Блок цехов машиностроительного предприятия, г Владимир

где η- КПД электродвигателя при полной его загрузке;

Кт — коэффициент, учитывающий долю перешедшей в теплоту механической энергии также выделившейся в помещение. В помещении заданы двигатели общей мощностью 21 кВт. Тёплый период года.

Теплопоступления от людей. Тепловыделения от человека явного тепла и зависят от тяжести выполняемой работы. Qя=nqmгде n — количество людей, находящихся в помещении (мужчин, женщин, детей); m — доля количества теплоты, выделяемой человеком (для мужчин n=1, для женщин и детей n — менее 1); q — количество тепла, выделяемого одним человеком. Определяется по таблице 2.2 [5] путём интерполяции при работе средней тяжести и температуре внутреннего воздуха. tв =27˚C. В отделении 2 человека (мужчин), категория работы — средней тяжести IIб: qя=58 Вт/челQя=2· 58=116 ВтТеплопоступления солнечной радиации через окна цеха. Окна цеха, в количестве 2 штук выходят на южный фасад. Поступления теплоты в пиковые часы — 12−13 ч: Qокн=1575· 2=3150.

ВтИ в количестве 2 штук выходят на западный фасад. Поступления теплоты в пиковые часы — 12−13 ч: Qокн=803· 2=1606.

ВтТепловой баланс помещения участка горячей формовки представлен ниже в таблице 2.

2.5. Таблица 2.

2.5Тепловой баланс помещения участка горячей формовки. Объём помещения 787,8 м³. Периоды года, температуры РЗ. Потери теплоты, ВтПоступления теплоты, ВтТеплоизбытки — теплонедостаткичерез внешние огритогоот людей, от солн. радиац.

от осв.

от тех. об-яитого.

ВтВт/м3ТП, + 27 С0.

000.

116.

4 756.

000.

2 310.

7 182.

7 182.

009.117ПП, + 16 С1761.

611 761.

61 258.

000.

2 045.

252 310.

4 613.

252 851.

643.620ХП, + 16 С12 918.

5 012 918.

50 258.

000.

2 045.

252 310.

4 613.25−8305.

25−10.

5424.

6. Литейное отделение.

Холодный и переходный периоды года. Теплопоступления от людейtв=16˚C. В отделении 5 человек (мужчин), категорияработы -средней тяжести IIб: qя=129 Вт/челQя=5· 129=645 ВтТеплопоступления от освещения.

Количество тепла, поступающего от источника искусственного освещения определяемое по фактической мощности светильников. Учитывается в тепловом балансе помещения только для холодного периода года с наименьшим количеством солнечных дней. Принято считать, что вся электрическая энергия, затрачиваемая на освещение, переходит в теплоту, нагревающую воздух помещения. В помещениях цеха смонтировано освещение лампами накаливания. Qосв=E· qосв·Aпол·ηосвгде E = 150 — освещённость на полу помещения, лк, принимается по таблице 5.2 [1]; qосв =0,25 — удельные тепловыделения, Вт/м2лк; приняты в соответствии с примечаниями к формуле 5.2 [1]; А = 315,1 м2 — площадь пола помещения, м2; ηосв — доля теплоты освещения, поступающая в рабочую зону помещения (ηосв =0,45 — для ламп накаливания).Qосв=150· 0,25·315,1∙0,45=5317,31 ВтТеплопоступления от электрифицированного механического оборудования с размещением электродвигателя в объёме помещения и электрических промышленных печей.

где η- КПД электродвигателя при полной его загрузке;

Кт — коэффициент, учитывающий долю перешедшей в теплоту механической энергии также выделившейся в помещение. В помещении заданы двигатели общей мощностью 14 кВт. Также заданы прессы с электродвигателями (пп. 46−48) мощностью 10, 7,5, 5,0, 4,0 кВт соответственно:

Тёплый период года.

Теплопоступления от людей. Тепловыделения от человека явного тепла и зависят от тяжести выполняемой работы. Qя=nqmгде n — количество людей, находящихся в помещении (мужчин, женщин, детей); m — доля количества теплоты, выделяемой человеком (для мужчин n=1, для женщин и детей n — менее 1); q — количество тепла, выделяемого одним человеком. Определяется по таблице 2.2 [5] путём интерполяции при работе средней тяжести и температуре внутреннего воздуха. tв =27˚C. В отделении 5 человек (мужчин), категория работы — средней тяжести IIб: qя=58 Вт/челQя=5∙58=290 ВтТеплопоступления солнечной радиации через окна цеха. Окна цеха, в количестве 6 штук выходят на южный фасад. Поступления теплоты в пиковые часы — 12−13 ч: Qокн=1575· 6=9450.

ВтТепловой баланс помещения литейного отделения представлен ниже в таблице 2.

2.6. Таблица 2.

2.6Тепловой баланс помещения литейного отделения. Объём помещения 2048,15 м³. Периоды года, температуры РЗ. Потери теплоты, ВтПоступления теплоты, ВтТеплоизбытки — теплонедостаткичерез внешние огритогоот людей, от солн. радиац.

от осв.

от тех. об-яитого.

ВтВт/м3ТП, + 27 С0.

000.

290.

9 450.

000.

6 813.

5 016 553.

5 016 553.

508.082ПП, + 16 С3120.

193 120.

19 645.

000.

5 317.

316 813.

5 012 775.

819 655.

624.714ХП, + 16 С22 881.

4 122 881.

41 645.

000.

5 317.

316 813.

5 012 775.81−10 105.

60−4.

9344.

7. Модельное отделение.

Холодный и переходный периоды года. Теплопоступления от людейtв=16˚C. В отделении 3 человека (мужчин), категорияработы -средней тяжести IIб: qя=129 Вт/челQя=3· 129=387 ВтТеплопоступления от освещения.

Количество тепла, поступающего от источника искусственного освещения определяемое по фактической мощности светильников. Учитывается в тепловом балансе помещения только для холодного периода года с наименьшим количеством солнечных дней. Принято считать, что вся электрическая энергия, затрачиваемая на освещение, переходит в теплоту, нагревающую воздух помещения. В помещениях цеха смонтировано освещение лампами накаливания. Qосв=E· qосв·Aпол·ηосвгде E = 150 — освещённость на полу помещения, лк, принимается по таблице 5.2 [1]; qосв =0,25 — удельные тепловыделения, Вт/м2лк; приняты в соответствии с примечаниями к формуле 5.2 [1]; А = 157,3 м2 — площадь пола помещения, м2; ηосв — доля теплоты освещения, поступающая в рабочую зону помещения (ηосв =0,45 — для ламп накаливания).Qосв=150· 0,25·157,3∙0,45=2654,44 ВтТеплопоступления от электрифицированного механического оборудования с размещением электродвигателя в объёме помещения и электрических промышленных печей.

где η- КПД электродвигателя при полной его загрузке;

Кт — коэффициент, учитывающий долю перешедшей в теплоту механической энергии также выделившейся в помещение. В помещении заданы двигатели общей мощностью 10 кВт. Тёплый период года.

Теплопоступления от людей. Тепловыделения от человека явного тепла и зависят от тяжести выполняемой работы. Qя=nqmгде n — количество людей, находящихся в помещении (мужчин, женщин, детей); m — доля количества теплоты, выделяемой человеком (для мужчин n=1, для женщин и детей n — менее 1); q — количество тепла, выделяемого одним человеком. Определяется по таблице 2.2 [5] путём интерполяции при работе средней тяжести и температуре внутреннего воздуха. tв =27˚C. В отделении 5 человек (мужчин), категория работы — средней тяжести IIб: qя=58 Вт/челQя=5∙58=290 ВтТеплопоступления солнечной радиации через окна цеха. Окна цеха, в количестве 2 штук выходят на южный фасад. Поступления теплоты в пиковые часы — 12−13 ч: Qокн=1575∙2=3150.

ВтИ в количестве 2 штук выходят на восточный фасад. Поступления теплоты в пиковые часы — 12−13 ч: Qокн=723· 2=1446.

ВтТепловой баланс помещения модельного отделения представлен ниже в таблице 2.

2.7. Таблица 2.

2.7Тепловой баланс помещения модельного отделения. Объём помещения 1022.

45 м³. Периоды года, температуры РЗ. Потери теплоты, ВтПоступления теплоты, ВтТеплоизбытки — теплонедостаткичерез внешние огритогоот людей, от солн. радиац.

от осв.

от тех. об-яитого.

ВтВт/м3ТП, + 27 С0.

000.

174.

4 596.

000.

1 100.

5 870.

5 870.

005.741ПП, + 16 С1776.

171 776.

17 387.

000.

2 654.

441 100.

4 141.

442 365.

262.313ХП, + 16 С13 025.

2 813 025.

28 387.

000.

2 654.

441 100.

4 141.44−8883.

84−8.

Расчет количеств удаляемого местными отсосами воздуха в участке и отделениях цеха5.

1. Кузнечно-прессовое отделение.

В отделенииисточникамивыделениявредностейявляютсягазовая печь (поз. 14) размером 800×1200×800 мм, прессы (пп. 13, 15, 16) -1000×1500×800 мм и ванна вытопки (поз. 18) размером 800×1200×800 мм. Ширинакаждойпозициипревышает 600 мм, поэтомупоступлениевредностейлокализуетсяустановкойнакаждойиз позицийдвухбортовыхобычныхотсосов. Расчётные температуры:

газовая печь — 800 Спрессы — 18 Сванна вытопки — 90 СПрессы должны иметь укрытие в виде панели равномерного всасывания с размером щелевой решётки — 900×645 мм. Прессы установлены не у стены. Определим объем воздуха Lм. о, м3/ч, удаляемого через местные отсосы этого оборудования:

где α - удельный расход воздуха на один погонный метр бортового отсоса, м3/ч.п.м., принимается пографикам рисунка 4.15 [1] в зависимости от ширины В и требуемой высоты спектра вредностей h. В соответствии со степенью токсичности выделяющихся в процессах работы расчётная высота спектра вредностей принята равной 40 мм. l — длина бортового отсоса, мKH — поправочный коэффициент на глубину уровня жидкости, принимается по таблицам, приведенным в нижней части графиков рис. 4.15Kvпоправочный коэффициент на подвижность воздуха в помещении, принимается графикамрис. 4.16 [1]. Поскольку температура кварцевой пыли практически не отличается от температуры воздуха в рабочей зоне цеха, температурный перепад принимается равным 10 С. Тогда объем воздуха удаляемого от каждогопресса:

Объем воздуха удаляемого от газовой печи:

Объем воздуха удаляемого от ванны вытопки:

Общее количество воздуха, удаляемого из помещения кузнечно-прессового отделения через местные отсосы:

5.2. Печное отделение.

В печномотделенииустановлены:

электропечь — поз. 33- карусельная линия для заливки в коккиль — поз. 34- электропечь плавильная — поз. 35- соляная ванна — поз. 37- электрическая печь — поз. 39- электрическая печь для выщелачивания — поз. 45Перечисленное выше оборудование защищено следующими местными отсосами:

электропечь поз. 33 — зонт-козырек 4289,77 м3/чкарусельная линия для заливки в коккиль — вытяжной зонтэлектропечь плавильная — вытяжной зонтсоляная ванна — вытяжной шкафэлектрическая печь — зонт-козырек — электрическая печь для выщелачивания — зонт-козырек карусельная линия для заливки в коккиль — по данным технологов, выполняется отсос нагретого воздуха 2000 м3/ч с температурой 60 С, теплота которого утилизируется.

поз.35 — электропечь плавильная, N=5 кВт; укрытие — вытяжной зонт, подвижность воздуха в помещении — 0,4 м/с. Поправка на подвижность воздуха:

поз.37 — соляная ванна (1 шт.).(вытяжной шкаф со скоростью воздуха в рабочем проёме v = 0,5 м/с)Объём вытяжки при размерах рабочего проёма — 1000×800 мм: L=3600Av=3600∙1∙0,8∙0,5=1440 м3/чпоз. 39 — электрическая печь, N=1,5 кВт, с объёмом вытяжки (принято без расчёта.), L = 2150 м3/ч.поз. 45 — электрическая печь для выщелачивания, N=1кВт с объёмом вытяжки (принято без расчёта.), L = 860 м3/ч.Общее количество воздуха, удаляемого из помещения печного отделения через местные отсосы:

5.3. Участок галтовки.

Научастке галтовкиустановлены:

галтовочный барабан 1000 мм — поз. 52- обрезной станок — поз. 53- ванна для выщелачивания — поз. 54Перечисленное выше оборудование защищено следующими местными отсосами:

галтовочный барабан 1000 мм — отсос через цапфуобрезной станок — кожухванна для выщелачивания — бортовой отсосгалтовочный барабан 1000 мм — поз. 52 — отсос через цапфуL=3600Av=3600∙(3,14∙12/4)∙0,5=1413 м3/чобрезной станок — поз. 53 — с объёмом вытяжки (принято без расчёта.), L = 1500 м3/ч.- ванна для выщелачивания — поз. 54 — бортовой отсосN=5 кВт; подвижность воздуха в помещении — 0,4 м/с. Поправка на подвижность воздуха:

Общее количество воздуха, удаляемого из помещения отделения галтовкичерез местные отсосы:

5.4. Сварочный участок.

Насварочномучасткеустановлены:

пост электросварщика — поз. 66Перечисленное выше оборудование защищено следующими местными отсосами:

пост электросварщика — панель равномерного всасывания со скоростью воздуха в рабочем проёме v = 0,5 м/сОбъём вытяжки при размерах рабочего проёма — 1000×800 мм: L=3600Av=3600∙1∙2∙0,5=3600 м3/чLСУ=3600 м3/ч5.

5. Литейное отделение.

В литейном отделенииустановлены:

прессы 10, 7,5, 5,0 кВт — пп. 46−48- плоскошлифовальный станок — поз. 48Перечисленное выше оборудование защищено следующими местными отсосами:

прессы 10, 7,5, 5,0 кВт — встроенный отсос 1000 м3/чплоскошлифовальный станок — кожух, d=150 мм: L=3600Av=3600∙(3,14∙0,1502/4)∙0,5=32 м3/чОбщее количество воздуха, удаляемого из литейного отделениячерез местные отсосы:

5.6. Модельное отделение.

В модельном отделенииустановлены:

шкаф для кислот — поз. 3- пескосып — поз. 5- установка приготовления огнеупорного покрытия — поз. 6- сушильный шкаф — поз. 7- термостат — поз. 8- рабочий стол — поз. 10Перечисленное выше оборудование защищено следующими местными отсосами:

шкаф для кислот — вытяжной шкафпескосып — отсос 1200 м3/чустановка приготовления огнеупорного покрытия — бортовой отсоссушильный шкаф — вытяжкатермостат — отсос 600 м3/чрабочий стол — панель равномерного всасыванияшкаф для кислот — поз. 7 — вытяжной шкаф со скоростью воздуха в рабочем проёме v = 0,5 м/с)Объём вытяжки при размерах рабочего проёма — 1000×800 мм: L=3600Av=3600∙1∙0,8∙0,5=1440 м3/чустановка приготовления огнеупорного покрытия — поз. 6 — бортовой отсос на 1200 м3/ч.- сушильный шкаф — поз. 7 — вытяжка по данным технологов, выполняется отсос нагретого воздуха 1500 м3/ч с температурой 60 С, теплота которого утилизируется.

рабочий стол — панель равномерного всасывания со скоростью воздуха в рабочем проёме v = 0,5 м/сОбъём вытяжки при размерах рабочего проёма — 1000×800 мм: L=3600Av=3600∙1∙2∙0,5=3600 м3/чОбщее количество воздуха, удаляемого из литейного отделениячерез местные отсосы:

6. Решение по организации отопления в участке и отделениях цеха. В соответствии с проектным заданием, цех работает в две смены по 8 часов каждая. Нерабочее время составляет 8 часов в сутки. Общепринятым решением является устройство водяного отопления, не требующего присутствия в нерабочее время персонала для его эксплуатации. На нескольких участках установлены ванны (кузнечный, уч-кгалтовки), с поверхности зеркала которых имеет место испарение влаги в нерабочее время. Во избежание конденсации водяных паров на поверхности наружных ограждений в участке система отопления круглосуточно должна поддерживать расчётную температуру воздуха. В печном и кузнечном отделениях в нерабочее время устраивается дежурное отопление, поддерживающее температуру в помещении + 5С, в рабочее время теплопотери компенсируются перегревом приточного воздуха.

7. Расчет аэрации печного отделения. Исходные данные:

Расчетная схема воздухообмена — приток через нижние фрамуги в рабочую зону в количестве 23 214 кг/ч, вытяжка — через верхние фрамуги окон — 10 146,7 кг/ч, вытяжка черезместные отсосы — 11 132,45 кг/ч;Аэродинамические коэффициенты на заветренной и наветренной сторонах соответственно: -0.6 и 0.8;Разница центров аэрационного проёма и нижней фрамуги — 4,1 м;Коэффициенты расхода аэрационных проемов: μпр=0,62,μвыт=0,67;Наружная температура в ТП — 20,8°С;Средняя температура в печном отделении в ТП: tср=0,5(27+20,8)=23,9 ССредняя плотность воздуха в помещении: ТППлотность наружного воздуха в ТП: Плотность удаляемого воздуха в ТП: Расчетная скорость ветра: ТП — 4,1 м/с.Расчет:

1. Гравитационная составляющая расчётного давления:

2. Ветровая составляющая расчётного давления:

3. Так как расчетная 10ΔРграв = 4,83 Па меньше Pv, то расчет аэрации ведем наветровое давление. Величина А:

4. Вычисляем:

5. Требуемые площади аэрационных проемов8. Аэродинамический расчёт аспирационной системы В-6.Аспирационная система отсасывает кварцевую пыль из укрытия пескоструйной установки. Рекомендуемая скорость в воздуховоде, исключающая выпадение пыли [табл.

23.4, 1], составляют для горизонтальных участков 19 м/с, вертикальных — 15,5 м/с. Поскольку вытяжная система имеет незначительную протяжённость, принимается для всей системы стальной круглый воздуховод d200 мм. Коэффициенты местного сопротивления системы: конический коллектор на входе в воздуховод — 0,14 2 отвода R/d = 2,0 — 0.15×2 = 0,3конфузор на выходе из вентилятора — 0,24 переходник на входе в циклон — 0,22Итого — 0,90Таблица аэродинамического расчета№ п/пL, м3/чl, мКшерохd, ммv, м/сβR, Па/мβRl, ПаΣξzβRl+z1234567891011121216060.

120 019.

9 119.

99 124.

920.

9196.

12 321.04Разрежение, поддерживаемое в укрытии вентилятором — 20 Па. Очистка воздуха вентиляционного выброса от пыли выполняетсяциклоном ЦН-15 диаметром 500 мм, гидравлическое сопротивление — 1200.

ПаОбщие потери давления в сети: 321 + 20 + 1200 = 1541.

ПаК установке принимается пылевой вентилятор ЦП 7−40 № 5: L = 2160 м3/ч, р = 1750.

Па, n = 1730 об/мин, КПД = 0,48.Требуемаямощностьэлектродвигателя:

Вентиляционный агрегат должен быть укомплектован электродвигателем 4А100S2 N = 4 кВт, n = 2840 об/мин. Передача мощности от электродвигателя вентилятору — клиноремённая.

Список использованных источников

1. Тертичник Е. И. Вентиляция. М.: изд-во АСВ. 2015.

2. Методические указания к курсовому проекту. Системы вентиляции промышленных зданий. Раздел 1. Общая часть. Составитель: доцент к.т.н. Е. И. Тертичник. Москва 2001.

3. Методические указания к курсовому проекту. Системы вентиляции и отопления кузнечных цехов. Раздел 2. Системы вентиляции и отопления кузнечных цехов. Составитель: доцент к.т.н. Е. И. Тертичник. Москва 2001.

4. Методические указания к курсовому проекту. Основные положения по проектированию бортовых и кольцевых отсосов от промышленных печей и ванн с вредными выделениями. Составитель доцент к.т.н. Е. И. Тертичник. Москва 2006.

5. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 частях. Часть 3 книга 1. Вентиляция и кондиционирование воздуха/ Под редакцией к.т.н. Н. Н. Павлова, и инженера Ю. И. Шиллера. Издание 4 переработанное и дополненное. М.: Стройиздат, 1992.

6. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 частях. Часть II. Вентиляция и кондиционирование воздуха/ Под редакцией к.т.н. Н. Н. Павлова, и инженера Ю. И. Шиллера. Издание 4 переработанное и дополненное. М.: Стройиздат, 1992.

7. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 частях. Часть 3 книга 2. Вентиляция и кондиционирование воздуха/ Под редакцией к.т.н. И. Г. Староверова. Издание 2-е переработанное и дополненное. М.: Стройиздат, 1977.

8. ГОСТ 12.

1.005 — 88 ССБТ. Общие санитарно — гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

9. СП131.

13 330.

2012 «Строительная климатология» 10. СНиП 41−01−2003.

Отопление, вентиляция и кондиционирование. Госстрой России. Москва 2004.

11. Вентиляция. Каменев П. Н., Тертичник Е. И. — М., Изд-во АСВ, 2011.

12. Б. М. Торговников Проектирование промышленной вентиляции. Справочник.