4.3. Классификация местных отсосов

Существует следующая условная классификация местных отсосов:

• полуоткрытые;

• открытые;

• полностью закрытые.

Полуоткрытые местные отсосы – местные отсосы, полностью укрывающие место образования вредных веществ и имеющие рабочий проем для обслуживания технологических процессов (вытяжные шкафы и вытяжные камеры).

Открытые местные отсосы – местные отсосы, расположенные за пределами технологического оборудования и технологической линии (зонты, зонты-козырьки, бортовые отсосы).

Полностью закрытые местные отсосы – местные отсосы, входящие в состав кожуха технологического оборудования. Для забора воздуха у них в кожухе имеются специальные щелевидные отверстия.

Глава 5. Вентиляционное оборудование лабораторных производств

5.1. Вытяжные шкафы

Вытяжные шкафы – полуоткрытые местные отсосы, предназначенные для проведения технологических процессов в лабораторных условиях.

Разрежение, создаваемое в шкафу, должно быть таким, чтобы нулевое значение эпюры разрежения находилось ниже нижнего края рабочего проема.

Удаление воздуха из шкафа может осуществляться гравитационным или механическим способом. Это определяется видом технологических операций, физико-химическими свойствами и температурой продуктов обработки.

Данный вытяжной шкаф называется простым вытяжным шкафом (рис. 14), так как у него отсутствует регулировка расходов воздуха из нижней и верхней зоны.

Вытяжной шкаф, у которого имеется регулировка расходов из верхней и нижней зон, называется комбинированным. Регулировка расходов производится за счет установки экрана (рис. 15).

На рис. 15 цифрами обозначены: 1 – корпус вытяжного шкафа; 2 – рабочий проем; 3 – активная зона (зона проведения); 4 – вытяжная шахта; 5 – экран.

Количество воздуха L_ух, удаляемого от вытяжных шкафов, определяется токсичностью образующихся вредных веществ и температурой внутри вытяжного шкафа. Так, при эндотермических реакциях (с поглощением теплоты) расход удаляемого воздуха определяется по допустимой скорости в рабочем проеме:

L_ух = υ_доп · F_пр · 3600. (28)

Рис. 14 Рис. 15

Значение допустимой скорости приводится в справочной литературе в зависимости от токсичности вредных веществ, υ_доп = 0,2÷1,5 м/с.

При экзотермических реакциях в вытяжном шкафу расход удаляемого воздуха L_ух определяется в зависимости от теплоты, выделяемой в результате реакции и геометрических характеристик шкафа по следующему эмпирическому выражению:

, (29)

где h – высота рабочего проема, м;

Q – явная теплота, выделяющаяся в результате реакции, Вт;

F_пр – площадь рабочего проема, м².

В шкафах с экзотермическими реакциями удаление воздуха осуществляется в основном гравитационным способом. Этот расход воздуха будет удаляться за счет располагаемого давления:

Р_р = Н · (γ_в – γ_шк), (30)

где Н – вертикальное расстояние от центра рабочего проема до среза вытяжной шахты, м;

γ_в, γ_шк – удельные веса воздуха в районе шкафа и внутри шкафа, Н/м³,

. (31)

Потери давления при движении воздуха от центра рабочего проема до среза вытяжной шахты определяются методом динамических давлений:

. (32)

Потери энергии определяются как доля от динамического давления:

, (33)

где ξ_п – приведенный коэффициент местного сопротивления, который определяется по выражению (33), зависит от коэффициентов местного сопротивления на тракте от входа в шкаф до среза шахты и линейных потерь по высоте шахты;

υ – скорость в вытяжной шахте, м/с;

ρ_шк – плотность воздуха в шкафу, кг/м³.

Приравняв выражения (30) и (32), определяем высоту вытяжной шахты, при которой будет обеспечиваться расход L_ух.

,

, (34)

т.е. высота вытяжной шахты определяется в зависимости от суммы коэффициентов местных сопротивлений, перепада удельных весов, диаметра шахты, шероховатости и аэродинамических характеристик.