Расчет местной вытяжки от печей.

У загрузочных отверстий печей, работающих на газе или мазуте, устанавливается зонт – козырек.

В расчете определяются размеры приемного отверстия зонта и массовый расход удаляемой смеси продуктов сгорания и воздуха помещения.

 

1. Печь камерная, щелевая, кузнечная без рекуператора для нагрева, размером 0,58×0,46; t_г=900 ⁰С

 

Для предотвращения окисления металла на поду печи поддерживается избыточное давление.

1. В этом случае избыточное давление на уровне верхней кромки печного отверстия:

,

где h–высота печного отверстия;

r_В– плотность воздуха в рабочей зоне

 

;

r_г–плотность газов, выходящих из печи,

g–ускорение свободного падения =9,81 м/с²;

 

 

1. Величина избыточного давления Р_изб в отверстии печи

 

3. Средняя скорость выхода горячих газов из печи:

m– коэффициент расхода=0,65;

 

4. По средней скорости и размерам отверстий определяем критерий Архимеда:

d_ЭКВ–диаметр эквивалентный, ,

;

Т_г=273+900=1173 К,

Т_В=273+18=291 К

 

5. Под воздействием гравитационных сил поток выравнивается, ось струи пересекается с плоскостью приемного отверстия зонта на расстоянии х

,

где y– вертикальное расстояние от середины отверстия до уровня всасывающего патрубка.

m – экспериментальный коэффициент, m=4;

6. Находим диаметр струи,м:

Минимальный вылет зонта, м:

7. Определяем массовый расход газов

кг/ч

 

8. Определяем расход воздуха, удаляемый из рабочей зоны:

 

9. Рассчитываем расход смеси газов и воздуха на входе в зонт:

 

2. Печь камерная термическая с отводом газа в боров для нагрева и обжига, размером 0,7×0,93; t_г=700 ⁰С

 

Для предотвращения окисления металла на поду печи поддерживается избыточное давление.

1. В этом случае избыточное давление на уровне верхней кромки печного отверстия:

 

 

1. Величина избыточного давления Р_изб в отверстии печи

 

3. Средняя скорость выхода горячих газов из печи:

 

4. По средней скорости и размерам отверстий определяем критерий Архимеда:

 

;

 

5. Под воздействием гравитационных сил поток выравнивается, ось струи пересекается с плоскостью приемного отверстия зонта на расстоянии х

6. Находим диаметр струи,м:

Минимальный вылет зонта, м:

7. Определяем массовый расход газов

кг/ч

 

8. Определяем расход воздуха, удаляемый из рабочей зоны:

 

9. Рассчитываем расход смеси газов и воздуха на входе в зонт:

 

3. Термическая камерная электропечь сопротивления СНЗ-4.8.2,6/10, размером 1,5×1,3; t_г=700 ⁰С

 

Для предотвращения окисления металла на поду печи поддерживается избыточное давление.

1. В этом случае избыточное давление на уровне верхней кромки печного отверстия:

 

 

1. Величина избыточного давления Р_изб в отверстии печи

 

3. Средняя скорость выхода горячих газов из печи:

 

 

 

4. По средней скорости и размерам отверстий определяем критерий Архимеда:

 

 

5. Под воздействием гравитационных сил поток выравнивается, ось струи пересекается с плоскостью приемного отверстия зонта на расстоянии х

6. Находим диаметр струи,м:

Минимальный вылет зонта, м:

7. Определяем массовый расход газов

кг/ч

 

8. Определяем расход воздуха, удаляемый из рабочей зоны:

 

9. Рассчитываем расход смеси газов и воздуха на входе в зонт:

 

Расчет местной вытяжки от очистного барабана.

, где D_Б– диаметр барабана;

 

 

Таблица местных отсосов от технологического оборудования

Технологическое оборудование	характеристика выделяющихся вредностей	объем вытяжки, м3/ч	Хар-ка местного отсоса
поз.	наименование	кол.	на единицу	всего	обозначение	применяемый документ
	Печь камерная, щелевая, кузнечная без рекуператора для нагрева		Тепло, продукты горения			Комбинированный зонт	ОВ-02-148 в.З АЗ.194
	Печь камерная термическая с отводом газа в боров для нагрева и обжига		Тепло, продукты горения			Зонт – козырек	ОВ-02-148 в.З АЗ.194
	Термическая камерная электропечь сопротивления СНЗ-4.8.2,6/10		Продукты горения			Зонт – козырек	ОВ-02-148 в.З АЗ.194
	Ванна оксидирования в щелочи		Щелочь			Бортовой отсос	ОВ-02-148 в.З АЗ.194
	Ванна промасливания		Пары масла			Бортовой отсос	ОВ-02-148 в.З АЗ.194
	Ванна мойки в горячей воде		Тепло			Бортовой отсос	ОВ-02-148 в.З АЗ.194
	Бак для закалки в масле		Пары масла			Бортовой отсос	ОВ-02-148 в.З АЗ.194
	Пресс кривошипный		Окалена, продукты горения			Отсасыващий патрубок	ОВ-02-148 в.З АЗ.194
	прочее оборудование	-	-	-	-	-	вентилятор не требуется
	барабан очистной		Металлическая пыль			Укрытие	по формуле

4.1.2. Расчет душирования

1. Выписывается нормируемые параметры воздуха прил.3 (Титов): t_норм, u_норм в зависимости от интенсивности теплового излучения оборудования 1400-2100 Вт/м² и зависит от категории работ. Проверяем возможность адиабатического охлаждения и наносим на I-d диаграмму.
2. t_норм=20 ⁰C, ϑ_норм=3 м/с
3. Зная температуру воздуха, которое должно быть на рабочем месте, решается требуется или нет обработка воздуха, подаваемого на душирование. Расчет душирования начинается с теплого периода. На душирование берется только наружный воздух; при t_нА>t_норм требуется охлаждение воздуха: 21,2 > 20 требуется охлаждение воздуха.
4. Решается вопрос какое адиабатическое или политропное (искусственное) охлаждение применить; для этого находится температура воздуха, который можно получить, если обрабатывать наружный воздух по адиабатическому процессу в камере орошения. Если t_норм > t_о, то принимается адиабатическое охлаждение воздуха: 20 > 19; ⁰С
5. В зависимости от принятого способа охлаждения воздуха выбирается расчетная формула для определения душировающего потока:

где t_Р.З.– температура рабочей зоны в помещении в теплый период года,

t_р.з.=25 ⁰C

X–расстояние от душирующего патрубка до рабочего места Х=1,5 м;

n– коэффициент, учитывающий изменение температуры в струе, зависит от вида патрубка и принимается по [5, кн1, табл. 6.3] для УДВ1 m=6, n=4,9

Принимаем к установке воздухораспределители УДВ1 F₀=0,17 м² по Титову.

1. Для определения скорости выпуска воздуха из патрубка необходимо знать в каком участке струи находится рабочее место, т.е. находится длина начального участка струи по скорости

где m– коэффициент, учитывающий изменение скорости в струе, зависит от вида патрубка [5, кн1, табл6.3]

Х_нϑ > Х; 2,5 > 1,5– рабочее место находится в пределах начального участка, тогда

ϑ₀=ϑ_норм= 3 м/с,

Количество воздуха, подаваемого одним патрубком:

1. Температура воздуха на выходе из душирующего патрубка зависит от того в начальном или в основном участке струи расположено рабочее место. Для этого определяется длина начального участка струи по температуре:

, где n коэффициент, учитывающий изменение температуры

Х_нt > Х; 2,02 > 1,5 => t_о= t_норм= 20 ⁰С

1. Расход воздуха на все оборудование, требующее душирования, составит:

, где n– количество оборудования

м³/ч

 

 

4.1.3 Расчет общеобменной вентиляции. Борьба с теплоизбытками.

Термический цех

В помещении устраивается местная приточная и вытяжная вентиляция и общеобменная приточная и вытяжная вентиляция. Основные вредности в помещении– избытки явного тепла. Для определения воздухообменов, т.е. определения расходов приточной и вытяжной общеобменной вентиляции составляется система из 2-ух уравнений:

1. Уравнение воздушного баланса;

2. Уравнения теплового баланса;

 

При избытках тепла

1. Теплый период

при t_вд=20 ⁰С

при t_мо=25 ⁰С

2. Холодный период

при t_вд=20 ⁰С

при t_мо=18 ⁰С

1. Переходный период

при t_вд=20 ⁰С

при t_мо=18 ⁰С

 

4.1.4 Таблица воздухообменов

Период года	tр.з 0С	недост избыт Qизб, Вт	Приток, кг/ч	Вытяжка, кг/ч	КР
общеобменная	Возд. душир.	всего	tпр	общеобменная	Местная	всего	tух
Мех.	Ест.	Мех.	Ест.
Хол.			230006	-	11016	241022		-	181097	59925	241022
Пер.			-	230006	11016	241022		-	181097	59925	241022
Теплый			-	230006	11016	241022	21,2	-	182582	58440	241022	29,4	41,5

Расчет аэрации

Аэрация устраивается только в теплый и переходный период года в термическом цехе.

Теплый период года:

1. Определяется разность давлений, вызывающая перемещение аэрационного воздуха через проемы:

, Па

Н– расстояние от середины открытого приточного проема до середины вытяжного; воздух подается в рабочую зону

–плотность наружного воздуха;

– плотность внутреннего воздуха;

g=9,81м/с²– ускорение свободного падения

Па

1. Находится величина давления, которое может быть истрачено на проход воздуха через приточные проемы: n=0,1÷0,4– доля давления

Па

1. Находится величина давления, которая затрачивается на прохождение вытяжного воздуха через проемы фонаря

Па

1. Необходимая площадь приточных проемов:

, м²

x₁=5,2 при h/b=0,5, a=45⁰

a=45⁰– угол раскрытия фрамуги.

Gпр=311590 кг/ч– расход приточного воздуха через аэрационный проемов

 

1. Необходимая площадь вытяжных проемов:

x₂=11,5 – коэффициент местного сопротивления фонаря a=35⁰ [5, кн1. табл.5.2]

Переходный период года:

Расчет ведется аналогично расчету в теплый период года. Запишем кратко по пунктам.

1. Па

–плотность наружного воздуха

– плотность вытяжного воздуха;

H = 4,1 м– в переходный период года открыто верхние фрамуги верхних окон, воздух подается выше рабочей зоны.

1. Па;
2. Па;
3. м²
4.