Практичне завдання № 1

Проектування приточної і витяжної механічної вентиляції

Варіант № 16

Завдання: Розрахувати механічну витяжну вентиляцію для приміщення, вякому виділяється пил або газ і спостерігається надлишковий явне тепло.

Вихідні дані: Кількість виділяються вредностей: mвр .= 1,2 кг/годпилу, Qяізб .= 26 кВт. Параметри приміщення: 9 (26 (6 м. Температура повітря:tп .= 21 (С, tу .= 24 (С. Допустима концентрація пилу Сд .= 50 мг/м 2. Числопрацюючих: 80 людини в зміну. Схема розміщення воздуховода наведена намал.3.1. Підібрати необхідний вентилятор, тип і потужність електродвигунаі вказати основні конструктивні рішення.

Рис 3.1. Схема повітропроводів витяжної вентиляції.

Розрахунок:

LП - потрібну кількість повітря для приміщення, м3/ч;

LСГ - потрібну кількість повітря виходячи із забезпечення в даномуприміщення санітарно-гігієнічних норм, м3/ч;

LП - теж виходячи з норм вибухопожежної безпеки, м3/ч.

Розрахунок значення LСГ ведуть по надлишку явною або повної теплоту, масівиділяються шкідливих речовин, надлишку вологи (водяної пари), нормованоїкратності повітрообміну і нормованому питомій витраті припливногоповітря. При цьому значення LСГ визначають окремо для теплого і холодногоперіоду року при щільності припливного і видаленого повітря (= 1,2 кг/м3
(температура 20 (С).

При наявності в приміщенні явної теплоти в приміщенні потрібнихвитрата визначають за формулою:

де ty і tп - температури віддаленого і що надходить в приміщенняповітря

При наявності виділяються шкідливих речовин (пара, газ, пил ТВР мг/г)в приміщенні потреби витрачається визначають за формулою:

де Сд-концентрація конкретного шкідливої речовини, що видаляється з приміщення, мг/м3

Сп-концентрація шкідливої речовини в припливно повітрі, мг/м3

в робочій зоні

Витрата повітря для забезпечення норм вибухопожежної безпеки ведутьпо масі виділяються шкідливих речовин у даному приміщенні, здатних довибуху

де РНК = 60 г/м3 - нижній концентраційний межа поширенняполум'я по пилоповітряної суміші.

Знайдене значення уточнюють у мінімальній витраті зовнішнього повітря:

Lmin = n (m (z = 80 (25 (1,3 = 2600 м3/ч де m = 25 м3/ч-норма повітря на одного працівника, z = 1,3-коефіцієнт запасу. n = 80 - число працівників

Остаточно LМ = 34286 м3/ч

Аеродинамічний розрахунок ведуть при заданих для кожної ділянки вентсетізначень їх довжин L, м, і витрат повітря L, м3/ч. Для цього визначають:

1. Кількість витяжного повітря по магістральних і іншим повітроводам;

2. Сумарне значення коефіцієнтів місцевих опорів по i-ділянках за формулою:

(пов - коефіцієнт місцевого опору повороту (табл. 6 [2 ]);

( (Вт = (Вт (n - сумарний коефіцієнт місцевого опорувитяжних трійників;

(СП - коефіцієнт місцевого опору при сполученні потоків підгострим кутом, (СП = 0,4.

Відповідно до побудованої схемою повітроводів визначаємокоефіцієнт місцевих опорів. Усмоктувальна частина воздуховода об'єднуєчотири відсмоктування і після вентилятора повітря нагнітається за двома напрямками.

На ділянках а, 1, 2 і 3 тиск втрачається на вході в двох (чотирьох)відводи і в трійнику. Коефіцієнт місцевого опору на вході залежитьвід вибраної конструкції конічного колектора. Останній встановлюєтьсяпід кутом (= 30 (і при співвідношенні l/d0 = 0,05, тоді з довідковими данимикоефіцієнт дорівнює 0,8. Два однакових круглих відведення запроектовані підкутом (= 90 (і з радіусом заокруглення R0/dе = 2.

Для них за табл. 14.11 [3] коефіцієнт місцевого опору (0 =
0,15.

Втрату тиску в штанообразном трійнику з кутом ответленія в 15 (зважаючи на малість (крім ділянки 2) не враховуємо. Таким чином, сумарнийкоефіцієнт місцевих опорів на ділянках а, 1,2,3

((= 0,8 + 2 (0,15 = 1,1

На ділянках б і до місцевих втрати опору тільки в трійнику,які через малість (0,01 ... 0,003) не враховуємо. На ділянці г втратитиску в перехідному патрубку від вентилятора орієнтовно оцінюютькоефіцієнтом місцевого опору (р = 0,1. На ділянці д розташованевипускна шахта, коефіцієнт місцевого опору залежить від обраної їїконструкції. Тому вибираємо тип шахти з плоским екраном і йоговідносним подовженням 0,33 (табл. 1-28 [2]), а коефіцієнт місцевогоопору становить 2,4. Так як втратою тиску в трійникунехтуємо, то на ділянці залізниці (включаючи і ПУ) отримаємо (д = 2,4. На ділянці 4тиск втрачається на вільний вихід ((= 1,1 за табл. 14-11 [3]) і ввідвід ((= 0,15 за табл. 14-11 [3]). Крім того, слід орієнтовнопередбачити втрату тиску на відгалуження в трійнику ((= 0,15), так яктут може бути істотний перепад швидкостей. Тоді сумарнийкоефіцієнт місцевих опорів на ділянці 4

((4 = 1,1 + 0,15 + 0,15 = 1,4

Визначення діаметрів повітроводів з рівняння витрати повітря:

Обчислені діаметри округлюються до найближчих стандартних діаметрів пододатку 1 книги [3]. За отриманими значеннями діаметрів перераховуєтьсяшвидкість.

За допоміжної таблиці з додатку 1 книги [3] визначаютьсядинамічний тиск і наведений коефіцієнт опору тертя.
Підраховуються втрати тиску:

Для спрощення обчислень складена таблиця з результатами:
| N | L, | ((| L1, | d, | V, | [pi | | | | Р, | РІ, | [pi |
| учас | м | | м3/ч | мм | м/с | c] | | | | Па | Па | c] Р |
| тка | | | | | | Па | | | | | |, |
| | | | | | | | | | | | | Па |
| а | 7 | 1.1 | 8572 | 400 | 19 | 216 | 0.04 | 0.28 | 1.38 | 298 | 298 | (|
| б | 8 | (| 17143 | 560 | 19.4 | 226 | 0.025 | 0.2 | 0.2 | 45.2 | 343 | (|
| у | 3,5 | (| 34286 | 800 | 19 | 216 | 0.015 | 0.053 | 0.053 | 11.4 | 354.4 | (|
| г | 3,5 | 0.1 | 34286 | 800 | 19 | 216 | 0.015 | 0.053 | 0.153 | 33 | 387 | (|
| д | 6 | 2.4 | 25715 | 675 | 23 | 317 | 0.02 | 0.12 | 2.52 | 799 | 1186 | (|
| 1 | 7 | 1.1 | 8572 | 400 | 19 | 216 | 0.04 | 0.28 | 1.38 | 298 | 298 | (|
| 2 | 7 | 1.1 | 8572 | 400 | 19 | 216 | 0.04 | 0.28 | 1.38 | 298 | 343 | 45 |
| 3 | 7 | 1.1 | 8572 | 400 | 19 | 216 | 0.04 | 0.28 | 1.38 | 298 | 343 | 45 |
| 4 | 4 | 1.4 | 8572 | 400 | 19 | 216 | 0.04 | 0.16 | 1.56 | 337 | 799 | 462 |

Як видно з таблиці, на ділянці 4 вийшла неприпустима нев'язки в 462
Па (57 %).

Як видно з таблиці, на ділянці 2, 3 вийшла неприпустима нев'язки в
45 Па (13 %).

Для ділянки 4: зменшуємо d з 400 мм до 250 мм, тоді

м/с,при цьому = 418 Па і = 0.08, Р = 780 Па, (Р = 80 Па, (.

Для ділянки 2 і 3: зменшуємо d з 400 мм до 250 мм, тоді V = 10 м/с,при цьому = 226 Па і = 0.25, Р = 305 Па, (Р = 80 Па, (.

Вибір вентилятора.

З додатка 1 книги [3] за значеннями Lпотр = 34286 м3/год і РІ
= 1186 Па обраний вентилятор Ц-4-76 № 12.5 Qв - 35000 м3/ч, Мв -
1400 Па, (в = 0,84, (п = 1. Звідси встановлена потужність електродвигунаскладає:

де Qв - прийнята продуктивність вентилятора, nв - прийнятий напірвентилятора, (в = (- ККД вентилятора, (п - ККД передачі.

З додатка 5 книги [3] за значеннями N = 75 кВт і
(= 1000 об/хв обраний електродвигун АО2-92-6 (АТ »- захисневиконання, 92 - розмір зовнішнього діаметра, 6 - число полюсів). Схемаелектродвигуна показана на ріс.3.2.

Рис. 3.2. Схема електродвигуна А02-92-6

При цьому необхідно передбачити установку реверсивних магнітнихпускачів для реверсування повітря при відповідних аварійнихситуаціях в даному приміщенні.

Вентилятор і електродвигун встановлюються на залізниці рамі при їходноосні розташуванні. Для віброізоляції рама встановлюється навіброізолюючих матеріал. На воздухоотводе встановлюють діафрагму, аміж ними і вентилятором перехідник.

Список використаної літератури:

1. Бережний С.А., Романов В.В., Сєдов Ю.І. Безпека життєдіяльності:

Навчальний посібник. - Тверь: ТДТУ, 1996.
2. Практикум з безпеки життєдіяльності:/С. А. Бережной, Ю. І. Сєдов,

Н. С. Любимова та ін; Под ред С. А. Бережного. - Тверь: ТДТУ, 1997.
3. Калінуткін М.П. Вентиляторні установки, Вища школа, 1979.

-----------------------Так що = 6м

ПУ

l4 = 4м

l3 = 7м

l1 = 7м

lг = 2м

lв = 3,5 м

lб = 8м

la = 7м

l2 = 7м