6.2 Расчет местной вытяжной вентиляции в сварочных кабинах
Обоснование необходимости вентиляции
При проведении сварочных работ происходит большое выделение вредных веществ, таких как, сварочный аэрозоль, окись углерода, окись марганца. Общеобменная вентиляция недостаточно эффективна, недостаток ее заключается в том, что обеспечивается в среднем по рабочей зоне более или менее удовлетворительное состояние воздушной среды, она не решает вопроса кардинального улучшения санитарно – гигиенического состояния воздуха в зоне дыхания сварщика, где концентрация вредных веществ очень высока, так как распространение грязного воздуха происходит по всему помещению и требуется местный и быстрый отсос загрязненного воздуха.
Конструктивное решение системы вентиляции
Схема вентиляционной системы в плане показана на рисунке 6.1.
В качестве всасывающих панелей над сварочными столами (1) размещаются панели Чернобережского для сварки мелких деталей. На стационарных постах (2) размещаются двухсторонние воздухоприемники ЛИОТ-1 для сварки крупных деталей.
Рисунок 6.1 – Схема вентиляционной системы в плане:
1 – стол сварщика; 2 – стационарный пост;
3 – воздухоприемник ЛИОТ – 1;
4 – панель Чернобережского;
5 – общий воздуховод; 6 – вентилятор
Внешний вид всасывающих панелей показан на рисунке 6.2 и технические характеристики в таблице 6.6.
а) панель Чернобережского б)воздухоприемник ЛИОТ – 1
Рисунок 6.2 – Всасывающие панели
Таблица 6.6 – Параметры воздухоприемников
Поз |
Наименование |
Размеры, м |
Кол – во |
3 |
ЛИОТ – 1 |
0,9х0,45 |
2 |
4 |
Панель Чернобережского |
0,9х0,645 |
2 |
Общий воздуховод располагается на высоте 4,5 м над уровнем пола.
Вентилятор располагается вне помещения на боковой стене на площадке расположенной на высоте 4,5 м над уровнем пола.
Общий необходимый воздухообмен L, м3/ч, определяется по формуле /15/
(6.1)
где объем отсасываемого воздуха воздухоприемником
ЛИОТ – 1, м3/ч;
объем отсасываемого воздуха панелью Чернобережского, м3/ч;
Объем отсасываемого воздуха панелью Чернобережского , м3/ч, определяется по формуле /16/
(6.2)
где скорость прохода воздуха через живое сечение панели, м/с, равное м/с /16/;
площадь живого сечения панели, м2.
Площадь сечения составляет 23-25% от габаритной площади. Принимаем 25%.
По расчету
м3/ч
Для воздуприемников ЛИОТ – 1 объем отсасываемого воздуха , м3/ч, принимаем равным =4000 м3/ч.
По расчету
м3/ч
Аэродинамический расчет воздуховодов
При расчете воздуховодов составляется аксонометрическая схема, показанная на рисунке 6.3.
Рисунок 6.3 - Аксонометрическая схема системы вытяжной вентиляции
Общая потеря давления РП, кг/м3, определяется по формуле /16/
, (6.3)
где РТР – потеря давления от трения, кг/м3;
РМС – потеря давления в местных сопротивлениях, кг/м3.
Потеря давления от трения РТР, кг/м3, рассчитывается по формуле/16/
, (6.4)
где скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с;
ускорение силы тяжести, равное q=9.8 м/с2;
плотность воздуха, кг/м3, равная кг/м3;
коэффициент трения воздуха о стенки, равный /16/;
диаметр воздуховода, м;
длина воздуховода, м;
коэффициент местного сопротивления в фасонных частях воздуховода.
Потери давления на фасонных участках воздуховодов составляют:
Участок №1 (Укрытие Д) – на входе, в 2 коленах (=900)
Участок №2 (Укрытие С) – на входе, в тройнике I
Участок №3 (Укрытие Б) – на входе в укрытие, в 2 тройниках II, III
Участок №4 (Укрытие А) – на входе в укрытие, в 3 коленах (=900), на входе в вентилятор
Участок №5 – на выходе из шахты с зонтом
Результаты аэродинамического расчета сведены в таблицу 6.7.
Подбор вентилятора
Напор, который должен развивать вентилятор, преодолевая сопротивления РВ, кг/м3, определяется по формуле /16/
, (6.5)
где - динамическое давление на конечном участке, кг/м3.
По расчету
кг/м3.
Подача вентилятора с учетом потерь и подсосов воздуха в воздуховодах LВ, м3/ч, определяется по формуле /16/
,
где - коэффициент потерь, для стальных воздуховодов длиной до 59 м равный =1,1.
По расчету
м3/ч.
Потребная мощность вентилятора NP, кВт, определяется по формуле /16/
, (6.7)
где - КПД вентилятора, равный =0,95 /16/;
- КПД передачи, равный =0,95 /16/.
По расчету
кВт.
Установочная мощность электродвигателя NУС, кВт, определяется по формуле /16/
,
где - коэффициент запаса мощности, равный =1,2 /16/.
По расчету
кВт.
Таблица 6.7 – Результаты аэродинамического расчета воздуховода
№ |
м3/ч |
м |
м/с |
м |
кг/м3 |
Полное сопротивление в конце участка, РП |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
1 |
4000 |
4 |
6 |
0,32 |
0,062 |
0,25 |
2 |
2,25 |
2,2 |
4,95 |
4,95 |
2 |
6612 |
5,95 |
7,3 |
,032 |
0,062 |
0,37 |
1,4 |
1,77 |
3,2 |
5,6 |
10,55 |
3 |
9224 |
5,8 |
8,9 |
0,355 |
0,056 |
0,32 |
1,8 |
2,12 |
4,8 |
10,1 |
20,65 |
4 |
4000 |
8,7 |
8,9 |
0,32 |
0,062 |
0,53 |
2,4 |
2,93 |
4,8 |
14 |
34,65 |
5 |
13224 |
0,2 |
10,2 |
0,66 |
0,03 |
0,006 |
1,05 |
1,056 |
6,3 |
6,65 |
41,3 |
Согласно полученным результатам принимаем центробежный вентилятор низкого давления Ц4-70 №7 технические данные, которого по /17/ занесены в таблицу 6.8.
Таблица 6.8 – Техническая характеристика вентилятора Ц4-70 №7
Параметры |
Значение |
Диаметр рабочего колеса, мм Частота вращения рабочего колеса, об/мин Производительность, тыс. м3/ч Давление, кг/м2 Потребляемая мощность, кВт КПД вентилятора |
700 725 8,5-19 42-61 2,85 0,805 |
Двигатель для вентилятора выбираем исходя из мощности, принимаем по /18/ двигатель АО-42-4 с мощностью 2,8 кВт.
Детально рассмотрев вытяжную систему местной вентиляции в сварочных кабинах участка по ремонту автосцепного оборудования вагонов, приходим к выводу, что воздух в рабочей зоне приведения сварочных работ будет в оптимальных пределах.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.