Расчет воздуха, необходимого для проветривания печных отделений цехов

3.1 Исходные данные

В отделение установлено N нагревательных камерных печей, работающих на природном газе. Размеры печи: длина А, ширина Б, высота Н. Расход газа на 1 печь в течение часа равен V, температура наружных стенок печи Т_с. Через неплотности в печах и газоходах в отделение выделяется (сверх того, что удаляется местными отсосами) W окиси углерода (СО) на 1 м природного газа. Количество теплоты, поступающей в отделение в теплый период года за счет солнечной радиации Q_рад, потери теплоты из отделения в холодный период года Q_пот. Расчетная температура наружного воздуха: в теплый период Т₁, в холодный период Т₂. Нормируемая температура воздуха в отделении: в теплый период Т_н.т, холодный период Т_н.х.

Параметры исходных данных приведены в таблице 3.1. Номер варианта в таблице 3.1 соответствуют номеру, под которым числится фамилия студента в групповом журнале. Некоторые параметры (Т₁, Т₂, Т_н.т., Т_н.х., Q_рад., Q_кот.) приведены для группы по специальностям.

Задание

1. Рассчитать избытки явной теплоты, поступающей в печное отделение в теплый и холодный периоды года.

2. Рассчитать количество окиси углерода (СО), поступающей в печное отделение через неплотность в печах и газоходах.

3. Рассчитать количество воздуха, необходимого для удаления избытков теплоты из печного отделения для теплого и холодного периодов года.

4. Рассчитать количество воздуха, необходимого для удаления (разжижения) окиси углерода из отделения.

5. Проанализировать результаты расчетов (п.3.2.3 и п. 3.2.4), обосновать и определить потребное количество воздуха для проветривания печного отделения в теплый и холодный периоды года.

6. Результаты расчета предоставить в виде расчетно-пояснительной записки, в которую необходимо включить: исходные данные, результаты расчетов, их анализ, обоснование выбора потребного количества воздуха для проветривания печного отделения в теплый и холодный периоды года.

Методика расчета

Количество воздуха для удаления теплоизбытков

, м /час

Избыточное количество явной теплоты в отделении,

, ;

- теплоемкость воздуха;

ρ - плотность воздуха, кг/ м (ρ = 0,465 ) ;

t_ух - температура воздуха, уходящего из помещения, °С ,

.

t_пр - температура воздуха, поступающего в помещение, , - для теплого периода года 5°С, холодного периода 8°С.

Т_н - нормируемоя температура в рабочей зоне, °С;

m = 0,45 - для «горячих» цехов коэффициент расхода теплоты на нагрев воздуха в рабочей зоне.

1) Поступления теплоты в отделение от печей.

а) конвективным путем:

от вертикальных поверхностей печи

- коэффициент теплопередачи конвекцией от вертикальных поверхностей, ;

- площадь вертикальных стенок печи, ;

- температура вертикальных стенок печи, °С;

От горизонтальных стенок печи:

где – коэффициент теплопередачи от горизонтальных стенок печи, ;

;

- площадь горизонтальных стенок печи, м²

б) лучеиспусканием:

где приведенный коэффициент теплоперехода лучеиспусканием, ;

где и - коэффициенты лучеиспускания и лучепоглащения взаимно-облучаемых материалов (для стали = 3,6; шамотного кирпича шероховатого = 4,0; красного кирпича = 4,6; = 4,8 – для штукатурки);

площадь наружной поверхности печи, м².

3) Количество воздуха для удаления (разжижения) из отделения окиси углерода (СО)

где количество окиси углерода, поступающее в отделение в течение часа, мг (1г = 1000 мг);

допустимая концентрация окиси углерода в воздухе рабочего помещения (20 мг/м³);

концентрация окиси углерода в воздухе, поступающим в помещение, мг/м³ ( )

Таблица 3.1 - Исходные параметры

Вари-ант	Размер печи, А´В´Н, м	Кол-во печей, N, шт	Расход газа на 1 печь, V, м /час	Тем-ра наружной стенки печи, Тс , °С	Выделение СО, W, г/м газа	Параметры для групп
	3 2 1,5 4 3 1,7		20,0 30,0	45,0 37,5	2,4 3,0	Группа 1:
	3,1 1,8 1,3 2,5 2 1,4		21,0 19,0	43,5 37,0	2,0 2,3
	2,7 1,9 1,6 3,5 2 1,7		22,0 34,0	44,5 38,5	2,2 3,2
	2,6 1,7 1,4 2,9 2 1,3		31,0 37,0	43,0 41,5	3,4 2,7
	3,2 2 1,4 2,8 1,9 1,9		40,0 32,0	42,5 41,0	3,5 2,1
	2,2 1,5 1,3 3,8 1,9 1,6		34,0 50,0	44,0 40,0	2,6 3,3
	2,1 1,7 1,7 2,6 2 1,8		33,0 39,0	41,0 42,7	2,5 2,8
	4,5 2 1,9 3,6 2,1 1,8		60,0 42,0	44,8 41,6	3,7 2,2
	3,3 2,1 1,6 2,9 2,3 1,7		45,0 29,0	43,7 42,8	2,9 1,9	Группа 2:
	2,9 2,5 1,9 3,7 2,1 1,8		33,0 44,0	44,6 42,9	3,8 3,0
	3,6 2,4 2,0 3,7 2,3 1,6		47,0 41,0	44,4 41,9	2,6 1,8
	3,2 1,9 1,4 2,7 1,6 1,3		38,0 29,0	44,2 42,3	1,9 3,1
	2,4 1,5 1,6 3,0 2,0 1,7		33,0 39,0	44,9 40,9	2,7 2,1
	2,1 1,7 1,5 3,4 1,9 1,7		29,0 43,0	41,3 42,9	2,4 3,2
	2,5 2,0 1,8 3,1 1,9 1,6		47,0 52,0	43,7 44,2	3,4 1,7
	4,3 2,0 1,9 3,1 1,9 1,7		60,0 55,0	43,9 42,4	3,5 2,2
	4,2 1,9 1,6 2,5 2,0 1,3		49,0 31,0	44,3 40,7	3,7 3,1
	3,9 2,1 1,7 2,6 1,9 1,5		61,0 34,0	43,3 44,4	2,9 2,0

Продолжение таб. 3.1

	3,7 2,2 1,9 2,7 2,0 1,6		58,0 36,0	42,2 40,1	3,3 1,7
	3,6 2,3 1,8 2,4 2,1 1,4		53,0 26,0	40,0 44,9	2,4 1,8
	3,5 2,4 1,7 2,5 2,2 1,3		59,0 34,0	40,7 44,1	3,6 2,7
	3,4 2,3 1,6 2,6 2,1 1,7		58,0 33,5	43,8 43,9	3,7 2,6
	3,3 2,1 1,7 2,7 2,0 1,4		54,5 34,5	40,8 42,9	2,9 1,9
	3,1 2,2 1,6 2,4 1,9 1,5		49,5 37,5	41,1 44,2	2,0 2,4
	3,0 1,9 1,7 2,0 2,1 1,4		44,5 38,5	42,9 45,0	2,2 3,1