΙΙΙ группы G_стр3=123300 кг/ч; ΙV группы G_стр4=43500 кг/ч.

Суммарный расход воздуха в тепловых струях

кг/ч.

Средняя избыточная температура всех тепловых струй

°С.

Избыточная температура уходящего воздуха

5+6,7=11,7°С.

Расчетный расход воздуха для ассимиляции избытков явной теплоты

G_в=3,6Q_я ⁄ (∆t_ух.)=3,6·4360·1000⁄11,7=1341500 кг/ч.

Располагаемое тепловое давление в помещении

∆P_т=9,8h (ρ_н-ρ_в)=9,8·16,5·(1,197-1,164)=5,34Па,

где ρ_в - плотность воздуха помещения, определяется по среднеарифметической температуре воздуха в рабочей зоне и уходящего:

t_в=0,5 (t_р.з+ t_ух) =0,5(27+38,7)=32,85°С; ρ_в=353/(273+32,85)=1,164 кг/м³.

Площадь приточных аэрационных проемов при ∆Р_пр=∆Р_выт=0,5∆ρ_т=0,5·5,34=2,67Па.

. Площадь вытяжных аэрационных проемов

.

В холодный период года и в переходные периоды принцип вентиляции в кузнечно - прессовом цехе сохраняется таким же, как и в теплый период года, при этом поступление наружного воздуха предусматривается через открывающиеся проемы, расположенные на уровне выше 4м от пола. Расчет аэрации в эти периоды выполняется в соответствии с «Рекомендациями АЗ-901»