3.8. Расчёт местной вентиляции

Местная приточная вентиляция служит для создания оптимального микро­климата в ограниченной зоне рабочего пространства.

К местным системам относят воздушные души и оазисы, воздушные, воз­душно-тепловые завесы, аспирационные кожухи, вытяжные зонты, шкафы (рис. 3.9).

Рис. 3.9. Местные системы вентиляции

4

Производительность воздушного душа, оазиса, зонта, шкафа определяется по формуле

= 3600-b-h-u_cp,

Т — ?£Г\Г\ U U .ч

(3.20)

где h, b - высота и ширина патрубка, подающего воздух, м;

88

v_cp - средняя скорость потока воздуха, м/с (v_ср =1-3,5 м/с, в зависимости от интенсивности теплового излучения).

Количество воздуха (м³/ч), удаляемого аспирационным кожухом, опреде­ляется по формуле

L_a=A-M, (3.21)

где А - размерный коэффициент, зависящий от диаметра круга, м³/(ч мм); для заточных и шлифовальных станков с диаметром круга до 250 мм - А = 2 м³/(ч мм); от 250 до 600 мм - А = 1,8 м³/(ч мм); свыше 600 мм - А =1,6 м³/(ч мм); для полировальных станков с войлочными и матерчатыми кругами А =4...6м /(ч мм).

Количество воздуха, удаляемого местным отсосом от сварочного стола, (м³/ч), можно определить по формуле

L_a=k4l,

(3.22)

где к коэффициент для щелевого отсоса, к =12;

J - сила сварочного тока, А.

Количество воздуха, удаляемого бортовыми отсосами с зеркала ванн, оп­ределяется по формуле

L_d=B-b-S_ut-k₁-k₂-n-3600,

где В - ширина ванны, м;

Ъ ширина щели, м; принимается из конструктивных соображений, но она не может быть менее 0,1 ширины ванны В (b> 0,1 В) и менее 50 мм; v_щ - скорость воздуха в щели бортового отсоса, м/с;

k1 - коэффициент, учитывающий сопротивление движения воздуха от зеркала ванны к щели. При отсутствии штанг для подвеса деталей k1 = 1; при наличии штанг k1 = 1,7;

k₂ - коэффициент, учитывающий подвижность воздуха в помещении (рис. 3.10);

п - количество щелей (в однобортовых п = 1, в двубортовых п = 2). Произ­водительность вентиляции находят по формуле (м /ч)

-Ui (3.24)

где F - площадь сечения воздуховода, м²;

v - скорость движения воздуха в воздуховоде (м/с), измеряемая прибо­рами контроля (микроманометрами, анемометрами, кататермометрами).

89

а - двухбортовой отсос; б - однобортовой отсос Рис. 3.10. Графики для расчета бортовых отсосов

Качество вентиляции определяют сравнением установленной для данного производства нормы воздухообмена с фактической производительностью вен­тилятора.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраивают для зашиты от про­никновения холодного воздуха в помещение. Подаваемый воздух к проемам, воротам подается через специальный воздуховод со щелью. Скорость воздуха в щели 10-15 м/с. Поток направлен под углом к холодному воздуху.

Количество холодного наружного воздуха, которое врывается в цех при бездействии воздушной завесы, можно рассчитать по формуле

L_e=H-B-3_e,

(3.25)

где Н, В высота и ширина ворот, проема, м; v_e скорость ветра, м/с.

Количество холодною воздуха, проникающего в цех при наличии воздуш­ной завесы, рассчитывают по формуле

L

_-К)

(3.26)

где h - высота воздушной завесы, м.

Количество воздуха, необходимое для ветровой завесы, определяют по формуле

L-L

o х

1

1

где <р - функция, зависящая от угла наклона струи завесы циента турбулентной структуры струи а,

(3.27) и коэффи-

90

, sina-cosa ■ths

^a

(3.28)

где b - ширина щели, м;

a - угол наклона струи (а = 30...45°);

th - гиперболический тангенс;

а - коэффициент турбулентной структуры струи (а = 0,07...0,24). Скорость воздуха при выходе из щели определяют по формуле

-

⁽³'²⁹⁾

где В - ширина ворот, м; Ъ - ширина щели, м.

Среднюю температуру воздуха, попадающего в помещение, рассчитывают по формуле

^L'^t+L'^t, (3.30)

+t_n

где t_втр, t_н - температура внутреннего и наружного воздуха, Количество воздуха, удаляемое вытяжным зонтом, находят по формуле

L = 3600-abv (3.31)

Таблица 3.37 - Скорость воздуха вытяжного зонта

Число открытых сторон зонта	Скорость v, м/с
четыре	1,05...1,25
три	0,90... 1,06
две	0,75...0,90
одна	0,50...0,75

Объем воздуха, удаляемого вытяжными шкафами (без тепловыделений), определяется по формуле

L = 3600-F_n ч9_ш (3.32)

где ^_ш - скорость воздуха в открытом проеме шкафа, м/с; F_n - площадь открытого проема, м².

Скорость воздуха рекомендуется принимать в зависимости от ПДК вред­ных выделений: для ПДК меньше 10 мг/м³ З_ш = 1,1... 1,5 м/с; для ПДК от 10 до

50 мг/м³ З_ш = 0,7... 1,0м/с; для ПДК более 50 мг/м³ ,9_Ш = 0,4...0,6м/с.

Объем воздуха, удаляемого вытяжными шкафами (с тепловыделениями) определяется по формуле

l.Q.F_n\ (3.33)

91

где Н - высота рабочего проема, м;

Q - количество выделяющегося тепла, кДж/ч.

Пример 3.10. На сварочной установке в час расходуется 0,6 кг электродов марки ОММ-5. Размер бокового зонта у сварочного стола 0,8x1,2 м2. Требуется определить, какая скорость воздуха должна быть в широкой части зонта, чтобы можно было полностью удалить газы, выделяющиеся при сварке.

Решение. Количество вредных газов, выделяющихся при сварке, зависит от марки электродов (табл. 3.5).

Норма воздухоотсоса в м3 на 1 кг электродов должна быть следующая:

• для электродов марки ОММ-5 4000 м³;

• для электродов марки ЦМ-7, ЦМ-8 5000 м³;

• для электродов марки УОНИ, К-52 6000 м³.Зная норму воздухоотсоса, определяем требуемый воздухообмен:

L = 0,6 • 4000 = 2400 м³/ч

Рассчитаем скорость отсоса воздуха в широкой части зонта, выразив ее из формулы (3.31)

3 =L = 2400/0,8 -1,2-3600 = 0,7 м/с

3600-а-Ь

Вывод. Скорость отсоса воздуха в широкой части зонта 0,7 м/с.

Пример 3.11. Определить количество воздуха, отсасываемого с верстака медника вытяжным зонтом. Размеры зонта в плане 1,5x0,8 м2. Скорость движе­ния отсасываемого воздуха 0,8 м/с.

Решение. Количество отсасываемого воздуха найдем по формуле (3.31):

L = 3600-ab = 3600 1,2 0,8 = 3456 м³/ч Вывод. Производительность вентиляции равна 3456 м /ч.

Пример 3.12. В ремонтной мастерской установлена ванна для восстанов­ления плунжерных пар хромированием. Размеры ванны: ширина В = 600 мм;

длина l = 900 мм, площадь зеркала электролита 0,54 .

Требуется рассчитать двухбортовую отсосную вентиляции.

Решение. Так как при проектировании бортовых отсосов должно соблю­даться условие (b>0,1 В), ширина щели b = В/10= 600/10 = 60 мм.

Высоту потока паров h, находящихся над зеркалом электролита, допускаем равной

h = 0,05В = 0,05x60 = 30 мм.

92

Температура ванны при хромировании должна быть 58°С, температура помещения 18°С.

Разница температур At = 58 - 18 = 40°

Зная отношения В/b = 10 и h/В = 0,05 по графику (рис. 3.10) находим от­ношение 1)_щ / At, которое для данного примера будет равно 0,07.

Определим скорость воздуха в щели

и_щ = 0,07 х 40 = 2,8 м/сек

Скорость движения воздуха для помещения примем равной 0,8 м/сек.

По скорости воздуха и отношению h/В из графика (рис. 3.10) находим ко­эффициент k₂. Для нашего примера k₂ ⁼ 1,35.

Далее, подставляя полученные величины в формулу (3.23), находим произ­водительность бортовых отсосов

L_d = Bb п_щ h к₂ •«• 3600 = 0,6х0,06х 2,8х2х 1,7х ,35х 3600 = 2500 м³/ч

Объём воздуха, отсасываемого с 1 зеркала электролита ванны, равен 4650

м /ч

Пример 3.13. Найти производительность вентилятора и скорость движения воздуха в отсосном воздуховоде для наждачной колонки с диаметром абразив­ного круга 260 мм. Диаметр воздуховода 100 мм.

Решение: Для круга диаметром 260 мм коэффициент А = 1,8.

Найдем по формуле (3.21) производительность вентиляции:

L_a= A • Д = 1,8x260 = 468 м³/ч

Скорость воздуха в вытяжном воздуховоде круглого сечения, радиусом 0,05 м, найдем по формуле (3.24)

v = L/3600F= 468/3600x3,14х0,05² = 16,6 м/с

Скорость воздуха в вытяжном воздуховоде равна 16,6 м/с.