3.4. Расчет вентиляции в цехе

Рассчитаем систему вентиляции цеха для удаления вредных веществ. Вентиляция производственных помещений – приточно-вытяжная с ме­ханическим побуждением и естественная. Общеобменная вытяжка преду­смотрена на удаление 2/3 объема воздуха из нижней зоны и 1/3 объема - из верхней зоны.

От диссольверов, шаровых мельниц узлов растарки и фасовки необходимо преду­смотреть местные отсосы. Производительность вытяжной системы рассчитана из условий 50% работы технологического оборудования.

3.4.1. Местная вытяжная вентиляция

Наиболее распространенным и эффективным способом улавливания вредных веществ непосредственно у мест их образования является применение местных аспирационных устройств.

Местные отсосы от диссольверов и шаровых мельниц устанавливаются на отметке верха загрузочной воронки. Местные отсосы в фасовочном отделении размещены максимально близко к зоне фасовки ЛКМ в тару. Местные отсосы от узлов растарки в складе сыпучих размещаются максимально близко к весам на отметке средней высоты тары.

Исходными характеристиками для расчета являются размеры источника выделений вредных веществ r, м, – для круглого или а х b, м, – для прямоугольного; производительность источника по теплоте Q, Вт; скорость истечения загрязненной приточной струи u₀, м/с; высота расположения зонта h, м; его размеры R, м, – для круглого или А х В м, – для прямоугольного.

Рассчитываем вытяжной зонт от диссольвера для смешивания красок размерами 1700х600 мм, высотой 1950 мм. Принимаем размеры вытяжного зонта больше размеров диссольвера в плане на 20 см. Скорость истечения загрязненной приточной струи принимаем 0,5 м/с.

Осевую скорость иm, м/с считаем по формуле:

(3.4)

где h_п = h + b/0,24 – расстояние от полюса струи до всасывающей щели, м; l – длина щели, м; m – кинематический коэффициент приточного отверстия, для свободно расположенного щелевого зонта m = 2,5

h_п = 0,6 + 1,700/0,24=7,68 м

м/с

Расход воздуха в струе на уровне всасывания L_стр, м³/с:

(3.5)

м³/с

Относительный предельный расход определяем по номограмме на рисунке 3.5.

Определяют значение поправочного коэффициента, учитывающего подвижность воздуха в помещении:

(3.5)

где F – площадь всасывающего отверстия, м²; F_стр – площадь сечения струи на уровне всасывания, м²; w_в – скорость движения воздуха в помещении, м/с.

Рис. 3.5. Относительный предельный расход зонта, улавливающего конвективную струю (разгонный участок), в зависимости от его размера: 1 – круглый в виде свободно расположенного патрубка; 2 – щелевой в стене; 3 – круглый в стене

В качестве относительных размеров используются при расчете улавливания конвективной струи =R/r, =B/b, при расчете улавливания приточной струи =R/h, =B/h.

Считаем, что при работе диссольвера образуются конвективные струи загрязненного парами летучих компонентов ЛКМ воздуха: =0,6/0,8=0,75, отсюда = 1,6.

Вычисляют предельный расход зонта, обеспечивающий полное улавливание струи при минимальной производительности:

(3.6)

м³/с

Находят предельную (максимальную) c_пред, мг/м³, и относительную предельную избыточную концентрации вредных веществ в удаляемом воздухе, соответствующие режиму предельного улавливания:

(3.7)

(3.8)

где G – производительность источника по газовым выбросам, мг/с; с_пр – концентрация вредной примеси в приточном воздухе общеобменной вентиляции, мг/м³; c_ПДК – предельно допустимая концентрация вредной примеси в воздухе рабочей зоны, мг/м³.

Вычисляют значение безразмерного комплекса М:

(3.9)

где G_р – количество газовой примеси, выделяющейся в единицу времени от рассредоточенных источников, не снабженных МАУ, мг/с; L_в – расход воздуха, удаляемого из помещения общеобменной вентиляцией, м³/с.

По номограмме на рис. 3.6 находят оптимальное значение эффективности улавливания вредных веществ η_opt = G_y/G и соответствующее значение k_η = L_вз/L_пр. Если рассчитанное значение kη окажется меньше единицы (в непосредственной близости от источника образуются зоны с повышенной концентрацией вредных веществ), то необходимо увеличение объема удаляемого воздуха, поэтому всегда рекомендуется соблюдать условие kη > 1.

Рис. 3.6. Номограмма для определения значений η_opt и k_η: 1 – = 50; 2 – = 40; 3 – = 30; 4 – = 20; 5 – = 16; 6 – = 12; 7 – = 10; 8 – = 8; 9 – = 6; 10 – = 4; 11 – = 2

Определяем требуемую производительность вытяжного зонта, обеспечивающую оптимальную эффективность улавливания вредных веществ, L_вз, м³/с,

L_вз = L_пр · k_η (3.10)

L_вз = 2,104 · 1,25=2,63 м³/с

Очистка удаляемого местными отсосами запыленного воздуха произ­водится в циклонах с обратным конусом.

В производственных помещениях предусмотрена аварийная вентиля­ция, автоматическое включение которой осуществляется при срабатывании датчиков газосигнализаторов.