
- •5.5. Расчет механической вентиляции
- •Для корпусообрабатывающих цехов
- •В малярно-изоляционных цехах судостроительных заводов
- •В судовых помещениях при производстве малярных, изоляционных и облицовочных работ
- •Рассмотрим схему проектирования системы вентиляции при сосредоточенной подаче воздуха.
- •5.6. Средства индивидуальной защиты органов дыхания
В судовых помещениях при производстве малярных, изоляционных и облицовочных работ
Необходимо устанавливать общеобменную вентиляцию. Потребное количество воздуха в системах вентиляции в этом случае определяется иначе. Количество паров, поступающих в воздух судового помещения, принимается равным количеству растворителя, содержащегося в материале.
Для
каждого судового помещения воздухообмен
при кистевой
окраске, а также при обезжиривании,
нанесении изоляции
и облицовки определяется по формуле
,
м3
где
- коэффициент, учитывающий неравномерность
распределения паров растворителей
в помещении;
-
количество рабочих,
выполняющих одновременно работу в
помещении, чел.;
-
производительность труда рабочего,
м2/ч;
-
удельный расход
материала, кг/м2
(краски при окрасочных работах, клея
при изоляции и облицовке, растворителя
при обезжиривании);
-
удельный воздухообмен, отнесенный к 1
кг материала,
м3/кг.
Удельный
воздухообмен для обеспечения предельно
допустимых
концентраций определяется по формуле:
где
- содержание летучих компонентов в 1 кг
материала,
г/кг;
,
,…,
- соответствующие предельно
допустимые концентрации летучих
компонентов в
воздухе рабочей зоны, г/м3.
Производительность
вытяжных установок для вентиляции
помещений
судна
определяется суммированием воздухообменов,
необходимых для выполнения окрасочных
работ с учетом одновременности
их выполнения:
,
где
- продолжительность проведения окрасочных (изоляционных, облицовочных) работ в помещении (принимается по технологической документации), ч;
-
количество расходуемого
лакокрасочного материала (клея,
растворителя) (принимается
по ведомости окраски, изоляции, облицовки),
кг;
—
удельные
воздухообмены на 1 кг материала ЛКП.
Д
ля
создания благоприятных условий в рабочей
зоне необходимо
не только подать в помещение потребное
(расчетное) количество
воздуха, но важно и правильно организовать
воздухообмен.
Например, при формовании изделий из
стеклопластика
вентиляция рабочего места может быть
организована так, как
показано на рис.
15.
Рабочий и формуемое изделие располагаются в камере 1. Приточный воздух подают на рабочее место так, чтобы голова работающего находилась в приточной струе. Для этого вдоль камеры прокладывают конусный воздуховод 2 со щелью 3.
Воздух выдувает из корпуса формуемого изделия токсичные пары и удаляет их из верхней зоны камеры через вытяжное отверстие 4. При длине камеры 8 м расход воздуха составит 9000 м3/ч.
Рассмотрим схему проектирования системы вентиляции при сосредоточенной подаче воздуха.
1. В
соответствии с требованиями СН245-71
и ГОСТ12.1.005-76 принимают
максимальную скорость воздуха
в рабочей зоне цеха
.
2. Выбирают
тип воздухораспределителя,
характеризуемый коэффициентом
изменения скорости
,
коэффициентом
изменения температуры
и
коэффициентом
местного сопротивления
,
отнесенного
к живому сечению выпускного устройства.
3.
Намечают схему расположения
воздухораспределителей в
плане и по высоте цеха исходя из условий
заполнения рабочей
зоны обратным потоком воздуха. При этом
ширину помещения
,
приходящегося
на одну струю, принимают
при
при
при
где
-
площадь поперечного сечения помещения,
приходящегося
на струю, м2;
-
площадь воздуховыпускного отверстия,
м2;
-
высота помещения, м.
4.
По схеме размещения воздухораспределителей
определяют
их количество
и
длину помещения
обслуживаемого
одним
воздухораспределителем.
При расстановке приточных патрубков необходимо учитывать условие:
,
где
-
дальнобойность струи.
5. Находят объем воздуха, подаваемого одним воздухораспределителем:
где
-
величина потребного количества приточного
воздуха, определяемая
по формулам, приведенным выше.
6. Определяют площадь воздуховыпускного отверстия воздухораспределителя:
7. Определяют расстояние от выпускного устройства до второго критического сечения струи (расстояние, где сечение струи максимальное, см рис 12 в лекции №5):
Вычисляют аэродинамическое сопротивление воздухораспределителя:
,
где
—
удельный вес воздуха,
Н/м3;
—
скорость истечения воздуха
из воздухораспределителя, м/с, определяемая
по формуле
где - объём воздуха, подаваемого одним воздухораспределителем,
-
площадь воздуховыпускного
отверстия воздухораспределителя.
9.
Определяют расстояние
до
места внедрения струи в
рабочую зону:
-
максимальная
скорость воздуха
в рабочей зоне цеха в
соответствии с требованиями СН245-71
и ГОСТ12.1.005-76, м/с;
- скорость истечения воздуха из воздухораспределителя, м/с;
- коэффициент изменения скорости струи, зависящий от типа воздухораспределителя;
- площадь воздуховыпускного отверстия воздухораспределителя.
При расчете раздачи воздуха через один из распределителей расстояние до места внедрения струи в рабочую зону по горизонтали от выпускного отверстия до места внедрения струи в рабочую зону рекомендовано принимать равным 30—40 % длины помещения обслуживаемого данным (одним) воздухораспределителем. Угол наклона насадка к горизонту не должен превышать 30°.
Чтобы
исключить поступление
струи в рабочую зону со скоростью
,
определяют
минимальную
высоту установки воздухораспределителя
по
формуле
,где
- высота рабочей зоны, принимается равной
2м.
Горизонтальное расстояние от места внедрения струи до насадки:
угол
наклона насадка к горизонту:
.
При соблюдении указанных рекомендаций средняя скорость перемещения воздуха в рабочей зоне не будет превышать норм, обусловленных СН245-71 и ГОСТ12.1.005-76.
10. Конечной целью расчета системы вентиляции является выбор вентилятора, способного создать на выходе насадки необходимый напор. На пути транспортировки воздуха воздухозаборные устройства, прямолинейные и криволинейные участки воздуховодов, воздухораспределяющие насадки создают сопротивление. Для того чтобы выбрать вентилятор, необходимо учесть полное сопротивление этих устройств.
Полные
потери давления на преодоление
сопротивления воздуховода
можно определить
по формуле
,
(А)
где
-
потери
давления на прямолинейном
участке,
Па, определяемые
соотношением
,
где
-
коэффициент coпротивления
трения;
-
длина прямого участка воздуховода, м;
-
диаметр прямого участка воздуховода,
м;
- удельный вес воздуха, Н/м3;
-
скорость движения воздуха, м/с, принимается
равной 6-8 м/с;
-
ускорение свободного падения, м/с2).
Потери давления на трение 1м спирального резинотканевого рукава могут быть приближенно определены по эмпирическим формулам:
-
для рукавов с гладкой внутренней
поверхностью
;
-
для
шлангов малых диаметров, имеющих
гофрированную внутреннюю поверхность
и открыто проложенную
в гофрах спираль
,
где - диаметр проходного сечения, мм;
Потери
давления
в результате местного сопротивления
(колена, тройника, диффузора) определяются
уравнением:
,
где
-
коэффициент местного сопротивления
(определяется
по справочникам;
-
потери давления на сопротивление
воздухораспределителя, Па (зависят от
типа воздухораспределителя
и определяются по справочникам).
Расчетный напор вентилятора, Па, определяется по формуле:
,
где
- потери давления на сопротивление
воздухосборника, Па;
-
потери давления на выходе, Па.
-
полные
потери давления на преодоление
сопротивления воздуховода, определяются
уравнением (А).
Мощность вентилятора определяется исходя из потерь давления на преодоление различных сопротивлений и потребного количества воздуха.
Расчетная
мощность определяется соотношением
,
где - потребное количество воздуха, м3/ч;
-
%,коэффициент
полезного
действия вентилятора определяется по
справочнику;
-
коэффициент полезного действия передачи
(определяется
по справочнику), %,
Установленная мощность двигателя вентилятора
определяется формулой:
где
-
коэффициент запаса (
- для осевых вентиляторов;
- для центробежных вентиляторов).
Зная производительность вентилятора и сопротивление воздуховодов, по справочникам легко можно подобрать вентилятор и двигатель для данного вентилятора.
Для вентиляции применяют центробежные и осевые вентиляторы. Осевые вентиляторы более экономичны в эксплуатации, легко регулируются, но рассчитаны на относительно низкое давление. В системах вентиляции, принятых на судостроительных заводах, чаще используют центробежные вентиляторы. По развиваемому давлению они делятся на вентиляторы низкого, среднего и высокого давления.
При выборе вентилятора необходимо также учитывать перемещаемую среду, которая может быть агрессивной или запыленной, а также место установки вентилятора. Выбор типа вентилятора осуществляется по каталогам с учетом вышеперечисленных требований (со взрыво- пыле- и влагозащищенными двигателями).