Проектирование вентиляции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

вентиляция цех теплотехнический воздухораспределение

В условиях современного производства вентиляция и кондиционирование воздуха является одной из главных мер, обеспечивающих наилучшие условия для высокопроизводительного труда, повышение творческой активности, а также полноценного отдыха людей. Существенна роль вентиляции и в защите окружающей среды от загрязнения.

Задача создания эффективно действующей вентиляции решается экономичными и прогрессивными способами: устраиваются комбинированные системы вентиляции для промышленных предприятий с использованием аэрации, воздушных душей на рабочих местах и площадках, а также воздушных завес у наружных ворот и проёмов в ограждениях, применяются системы кондиционирования воздуха, отвечающих самым высоким санитарно-гигиеническим и технологическим требованиям. В рабочих помещениях целого ряда производств требуется поддержание заданных параметров воздуха на строго определённом уровне. Это обуславливает необходимость более широкого применения на промышленных предприятиях вентиляционных систем и систем кондиционирования воздуха с автоматическим управлением и регулированием, использованием средств телемеханики и организацией диспетчерских постов.

В условиях современного производства основной задачей вентиляции является поддержание допустимых параметров в помещениях и обеспечение наилучших условий для работы на производстве. При проектировании вентиляции традиционное предпочтение отдается наиболее простым из обеспечивающих заданные условия способам, при которых проектировщики стремятся уменьшить производительность систем, принимая целесообразные конструктивно-планировочные решения здания, внедряя технологические процессы с минимумом вредных выделений, устраивая укрытия мест образования вредных выделений.

1. Исходные данные для проектирования

1.1 Технология производства и выделяющиеся вредности

Цех по производству деревянной тары располагается в городе Томск.

Цех состоит из 2-х механических участков и одного сборочного.

Согласно объёмно-планировочному решению, часть цеха в осях А-Г: принадлежит сборочному цеху, в прочих помещениях размещаются станки и оборудование для производства деталей деревянной тары.

Сборочный участок. Участок сборки крупногабаритной тары.

В сборочном участке установлены верстаки (поз. 1) для сборки мелкой и тары средних размеров, а также настольно-сверлильный (поз. 5) сверлильный (поз. 9), универсально-фрезерный (поз. 6) и два токарных станка по дереву (поз. 7, 8), клееварка (поз. 3). Соединение деталей из досок производится на клею с помощью пресса (поз. 2). Клееварка должна быть оборудована вытяжным шкафом с рабочим проёмом 350x350 мм, скорость воздуха в рабочем проёме 0,4 м/с. Сверлильный и токарный станки устройства местных отсосов не требуют. Местные отсосы от токарных, сверлильных и универсально-фрезерного сганка не предусматриваются, стружка выпадает на пол. На пол сметается стружка и с вере таков. Периодически её собирают и с помощью напольного местного о тсоса транспортируют за пределы цеха. Напольный отсос работает периодически, поэтому должен быть оборудован либо шибером, либо автоматически закрывающим входное отверстие стальным полотнищем («захлопкой). Расход напольного отсоса не учи тывается в аэродинамическом расчёте системы пневмотранспорта, к которой напольный отсос присоединён. Удаление собранной стружки производится периодически при отключённых деревообрабатывающих станках.

Заточной участок.

На сборочном участке проводится подгонка деталей друг к другу с помощью, преимущественно, ручного инструмента, заточка режущих частей которого выполняется на ручном наждачном круге. Этот круг смачивается водой, поэтому выделения пыли отсутствуют, местный отсос не устраивается. На механических участках установлены ленточные и дисковые пилы. Для сращивания концов ленточной пилы установлен станок для пайки гшл (поз. 12). Ленточные и дисковые пилы затачиваются на пилозаточном станке (поз. 13), рекомендуемый местный отсос - всасывающая воронка,

1-й и 2-й механический участки, В прочих частях цеха размещены 1-й и 2-й механические участки, в которых детали деревянной тары и производятся,

С помощью циркулярной пилы (поз, 22), круглопильного станка (поз. 10) и ленточной пилы (поз. 18) подтоварник и доски распиливаются на заготовки будущих деталей деревянной тары. С помощью рейсмусового станка (поз. 15) заготовкам придаётся необходимая толщина, продольно-распиловочным (поз. 25) доски нарезаются на бруски. Прочие станки (поз. 16, 20, и 21) обрабатывают поверхность деталей, или служат для изготовления соединительных шипов и пазов (поз. 14, 24, 26). Ленточные пилы затачивают на специальном станке с всасывающей воронкой 100x100 мм в качестве местного отсоса. Скорость воздуха в рабочем проёме воронки следует принять в пределах 16 - 18 м/с.

1.2 Расчетные параметры наружного воздуха

Таблица 1 - Параметры наружного воздуха

Расчётный период года	Параметр А	Параметр Б	Pбар	Географическая широта
	t,°C	i, кДж/кг	ц, %	d, г/кг	t,°C	i, кДж/кг	ц, %	d, г/кг
ТП	21,7	51,5	67	11,6	26	60	59	13,2	990	56°30'
ХП	-24	-23,4	78	0,4	-40	-40,2	78	0,1	-
ПП	10	23	63	5,1	10	23	63	5,1	-

Параметры наружного воздуха принимаем согласно СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».

1.3 Расчетные параметры внутреннего воздуха

Тёплый период года

Параметр А

Параметр Б

Переходный период года

Параметр А



Параметр Б

Холодный период года

Параметр А

Параметр Б

Примечание: при расчёте вентиляции в тёплый период принимам температуру по параметру А, в холодный период по параметру Б.

2. Тепловой режим помещения

2.1 Тепловые потери помещения

Исходные данные:

продолжительность отопительного периода z_о.п.=253 сут.;

средняя температура за отопительный период t_о.п.= - 7.3⁰С.

Требуемое сопротивление с точки зрения энергосбережения определяется, согласно [3] в зависимости от ГСОП по формуле:

По табл. 4 СНиП 23-02-2003 лечебно-профилактических и детских учреждений с учетом интерполяции по числу градусосуток требуемое сопротивление теплопередаче:

Для наружной стены: R2,13 м²• 0C/Вт

Для покрытий и перекрытий: R2.91 м²• 0C/Вт

Для окон и балконных дверей витрин и витражей: R0,34 м²• 0C/Вт

Для фонарей с вертикальным остекленением: R0,29 м²• 0C/Вт

2.2 Тепловые потери через наружные ограждения

Для переходного периода теплопотери через наружные ограждения найдём пересчётом через температуру 2.3 Тепловые потери на нагрев инфильтрующегося воздуха

Потери тепла на нагрев инфильтрующегося воздуха определяются по формуле:

,

где - расход наружного воздуха через щели в оконных проемах;

- разность давлений

воздуха на наружной и внутренней поверхностях окон.

Исходные данные для расчета инфильтрации

№	Наименование и обозначение величины	Размерность	Значение	Обоснование выбора
1	Площадь окон -		48.6
3	Сопротивление воздухопроницанию -		0.34	По ГСОП
6	Высота здания - H	м	8
7	Высота от земли до верха окон - hiок	м	6,15
9	Удельный вес наружного воздуха -
10	Удельный вес наружного воздуха при 5 -
11	Плотность наружного воздуха -
12	Скорость ветра -	м/с	5,6	СниП 2.04.05-91, параметры Б.
13	Аэродинамические коэффициенты: Сн	1	0.8 -0.6	СНиП 2.01.07-85* Для наветренной поверхности ограждения Для заветренной поверхности ограждения
14	К1	1	0.92	СНиП 2.01.07-85, табл. 2.32 (учитывает изменение скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания (H=8 м)
15	K	1	1	СНиП 2.04.05-91 (учитывает влияние встречного теплового потока

Расчет инфильтрации:

2.4 Тепловые потери на нагрев материалов

Потери теплоты определяются по формуле:

Q,

где = 1500 - масса поступающих материалов в течении 1 ч;

c=2.6 - удельная теплоёмкость стали;

t=-40+10 = -30єС - температура ввозимого материала, принимаемая равной температуре наружного воздуха;

в = 0.5 - коэффициент, учитывающий интенсивность поглощения теплоты во времени.

Потери теплоты от транспорта определяются по формуле:

где Q'= 1500 Вт - расход тепла на единицу транспорта (ГАЗ 51 20300 ккал);



2.5 Теплопоступления от солнечной радиации

Помещение: Механический цех Географическая широта: 56 градусов северной широты Загрязнение атмосферы: Загрязненная

Загрязнение остекления: Значительное

№Слоя	Материал	Толщина (м)	Плотность (кг/мі)	Теплопроводность, л [Вт/(мІС°)]	Теплоусвоение, S [Вт/(мІС°)]
0	Рубероид	0,00	600,00	0,17	3,53
1	Гравий керамзитовый	0,20	800,00	0,23	3,60
2	Плита железобетон	0,30	2500,00	2,04	16,95

Параметр	Численные значения параметров в расчетные часы суток
	8-9	9-10	10-11	11-12	12-13	13-14	14-15	15-16	16-17	17-18
	303	309	314	314	308	299	286	272	255	239

Сумма теплопоступлений:

Параметр	Численные значения параметров в расчетные часы суток
	8-9	9-10	10-11	11-12	12-13	13-14	14-15	15-16	16-17	17-18
Покрытие	303	309	314	314	308	299	286	272	255	239
Итого:	303	309	314	314	308	299	286	272	255	239

2.6 Теплопоступления от потребляемой мощности станков и оборудования

Расчет проведен по методике изложенной в [6]. Теплопоступления определяются по формуле:

Q,

где N-установочная мощность, кВт;

- КПД электродвигателя;

-коэффициент перехода теплоты в помещение;

-коэффициент спроса;

-коэффициент полноты загрузки.

Для механических цехов согласно рекомендации справочника «Вентиляционные установки машиностроительных заводов» (стр. 172)

1-й механический участок.
№ поз.	Наименование технологического оборудования	Модель	Кол-во	Мощность. кВт	Теплопоступления кВт
10	Станок круглопильный	ЦФ-2А	1	3,2	0,7
11	Шипорезный станок	ШПА-40	1	4,5	1,11
14	Долбёжный станок	ФД-30	1	1,0	0,22
15	Рейсмусовый станок	РС-6-6	2	7.6	3,5
16	Фуговальный станок	СФ-4-4	1	28.0	6,5
17	Пила педальная		1	3.5	0,78
19	Циркулярная пила	ЦА	1	10,0	2,2
20	Фуговальный станок	СФ-бг	1	4,5	1,03
21	Фрезерный станок	ФШ-4	2	4,5	2,01
22	Циркулярная пила	Ц6	1	7.0	1,55
23	Веерная вайма		1		-
24	Торцовочный станок	ЦКБ-6	1	9.7	2,25
					21.85

2.7 Тепловыделения от источников искусственного освещения

где E - освещённость, лк E = 200 лк

A - площадь пола помещения, A = 262,

2.8 Теплопоступления от людей

Теплопоступления от людей

ТП tв = 24,7°С; qч.я. = 70 Вт/чел.

ХП tв = 20°С; qч.я. = 104 Вт/чел.

Вт

Вт

Тепловой баланс помещения

Период года	Теплопотери, Вт	Теплопоступления, Вт
	Через н.о.	На нагрев инф. воздуха	На нагрев матер.	Всего	Вт	От людей, Вт	От потреб. мощн. Оборуд, Вт	От освящения, Вт	От материалов, Вт	Всего, Вт
ХП	33705	5285	12197	51187	-	1664	21850	13671	-	37185
ПП	3064	480	1109	4653	-	1664	21850	13671	-	37185
ТП	-	-	-	-	11207	1120	21850	-	-	34177

Вывод: исходя из того, что в помещении механического цеха не большие теплопотери, то в проектировании системы отопления нет необходимости.

3. Воздушный режим помещений

3.1 Местные отсосы

1-й механический участок, 2-й механический участок и Сборочный участок

Оборудование и их местные отсосы
Номер по проекту	Наименование тех. оборудование	Модель	Диаметр присоединительных патрубков отсосов, м	Объём отсасываемого воздуха, м3/ч	Скорость воздуха в сечении воздуховода, м/с	Коэффициент гидравлического сопротивления отсосов	Выход отходов всего и в том числе пыли кг/ч
6	Универсально-фрезерный станок	ФМ-1	0,13	1350	18,00	0,80	33,8/1,35
9	Сверлильный станок	Ауэрбах	0,10	150	18,00	0,50	31,2/2,1
10	Станок кругопильный	ЦФ-2А	0,10	850	17,00	1,00	357,5/32,5
11	Шипорезный станок	ШПА-40	0,15	1907	18,00	1,00	45,9/4,59
15	Рейсмусовый станок	РС-6-6	0,16	2000	20,00	1,00	10,86
16	Фуговальный станок	СФ-4-4	0,18	1500	18,00	1,00	149,5/26
18	Ленточная пила	ЛС-80	0,15	1300	17,00	0,80	42,25/18,9
19	Циркулярная пила	ЦА	0,10	850	17,00	1,00	357,5/32,5
20	Фуговальный станок	СФ-6Г	0,16	1320	18,00	0,80	191,1/19,5
21	Фрезерный станок	ФШ-4	0,15	1350	18,00	0,80	33,8/1,35
22	Циркулярная пила	Ц6	0,11	840	17,00	1,00	36,4/2,13
24	Торцовочный станок	ЦКБ-6	0,14	840	17,00	1,00	69/7,5
25	Продольно распилочный станок	Ц8Д-8М	0,23	5004	17,00	0,60	265,2/32,5
26	Прорезной станок	ЦДК-5	0,16	1200	17,00	1,00	351/32,5

Общее количество удаляемого воздуха местными отсосами из помещения 1-го механического цеха 16107 м³/ч. К расчёту принята система вытяжной вентиляции В1.

Вытяжка из верхней зоны из помещения 1-го механического цеха принимается в размере 4000 м³/ч (B4, B5).

Общее количество удаляемого воздуха местными отсосами из помещения 2-го механического цеха 16898 м³/ч. К расчёту принята система вытяжной вентиляции В2.

Вытяжка из верхней зоны из помещения 2-го механического цеха принимается в размере 3000 м³/ч (B6, B7).

Общее количество удаляемого воздуха местными отсосами из помещения сборочного участка 2350 м³/ч. К расчёту принята система вытяжной вентиляции В3.

Вытяжка из верхней зоны из помещения сборочного участка принимается в размере 4000 м³/ч (B8, B9).

Количество приточного воздуха рассчитывается из расчёта компенсации количества удаляемого воздуха.

Приточный воздух подается верхнюю зону помещения рассредоточено.

Отопление воздушное.

Приток осуществляется в объёме равным объёму удаляемого воздуха системами местных отсосов от оборудования.

3.2 Требуемые воздухообмены расчетных помещений

Определение температуры притока и уходящего воздуха:

Параметры приточного воздуха принимаются согласно требований СНиП 2.04.05-91*.

ХП: ;

ПП: ;

ТП: .

Общий воздухообмен 1-го механического цеха определяется при решении совместно двух уравнений - уравнения баланса помещения по явному теплу и уравнения воздушного баланса. При наличии местных приточных и вытяжных систем уравнение воздухообмена по тепловым избыткам будет иметь вид:

Проверяем происходит ли ассимиляция теплоизбытков за счёт удаляемого воздуха местными отсосами:

Тёплый период года

Делаем вывод, что местные отсосы полностью поглощают теплоизбытки.

Переходный период года

Определяем температуру подаваемого приточной вентиляцией воздуха

Подогрев подаваемого воздуха в рабочую зону необходимо осуществить до температуры 11,6С.

Холодный период года

3.4

Воздушный баланс расчетных помещений

Общая часть воздушного баланса 1-й механический участок

Наименование помещения и внутренний объем, V, м3	Расчетные режимы	Воздухообмены,	Кратность воздухообмена, 1/ч
		По тепловым избыткам	По местным отсосам	По санитарной норме	Расчетный
1	2	3	4	5	6	7
1-й механический участок, 2247,9 м3	ХП	-	20119	960	20119	9
	ПП	-	20119	960	20119	9
	ТП	5800	20119	960	20119	9

Приток решено выполнить механическим с воздухораспределением через перворированные воздуховоды равномерной раздачи.

3.5 Расчет воздушной тепловой завесы

Воздушные завесы предназначены для предотвращения поступления наружного воздуха через открытые проемы ворот и дверей здания.

1) Определяем количество воздуха, подаваемого завесой, кг/ч, по формуле

где - характеристика завесы, = 0,6;

- коэффициент, учитывающий расход воздуха, проходящего через

проем при работе завесы:

для боковых завес = 0,25;

- площадь открываемого проема, оборудованного завесой, м³,

= 2,5•4 = 10 м³;

- расчетная разность давления, Па,

,

здесь - расстояние от середины проема, оборудованного завесой

до нейтральной зоны, м;

- плотности внутреннего и наружного воздуха, кг/м³;

- плотность смеси воздуха, проходящего через открытый проём при

работе средней тяжести =15 ^оС;

;

2) Рассчитываем температуру воздуха, подаваемого завесой, , ^оС

,

где - отношение количества теплоты, теряемой с воздухом, уходящим через открытый проем наружу , к тепловой мощности [6, табл. 4.28].

^оС;

3) Вычисляем суммарную тепловую мощность воздухонагревателей (калориферов) , Вт

,

где с - теплоемкость воздуха, равная 1,2 кДж/(м^3оС);

- температура воздуха, забираемого на завесу, ^оС, при расположении вентилятора завесы на полу и заборе воздуха на уровне его всасывающего отверстия ;

Вт;

4) Определяем ширину воздуховыпускной зоны

,

где - высота щели, равная высоте ворот (проема), м;

5) Находят скорость воздуха на выходе из щели, м/с

,

=10,78 м/с < =25 м/с => условие выполняется

6) Определяем дополнительные теплопоступления, необходимые для компенсации теплопотерь помещения вследствие врывания воздуха через открытые ворота или технологические проемы, Вт

,

где - продолжительность открывания ворот (проема) в пределах

1 часа(60 мин);

По рассчитанным значениям подбираем марку воздушно-тепловой завесы

Тип установки ЗВТ1.00.000-03

Ширина щели 150 мм

Производительность по воздуху 34000 кг/час

Производительность по теплу 480200 Вт.

Относительная площадь 12.

Тип агрегатов: А6,3Ц1.00.000-03

Производительность агрегата 17000 м³/ч

Калорифер КСк 4-8 (4 шт.)

Вентилятор ВР 80-75-6,3

Привод АИР132S4, 7.5 кВт.

Размещено на Allbest.ru