Вентиляция кузнечного цеха, страница 4

Решение:

1. Плотность воздуха в рабочей зоне и газов в печи

1,18 кг/м³;

0,3кг/м³;

2. Коэффициент расхода принимается μ=0,65 (h/b>0,5)

3. Давление на поду печи  принимаем равным нулю.

4. Давление в верхней части рабочего окна

2,65 Па.

5. Струя газа, выходящего из прямоугольного отверстия, ограниченного по бокам щитами (свесами), может рассматриваться как плоская. Определяющим размером в таком случае является высота отверстия b₀=h=0,308 м. Коэффициенты затухания скорости и температуры в струе воздуха соответственно m=2,5; n=2,0.

6. Определяем среднее избыточное давление, под действием которого газы из печи выходят через открытое рабочее окно в помещение цеха:

1,33 Па.

7. Определяем среднюю скорость выхода газов из печи

1,94 м/с.

8. Вычисляем расход газов, вытекающих из рабочего окна печи:

1047 м³/ч;

314,1 кг/ч.

9. Находим значение критерия Архимеда на выходе струи из отверстия:

2,33>0,001; следовательно, струя сильно неизотермическая.

10. Определяют расстояние от плоскости наружной поверхности сушила до точки пересечения искривленной под действием гравитационных сил оси потока с плоскостью приемного отверстия зонта-козырька:

0,302 м.

11. Находят ширину струи b_x на расстоянии х от рабочего окна:

0,39 м.

12. Определяют габариты зонта:

минимальный вылет 0,5 м;

ширина зонта а=0,464+0,2=0,646 м.

13. Рассчитывают расход смеси газов и воздуха в помещении на входе в зонт, используя формулу для начального участка струи:

1109 м³/ч;

14. Определяют расход воздуха, подмешиваемого к струе из помещения:

62 м³/ч;

73,2 кг/ч.

15. Поскольку температура газов внутри печи в соответствие с технологическими параметрами производства не превышает 1000⁰С, то температура смеси из газов и воздуха заведомо не превысит рекомендуемого значения 1000⁰С.

16. Определяют диаметр воздуховода d_возд, по которому смесь газов и воздуха удаляется от зонта из помещения (рекомендуемые значения скорости в воздуховоде w^ест_рек=1,5м/с при естественной и w^мех_рек=12м/с при механической вытяжке):

0,55 м;

0,2 м.

Естественное удаление высокотемпературной газовоздушной смеси от укрытия является предпочтительным. Однако, поскольку в данном случае диаметр воздуховода при естественной вытяжке превышает габариты зонта, принимаем механическое удаление газовоздушной смеси.

d_возд=0,2м.

Краткие итоговые сведения о параметрах вытяжного оборудования:

Расход воздуха V=1109 м³/ч;

Вылет зонта L_з=0,5 м;

ширина зонта B_з=0,7 м.

12. Расчет воздушного  душирования.

Расчетные наружные условия для теплого периода года (параметры «А»):

· температура наружного воздуха  ;

· энтальпия наружного воздуха  ;

Цех со значительными теплоизбытками (, следовательно температура в рабочей зоне .

Интенсивность теплового облучения на рабочем месте – 1700   , категория работ- 3. Нормируемые параметры воздуха на рабочем месте -  - . Расстояние от патрубка до рабочего места  – 2 метра.

1. Находим длины начальных участков.

ПДв – 3:

ПДв – 4:

ПДв – 5:

2. Определяем параметры воздуха на выходе из душирующего патрубка.

ПДв – 3:

при

С учетом нагрева воздуха в вентиляторе:

ПДв – 4:

при

С учетом нагрева воздуха в вентиляторе:

ПДв – 5:

при

С учетом нагрева воздуха в вентиляторе:

3. Определяем расходы воздуха в патрубках:

ПДв – 3:  

ПДв – 4:  

ПДв – 5:  

4.  По наименьшим энергозатратам принимаем ПДв – 5.

5. Холодный и переходный период года.

Температура в рабочей зоне .

Интенсивность теплового облучения на рабочем месте – 1700   , категория работ- 3. Нормируемые параметры воздуха на рабочем месте -  - . Расстояние от патрубка до рабочего места  – 2 метра.

С учетом нагрева воздуха в вентиляторе:

13. Расчет воздушно-тепловой завесы.

Т.к. ширина ворот более  2 м – ВТЗ принимаем шиберного типа, двухстороннюю с шириной щели

Исходные данные

· температура наружного воздуха ;

· энтальпия наружного воздуха ;

· скорость ветра ;

· Размеры помещения: длина -  ширина  -  высота - ;

· Расход воздуха -  

· Размеры ворот: ширина  -  высота - , площадь проема -