Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность технологических процессов. Учебное пособие
.pdf
η
Отклонение от располагаемого давления, %:
∆
100, (1.12)
2. Расчет циклона
Методика расчета циклона заключается в следующем:
1. Исходя из выбранного типа циклона, определяют значение оп-
тимальной скорости газа
Параметры, определяющие гидравлическое сопротивление и эффективность циклонов
Параметр Тип циклона
Диаметр частиц, улавливаемых на
50%,
Дисперсия парциальных коэффициентов очистки lgσ
Оптимальная скорость
Коэффициент местного сопротивле-
ния
в сеть
в атмосферу
, мкм
, при выходе:
ц
, м/с
опт
в сечении аппарата (табл. 1.4).
опт
ЦН-11 ЦН-15 ЦН-15н ЦН-24
3,65 4,50 6,00 8,50
0,352 0,325 0,352 0,308
3,5 3,5 3,5 4,5
245
250
155
163
165
170
Таблица 1.4
75
80
2. Рассчитывают необходимую площадь сечения циклона S, м2:
ц
, (1.13)
опт
, м:
ц
∙
, (1.14)
, мм,
ц
где Q
∙
– расход очищаемого воздуха, м3/ч.
ц
3. Определяют расчетный диаметр циклона D
ц
Полученный диаметр округляют до значения стандартного D
пользуясь рядом: 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600,
1800, 2000, 2400 и 3000.
4. Вычисляют действительную скорость газа в циклоне , м/с:
∙
ц
, (1.15)
ц
где
∙∙
5. Определяют потери давления в циклоне Р
∙
Р
ц
– коэффициент местного сопротивления циклона (табл. 1.4).
ц
в
ц
, (1.16)
, Па:
ц
11
6. Для расчета эффективности пылеулавливания в циклоне сначала
определяют диаметр частиц пыли, которые улавливаются циклоном с эф-
∙
пт
п
, мкм:
50
∙
∙
т
опт
, (1.17)
фективностью 50 % при рабочих условиях d
ц
т
где
– диаметр частиц пыли, улавливаемых с эффективностью 50%
(определяют по справочным данным, приведенным в табл. 1.4, в зависимости от типа циклона) при следующих условиях работы: скорость в сечении
аппарата
=1930 кг/м
; диаметр циклона
опт
3
; динамический коэффициент вязкости
= 0,6 м; плотность частиц пыли ρ
т
=22,2 10-6 Па·с.
т
пт
7. Рассчитывают параметр X, по которому определяют значение
нормальной функции распределения Ф(х) (табл. 1.5), представляющее собой эффективность пылеулавливания, выраженную в долях единицы:
пм
Х
, (1.18)
ч
где d
– медианный диаметр частиц пыли, мкм; lg
пм
– дисперсия функции
ч
распределения частиц по массе или среднеквадратичное значение функции
распределения, которое определяют, используя характеристики пыли; lg
– дисперсия распределения парциальных коэффициентов очистки циклонного пылеуловителя.
Эффективность пылеулавливания циклонного аппарата η
η
= Ф(х)·100, (1.19)
ц
Значения нормальной функции распределения
х Ф(х) х Ф(х) х Ф(х) х Ф(х)
1 2 3 4 5 6 7 8
-2,70 0,0035 -1,00 0,1587 0,12 0,5478 1.26 0,8962
-2,60 0,0047 -0,96 0,1685 0,16 0,5636 1,30 0,9030
-2,30 0,0107 -0,92 0,1788 0,20 0,5793 1,34 0,9099
-2,10 0,0179 -0,88 0,1894 0,24 0,5948 1,36 0,9131
-1,98 0,0239 -0,84 0,2005 0,28 0,6103 1,40 0,9192
-1,94 0,0262 -0,80 0,2119 032 0,6255 1,42 0,9222
-1,90 0,0288 -0,76 0,2236 0,36 0,6406 1,46 0,9279
-1,86 0,0314 -0,72 0,2358 0,40 0,6554 1,48 0,9306
-1,82 0,0344 -0,68 0,2483 0,44 0,6700 1,52 0,9357
-1,78 0,0375 -0,64 0,2611 0,48 0,6844 1,56 0,9406
-1,74 0,0409 -0,60 0,2743 0,52 0,6985 1,58 0,9429
-1,70 0,0446 -0,56 0,2877 0,56 0,7123 1,62 0,9474
-1,66 0,0485 -0,52 0,3015 0,60 0,7257 1,64 0,9495
-1,62 0,0526 -0,48 0,3156 0,64 0,7389 1,68 0,9535
, %:
ц
Таблица 1.5
12
Окончание таблицы 1.5
1 2 3 4 5 6 7 8
-1,58 0,0571 -0,44 0,3300 0,68 0,7517 1,72 0,9573
-1,54 0,0618 -0,40 0,3446 0,72 0,7642 1,74 0,9591
-1,50 0,0668 -0,36 0,3594 0,76 0,7764 1,78 0,9625
-1,46 0,0721 -0,32 0,3725 0,80 0,7881 1,80 0,9641
-1,42 0,0778 -0,28 0,3897 0,84 0,7995 1,84 0,9671
-1,38 0,0838 -0,24 0,4052 0,88 0,8106 1,86 0,9686
-1,34 0,0901 -0,20 0,4202 0,92 0,8212 1,90 0,9713
-1,30 0,0968 -0,16 0,4364 0,96 0,8315 1,94 0,9738
-1,26 0,1038 -0,12 0,4522 1,00 0,8413 1,96 0,9750
-1,22 0,1112 -0,08 0,4661 1,04 0,8508 2,00 0,9772
-1,18 0,1190 -0,04 0,4840 1,08 0,8599 2,10 0,9821
-1,14 0,1271 0,03 0,5000 1,12 0,8688 2,30 0,9893
-1,10 0,1357 0,02 0,5080 1,16 0,8770 2,40 0,9918
-1,02 0,1539 0,01 0,5398 1,24 0,8925 2,70 0,9965
8. Концентрация пыли на выходе из циклона С
С
к
С
н
ц
, (1.20)
, г/м3:
к
где С
– концентрация пыли в газе на входе в циклон.
н
3. Расчет и выбор побудителя тяги
Рассчитывают производительность вентилятора, учитывая воз-
можные подсосы воздуха в воздуховодах и пылеуловителе в количестве
10 %, м
3
/ч:
Q
= 1,1·Qц, (1.21)
в
Полное давление, развиваемое вентилятором Р
Р
= 1,1·(Рс + Рц), (1.22)
в
, Па:
в
Зная требуемые производительность и давление, подбирают вентилятор по рабочим характеристикам [46,48]. По этим характеристикам
определяют число оборотов и КПД вентилятора η (рис.1.2, 1.3), а затем
рассчитывают потребляемую мощность N, кВт:
Рв∙
в
∙
, (1.23)
13
Рис. 1.2 . Аэродина
м
л
а
7
р
к
и
л
я
я
4
венти
ическая х
ятора ЦП
актеристи
-40 № 5
а Рис.
1.3. Аэрод
венти
намическа
тора ЦП7-
характери
40 № 6
тика
14
О
т
о
и
л
З
е
У
т
в
О
м
5
А
е
ы
т
н
х
р
а
х
щ
о
н
е
т
з
0
е
и
с
е
р
к
И
и
г
т
л
н
о
f
и
ф
а
к
а
н
а
с
х
е
и
ц
с
с
и
о
э
и
н
и
Г
с
с
м
с
т
а
й
и
и
л
о
е
и
в
е
л
н
о
ы
т
м
э
н
в
д
ш
г
н
н
а
а
к
щ
о
о
ы
д
т
к
и
ф
а
ы
с
в
1
т
б
т
е
н
у
ч
р
н
и
ф
в
о
н
р
Д
о
а
у
у
э
т
о
ж
л
н
защи
числу
при р
кельн
щиты
рующ
видуа
дной и
а работ
которы
аботе д
м горен
от шум
е кожу
ьной за
ЗАДАН
з важны
иков от
относят
обилок,
ии топл
примен
и, пере
иты.
Е 2. Ра
пробл
воздейст
ся шум
мельни
ва, тран
яют аку
ородки
чет акус
м совре
вия физ
вибрац
, венти
портир
тически
другие
тическо
менного
ческих
и. Инте
яторов,
вании м
экраны
средств
о экран
произво
егативн
сивный
компрес
териало
(рис. 2.
коллек
дства я
х факт
шум воз
оров, п
и т.д.
1), звуко
ивной и
ляется
ров, к
икает
и фа-
ля за-
изоли-
инди-
на, пр
месте
часто
звуко
с раз
а = 0,
b = 1,
прим
учит
ствуе
ет экр
1 – шумн
адание
дназнач
до допус
ровни
ах f1 = 8
ого давл
предел
ерами h
5 м от и
м.
кустич
нения с
вать то,
, так ка
ан.
Рис.
е оборудо
а проек
нного д
имых з
вуковог
00 Гц и
ния 69
ть эф
х l = 1
точник
ские э
едств з
что на
низкоч
2.1. Устан
вание; 2 –
3 –
ирован
я сниже
ачений.
давлен
= 4000
2
71 дБА
ективно
х 1 , 5
шума, а
раны у
щиты о
изких ч
стотны
вка акуст
экран со з
рабочее м
е: выпо
ия уров
я ΔL, с
ц равн
оответс
ть при
, если
расстоя
танавли
шума
стотах
шум за
ческого э
укопогло
сто
нить пр
я звуков
здаваем
81 и 84
венно.
енения
кран ус
ие от э
ают в
ругих т
ума экр
счет эф
рана
ающей о
ект акус
го давл
е источ
БА, доп
акусти
ановлен
рана до
случае
пов. Пр
н практ
екта ди
лицовкой;
ическог
ния на р
иком ш
стимые
еского
на расс
абочег
евозмо
этом с
ически
ракции
экрабочем
ма на
ровни
крана
оянии
места
ности
едует
е дей-
огиба-
15
Методика расчета [20]
1. Вычисляют промежуточный коэффициент k по следующей формуле:
(2.1)
⁄
0,05 ∙√∙
/
где f – частота звука, Гц; h – высота экрана, м; l – длина экрана, м; а – расстояние от экрана до источника шума, м; b – расстояние от экрана до рабочего места, м.
2. По расчетному значению k определяют эффективность экрана ΔL
(табл. 2.1).
Таблица 2.1
Эффективность экрана в зависимости от коэффициента k
k
ΔLЭ, дБА 5 8 11 13,5 15 18 20 22 25 30
3. Определяют уровни звукового давления на рабочем месте L
0 0,5 1 1,5 2 3 4 5 7 10
по-
р.м.
сле установки акустического экрана и сравнивают с допустимыми:
.= ΔL - ΔLэ , (2.2)
ΔL
р.м
Э
4. Делают вывод:
а) если L
р.м. < Lдоп
, параметры акустического экрана для снижения
уровня звукового давления выбраны верно.
б) если L
р.м.
> L
, необходимо изменить параметры и повторить рас-
доп
чет.
Следует помнить, что экраны применяют в случае превышения допустимых значений уровня шума на рабочих местах не менее чем на 10 дБ
и не более чем на 20 дБ хотя бы на одной из среднегеометрических частот.
16
З
х
м
а
а
а
1
П
т
н
…
К
я
з
л
и
н
а
А
л
п
м
н
н
н
к
т
я
о
н
ч
о
м
э
и
д
и
г
р
и
о
н
0
м
р
т
г
з
ш
х
й
н
т
й
ы
л
а
ж
А
к
р
г
л
о
г
о
У
л
с
е
ч
к
к
–
–
б
з
с
й
и
а
в
и
н
щ
т
к
ф
к
о
у
л
и
е
к
к
ч
р
д
у
м
ц
в
щ
щ
я
к
й
б
н
и
щ
р
т
ы
м
п
р
и
г
д
т
т
;
к
у
о
р
ы
0
щ
и
т
и
р
повер
риала
ния н
облад
сниж
ЗАД
начите
ностей
и (рис.
блюдает
ет пря
ется.
НИЕ 3.
ьное сн
роизво
3.1а). На
ся в зоне
ой звук
Расчет
жение
ственны
больши
отраже
, эффек
вукопог
ума обе
помещ
й акусти
ного зву
ивность
ощаю
печивае
ний зву
еский э
а. В точ
звукоп
ей обли
облицо
опогло
фект от
ах поме
глощени
овки
ка внут
ающим
звукопо
ения, г
я сущес
енних
мате-
лощее пре-
венно
Рис. 3.
расче
звука
– на 4
звука
ставл
ного
териа
средн
значе
зульт
назыв
. Фрагме
1 – защит
римене
ных точ
е более
5 дБА.
оличес
являетс
ющий с
вука к э
ов вели
х и выс
ия пря
те мног
аемое «
т звукопо
ый перфо
3 – защ
ие звук
ах в зо
чем на 1
венной
безраз
бой отн
ергии п
ина α с
ких час
ого и от
ократно
хо» или
лощающе
ированн
тная стек
поглощ
е отра
…12 дБ
характе
ерный
ошение
адающе
авните
отах. П
раженно
о звуко
«гул».
облицов
й слой; 2
откань; 4
ющей о
енного
, а в ра
ристико
оэффиц
азности
о звука.
ьно мал
этому в
го звуко
тражен
меньше
и (а) и шт
звукопог
стена ил
лицовки
вука тр
четных т
эффе
ент зву
энергий
Для обы
и не п
произво
зачаст
я в по
ие «гул
чные зву
ощающи
потолок
целесоо
буется с
чках на
тивност
опогло
падающ
ных ст
евышае
ственн
ю соиз
ещениях
ости»
опоглоти
материал
разно,
изить
рабочих
погл
ения α,
его и от
оительн
0,02…
х поме
еримы,
создае
омещен
ели (б):
огда в
овень
местах
щения
пред-
ажен-
х ма-
,04 на
ениях
в ре-
ся так
я, т.е.
17
снижение величины отраженного звука, достигается искусственным
увеличением в 10…15 раз звукопоглощающей способности отражательных поверхностей помещения. Это достигается установкой на отражательных поверхностях помещений (потолке, стенах) специальных
звукопоглощающих материалов и конструкций, эффективность звукопоглощения которых составляет 0,4…0,9.
Звукопоглощающую облицовку размещают на потолке и на верхних
частях стен. Максимальное звукопоглощение достигается при облицовке
не менее 60 % общей п
лощади ограждающих поверхностей помещения
(без учета площади окон).
Для снижения интенсивности отраженного звука в помещениях небольших объёмов эффективно применение штучных звукопоглотителей
разных конструкций, подвешиваемых к потолку (рис. 3.1, б).
Задание на проектирование: в лаборатории с размерами помещения a = 12 м, b = 6 м, h = 3 м, в которой нет окон, установлены че
тыре
одинаковые мельницы, при работе которых создаются следующие уровни звукового давления в октавных полосах частот: L
дБА; L
дБА и L
= 81дБА; L
250
= 63 дБА. Согласно ГОСТ 12.1.003-2014 допустимые уровни
8000
шума на рабочих местах лаборатории L
77 дБА; L
= 73 дБА; L
500
= 75дБА; L
500
=70 дБА; L
1000
=72 дБА; L
1000
= 91 дБА; L
63
=68 дБА; L
2000
2000
= 74дБА; L
63
=69 дБА; L
= 83 дБА; L
125
= 66 дБА и L
4000
125
4000
= 78
= 67
=
250
8000
= 64 дБА. Необходимо выбрать подходящий материал для звукопогло-
щающей облицовки и определить эффективность ее применения в данном помещении.
Методика расчета [20]
3
1. Определяют объем помещения, м
:
∙∙, (3.1)
где a, b, h – длина, ширина и высота помещения, м.
Затем рассчитывают площадь ограждающих поверхностей помеще-
2
ния, м
:
2∙∙∙, (3.2)
2. Определяют постоянную акустически необработанного помеще-
ния при частоте 1000Гц В
1000
, м2:
B
1000
= V/10, (3.3)
3. Определяют частотный множитель μ (по табл. 3.1) и рассчитывают
постоянную акустически необработанного помещения в октавных полосах:
В=В
μ, (3.4)
1000
18
Таблица 3.1
Частотный множитель μ для помещений различных объемов
Значения μ на среднегеометрических частотах октавных полос,
Объем
помещения, м3
Менее 200 0,80 0,75 0,70 0,80 1 1,4 1,8 2,5
200…1000 0,65 0,62 0,64 0,75 1 1,5 2,4 4,2
Более 1000 0,50 0,50 0,55 0,70 1 1,6 3,0 6,0
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Гц
4. По найденной постоянной помещения В для каждой октавной по-
лосы вычисляют эквивалентную площадь звукопоглощения, м
∙
, (3.5)
где S – общая площадь ограждающих поверхностей помещения, м
2
:
2
.
5. Определяют границу зоны отраженного звука по величине пре-
дельного радиуса r
, т. е. расстояния от источника шума, на котором уро-
пр
вень звукового давления отраженного звука равен уровню звукового давления прямого звука, излучаемого данным источником. Когда в помещении находится п одинаковых источников шума:
В
=B
, (3.6)
1000·μ8000
, (3.7)
где В
0,2
пр
– постоянная помещения на частоте 8000 Гц:
8000
B
8000
6. Выбирают звукопоглощающий материал, который будет исполь-
зован для облицовки, и определяют по справочным данным его коэффициенты звукопоглощения (табл. 3.2).
7. Вычисляют максимальное снижение уровня звукового давления, дБА, в каждой октавной полосе при использовании звукопоглощающего покрытия в расчетной точке, расположенной в зоне отраженного звука:
ΔL=10lg(B'/B), (3.8)
где В' – постоянная помещения после установки в нем зву
конструкций, м
где А
– эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностями без зву-
1
копоглощающей облицовки, м
2
, определяется по формуле:
В'=(A
+ΔA)/( 1 - α1 ), (3.9)
1
2
,
копоглощающих
А
= α (S – S0), (3.10)
1
19
где ΔA – суммарная дополнительная площадь звукопоглощения, м2; α –
средний коэффициент звукопоглощения в помещении до его акустической
обработки:
α = В/(В+ S), (3.11)
где α
– средний коэффициент звукопоглощения акустически обработанно-
1
го помещения:
α
= (А1 + ΔA)/S, (3.12)
1
Суммарная дополнительная площадь звукопоглощения от конструк-
ций звукопоглощающей облицовки или штучных звукопоглотителей:
ΔА = α
где α
S
– коэффициент звукопоглощения конструкции облицовки (табл. 3.2);
0
– суммарная площадь облицованных поверхностей, м2.
0
, (3.13)
0S0
Для расчета ΔL определяют:
- средний коэффициент звукопоглощения в помещении до его аку-
стической обработки по формуле для каждой октавной полосы:
α
= В63/(В63 + S);
63
- эквивалентную площадь звукопоглощения поверхностями, не занятыми звукопоглощающей облицовкой, по формуле:
= α63(S- S0),
А
1 63
где S
и потолка S
– площадь облицованных поверхностей при полной облицовке стен
0
= S – (∙,
0
- суммарную дополнительную площадь звукопоглощения от кон-
струкции звукопоглощающей облицовки по формуле:
ΔА = α
- средний коэффициент звукопоглощения акустически обработанного помещения в каждой октавной полосе:
=( Α1 +ΔA)/S
α
1
- постоянную помещения после его облицовки звукопоглощающими
материалами:
В' = (А
+ ΔА) / (1 - α1).
1
Далее находят максимальное снижение уровня звукового давления в
каждой октавной полосе:
ΔL = 10 lg(В'/ В)
8. Вычисляют достигнутые уровни звукового давления:
L
= L
дос
сущ
Результаты расчета вносят в табл. 3.3.
,
0∙S0
– ΔL (3.14)
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]