2.3.1 Пример № 1 расчета вентиляции

Исходные данные

В гальваническом отделении ремонтной мастерс­кой установлена ванна для восстановления штоков гидроцилинд­ров и плунжеров топливных насосов хромированием на штангах с использованием раствора хромового ангидрида СrO₃. Размеры ванны: длина l = 1000 мм, ширина В= 400мм.

Необходимо опре­делить тип бортового отсоса и рассчитать объем воздуха, удаляе­мого системой местной вытяжной вентиляции.

Решение

Так как В < 0,7 м, принимаем однобортовый отсос (число щелей n =1). Ширина щели b = 0,1·В = 0,1·0,4 = 0,04м. Поскольку b не должна быть менее 0,05 м, то окончательно при­нимаем b = 0,05 м.

По таблице А.1 приложения находим ПДК хромового ангидри­да, которая равна 0,01 мг/м³.

С учетом этого по таблице А.5 прило­жения определяем минимальное значение скорости отсоса в от­крытом проеме бортового отсоса: v_B = 2 м/с.

Так как восстанавливаемые детали при хромировании закреп­ляют на штангах, то k₁ = 1,7.

Высота h подъема паров над уровнем зеркала ванны при ПДК паров ниже 1 мг/м³ должна быть не больше 0,1·В поэтому h = 0,04 м.

Коэффициент, учитывающий подвижность воздуха в по­мещении, определяем по таблице А.7 приложения. При ско­рости движения воздуха в помещении v_B = 0,8 м/с и отношении h/B = 0,04/0,4 = 0,1 имеем k₂ = 1,35.

Используя полученные данные, находим производительность бортового отсоса:

2.3.2 Пример № 2 расчета вентиляции

Исходные данные

В сварочном отделении ремонтной мастерской на каждом из имеющихся четырех сварочных постов расходуется 0,6 кг/ч электродов марки ОМА-2. При сжигании 1 кг электродов удельные выделения марганца q = 830 мг/кг.

Рассчитать вытяжную сеть общеобменной приточно-вытяжной вентиляции (рисунок 11), обеспечивающую требуемое состояние воздушной среды при ус­ловии одновременной работы всех сварщиков. Температуру возду­ха в помещении принять 22 °С.

Решение

Часовой объем воздуха, удаляемого вытяжной вентиляцией одного сварочного по­ста,

где g_ПДК = 0,2 мг/м³ - предельно допусти­мая концентрация марганца при содер­жании его в сварочных аэрозолях до 20 % (см. таблицу А.1 приложения).

Рисунок 11 - Схема к расчету вытяжной сети системы вентиляции:

I...V - номера расчетных участков; 1...4 - местные сопротивления: 1 - жалюзи на входе; 2 - колено с углом поворота α = 90°; 3 - внезапное расширение отверстия при F₁/F₂ = 0,7; 4 - диффузор вентилятора

Общее количество воздуха, удаляемого вытяжной вентиля­цией,

Диаметры воздуховодов на первом и втором участках сети при скорости движения воздуха v = 10 м/с

Принимаем из стандартизованного ряда d₁ = d₂ = 0,28 м, после чего уточняем скорости движения воздуха в возду­ховодах на первом и втором участках сети

Сопротивление движению воздуха на первом и втором участках сети вытяжной вентиляции

Здесь ρ = 353/(273 + 22) = 1,197 кг/м³ - плотность воздуха при заданной температуре в помещении; λ = 0,02 для воздуховодов из металлических труб; коэффициенты местных потерь напора при­няты: ε_М1 = 0,5 - для жалюзи на входе; ε_М2 = 1,13 - для колена круглого сечения при α = 90°; ε_М3 = 0,1 - для внезапного расширения отвер­стия при отношении площади воздуховодов на последующем уча­стке сети к площади воздуховода на предыдущем участке сети, равном 0,7.

Диаметры воздуховодов на третьем и четвертом участках сети

Скорости движения воздуха в воздуховодах на третьем и чет­вертом участках сети

где L₃ = L₄ = 2L₁ = 4980 м³/ч - количество воздуха, проходящего за 1 ч через воз­духоводы третьего и четвертого участка вентиляционной сети.

Сопротивления движению воздуха на третьем и четвертом уча­стках гидравлической сети вытяжной вентиляции

Диаметр воздуховода на пятом участке вентиляционной сети

Из стандартизованного ряда значений принимаем d₅ = 0,56 м.

Скорость движения воздуха в трубопроводе пятого участка

где L₅ = Lобщ = 9960 м³/ч - количество воздуха, проходящего за час через воздухо­воды пятого участка вентиляционной сети.

Сопротивление движению воздуха на пятом участке вытяжной вентиляции

где ε_М5 = 0,15 - коэффициент местных потерь напора для диффузора вентилятора.

Общее сопротивление воздуховодов сети, Па,

Далее рассчитаем производительность вентилятора с учетом подсосов воздуха в вентиляционной сети

По известным Н_С и L_B, используя рисунок 9, выберем центро­бежный вентилятор серии Ц4-70 № 6 обычного исполнения с КПД η_В = 0,59 и параметром А = 4800.

Частота вращения вентилятора

Так как частота вращения электродвигателей, указанных в таб­лице 8, не совпадает с расчетной частотой вращения вентилято­ра, то привод его осуществим через клиноременную передачу с КПД η_П = 0,95.

Проверим выполнение условия снижения шумности вентиля­ционной установки

т. е. при выбранном вентиляторе и принятых его характеристиках данное условие выполняется.

Определим мощность электродвигателя системы вентиляции

Установленная мощность электродвигателя для вытяжной сис­темы вентиляции

где К_3М = 1,15 (см. таблицу А.8 приложения).

Примем для выбранного вентилятора электродвигатель марки 4А112М4УЗ нормального исполнения с частотой вращения 1445 мин^-1 мощностью 5,5 кВт.