Реферат: Проектирование приточной и вытяжной механической вентиляции

Дисциплина: Безопасность жизнедеятельности
Автор: Роман Сидоров
Прислал: Сергей Поляков (kosh_s@mail.ru)
Название работы: Проектирование приточной и вытяжной механической вентиляции
Расчетно-графическая работа
Сдавался в 2000 году в Тверском Государственном Техническом Университете
на кафедре безопасности жизнедеятельности и экологии профессору Бережному А.С.

Практическоезадание №1

Проектированиеприточной ивытяжной механическойвентиляции

Вариант № 16

Задание:Рассчитатьмеханическуювытяжную вентиляциюдля помещения, в котором выделяетсяпыль или гази наблюдаетсяизбыточное явное тепло.

Исходныеданные: Количествовыделяющихсявредностей:mвр.=1,2 кг/час пыли,Qяизб.=26 кВт. Параметрыпомещения:9266м. Температуравоздуха: tп.=21 С,tу.=24 С.Допустимаяконцентрацияпыли Сд.=50мг/м2.Число работающих:80 человека всмену. Схемаразмещениявоздуховодаприведена нарис.3.1. Подобратьнеобходимыйвентилятор, тип и мощностьэлектродвигателяи указать основныеконструктивныерешения.

Р

lд=6м

ис 3.1. Схемавоздуховодов

вытяжнойвентиляции.

ПУ

l4=4м

/>

/>/>

l1=7м

l3=7м

lг=2м

/>/>

lб=8м

lв=3,5м

/>/>

la=7м

l2=7м

Расчет:

LП– потребноеколичествовоздуха дляпомещения, м3/ч;

LСГ — потребноеколичествовоздуха исходяиз обеспеченияв данном помещениесанитарно-гигиеническихнорм, м3/ч;

LП– тоже исходяиз норм взрывопожарнойбезопасности, м3/ч.

Расчетзначения LСГведут по избыткамявной или полнойтеплоте, массевыделяющихсявредных веществ, избыткам влаги(водяного пара), нормируемойкратностивоздухообменаи нормируемомуудельномурасходу приточноговоздуха. Приэтом значенияLСГопределяютотдельно длятеплого и холодногопериода годапри плотностиприточногои удаляемоговоздуха = 1,2 кг/м3(температура20 С).

При наличиив помещенииявной теплотыв помещениипотребныйрасход определяютпо формуле:

где ty и tп– температурыудалённогои поступающегов помещениевоздуха

При наличии выделяющихсявредных веществ(пар, газ, пыль твр мг/ч)в помещениипотребныйрасход определяютпо формуле:

где Сд–концентрацияконкретноговредного вещества, удаляемого из помещения, мг/м3

Сп–концентрациявредного веществав приточномвоздухе, мг/м3

в рабочейзоне

Расход воздухадля обеспечениянорм взрывопожарнойбезопасностиведут по массевыделяющихсявредных веществв данном помещении, способных квзрыву

где Снк= 60 г/м3– нижний концентрационныйпредел распространенияпламени попылевоздушнымсмесям.

Найденноезначение уточняютпо минимальномурасходу наружноговоздуха:

Lmin=nm z = 80 25 1,3 = 2600 м3/ч

где m= 25 м3/ч–нормавоздуха наодного работника,

z=1,3 –коэффициентзапаса.

n= 80 – числоработников

ОкончательноLМ= 34286 м3/ч

Аэродинамическийрасчет ведутпри заданныхдля каждогоучастка вентсетизначений ихдлин L, м, и расходоввоздуха L, м3/ч.Для этого определяют:

Количество вытяжного воздуха по магистральным и другим воздуховодам;

Суммарное значение коэффициентов местных сопротивлений по i-участкам по формуле:

пов– коэффициентместногосопротивленияповорота (табл.6 [2]);

ВТ= ВТn– суммарныйкоэффициентместногосопротивлениявытяжных тройников;

СП– коэффициентместногосопротивленияпри сопряжениипотоков подострым углом,СП= 0,4.

В соответствиис построеннойсхемой воздуховодовопределяемкоэффициентместных сопротивлений.Всасывающаячасть воздуховодаобъединяетчетыре отсосаи после вентиляторавоздух нагнетаетсяпо двум направлениям.

На участкаха, 1, 2 и 3 давлениетеряется навходе в двух(четырех) отводахи в тройнике.Коэффициентместногосопротивленияна входе зависитот выбраннойконструкцииконическогоколлектора.Последнийустанавливаетсяпод углом = 30и при соотношенииl/d= 0,05, тогда по справочнымданным коэффициентравен 0,8. Дваодинаковыхкруглых отводазапроектированыпод углом = 90и с радиусомзакругленияR/dэ=2.

Для нихпо табл. 14.11 [3] коэффициентместногосопротивления0= 0,15.

Потерюдавления вштанообразномтройнике суглом ответленияв 15ввиду малости(кроме участка2) не учитываем.Таким образом, суммарныйкоэффициентместных сопротивленийна участкаха,1,2,3

= 0,8 + 2 0,15 = 1,1

Научастках би вместные потерисопротивлениятолько в тройнике, которые ввидумалости (0,01…0,003)не учитываем.На участке гпотери давленияв переходномпатрубке отвентилятораориентировочнооцениваюткоэффициентомместногосопротивления г= 0,1. На участкед расположеновыпускнаяшахта, коэффициентместногосопротивлениязависит отвыбранной еёконструкции.Поэтому выбираемтип шахты сплоским экраноми его относительнымудлинением0,33 (табл. 1-28 [2]), а коэффициентместногосопротивлениясоставляет2,4. Так как потерейдавления втройникепренебрегаем, то на участкед (включаяи ПУ) получимд= 2,4. На участке4 давлениетеряется насвободный выход(= 1,1 по табл. 14-11 [3]) ив отводе (= 0,15 по табл. 14-11 [3]). Крометого, следуеториентировочнопредусмотретьпотерю давленияна ответвлениев тройнике (= 0,15), так как здесьможет бытьсущественныйперепад скоростей.Тогда суммарныйкоэффициентместных сопротивленийна участке 4

4= 1,1 + 0,15 + 0,15 = 1,4

Определениедиаметроввоздуховодовиз уравнениярасхода воздуха:

Вычисленныедиаметры округляютсядо ближайшихстандартныхдиаметров поприложению1 книги [3].По полученнымзначениямдиаметровпересчитываетсяскорость.

По вспомогательнойтаблице изприложения1 книги [3]определяютсядинамическоедавление иприведенныйкоэффициентсопротивлениятрения. Подсчитываютсяпотери давления:

Для упрощениявычисленийсоставленатаблица срезультатами:

Nучастка

L, м



L1, м3/ч

d, мм

V, м/с

Па

Р, Па

РI, Па

Р, 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 

в

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

Как видноиз таблицы, научастке 4получиласьнедопустимаяневязка в 462Па (57%).

Как видноиз таблицы, научастке 2,3получиласьнедопустимаяневязка в 45Па (13%).

Дляучастка4: уменьшаемdс 400 мм до 250 мм, тогда

м/с,

при этом=418Па и =0.08, Р = 780 Па, Р= 80 Па, .

Дляучастка2 и 3: уменьшаем dс 400 мм до 250 мм, тогдаV = 10 м/с, при этом =226 Па и =0.25, Р = 305 Па, Р= 80 Па, .

Выбор вентилятора.

Из приложения1 книги [3]по значениямLпотр= 34286 м3/чи РI= 1186 Па выбранвентиляторЦ-4-76 №12.5 Qв– 35000 м3/ч, Мв– 1400 Па, в= 0,84, п= 1. Отсюда установленнаямощностьэлектродвигателясоставляет:

где Qв– принятаяпроизводительностьвентилятора,Nв– принятыйнапор вентилятора,в=- кпд вентилятора,п– кпд передачи.

Из приложения5 книги[3] по значениямN = 75кВт и = 1000 об/мин выбранэлектродвигательАО2-92-6 (АО» – защитноеисполнение,92 – размер наружногодиаметра, 6 –число полюсов). Схема электродвигателяпоказана нарис.3.2.

/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>

Рис. 3.2. СхемаэлектродвигателяА02-92-6

При этомнеобходимопредусмотретьустановкуреверсивныхмагнитныхпускателейдля реверсированиявоздуха присоответствующихаварийныхситуациях вданном помещении.

Вентилятори электродвигательустанавливаютсяна железнойраме при иходноосномрасположении.Для виброизоляциирама устанавливаетсяна виброизолирующиематериал. Навоздухоотводеустанавливаютдиафрагму, амежду ними ивентиляторомпереходник.

Списокиспользованнойлитературы:

Бережной С.А., Романов В.В., Седов Ю.И. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие. – Тверь: ТГТУ, 1996.

Практикум по безопасности жизнедеятельности:/С.А.Бережной, Ю.И.Седов, Н.С.Любимова и др.; Под ред С.А.Бережного. – Тверь: ТГТУ, 1997.

Калинуткин М.П. Вентиляторные установки, Высшая школа, 1979.