3.1.3 Розрахунок системи аспірації станочного цеху
Система аспірації проектується для видалення запиленого повітря від місцевих відсмоктів технологічного обладнання. Для системи аспірації використовують металеві повітропроводи круглого перерізу. Повітропроводи аспіраційної системи потрібно розраховувати, як правило з умови одночасної роботи всіх відсмоктів. При розрахунку обов’язковим є ув’язування окремих відгалужень мережі з допустимою ув’язкою не більше 10%. Довжина відгалужень повітропроводів від магістралі до відсмокта від станка не повинна перевищувати 30 м. Розрахунок повітропроводів рекомендується проводити по методу швидкісного (динамічного) тиску, в якому втрати тиску на тертя в повітропроводах заміняються еквівалентними втратами тиску на місцевих опорах.
Аеродинамічний розрахунок системи аспірації наведено в таблиці 3.3
Для очищення повітря застосовую циклон Гіпродревпрома Ц – 450.
Ш
видкість
руху повітря в вхідному патрубку циклона
з площеюS-0,025
м
:
(3.19)
Втрати
тиску в циклоні складають
1000
Па.
Сумарна втрата тиску для підбору вентилятора:
(3.20)
де
втрати
тиску в системі аспірації, Па.
За результатами аеродинамічного розрахунку вибираю пиловий вентилятор
ВЦ4-45-3,15 з такими характеристиками:
повний тиск Рv – 1800 Па;
продуктивність Q – 2 тис. м
/год;встановлена потужність Nв – 0,2 кВт;
частота обертання робочого колеса n – 1365 об/хв;
ККД
0,8;
Тип двигуна 4АА56В4 N – 0,2 кВт.
3.2 Необхідний повітрообмін приміщень
Повітрообмін за надлишками теплоти:
(3.19)
де Lоз— витрата повітря, що видаляється з обслуговуємої чи робочої зони системами місцевих відсмоктів, та на технологічні потреби, м3/год.
Q —надлишковий тепловий потік в приміщення, Вт;
Св —теплоємність повітря, що дорівнює 1,005 кДж/(м3С);
tвид— температура повітря, що видаляється з приміщення за межами обслуговуємої чи робочої зони,С;
tоз —температура повітря в обслуговуємій чи робочій зоні приміщення, що видаляється системами місцевих відсмоктів, та на технологічні потреби,С:
tn— температура повітря, що подається в приміщення,С.
(3.20)
коефіцієнт
повітрообміну(5).
(3.21)
Гальванічне відділення:
ХП:
(м3/год).
ТП:
(м3/год).
Термічне відділення:
ХП:
(м3/год).
ТП:
(м3/год).
Станочне відділення:
ХП:
(м3/год).
ТП:
(м3/год).
Таблиця 3.4 – Повітряний баланс приміщення
|
Період року |
Приточне повітря |
Витяжне повітря | ||
|
Холодний
період року, |
Теплий період року, |
Холодний
період року, |
Теплий період року, | |
|
Гальванічне відділення |
6561 |
10127 |
1649 |
5215 |
|
Термічне відділення |
70809 |
71531 |
3071 |
3793 |
|
Станочне відділення |
4045 |
12798 |
2395 |
11148 |
|
Сума |
81415 |
94456 |
7115 |
20156 |
Аеродинамічний розрахунок припливних повітропроводів наведено в додатку Б.
Додаток Б - Аеродинамічний розрахунок припливних повітропроводів (аксонометрична схема додаток )
|
Σ№ ді лянки
|
L, м3/год
|
l, м
|
Допус- тимі швид-кості V, м/с |
Орієн товна F, м2 |
Розміри повіт- ропроводу, мм |
Прий- нята F", м2
|
dекв, м
|
Фактич-ні Швид- кості V', м/с |
Re |
Місцеві втрати тиску Δм, Па |
λ |
Сума міс- цевих опорів Σξ |
Втрати тиску на ділянці ΔРl, Па
| |
|
a |
b |
|
|
| ||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
Термічне відділення | ||||||||||||||
|
1-2 |
71531 |
13 |
7 |
2,83 |
1600 |
1600 |
2,56 |
1,6 |
7,7 |
822422,3 |
64,19089 |
0,276842 |
|
754,3337 |
|
2-3 |
67060,5 |
1 |
7 |
2,66 |
1600 |
1600 |
2,56 |
1,6 |
7,2 |
771023 |
44,62448 |
0,252788 |
2,2 |
50,99941 |
|
3-4 |
62589,8 |
1 |
7 |
2,48 |
1600 |
1600 |
2,56 |
1,6 |
6,7 |
719621,5 |
180,4812 |
0,358485 |
2,2 |
44,42615 |
|
4-5 |
58119,1 |
1 |
7 |
2,30 |
1600 |
1600 |
2,56 |
1,6 |
6,3 |
668220 |
42,37626 |
0,249542 |
2,2 |
38,30622 |
|
5-6 |
53648,4 |
1 |
7 |
2,12 |
1000 |
1600 |
2 |
1,3 |
7,4 |
657939,7 |
46,79216 |
0,267733 |
2,2 |
44,56396 |
|
6-7 |
49177,7 |
1 |
7 |
1,95 |
1000 |
1600 |
2 |
1,3 |
6,8 |
603111,4 |
39,31841 |
0,256335 |
2,2 |
37,44611 |
|
7-8 |
44707 |
1 |
7 |
1,77 |
1000 |
1600 |
1,6 |
1,2 |
7,7 |
632634,3 |
235,7306 |
0,409216 |
2,2 |
44,63538 |
|
8-9 |
40236,3 |
1 |
7 |
1,59 |
1000 |
1600 |
1,6 |
1,2 |
6,9 |
569370,9 |
51,99491 |
0,280439 |
2,2 |
36,15466 |
|
9-10 |
35765,6 |
1 |
7 |
1,41 |
1000 |
1250 |
1,25 |
1,1 |
6,9 |
584835,3 |
53,23908 |
0,289408 |
2,2 |
42,25324 |
|
10-11 |
31294,9 |
1 |
6 |
1,44 |
1000 |
1250 |
1,25 |
1,1 |
6,9 |
511730,8 |
189,2483 |
0,397385 |
2,2 |
32,35013 |
|
11-12 |
26824,2 |
1 |
6 |
1,24 |
1000 |
1250 |
1,25 |
1,1 |
5,9 |
438626,4 |
37,86154 |
0,265768 |
2,2 |
23,76745 |
|
12-13 |
22353,5 |
1 |
6 |
1,03 |
1000 |
1000 |
1 |
1 |
6,2 |
411212,3 |
32,49455 |
0,262631 |
2,2 |
23,2104 |
|
13-14 |
17882,8 |
1 |
5 |
0,99 |
1000 |
1000 |
1 |
1 |
4,9 |
328969,8 |
20,79652 |
0,234905 |
2,2 |
14,85465 |
|
14-15 |
13412,1 |
1 |
5 |
0,74 |
800 |
1000 |
0,8 |
0,88 |
4,6 |
274141,5 |
84,86301 |
0,343843 |
2,2 |
11,6052 |
|
15-16 |
8941,4 |
1 |
5 |
0,49 |
500 |
1000 |
0,5 |
0,66 |
4,6 |
219313,2 |
20,79652 |
0,259965 |
2,2 |
9,903102 |
|
16-17 |
4470,7 |
1 |
5 |
0,24 |
500 |
500 |
0,25 |
0,5 |
4,6 |
164484,9 |
96,55525 |
0,410057 |
2,2 |
7,427327 |
|
|
Σ=1216,23 | |||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продовження додатку Б
Продовження додатку Б
Продовження додатку Б
3.3 Організація повітрообміну
Організація повітрообміну включає в себе вибір схеми, способу подачі та видалення повітря.
Схема організації повітрообміну вибирається по відповідності до СНиП 2-33.75.
Виділення в вигляді парів, газів та пилу видаляються у вигляді місцевих відсосів. Витяжні та припливні пристрої загальнообмінної вентиляції розташовуються у верхній зоні в гальванічному відділені, та у верхній та нижній зоні в термічному й станочному відділені.
При забезпеченні нормованих параметрів повітряного середовища для всієї робочої зони повітророзподільники розміщують таким чином, щоб сумарна зона дії розподільників була не меншою за площу робочої зони. При цьому відносна площа струмини, яка визначається за формулою:
повинна бути
від 0,5 до 1 для повних веєрних струмин.
,
[м
] (3.21)
-
площа робочої зони на один повітророзподільник,
м
-
висота приміщення, м
-
висота робочої зони, м.
Гальванічне відділення:
,
(м
)
Термічне відділення:
,
(м
)
Станочне відділення:
,
(м
)
3.4 Підбір і визначення кількості решіток
Для припливних повітропроводів
На приточних каналах загальнообмінної вентиляції встановлюємо решітки типу РР, які мають регульовані жалюзі для направлення повітря вгору або вниз при горизонтальному підведенні повітря до решітки, чи в сторони при підведенні повітря по вертикальним каналам.
Гальванічне відділення:
=7180,8
[м
/год]=1,89
[м
/с].
РР – 2: a : b = 200 :
200;
=0,032
[м
];
=2-5
[м/с];
Визначаю кількість решіток:
≈20 (шт). (3.22)
Робимо перевірку решіток на дальнобійність [7]:
Якщо,
(3.23)
а) якщо постійні робочі місця чи місця постійного перебування людей знаходиться в межах прямої дії струмини:
то
(3.24)
(3.25)
б) якщо постійні робочі місця чи місця постійного перебування людей знаходиться поза прямої дії струмини:
то
(3.26)
(3.27)
Якщо,
(3.28)
то
(3.29)
(3.30)
де
відстань від місця виходу струмини до
постійного робочого місця, м;
площа
одної решітки м
;
максимальна
швидкість руху повітря в робочій зоні
м/с;
нормована
швидкість руху повітря в робочій зоні
м/с, відповідно до СНиП І І – 33 -75;
максимальна
температура повітря в робочій зоні С;
нормована температура
повітря в робочій зоні С,
відповідно до
СНиП І І – 33 -75;
коефіцієнти
затухання ненастилаючихся струмин;
поправочний
коефіцієнт, що враховує взаємодію
декількох однакових струмин.
Кількість повітря, що проходить через одну решітку:
Крок розташування решіток:
де l – довжина повітророзподільного каналу, м.
Термічне відділення:
=14119
[м
/год]=3,93
[м
/с];
РР – 4; a : b = 200 : 600
=0,096
[м
];
=2-5
[м/с];
Визначаю кількість решіток:
≈14 (шт).
Робимо перевірку решіток на дальнобійність [7]:
Кількість повітря, що проходить через одну решітку:
Крок розташування решіток:
Станочне відділення:
=9820
[м
/год]=2,72
[м
/с];
РР – 2; a : b = 200 : 200
=0,032
[м
];
=2-5
[м/с];
Визначаю кількість решіток:
(шт).
Робимо перевірку решіток на дальнобійність [7]:
Кількість повітря, що проходить через одну решітку:
Крок розташування решіток:
Для витяжних повітропроводів.
Гальванічне відділення:
=3190,8
[м
/год]=0,88
[м
/с].
РР – 2: a : b = 200 :
200;
=0,032
[м
];
=2-5
[м/с];
Визначаю кількість решіток:
≈6 (шт).
Кількість повітря, що проходить через одну решітку:
Крок розташування решіток:
де l – довжина повітророзподільного каналу, м.
Термічне відділення:
=4353
[м
/год]=1,2
[м
/с];
РР – 4; a : b = 200 : 200
=0,096
[м
];
=2-5
[м/с];
Визначаю кількість решіток:
≈13 (шт).
Кількість повітря, що проходить через одну решітку:
Крок розташування решіток:
Станочне відділення:
=8570
[м
/год]=1,58
[м
/с];
РР – 2; a : b = 200 : 200
=0,032
[м
];
=2-5
[м/с];
Визначаю кількість решіток:
≈10 (шт).
Кількість повітря, що проходить через одну решітку:
Крок розташування решіток:
(3.34)
Аеродинамічний розрахунок витяжних повітропроводів наведено в додатку В.
За максимальною витратою вентиляційного повітря вибираю витяжно – приточний центральний кондиціонер СS – 6 з теплообмінником, що обертається з максимальною витратою повітря - 32900 м3, фірми JUVENT (Польща),
|
Додаток В- Аеродинамічний розрахунок витяжних повітропроводів (аксонометрична схема додатокЛ) | |||||||||||||||||
|
№ ді лянки
|
L, м3/год
|
l, м
|
Допус-тимі Швид- кості V, м/с |
Орієн товна F, м2 |
Розміри повіт- ропроводу, мм |
Прий- нята F", м2
|
dекв, мм
|
Факти- чні швид-кості V', м/с |
Втрати тиску на тертя на ділянках, Па |
Rl, Па
|
Сума міс- цевих опорів |
Рд, Па
|
Z,Па
|
Рд + Z Па
| |||
|
a |
b |
Re |
li |
Ri, Па/м | |||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
|
Розрахунок головної магістралі | |||||||||||||||||
|
1-2 |
12923 |
2,7 |
7 |
0,51 |
500 |
600 |
0,3 |
545,5 |
5,98 |
175926 |
0,017 |
0,43 |
1,18 |
1,2 |
14,04 |
16,85 |
18,03 |
|
2-3 |
4353 |
47,8 |
7 |
0,17 |
400 |
400 |
0,16 |
400,0 |
7,55 |
132713 |
0,018 |
0,67 |
32,46 |
8,4 |
14,86 |
124,8 |
157,2 |
|
3-4 |
4018,2 |
1,53 |
7 |
0,16 |
400 |
400 |
0,16 |
400,0 |
6,97 |
122528 |
0,018 |
0,58 |
0,90 |
2,2 |
12,67 |
27,87 |
28,77 |
|
4-5 |
3683,4 |
1,53 |
7 |
0,15 |
400 |
400 |
0,16 |
400,0 |
6,39 |
112343 |
0,018 |
0,50 |
0,77 |
2,2 |
10,65 |
23,43 |
24,19 |
|
5-6 |
3348,6 |
1,53 |
7 |
0,14 |
400 |
400 |
0,16 |
400,0 |
5,8 |
102157 |
0,019 |
0,42 |
0,64 |
2,2 |
8,81 |
19,37 |
20,02 |
|
6-7 |
3013,8 |
1,53 |
7 |
0,11 |
400 |
400 |
0,48 |
533,3 |
1,7 |
40876,5 |
0,022 |
0,03 |
0,05 |
2,2 |
0,79 |
1,74 |
1,80 |
|
7-8 |
2679 |
1,53 |
7 |
0,11 |
250 |
400 |
0,1 |
307,7 |
7,44 |
100661 |
0,019 |
0,91 |
1,41 |
2,2 |
14,45 |
31,79 |
33,19 |
|
8-9 |
2344,2 |
1,53 |
7 |
0,09 |
250 |
400 |
0,1 |
307,7 |
6,5 |
88125,4 |
0,020 |
0,72 |
1,10 |
2,2 |
11,07 |
24,36 |
25,46 |
|
9-10 |
2009,4 |
1,53 |
7 |
0,08 |
250 |
400 |
0,1 |
307,7 |
5,5 |
75589,7 |
0,020 |
0,54 |
0,83 |
2,2 |
8,15 |
17,92 |
18,76 |
|
10-11 |
1674,6 |
1,53 |
7 |
0,07 |
250 |
400 |
0,16 |
307,7 |
2,9 |
81970,4 |
0,020 |
1,19 |
1,83 |
2,2 |
14,51 |
31,93 |
33,76 |
|
11-12 |
1339,8 |
1,53 |
7 |
0,06 |
250 |
250 |
0,0625 |
250,0 |
5,95 |
65674,1 |
0,021 |
0,79 |
1,22 |
2,2 |
9,32 |
20,50 |
21,72 |
|
12-13 |
1005 |
1,53 |
7 |
0,04 |
250 |
250 |
0,0625 |
250,0 |
4,46 |
49377,8 |
0,022 |
0,47 |
0,73 |
2,2 |
5,27 |
11,59 |
12,31 |
|
13-14 |
670,2 |
1,53 |
7 |
0,03 |
250 |
250 |
0,0625 |
250,0 |
2,9 |
33081,5 |
0,024 |
0,23 |
0,35 |
2,2 |
2,36 |
5,20 |
5,55 |
|
14-15 |
334,8 |
1,53 |
7 |
0,02 |
250 |
250 |
0,0625 |
250,0 |
1,4 |
16296,3 |
0,028 |
0,06 |
0,10 |
2,2 |
0,57 |
1,26 |
1,36 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
402,2 |
Продовження додатку В
|
Розрахунок відгалуження (розрахунковий опір для ділянки 360 Па) | |||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
|
2,-16 |
8570 |
24,54 |
7 |
0,13 |
400 |
400 |
0,16 |
400,0 |
4,09 |
109185 |
0,018 |
0,47 |
11,67 |
25 |
10,06 |
251,4 |
263,1 |
|
16-17 |
4285 |
24,6 |
7 |
0,07 |
250 |
300 |
0,075 |
272,7 |
4,36 |
79340,1 |
0,020 |
0,86 |
21,20 |
2,2 |
11,43 |
25,14 |
46,34 |
|
17-18 |
3428 |
4 |
7 |
0,05 |
250 |
250 |
0,0625 |
250,0 |
4,19 |
69792,6 |
0,021 |
0,89 |
3,57 |
2,2 |
10,52 |
23,15 |
26,71 |
|
18-19 |
2571 |
4 |
7 |
0,04 |
250 |
250 |
0,0625 |
250,0 |
3,14 |
52311,1 |
0,022 |
0,52 |
2,11 |
2,2 |
5,91 |
13,0 |
15,12 |
|
19-20 |
1714 |
4 |
7 |
0,03 |
250 |
250 |
0,0625 |
250,0 |
2,09 |
34829,6 |
0,024 |
0,25 |
1,02 |
2,2 |
2,62 |
5,76 |
6,78 |
|
20-21 |
857 |
4 |
7 |
0,01 |
250 |
250 |
0,0625 |
250,0 |
1,04 |
17348,1 |
0,028 |
0,07 |
0,29 |
2,2 |
0,65 |
1,43 |
1,72 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
359,8 |
|
Розрахунок відгалуження (розрахунковий опір для ділянки 408 Па) | |||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
|
16-22 |
4285 |
1,5 |
7 |
0,07 |
250 |
300 |
0,075 |
272,7 |
4,36 |
79340,1 |
0,020 |
0,86 |
1,29 |
31,2 |
11,43 |
356,4 |
357,7 |
|
22-23 |
3428 |
4 |
7 |
0,05 |
250 |
250 |
0,0625 |
250,0 |
4,19 |
69792,6 |
0,021 |
0,89 |
3,57 |
2,2 |
10,52 |
23,15 |
26,71 |
|
23-24 |
2571 |
4 |
7 |
0,04 |
250 |
250 |
0,0625 |
250,0 |
3,14 |
52311,1 |
0,022 |
0,52 |
2,11 |
2,2 |
5,91 |
13,00 |
15,12 |
|
24-25 |
1714 |
4 |
7 |
0,03 |
250 |
250 |
0,0625 |
250,0 |
2,09 |
34829,6 |
0,024 |
0,25 |
1,02 |
2,2 |
2,62 |
5,76 |
6,78 |
|
25-26 |
857 |
4 |
7 |
0,01 |
250 |
250 |
0,0625 |
250,0 |
1,04 |
17348,1 |
0,028 |
0,07 |
0,29 |
2,2 |
0,65 |
1,43 |
1,72 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
408,0 |
Продовження додатку В - Аеродинамічний розрахунок витяжних повітропроводів гальванічного цеху
(аксонометрична схема додаток ).
|
Розрахунок магістралі | |||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
|
1.-2 |
1325,8 |
6 |
5 |
0,07 |
250 |
300 |
0,075 |
272,7 |
4,91 |
89279,5 |
0,020 |
1,06 |
6,42 |
2,4 |
14,47 |
34,7 |
41,14 |
|
2.-3 |
1105,8 |
3,33 |
5 |
0,06 |
250 |
250 |
0,16 |
250,0 |
1,92 |
31996,5 |
0,024 |
0,21 |
0,73 |
2,2 |
2,21 |
4,86 |
5,59 |
|
3.-4 |
885,8 |
3,33 |
5 |
0,05 |
250 |
250 |
0,16 |
250,0 |
1,54 |
25630,8 |
0,025 |
0,14 |
0,49 |
2,2 |
1,42 |
3,12 |
3,61 |
|
4.-5 |
665,8 |
3,33 |
5 |
0,04 |
250 |
250 |
0,16 |
250,0 |
1,16 |
19265 |
0,027 |
0,08 |
0,29 |
2,2 |
0,80 |
1,76 |
2,06 |
|
5.-6 |
445,8 |
3,33 |
5 |
0,02 |
250 |
250 |
0,16 |
250,0 |
0,77 |
12899,3 |
0,030 |
0,04 |
0,14 |
2,2 |
0,36 |
0,79 |
0,94 |
|
6.-7 |
225,8 |
3,33 |
5 |
0,01 |
250 |
250 |
0,16 |
250,0 |
0,39 |
6533,56 |
0,035 |
0,01 |
0,04 |
2,2 |
0,09 |
0,20 |
0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
53,58 |
За результатами аеродинамічного розрахунку вибираю даховий вентилятор ВКР №4 з такими характеристиками:
повний тиск Рv – 80 Па;
продуктивність Q – 1500 м
/год;встановлена потужність Nв – 0,12 кВт;
частота обертання робочого колеса n – 915 об/хв;
Тип двигуна 4АА56А4 N – 0,12 кВт.