книги / Проектирование вентиляционных установок
..pdfгде t0 — температура |
выбивающихся |
газов; |
t0 — температура |
окружающего |
воздуха; |
р — избыточное давление, под влиянием которого выбиваются |
||
газы, н1мг\ |
|
|
d3— эквивалентный диаметр проема, м. |
||
Эквивалентный диаметр проема может быть |
определен по фор |
||
муле |
2Bh |
|
|
d3 |
(7,10) |
||
B + h |
|||
|
|
||
Для рассматриваемого случая количество воздуха, которое сле дует отсасывать от зонта-козырька, и температура этого воздуха могут быть определены по формулам.
При X < [3,4 d3
ЯЛ j / " |
(273 + /0) р |\ + 0,152^ + |
0,053 |
( ^ 2 |
|
||
Z/ — |
Л _ |
■— |
------- |
(7.11) |
||
|
20,7 |
|
|
|
|
|
^ — to + ■ |
* о -'о |
|
|
(7.12) |
||
|
|
|
|
|||
|
1 + 0 ,1 5 2 |
J + |
0,053 ( j - ) 2 |
|
|
|
При Х > 3 ,4 d 3 |
|
|
|
|
|
|
|
В Н У (2 7 3 + |
<0) p |
g + l , 4 |
5 ) |
|
|
L = |
ш |
5 |
|
|
(7,13) |
|
|
|
|
||||
|
t = tn |
t » - t 0 |
|
|
(7,14} |
|
|
|
0 ,4 9 3 ^ - |
|
|
||
|
0,692 + |
|
|
|
||
где L — количество воздуха, отсос которого должен быть обеспечен зонтом-козырьком, мЧсек;
t — средняя температура воздуха, подтекающего к приемному отверстию зонта-козырька.
Количество смеси газа и воздуха, поступающее в приемное отверстие зонта, определяем по следующей формуле:
t — ( о |
273 + |
/' |
(7,15) |
|
/' — /0 ' |
2 7 3 + |
/ ’ |
||
|
где L' — количество воздуха, поступающего в приемное отверстие зонта-козырька при заданной температуре f , мЧсек\
f — заданная температура воздуха, поступающего в приемное отверстие зонта-козырька.
Пример 32.
Определить количество воздуха, отсасываемого от зонта. Расчетная площадь приемного отверстия зонта F = 2,5 м2; вы
сота зонта Н = 1,5 м\
расстояние от наиболее неблагоприятной точки выделения вред ности до плоскости приемного отверстия зонта Y = 0,6 м\
расстояние от наиболее неблагоприятной точки выделения вредности от оси зонта X = 0,3 м;
необходимая скорость всасывания в наиболее неблагоприятной точке выделения вредности v = 0,2 м/сек.
Решение.
По формуле (7,5)
l = 2 , 5 . 0 , 2 p + 1 ) 4 ( ^ f = 1,0 м3/сек.
Пример 33.
Определить количество отсасываемого воздуха и размеры при емного отверстия зонта-козырька, устанавливаемого у рабочего проема печи, учитывая необходимость полного улавливания выби
вающихся из |
печи газов. |
|
|
1,0 м\ |
|
|||||
|
Ширина рабочего проема В = |
|
||||||||
|
высота рабочего проема h = 0,6 м; |
|
|
|||||||
|
температура газов в печи |
t0 — 1200° С; |
||||||||
|
температура |
окружающего |
воздуха |
t0 = 20° С; |
||||||
|
избыточное давление в печи р |
= 2,5 |
н/м2', |
|||||||
|
температура воздушного потока, входящего в приемное отвер |
|||||||||
стие |
зонта-козырька, |
f — 300° С. |
|
|
|
|||||
|
Решение. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По |
формуле |
(7,6) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о — 1,0 —}—0,6 = 1,6 |
м. |
||||
По |
формуле |
(7,10) |
А _ 2-1,0-0,6 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
1,0 + |
0,6 |
~ |
|
м . |
|
По |
формуле (7,9) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
5 |
|
(273 + |
1200) (273 + |
20) 0,6-2,5 |
П2 |
|||
|
|
_5/Г |
||||||||
|
|
_ У |
L |
|
1200 —T2Ô~ |
|
|
J -° ’75 = 0,5 м. |
||
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
В соответствии с выражением (7,8) вылет зонта должен удовле творять условию
6 > 1,3 •0,5 + 0,5 •0,6;
b > 0 ,9 5 .
Принимаем b = 1,0 м. По формуле (7,11)
1 , 0 - 0 , 6 / ( 2 7 3 + 1 2 0 0 ) 2 , 5 П + 0 , 1 5 2 ^ + 0 , 0 5 з | £ ^ - ) 2 1
L = ---------------------------------- |
20,7 ------ --------------- |
-— “ = 2,0 м3/сек. |
По |
формуле |
(7,12) |
|
|
|
|
|
|
t = |
20 + - |
1200 — 20 |
|
= |
1070° С. |
|
|
|
|
|
||||
По |
формуле (7,15) |
|
|
|
|
|
|
|
|
п 1070 — 20 |
273 + |
300 |
= 3,20 |
м3/сек. |
|
|
|
,U 300 — 20 |
'2 7 3 + 1070 |
|
|
||
|
|
|
В. Бортовые |
отсосы |
|
||
Локализация вредностей, выделяющихся с открытой поверхно сти той или иной промышленной ванны, полное укрытие которой кожухом или зонтом по производственным причинам представляется невозможным, осуществляется при помощи бортовых отсосов.
Бортовые отсосы устраиваются или у одного борта, или у двух противоположных бортов. В соответствии с этим отсосы бывают однобортовые и двухбортовые.
Основным фактором, определяющим тот или иной тип бортового отсоса, является ширина ванны. Можно считать экономически целе сообразным устройство однобортовых отсосов при ширине ванны до 0,7 м и двухбортовых отсосов — до 1,0 м.
Создание над ванной необходимого скоростного поля обеспечи вается отсосом соответствующего количества воздуха, которое оп ределяется геометрическими размерами ванны, интенсивностью выделения вредностей с поверхности ванны и, наконец, типом при меняемого бортового отсоса.
Количество воздуха, которое необходимо отсасывать обыкно венным бортовым отсосом, может быть определено по следующим
формулам, предложенным автором, |
|
|||
|
|
L = KL\ |
(7,16) |
|
где L — количество воздуха, |
которое практически необходимо от |
|||
|
сасывать от борта бортового отсоса, м31сек\ |
|
||
L! — количество воздуха, |
которое теоретически |
необходимо |
||
|
отсасывать от борта бортового отсоса, м3!сек\ |
|
||
К — коэффициент, |
зависящий от типа борта бортового отсоса |
|||
|
(рис. 43). |
|
|
|
Для |
однобортового |
отсоса |
|
|
|
|
|
|
(7,17) |
Для |
двухбортового |
отсоса |
|
|
|
|
|
|
(7,18) |
где I — ширина |
ванны, |
м; |
|
|
|
Е — длина |
ванны, |
ж; |
|
|
|
/в — температура жидкости в ванне, 0 С; |
|
||||
t0 — температура окружающего |
воздуха, |
° С. |
|||
Необходимо подчеркнуть, что формула (7,18) служит для опре |
|||||
деления теоретического |
количества |
воздуха, |
которое необходимо |
||
|
/ |
|
И |
Ш |
|
1 |
|
Поберхность пом |
|
||
|
и/ш другой бонны |
|
|
||
$ |
|
|
|
|
|
h ■1 |
|
|
|
|
|
î |
/ - |
— - |
I ' - |
: - , |
|
|
|
||||
$ |
у//////////) |
ЯрррррррррА |
|||
|
|
|
|||
ч
Рис. 43. Типы бортовых отсосов
отсасывать от одного борта двухбортового отсоса, а в соответствии
с этим формула (7,16) дает количество воздуха, которое |
практически |
||||||||||
|
Т а б л и ц а |
27 |
необходимо отсасывать |
от одно |
|||||||
|
го |
борта двухбортового |
отсоса. |
||||||||
Значения коэффициента К , |
|||||||||||
|
Значение |
коэффициента |
К, |
||||||||
входящего в формулу (7,16) |
входящего в формулу (7,16), при |
||||||||||
Тип бортового отсоса |
|
К |
ведено в табл. 27. |
|
значений |
||||||
|
(рис. 43) |
|
|
Верхний |
предел |
||||||
|
|
|
|
коэффициента К, |
приведенный |
||||||
I |
|
1,0-г 1,2 |
в табл. 7,3, |
следует |
применять |
||||||
|
при особо токсических |
выделе |
|||||||||
II |
|
1,3-г 1,5 |
|||||||||
III |
|
1,6- М,8 |
ниях, а также при большой под |
||||||||
|
|
|
|
вижности воздуха в помещении. |
|||||||
При |
конструировании |
бортовых |
отсосов |
следует |
соблюдать |
||||||
условие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
6 = 0,1/, |
|
|
|
(7,19) |
||||
где b — высота щели отсоса. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Для |
облегчения |
пользования |
формулами |
(7,17) |
и |
(7,18), |
на |
||||
.. |
приведены |
|
/ М О . 15 |
(1\ 0.25 |
|
|
|
|
|
||
рис. 44 |
значения (^J |
|
и (g j |
|
|
|
|
|
|||
На рис. 45 приведены данные об основных конструктивных размерах бортовых отсосов, при соблюдении которых обеспечивает ся равномерная скорость по всем сечениям щели.
Если определять количество воздуха, которое необходимо отса сывать от бортовых отсосов ванн при /0 = 20° С с целью получения и летом и зимой одного и того же количества отсасываемого воздуха то получится ошибка Д, значение которой приведено на рис. 46.
134
В работе М. М. Баранова* приводятся данные для расчета борто вых отсосов, влияющих на эффективность этих отсосов.
Вследствие малой активности вытяжного факела количество от сасываемого воздуха бортовыми отсосами получается большим. Осо бенно большим оно получается при сравнительно широких ваннах. Более экономичными в этом отношении следует признать отсосы со сдувом.
Сущность устройства сдува заключается в том, что над ванной создается воздушная завеса движущейся массы воздуха, которая
препятствует |
прорыву |
|
|
|
|
|
|
|||||
выделяющихся с поверх |
|
|
|
|
|
|
||||||
ности |
вредных |
выделе |
1,00 |
|
|
|
|
|
||||
ний |
в |
помещение, |
так |
|
|
|
|
|
||||
как |
эти |
выделения |
за |
0,95 |
|
|
|
|
|
|||
хватываются воздушным |
|
3 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||
потоком и направляются |
090 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||
к отсасывающему прием |
% |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|||||||||
нику, |
устроенному |
у |
|
|
|
|
|
|
||||
борта, |
противоположно |
|
|
|
|
|
|
|||||
му |
тому, |
|
у |
которого |
|
уф |
|
|
|
|||
установлен сдув. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Расчет |
бортовых |
от |
1"- |
|
|
|
|
|||||
сосов |
со |
сдувом можно |
|
|
|
|
||||||
производить |
по форму |
|
|
|
|
|
|
|||||
лам |
LCA — К12Е |
|
|
f |
/ |
|
|
|
|
|||
|
(7,20) |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
12 |
|
|
|
__ |
|
|
|
|
|
|
L0TC = |
|
C A , (7,21) |
|
0,4 0,5 Ofi |
0,7 |
0,6 OX 1,0 |
||||
|
|
6 L |
°‘550J 0,1 0.3 |
|||||||||
где LCi— количество воз |
|
Рис. 44. Значения |
( Г 5 |
" (l)°'2S |
||||||||
|
|
духа, |
подавае |
|
||||||||
|
|
мого через щель |
|
|
|
|||||||
|
|
сдува, м31сек\ |
|
|
|
|
|
|
||||
7-отс — количество |
воздуха, |
которое |
необходимо |
отсасывать от |
||||||||
|
|
бортового отсоса |
со |
сдувом, |
мЧсек", |
|
|
|
||||
|
К — коэффициент, определяемый по табл. 28, |
|
|
|||||||||
Высоту щели сдува 6СДи щели отсоса 60тс следует определять соот ветственно по формулам
h - |
1 |
(7,22) |
°сд - |
go , |
|
боте — ~ • |
(7,23) |
|
* М. М. Б а р а н о в . Бортовые отсосы от промышленных ванн. Изд. Московского инженерно-строительного института им. В. В. Куйбышева, 1958.
Рис. 45. Основные конструктивные размеры бортовых отсосов
|
|
Т а б л и ц а |
28 |
Для |
надежной гарантии |
эф |
|||||
Значения коэффициента /С, |
фективности |
работы |
бортового |
||||||||
входящего в |
формулу (7,20) |
отсоса, |
во |
избежание |
|
размыва |
|||||
Темпера |
|
|
|
|
струи, |
рекомендуется |
с |
торцов |
|||
|
|
|
|
ванны |
перпендикулярно длин |
||||||
т у р а |
|
|
|
|
|||||||
ж и д к о с т и |
20 |
40 |
60 |
70-г 95 |
ной стороне устраивать |
перего |
|||||
в ванн е |
|
|
|
|
родки. |
|
|
|
|
|
|
* в |
|
|
|
|
|
34. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Определить |
количество |
воз |
||||
к |
0 , 5 |
0 , 7 5 |
0 , 8 5 |
1 , 0 |
духа, которое |
необходимо |
отса |
||||
|
|
|
|
|
сывать |
при |
однобортовом |
отсо |
|||
|
|
|
|
|
се, смонтированном по |
типу III |
|||||
(рис. 43) при условии большой подвижности воздуха в помещении
иопределить также высоту щели отсоса.
à %
L(tr ?0) |
10 |
10 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
|
|
|
L(t0-?0) |
|
|
||
Рис. |
46. Значения А |
|
|
|
|
|
|
Длина ванны Е = 1,25 м\ |
|
|
|
|
|
|
|
ширина ванны / = 0,5 |
м\ |
|
|
|
|
|
|
температура жидкости |
в ванне tD= 90° С; |
|
|
|
|
||
температура окружающего воздуха |
t0 = |
20° С. |
|
|
|
||
Решение.
По формуле (7,17), пользуясь рис. 44, находим
U = |
34 + ]/"0,5 (90 — 20) •0,5-1,25.0,795 = 0,28 м3/сек. |
||
|
72 |
|
|
По табл. 27 К = 1,8. |
|
0,5 м31сек. |
|
По формуле (7,16) L = |
1,8 •0,28 = |
||
По формуле (7,19) b = |
0,1 •0,5 = |
0,05 м. |
|
Пример |
35. |
|
|
Определить количество воздуха, которое необходимо отса сывать двухбортовым отсосом при условии, что один бортовой отсос соответствует типу II, а другой — типу III (рис. 43). Выделения ван ны обладают высокой токсичностью.
Длина ванны Е = 1,5 м; ширина ванны I = 0,6 м;
температура жидкости в ванне tB = 90° С; температура окружающего воздуха /0 = 15°С.
Решение.
1_ СМ> = 0,4.
Е1,5
По формуле (7,18), пользуясь рис. 44, находим
V = |
31 + |
у^О.6 (90 — 15) •0,6-1,5-0,872 = 0,33 |
м?/час. |
||||||
|
|
|
90 |
|
|
|
|
|
|
По |
табл. |
27 |
определяем: |
|
|
|
|
||
для первого борта /С = 1,5; |
|
|
|
|
|||||
для |
второго |
борта |
К = |
1,8. |
|
|
|
0,50 мъ!сек\ |
|
По |
формуле |
(7,16) |
определяем: L |
= 1,5-0,33 = |
|||||
для |
второго |
борта |
L = |
1,8-0,33 = 0,59 мЧсек. |
|
||||
По |
формуле |
(7,19) |
b = |
0,1-0,6 |
= |
0,06 |
м. |
|
|
Пример |
36. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитать бортовой отсос со сдувом. |
|
|
|||||||
Длина ванны Е = 2,0 м\ |
|
|
|
|
|||||
ширина ванны / = 1,2 м\ |
|
ta = |
|
|
|||||
температура |
жидкости |
в ванне |
40° С. |
|
|||||
Решение. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По |
формуле |
(7,20), |
пользуясь |
табл. 28, находим |
|||||
|
|
|
, |
0,75-1,22-2.0 |
= |
0,18 |
м?/сек. |
|
|
|
|
|
L CR— |
12 |
|
||||
По формуле (7,21) 1 0тс = 6-0,18 = 1,08 м3/сек.
По формуле (7,22) Ьсл = ^ = 0,015 м.
По формуле (7,23) Ьотс = - ^ = 0,240 м.
Г. Воздушные завесы
Воздушные завесы у различного рода проемов (ворота, двери, люки и т. д.), предназначенные для борьбы с выхолаживанием по мещений, обычно принято устраивать в случаях, когда расчетная отопительная температура наружного воздуха имеет значение ни же —20 °С при наличии одного из следующих условий:
а) общая продолжительность открытия того или иного проема за смену превышает 40 мин и при этом почему-либо исключается возможность устройства шлюзов и тамбуров;
б) при любой продолжительности открытия проемов и при любых расчетных температурах наружного воздуха в случае, ко гда по санитарно-гигиеническим и технологическим условиям по нижение температуры воздуха в помещении считается недопусти мым;
в) в тамбурах общественных зданий с большим людским потоком при отсутствии турникетных дверей.
Новым в области совершенствования методики расчета воздуш ных завес является методика, предложенная В. М. Эльтерманом*, который считает воздушную завесу как соответствующее сопротив ление, уменьшающее коэффициент расхода воздуха через защищае мый завесой проем, который при этом рассматривается как обычный аэрационный приточный проем. Вследствие этого расчет воздушной завесы по методу В. М. Эльтермана проводится в полной увязке с расчетом аэрации.
Количество воздуха GB, проходящего через проем при действии завесы, может быть определено из воздушного баланса помещения, выраженного зависимостью
2 1 ^ п р =Ь 2 О м + G в = 2 О в ы т + G 3, |
( 7 , 2 4 ) |
|||
где Gnp — количество |
воздуха, |
поступающего в |
помещение |
через |
приточные проемы, |
кГ!сек\ |
|
|
|
GBLIT — количество |
воздуха, выходящего из |
помещения |
через |
|
вытяжные |
проемы, |
кПсек\ |
|
|
GM— количество воздуха, |
подаваемого и удаляемого механи |
|||
ческим путем, кГ1сек. (При механическом притоке GM принимается со знаком (+ ), а при механической вытяж ке — с обратным знаком);
GB — суммарное количество воздуха, проходящее через проем при действии завесы, кПсек;
G3 — количество воздуха, забираемого из помещения на заве су, кПсек.
Количество воздуха, подаваемого завесой, может быть определе
но по формуле |
|
G3 = <7Gb, |
(7,25) |
* В. М. Э л ь т е р м а н . Воздушные завесы. Машгиз, 1960.
где |
q — коэффициент, |
характеризующий шиберирующий |
эффект |
||
|
завесы. |
|
|
|
|
|
Величина GBвычисляется по зависимости |
|
|
||
|
|
GB= \iFBV2ApByCM, |
|
(7,26) |
|
где |
[i. — коэффициент расхода воздуха через |
проем при |
действии |
||
|
воздушной завесы; |
|
|
||
FB— площадь открытого проема, у которого устроена воздушная |
|||||
|
завеса, м2; |
|
в проеме при действии завесы, н/м2; |
||
Арв — перепад давлений |
|||||
Уем — плотность смеси |
наружного воздуха |
и воздуха, |
подавае |
||
|
мого завесой, |
кГ1м3. |
|
|
|
При работе воздушных завес влияние ветра во внимание не при нимается.
На основании выражений (7,24) и (7,25) можно составить урав
нение воздушного баланса в помещении в общем виде |
|
(1 — q) GB+ 2^пр ± Gu —2 ^выт- |
(7,27) |
Автором предлагается формула*, позволяющая определить зна чение коэффициента р, при действии как односторонних, так и дву сторонних завес,
и* (<72 |
|
+ |
|
0(64•* = ° ’42• |
(7,28) |
|
где 7з — плотность воздуха, |
подаваемого завесой, кГ/м3; |
|
||||
а — угол между направлением выхода струи завесы и плоско |
||||||
стью |
ворот. |
|
|
|
|
|
Для ворот, |
защищенных от ветра, следует принимать а = 309, |
|||||
a для ворот, не защищенных от ветра — а = 45°; |
|
|||||
F — относительная площадь |
щели |
завесы, через которую выходит |
||||
воздух; |
|
|
|
|
|
|
— площадь щели |
завесы, |
через |
которую подается воздух; |
|||
п — число щелей |
(при |
односторонней воздушной завесе n = 1, |
||||
при двухсторонней воздушной завесе п = 2). |
|
|||||
Необходимо |
отметить, |
что формула (7,28) соответствует |
значе |
|||
нию р0 ^ 0,65 (ро — коэффициент расхода воздуха через ворота при бездействии воздушной завесы).
На рис. 47 приведена номограмма, построенная автором по фор муле (7,28). Эта номограмма отражает взаимосвязь основных фак торов, необходимых для расчета воздушных завес и дает возможность легко и просто, с практически приемлемой точностью, производить соответствующие расчеты.
* М. И. Ф и л ь н е й. К вопросу о расчете воздушных завес. Водо снабжение и санитарная техника. 1963, № 2.