Расчёт вентиляционной системы

Целью расчёта является определение мощности электродвигателя вентилятора.

V, м³/с – объёмный расход воздуха, , Па – разность давлений создаваемая вентилятором,  – КПД вентиляционной системы.

 

Расчет перепада давлений, создаваемого вентилятором.был приведен выше.

 

Коэффициенты  и  являются справочными данными.

 

Расход воздуха на общеобменную вентиляцию при наличии вредных выделений

, где

G,мг/c – количество выделяющихся вредных веществ,

 

Расход воздуха на общеобменную вентиляциюпри избыточном выделении тепла

= , где

 

Q, Вт – общее количество тепла, выделяющегося в помещении; C, Дж/кгК – теплоёмкость воздуха,  - температура в рабочей зоне,  - температура наружного воздуха. Плотность воздуха определяется при  в случае приточной вентиляции и при  в случае вытяжной.

 

Расход воздуха на общеобменную вентиляцию при выделении водяных паров

M, кг/с – масса водяных паров, выделяющихся в помещении, , ,кгвл/кг возд – соответственно, влагосодержание воздуха в рабочей зоне и внешней среде. Плотность воздуха определяется при  в случае приточной вентиляции и при  в случае вытяжной.

 

Если производственное помещение характеризуется наличием всех трех видов производственных вредностей, то расчет расхода воздуха производится отдельно для каждого вида по формулам, приведенным выше. Для расчета мощности электродвигателя вентилятора используется максимальная из полученных величин.

 

Местная вытяжная вентиляция

w, м/с – скорость воздуха в сечении вытяжного устройства, F, м² – площадь сечения вытяжного устройства, коэффициент запаса,  - дополнительный объём газов или паров образующийся в сечении приёмника.

 

Кондициоинрование

Кондиционирование является наиболее организованным способом обеспечения комфортных условий воздушной среды в помещении. При кондиционировании автоматически регулируются расход воздуха, его температура, влагосодержание и скорость подачи в помещение. Достоинством системы кондиционирования является возможность очистки воздуха, его охлаждения в летний период времени, а также возможность подачи в производственные помещения с большими тепловыделениями независимо от времени года.

 

Наружный воздух поступает через заборный воздуховод, очищается от механических примесей на фильтре и направляется в камеру I, в которой происходит первичная тепловая обработка воздуха: подогрев (зимой) или охлаждение (летом). Затем воздух поступает в камеру II, где под действием распыленной воды, подаваемой форсунками, происходят его доочистка и увлажнение. Кроме того, при обработке водой, в зависимости от ее температуры, происходит дополнительное охлаждение или нагрев воздуха. Далее воздух поступает в камеру III, где имеются калориферы второй ступени, которыми окончательно регулируется температура воздуха перед поступлением его в рабочее помещение. Воздух подается в помещение вентилятором через воздуховод. Если в рабочей зоне не выделяются вредные вещества, то предусматривают рециркуляцию воздуха через кондиционер. В этом случае циркулирующий воздух поступает через внутренний воздуховод сразу в камеру I кондиционера. Системы воздушного отопления и кондиционирования считаются наиболее гигиеничными и безопасными в пожарном отношении, но являются относительно дорогими, требуют сложных нагревательных устройств, мощных вентиляторов и др.

 

1. Упрощенная схема прямоточного кондиционера с оросительной камерой охлаждения и увлажнения воздуха (рис.1). Данную схему применяют при низком влагосодержании наружного воздуха (х_А<х_F).

 

C

B

D

F

E

K

A

Ф КI      УК  КО КII

помещение

 

Рис. 2.15 Ф – фильтр, К_I – калорифер первой ступени, УК – оросительная камера увлажнения, КО – каплеотделитель, К_II – калорифер второй ступени, участок DE – воздуховод.

 

А

B

C

D

E

F

K

хF

хА

На диаграмме Рамзина процесс обработки воздуха по данной схеме (рис. 2.16) выглядит следующим образом:

 

 

α

 

Рис. 2.16 К расчету системы кондиционирования схемы 2.15

 

2. Упрощенная схема прямоточного кондиционера с холодильной камерой (рис. 2.). Схема применяется при обработке наружного воздуха с высоким влагосодержанием (х_А>=х_F).

 

 

C

D

F

E

K

A

ФХ                     К

помещение

 

Рис. 2. 17 Ф – фильтр, Х – холодильная камера, К – калорифер, участок DE – воздуховод.

 

Процесс обработки воздуха на диаграмме Рамзина (рис. 2.18):

А

B

C

D

E

F

K

хF

хА

α

 

 

Рис. 2.18 К расчету системы кондиционирования схемы 2.17

 

Расчет приведенных схем кондиционирования воздуха ведется сначала по общей методике.

В рабочей зоне помещения поддерживаются температура t_F и относительная влажность х_F, соответствующие оптимальному диапазону температур для выполнения работы данной категории тяжести. Параметры поступающего наружного воздуха, соответственно, t_А и х_А.

Проходя через помещение, воздух нагревается и увлажняется.

Тепло поступает в воздух помещения от нагретых поверхностей аппаратуры и трубопроводов, от работающих, от осветительных приборов и другого электрооборудования, а также через оконные проемы от солнечного излучения (инсоляции).

Влага (водяные пары) поступает в воздух помещения при испарении с открытых поверхностей, через неплотности технологического оборудования, а также от работающих.

Отношение количества тепла Q (Вт), поступившего в помещение, к количеству водяных паров М (кг/c) определяет наклон луча нагрева-увлажнения ε:

ε = tgα = Q/M, Дж/кг.

Принимаем, что воздух поступает из кондиционера в помещение при минимально допустимой температуре (t_Е), а покидает помещение при максимально допустимой (t_К). Следовательно, точки Е и К находятся на пересечении соответствующих изотерм с лучом нагрева-увлажнения, проведенным через точку F под углом α к основанию диаграммы. Таким образом, проходя через помещение, воздух изменяет энтальпию с I_E до I_К. Тогда количество воздуха, обрабатываемого в кондиционере, можно определить как

m = Q/(I_К - I_E), кг/c.

Чтобы воздух, поступающий в помещение, имел параметры, соответствующие состоянию точки Е, необходимы следующие стадии обработки:

I. Для схемы рис. 1:

1) Нагрев в калорифере I ступени (AB). Тепло, сообщаемое воздуху в калорифере:

Q_I= m (I_B– I_A), Вт

2) Увлажнение-охлаждение в оросительной камере (BC). Количество водяных паров, поступающих в воздух:

m_вл = m (x_C-x_B), кг/c

3)  Подогрев в калорифере II ступени (CD). Тепло, сообщаемое воздуху в калорифере:

Q_II = m (I_D\– I_C), Вт

4)  В воздуховоде воздух дополнительно подогревается на 1…1,5 ^оС (DE).

 

II.  Для схемы рис. 2:

1) Охлаждение в холодильной камере (AС). Тепло, отдаваемое воздухом в холодильной камере:

Q_х = m (I_А – I_С), Вт

Количество влаги, конденсирующейся из воздуха:

m_вл = m (x_А-x_С), кг вл/c

2)  Подогрев в калорифере (CD). Тепло, сообщаемое воздуху в калорифере:

Q_к= m (I_D\– I_C), Вт

3)  В воздуховоде воздух дополнительно подогревается на 1…1,5 ^оС (DE).

Электробезопасность

 

Электричество широко распространено в промышленности, являясь одним из базовых элементов механизации и автоматизации производственных процессов. В то же время электрический ток представляет собой большую опасность для человека, поэтому так важно строгое соблюдение мер электробезопасности, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитных полей и статического электричества.