Рассчитать общеобменную механическую вытяжную вентиляцию для помещения, в котором выделяется пыль или газ и

Рассчитать общеобменную механическую вытяжную вентиляцию для помещения, в котором выделяется пыль или газ и наблюдается избыточное явное тепло по исходным данным табл. 3.2 (дробь означает, что в числителе даны величины ql для пыли, а в знаменателе - для газа). Схема размещения воздуховодов приведена на рис. 3.1. Подобрать необходимый вентилятор, тип и мощность электродвигателя и указать основные конструктивные решения. Таблица 3.2 – Исходные данные Вари ант Количество выделяющихся вредностей Размеры помещения Температура воздуха Концентрация пыли или газа Число работающих в смену mро пыли, кг/ч mро газа, кг/ч Q, кВт АхВхН, м tin,°С tl,°С ql, мг/м3 N, чел. 2 0,27 5 18х18х6 19 23 4 38

Определяем потребный расход приточного воздуха для помещения L, м³/ч исходя из обеспечения санитарно-гигиенических норм и норм взрывопожарной безопасности по формулам (1)...(7).
В связи с отсутствием местных отсосов принимаем Lw,z = 0, что упрощает формулы. Имеем
а) по избыткам явной теплоты:
L=3,6⋅Qc⋅(tl-tin)=3,6⋅50001,2⋅(23-19)=3750м3ч
б) по массе выделяющихся вредных или взрывоопасных веществ, принимая qin = 30% от ПДК:
Lпыль=mpoql-qin=0,27⋅1064-0,3⋅4=96429м3ч
в) по нормируемому удельному расходу приточного воздуха:
L=N⋅m=38⋅60=2280м3ч
принимая нормируемый удельный расход приточного воздуха на 1 чел. по [1, прил. М] равным m = 60 м3/ч (для производственных помещений без естественного проветривания).
Расход воздуха для обеспечения норм взрывопожарной безопасности определяем по формуле (2), заменив qw,z и ql на 0,1∙qg, мг/м3, где qg - нижний концентрационный предел распространения пламени по газо-, паро- и пылевоздушной смесям (определяется по справочным данным в зависимости от вида вещества).
Примем, что выделяющиеся в помещении пыль и газ могут создавать взрывоопасные концентрации, для которых qg пыль = 13…25 г/м3.
Имеем:
Lпыль=mpo0,1⋅qg-qin=0,27⋅1060,1⋅13⋅103-0,3⋅4≈208м3ч
Из вышеприведенных расчетов наибольший расход составляет по массе выделяющихся вредных или взрывоопасных веществ L = 96429 м3/ч, его и принимаем для проектирования вентиляционной системы.
2. Выполняем аэродинамический расчет воздуховодов.
Схему воздуховодов принимаем по рис. 3.1. Расчет ведем в следующей последовательности:
а) определяем расходы воздуха Li, м3/ч, через каждое вытяжное ответвление, принимая их равными:
Lа=L1=L2=L3=L4=964294=24107 м3ч
Длины участков сети принимаем (по заданию преподавателя) в зависимости от размеров помещения равными:
lа=l1=l3=0,4∙B+H=0,4∙18+5,4=9,36≈9,4 м
lб=0,4∙А=0,4∙18=7,2 м
lв=0,5∙А=0,5∙18=9,0 м
lг=0,4∙Н=0,4∙5,4=2,16≈2,1 м
б) Определяем диаметры воздуховодов di, мм, по формуле (13), задаваясь скоростью движения воздуха в воздуховодах вытяжных систем в пределах V = 10…25 м/с

.
Примем V = 20 м/с, тогда на участках a, 1, 2 и 3 имеем:
d=1,13⋅24107,253600⋅20=0,65 м
На участке б расход воздуха:
Lб=Lа+L1=24107,25+24107,25=48214,5 м3ч
Необходимый диаметр воздуховода:
d=1,13⋅48214,53600⋅20=0,92 м
На участках в и г расход воздуха равен полному расходу L = 96429 м3/ч, поэтому необходимый диаметр воздуховодов будет равен:
d=1,13⋅964293600⋅20=1,31 м
Принимаем стандартные значения диаметров по прил.1 [1, прил. Н]:
- на участках a, 1, 2 и 3 - 630 мм;
- на участке б - 900 мм;
- на участках в и г - 1250 мм.
в) Уточняем скорости движения воздуха на участках воздуховодов:
- на участках a, 1, 2 и 3
V=1,132⋅L3600⋅d2=1,132⋅24107,253600⋅0,632=21,54 мс
- на участке б
V=1,132⋅48214,53600⋅0,92=21,11 мс
- на участках в и г
V=1,132⋅964293600⋅1,252=21,89 мс
Результаты расчетов заносим в табл. 3.1.
Таблица 3.1
№ участка l, м L,м³ /ч d, мм V, м/с ξ
l⋅λd
ρ⋅V22
Р,
Па Р',
Па ∆Р,
Па
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
а 9,4 24107,25 630 21,54 1,1 0,19 278 359 359
б 7,2 48214,5 900 21,11 - 0,09 267 24 383
в 9,0 96429,0 1250 21,89 - 0,08 288 23 406
г 2,1 96429,0 1250 21,89 1,4 0,02 288 409 815
1 9,4 24107,25 630 21,54 1,1 0,19 278 359 359
2 9,4 24107,25 630 21,54 1,1 0,19 278 359 383 24
3 9,4 24107,25 630 21,54 1,1 0,19 278 359 383 24
г) Определяем коэффициенты местных сопротивлений на участках воздуховодов.
Конструкции отдельных элементов вентиляционной сети (входные коллекторы, отводы, тройники, вытяжную шахту) студент может выбирать по своему усмотрению.
В данном примере на участках a и 1 давление (напор) теряется на входе, в двух отводах и тройнике