Местные отсосы

План

1. Вытяжные зонты

2. Зонты - козырьки

3. Комбинированные зонты

1. Вытяжные зонты

Вытяжными зонтами называют местные отсосы, имеющие форму усеченных конусов или пирамид и располагающиеся над тепловыми источниками на некоторых расстояниях от них. Вытяжные зонты используют для улавливания теплоты и вредных веществ от теплоисточников, когда более полное укрытие последних невозможно по условиям производства.

Для зонтов характерно наличие пространства между источником и приемником вредных выделений, незащищенного от воздействия воздушных потоков помещения. По этой причине воздух помещения свободно подтекает к источнику и может отклонить поток удаляемых вредных выделений от зонта. В связи с этим зонты требуют значительно большего расхода воздуха, чем другие местные отсосы.

Для предупреждения выбивания вредностей необходимо располагать зонт возможно ближе к источнику. Вытяжные зонты могут быть одиночными и групповыми (рис. 1).

а) б) в)

Рис. 1. Схема вытяжных зонтов:

а) зонт простой индивидуальный; б) зонт активизированный поддувом воздуха; в) групповой зонт.

Зонты могут устраиваться как с естественной, так и с механической вытяжкой. Применять зонты рекомендуется при небольшой подвижности воздуха в помещении (). Зонты устанавливаются на высоте 1,7-1,9 м над полом.

Эффективность работы зонта обеспечивается созданием достаточной скорости всасывания увлекающей вредности и предупреждающей поперечный унос.

Если зонт открыт со всех сторон, то = 1,1-1,2 м/с, если открыт с трех сторон, то = 0,9-1,1 м/с, с двух сторон = 0,75-0,9 м/с, с одной стороны =0,5-0,75 м/с.

Зонт следует делать с центральным углом раскрытия не более 60⁰; при больших углах резко увеличивается площадь, занятая вихревыми зонтами у острых кромок, и соответственно уменьшается ”эффективно всасывающая площадь” приемного отверстия. При больших углах раскрытия зонта достичь эффективного всасывания по всей его площади можно путем устройства уступа (рис. 2).

Рекомендуемые размеры

D₁ = 0.8D; h = (0.12-0.15) D.

Рис. 2. Вытяжной зонт с уступом по периметру.

По форме сечения зонты могут быть прямоугольные и круглые; по способу установки - стационарные и поворотные.

Размеры приемного отверстия зонта над круглым или прямоугольным (а/в<2) источником (рис.3) рекомендуется принимать следующими:

; ;

где (1).

Для прямоугольного источника вместо следует принимать эквивалентный по площади диаметр

Осевая скорость в конвективном потоке на уровне всасывания, м/с

. (2)

Рис. 3. Вытяжной зонт над теплоисточником.

Если проектируется зонт над вытянутым источником (), то

; (3)

. (4)

Использование вытяжных зонтов рационально при значениях комплекса .

При необходимый расход удаляемого воздуха резко возрастает и применение зонтов становится нецелесообразным.

Полная высота зонта, м

, (5)

где - диаметр вытяжной трубы, м; - высота борта зонта ; м.

При рекомендованных выше размерах зонтов, входящих в формулу (3.1) коэффициент К_п = 1,а характерные расходы и коэффициенты вычисляются следующим образом:

для круглых и прямоугольных источников

; (6)

для вытянутых источников

. (7)

2. Зонты - козырьки

Зонты - козырьки (рис. 4) устанавливают над входными отверстиями печей, сушил и другого подобного им оборудования для удаления выбивающихся газов в момент загрузки и выгрузки технологического оборудования. При расчете количества воздуха, удаляемого зонтом - козырьком, необходимо учитывать вид и режим работы технологического оборудования. Для пламенных печей и сушил, работающих на твердом, жидком или газообразном топливе, основной предпосылкой является то, что печь или сушило работают с избыточным давлением, под влиянием которого газ вбивается из печи по всей высоте загрузочного отверстия. При расчете зонта - козырька определяют размеры приемного отверстия зонта и массовый расход удаляемой смеси продуктов сгорания и воздуха помещения.

Расчет выполняют в следующей последовательности:

Рис. 4. Зонт - козырек у щелевого отверстия при выпуске из него продуктов сгорания.

1. Определяют среднее давление , Па, в печи перед отверстием

, (8)

т.е. 2/3 высоты печного отверстия работает на вытяжку.

2. Определяют среднюю скорость , м/с выхода газов из печи при избыточном давлении

, (9)

где, - коэффициент расхода загрузочного отверстия, принимаемый равным 0,65.

3. По скорости выхода газов из печи, размерам печного отверстия и температуре газов в печи определяют критерий Архимеда:

, (10)

где, (здесь F и S - соответственно площадь и периметр печного отверстия) ; Т_п и Т_в - абсолютная температура соответственно газов в печи и воздуха в помещении, К.

4. Определяют расстояние х, м на котором искривленная ось струи пересечется с плоскостью приемного отверстия зонта - козырька.

, откуда , (11)

где, т - коэффициент изменения скорость, который для данного случая истечения струи может быть принят равным 4; у - расстояние до оси струи от плоскости всасывающего отверстия, м.

5. Определяют ширину вытекающего из печи газового потока на расстоянии х

, (12)

где в_о - ширина печного отверстия.

6. Ширина зонта принимается на 200 мм больше ширины печного отверстия, а вынос зонта должен быть не меньше lв_х

l = х + 0,5в_х (13);

7. определяют массовый расход газов G_г, кг/ч, выбивающихся из печи

; (14)

8. Определяют массовый расход воздуха G_в, кг/ч, удаляемого через зонт из помещения

, (15)

где, t_см - температура смеси продуктов сгорания и воздуха, принимаемая в зависимости от способа удаления смеси за пределы цеха: при естественной вытяжке t_см = 200 ⁰С, а при механической t_см = 160 ⁰С.

3. Комбинированные зонты