Визначення продуктивності місцевої витяжної вентиляції

 

Розрахунок проводять, виходячи з найменшої витрати вентиляційного повітря, яке забезпечує максимальне надходження шкідливих виділень у місцевий відсмоктувач. Ефект усмоктування характеризується спектрами усмоктування і виявляється на невеликих відстанях від усмоктувальних отворів. Спектром усмоктування називають сімейство кривих, що є геометричними місцями точок з однаковими швидкостями руху повітря на різних відстанях від отворів (рис. 3.20).

Цифри на кривих позначають частки швидкостей у відсотках від середньої швидкості в усмоктувальному отворі. Відстань від отвору виражається у частках його діаметра. На рис. 3.20 видно, що на відстані від отвору, яка дорівнює одному діаметру, швидкість усмоктування становить усього 7,5% від середньої швидкості в усмоктувальному отворі. Зважаючи на загасаючий характер зміни швидкостей усмоктування, місцевий відсмоктувач максимально наближують до джерела шкідливих виділень і розташовують у напрямку їх природного руху. Наприклад, при токарній обробці деталей зі склопластиків ефективне видалення стружки й пилу забезпечується в тому випадку, якщо пилостружкоприймач розташований від різця на відстані не більше половини висоти місцевого відсмоктувача.

 

Існує багато окремих методик із визначення продуктивності місцевих відсмоктувачів Ь 9 м8/год. Для орієнтовних розрахунків можна використовувати таку формулу:

 

Природна вентиляція

 

Найпоширенішими на машинобудівних підприємствах є аерація й вентиляція за допомогою дефлекторів.

Загальні відомості про аерацію

Аерація - природна вентиляція, що виконує роль загальнообмін-ної. На рис. 3.21 зображено поперечний розріз будівлі цеху. У зовнішніх стінах будівлі влаштовують два ряди отворів. Нижній ряд (для теплого періоду року) розташовують на висоті 0,3-1,8 м, а верхній (для холодного та перехідного періодів) - на висоті 3-4 м від рівня землі. Верхня частина будівлі обладнана конструкцією, яка називається аераційним ліхтарем. Ліхтарі розташовуються по всій довжині будівлі, в них також передбачаються отвори з відкривними стулками.

Повітрообмін при аерації здійснюється внаслідок різниці температур, а отже, різниці густин повітря всередині приміщення ρср.п, кг/м3, та зовні ρз кг/м3, а також у результаті дії вітру. Холодніше повітря надходить у приміщення крізь отвори у стінах, а тепліше видаляється крізь отвори ліхтаря. У теплий період року повітря надходить у робочу зону крізь нижні отвори, а у холодний — крізь верхні. Опустившись до робочої зони, холодне повітря нагрівається за рахунок перемішування з теплим повітрям приміщення.

Тиск, що зумовлює повітрообмін, Р, Па, визначається як різниця гідростатичних тисків стовпів повітря зовні та всередині приміщення:

де h - відстань між осями нижніх та верхніх отворів, м.

Цей тиск, названий гравітаційним, витрачається на подолання опорів, що трапляються на шляху руху повітря від його входу в будівлю до виходу.

Нагріте у джерелах тепловиділень повітря підіймається до перекриття, де створюється позитивний тиск, який зумовлює витяжку повітря; у нижній частиш будинку тиск негативний, і свіже повітря надходить до приміщення.

 

На рис 3.21 зображено розподіл тиску повітря у будівлі цеху. Площина переходу від негативного тиску до позитивного називається площиною рівних тисків. У цій площині тиск усередині приміщення буде дорівнювати зовнішньому, а різниця тисків дорівнює нулю. Положення цієї площини змінюється залежно від площі перерізу верхніх та нижніх отворів, які відкриваються, а також від густини зовнішнього та внутрішнього повітря і буде розташовуватися на висоті ближче до отворів, які мають більший переріз.

Загальний гравітаційний тиск може бути поданий як сума тисків, що забезпечують приплив та витяжку:

де h1 - висота від центра нижніх отворів до площини рівних тисків, м; h2 - висота від центра верхніх отворів до площини рівних тисків, м.

Розрахунок аерації.

Метою розрахунку є визначення необхідної площі припливних та витяжних отворів. Розрахунок виконують, виходячи з рівняння балансу повітрообміну:

та балансу тепла:

Розрахунок надходження тепла Qяз у виробниче приміщення (тепловиділення від людей, джерел освітлення, виробничого обладнання, сонячної радіації та ін.) наводиться у довідковій літературі.

 

Розрахунок аерації виконують для теплого періоду року як найбільш несприятливого для аерації.

Порядок розрахунку аерації наступний:

1. Визначають потрібний повітрообмін L, м3/год (за теплонадлишками), та загальне значення гравітаційного тиску (за формулами (3.96) та (3.98)).

2. Задавшись площиною припливних отворів F1, м2/год, знаходять швидкість повітря у нижніх отворах υ1, м/с:

де μ - коефіцієнт витрати, що залежить від конструкції стулок та кута їх перекриття (р = 0,15...0,65).

Залежність кута відкриття стулок а від коефіцієнта μ:

Кут відкриття стулок , град. 90 60 45 30

Коефіцієнт витрати μ 0,65 0,57 0,44 0,32

3. Обчислюють складову напору, яка забезпечує приплив повітря, за формулою:

 

При цьому вважають, що напір втрачається здебільшого при проходженні повітря крізь отвори, шляхові ж втрати невеликі й ними нехтують.

 

4. Визначають складову гравітаційного тиску, яка забезпечує витяжку:

5. Знаходять потрібну площу витяжних отворів: