Местные отсосы открытого типа

Чтобы рассчитать отсосы открытого типа, необходимы следующие исходные данные:

· размеры источника вредных выделений;

· количество выделяемой источников конвективной теплоты Q, Вт;

· расход вредных веществ М, мг/с;

· расположение и размеры отсоса;

· скорость движения воздуха в помещении v_в, м/с.

Расход удаляемого воздуха определяется по (..) , коэффициент k_т по рис. … , где

;

Здесь – концентрация вредного вещества в приточном воздухе, мг/м³;

- расход воздуха, м³/ч, определенный по формуле (..) при k_т=1.

Рис. … К определению коэффициента токсичности k_т

Внимание.

Если источник выделяет и теплоту, и газы, то должно соблюдаться условие

. (..)

Если источник выделяет только теплоту, то

. (..)

Вытяжной зонт

Рис…. Вытяжной зонт над Рис….. Зонт с уступом по периметру

над теплоисточником

Рис. Пример организации местной вытяжной вентиляции в производственном помещении

Вытяжные зонты (рис…) предназначены для улавливания теплоты и вредных веществ от теплоисточников, когда более полное укрытие последних невозможно по уловиям производства. Централльный угол раскрытия зонта предпочтительно делать не более 60°; при больших углах резко увеличивается площадь, занятия вихревыми зонами острых кромок, и соответственно уменьшается «Эффективно всасывающая площадь» приемного отверстия.

При больших углах раскрытия зонта достичь эффективного всасывания

по всей площади можно путем устройства уступа (рис….), рекомедуемые размеры

, h = (0,12 0,15) D .

Размеры приемного отверстия зонта над круглым или прямоугольным (a/b 2) источником рекомендуется принимать следующими:

D=d+2 ; A = a+2 ; B=b+2 , где

= 2,14 ; (….)

(здесь и далее для прямоугольного в плане источника d следует принимать эквивалентный по площади диаметр ).

Рис… Соотношение размеров зонта и источника выделения вредности в горизонтальной проекции

Осевая скорость в конвективном потоке на уровне всасывания определяется по формуле

. (…)

Если источник вредных выделений имеет размеры с соотношением длины к ширине (a/b 2), то параметры зонта вычисляются по следующим формулам

= 2,14 ; (….)

. (…)

Внимание.Использование вытяжных зонтов рационально при . При необходимый расход удаляемого воздуха резко возрастает и применение зонтов становится нецелосообразным.

Если размеры зонта удовлетворяют вышеприведенным рекомендациям, то коэффициент, используемый в формуле (..) будет равным

k_п =1,

характерный расход воздуха можно будет рассчитать по формуле

; (..)

а коэффициент k_в, учитывающий влияние скорости движения воздуха в помещении будет рассчитан по формуле

; (..)

Для вытянутых источников (a/b 2)

; (..)

. (..)

Пример…..

Требуется рассчитать расход воздуха для зонта, устраиваемого над теплоисточником.

Исходные данные.

Зонт расположен на высоте l = 0,8м над источником, длина которого a=1,4м, а ширина b=0,8м. Натурные измерения показали, что конвективная теплоотдача источника составляет Q=2000 Вт, а скорость движения воздуха в помещении v_в = 0,3м/с.

Решение.

Шаг 1. Чтобы рассчитать осевую скорость в конвективном потоке, необходимо предварительно вычислить эквивалентный диаметр d_э источника, так как последний в данном случае имеет прямоугольную форму.

= = 1,196 м;

Шаг 2. Определяется осевая скорость в конвективном потоке на уровне расположения зонта

=0,71 м/с.

Шаг 3. Проверяеется целесообразность устройства зонта над источником вредных веществ по условию

.

Рассчет показывает, что использование зонта целесообразно.

Шаг 4. Для назначения размеров зонта, необходимо предварительно вычислить величину , на которую размеры зонта должны быть увеличены по отношению к размерам источника.

= 2,14 = 2,14 =0,2 м.

Шаг 5. Назначаются размеры зонта:

A = a+2 = 1,4 + 2·0,2 = 1,8 м;

B = b+2 = 0,8 + 2·0,2 = 1,2 м.

Шаг 6. Определяется коэффициент, учитывающий скорость движения воздуха в помещении

= = 1,78

Так как источник выделяет только теплоту, то согласно (..),

.

Шаг 7. Для расчета расхода удаляемого воздуха необходимо также рассчитать характерный расход L₀ воздуха в конвективном потоке

= 959,738 м³/ч .

Шаг 8. Рассчитывается расход воздуха для рассматриваемого зонта от источника, выделяющего теплоту

= = 1710 м³/ч.

Пример ….

В дополнение к условиям вышеприведенного примера, источник вместе с теплотой выделяет и окислы азота (ПДК = 5 мг/м³) в количестве М=80 мг/с. Концентрация окислов азота в приточном (науржном) воздухе q_пр = 0.

Решение.

Шаг 1. Определяется значение

=33,7

Шаг 2. По рис…. определяется значение коэффициента , учитывающего токсичность вредных выделений, который для найденного значения 33,7 равен .

Шаг 3. Рассчитывается расход воздуха для рассматриваемого зонта от источника, выделяющего теплоту в количестве L₀ = 1710 м³/ч и окислы азота.

= = 2210 м³/ч.

Вытяжной зонт – козырек

Зонты-козырьки устанавливают над загрузочными отверстиями электрических нагревательных печей, сушил и подобного оборудования для отсасывания выбивающихся газов в момент загрузки и выгрузки.

Размеры зонта-козырька (рис….) принимают конструктивно:

· вылет ( l ) - 1,4-1,8 высоты загрузочного отверстия (h) ;

· ширина равна ширине отверстия плюс 0,1 м с каждой стороны.

Температура воздуха, удаляемого через зонты-козырьки от проемов электропечей, при естественной тяге не должна превышать 350°С, а при механической- 150°С (t_см) [].

Рис. Вытяжной зонт-козырек

Пример расчета вытяжного зонта - козырька[]

Рассчитать зонт-козырек у загрузочного отверстия термической электропечи сопротивления. Размер отверстия: ширина b = 0,6 м, высота h_отв=0,5 м. Температура воздуха в помещении t_в=20°С, температура в печи t_o = 800°C. Воздух удаляется системой механической вентиляции t_см=100°C. Барометрическое давление Р_б=745мм.

Решение.

Шаг 1. Предварительно определяются величины плотности воздуха помещения , плотности воздуха смеси газов, вырывающихся из печи, с воздухом помещения и плотности воздуха в печи по формуле

, (..)

· плотность воздуха помещения = = 1,2 кг/м³ ;

· плотность смеси = = 0,95 кг/м³ ;

· плотность воздуха (газов) в печи = = 0,33 кг/м³ ;

Шаг 2. Рассчитывается коэффициент K, определяющий долю отверстия (по высоте), работающего на приток

= = 0,6 ,

где = 273 +800 = 1073 °C ; = 273 +20 = 293 °C.

Шаг 3. Определяется высота и площадь рабочего отверстия, работающего на приток

· К = 0,5 · 0,6 = 0,3 м,

= 0,6 · 0,3 = 0,18 м².

Шаг 4. Вычисляют среднее по высоте отверстия избыточное давление P, Па , под действием которого газы выбиваются из печи по формуле

= = 1,28 Па.

Шаг 5. Рассчитывают скорость выхода воздуха (газов) v_o, м/с, из загрузочного отверстия печи по формуле

= = 2.8 м/c.

Шаг 6. Определяют массовый расход газов, выбивающихся из печи G_{o ,} кг/ч ,

= = 600 кг/ч.

Шаг 7. Используя уравнение теплового баланса , где , находят массовое количество воздуха G_{в ,} кг/ч , подтекающего под зонт из помещения

, где

= 5250 кг/ч ;

= 600 = 5850 кг/ч.

Шаг 8. Определение объемного расхода смеси газа из печи и воздуха помещения, подтекающего под зонт

= = 6160 м³/ч.

Шаг 9. Определяют размеры зонта – козырька, которые обеспечат расчетные объемы расхода воздуха.

Ширина зонта – козырька b_з = 0,2 + b = 0.2 + 0.6 = 0.8 м;

Вылет зонта – козырька l_з = 1,4· h_отв = 1,4 · 0,5 = 0,7 м.