Разработка системы вентиляции кузнечно-прессового цеха

Введение

Кузнечно-прессовые цехи по пожарной опасности цехи относятся к категории «Д». Основные производственные вредности: лучистое и конвективное тепло, продукты сгорания жидкого топлива (окись углерода, сернистый газ). Метеорологические условия в рабочей зоне следует принимать для тяжелой работы при значительных тепловыделениях.

Отопление в рабочее время, как правило, не требуется. В качестве дежурного следует использовать приточные установки, включенные на рециркуляцию; возможно применение отопительных агрегатов. Вентиляция создает правильный воздухообмен и чистоту воздушной среды в помещениях. Промышленная вентиляция существует специально для создания в помещении благоприятной для здоровья человека воздушной среды, существует. Промышленную вентиляцию используют для вентиляции крупных объектов, где расходуется большое количество воздуха, холода и тепла и где необходимо поддерживать среду, отвечающую строительным, санитарно-гигиеническим и техническим требованиям. При выборе системы вентиляции в каждом индивидуальном случае учитывается размер, расположение, назначение вентилируемых помещений, а так же количество людей, на которое рассчитано помещение. Все параметры определяется в соответствии со СНиП. Если следовать старым проверенным способам — периодически проветривать помещение, открывая окно, то вместе с так называемым «свежим» уличным воздухом в помещение будут поступать пыль, неприятные запахи, уличный шум, будет нарушаться температурный режим (зимой слишком холодно, а летом слишком жарко).

При отсутствии вентиляции в закрытых помещениях возрастает концентрация вредных веществ, что негативно сказывается на самочувствии людей, вызывает головную боль, сонливость и снижение работоспособности.

1. Тепловой режим помещения Работа в кузнечно-прессовом цехе относится к категории работ IIб с интенсивностью энергозатрат 201−250 ккал/ч (233−290 Вт), связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжести до 10 кг.

Под действием разности наружной и внутренней температур, солнечной радиации и ветра помещение теряет тепло через ограждения зимой и нагревается летом, действие ветра и вентиляция создают перепады давлений, приводящие к перетеканию воздуха между сообщающимися помещениями и к eгo фильтрации через поры материала и неплотности ограждений. Атмосферные осадки, влаговыделения в помещениях, разность влажности внутpeннeгo и наружнoгo воздуха приводят к влагообмену через ограждения, под влиянием котopoгo возможно увлажнение материалов и ухудшение защитных свойств и долговечности наружных стен и покрытий.

1.1 Выбор расчетных параметров внутреннего и наружного воздуха Расчетные параметры температуры наружного воздуха и температуры внутри помещения для теплотехнического расчета принимают по СНиП 23−01−99 «Строительная климатология и геофизика» с учетом тепловой инерции ограждающих конструкций.

Для г. Пензы Максимально низкая температура наружного воздуха .

Температура воздуха внутри здания, для средней тяжести работ .

Продолжительность отопительного сезона 206 дней.

1.2 Расчет тепловых потерь промышленного здания Расчет теплозащитных качеств наружных ограждений и выбор оптимальных конструктивных решений зависят от назначения здания, характера производственных процессов, которые будут в нем происходить и допускаемых нормами параметров воздуха в помещениях. Задачей теплотехнического расчета является определение требуемой наименьшей толщины стены и утеплителя в перекрытиях:

В процессе расчета:

* определяем величину сопротивления теплопередачи ограждения, величину требуемого сопротивления теплопередачи ;

— полученную толщину стены или утеплителя в перекрытиях сравниваем со стандартной толщиной, принятой для наружных ограждений индивидуальной конструкции;

* найденная величина не должна быть менее требуемого значения

т. е ;

— при недостаточной величине сопротивления теплопередаче температура на внутренней поверхности ограждения будет ниже нормируемой, что приведет к конденсации влаги на внутренних поверхности наружных ограждений;

* окончательным результатом расчета является определение толщины ограждений или утеплителя, а также коэффициента теплопередачи ;

1.2.1 Определение коэффициента теплопередачи стены Потери при проведении теплового расчета определенные трудности возникают при определении коэффициентов теплопередачи или коэффициентов термического сопротивления.

Ограждающие конструкции домов редко состоят из однородного материала, так, например, полы цоколя и подвала обычно многослойные; основание, слой бетона, слой теплоизоляции, гидроизоляция, выравнивающая стяжка, слой клея, собственно напольное покрытие.

Для определения коэффициента теплопередачи многослойной стенки необходимо определить коэффициенты теплопередач каждого слоя по отдельности. Затем сложить все полученные величины, т.к. суммарный коэффициент термического сопротивления определяется простой суммой сопротивлений всех входящих в стенку слоев.

Схема конструкции стены:

— внутренняя температура помещения.

2, 4 — штукатурка.

3 — кирпич (2 кладки).

5 — - наружная температура воздуха.

Рис. 1 — Строение стены Определение требуемого термического сопротивления теплопередачи стены:

,

где коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, ;

расчетная температура внутреннего воздуха, ;

расчетная зимняя температура наружного воздуха, ;

нормативный температурный перепад между температурой воздуха внутри помещения и температурой внутренней поверхности ограждения конструкции;

температура точки росы, ;;

коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения,

;

,

Определяем наименьшую толщину основного теплотехнического слоя стены из условия:

где фактическое термическое сопротивление стены, определяется как

,

где коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждения,

;

термическое сопротивление слоя ограждения:

,

где толщина слоя, м;

коэффициент теплопроводности, ;

,

Условие выполняется: ;

Определение коэффициента теплопередачи стены:

1.2.2 Определение коэффициента теплопередачи пола Для неутепленных полов на грунте, располагаемых ниже уровня земли, с коэффициентом теплопроводности по зонам шириной 2 м, параллельно наружным стенам, принимаем: (теплопроводность утрамбованного грунта).

Разбиваем пол на участки (зоны).

1- зона I

2- зона II

3- зона III

4- зона IV

Рис. 2 — зоны пола В соответствии с требованиями СНиП 41−01−2003 «Отопление, вентиляция, кондиционирование» термическое сопротивление теплопередаче для неутепленных полов составляет:

для I зоны

для II зоны

для III зоны

для IV зоны

Коэффициент теплопередачи пола составляет:

;

для I зоны

для II зоны

для III зоны

для IV зоны

1.2.3 Определение коэффициента теплопередачи покрытия Коэффициент теплопередачи через покрытие определяется также как и коэффициент теплопередачи через стены:

Схема конструкции перекрытия:

1- Железобетон

2- Утеплитель (мин. плита)

3- Рубероид 4 слоя Рис. 3 — конструкция перекрытия пола Определим требуемое термическое сопротивление пола:

,

Определяем наименьшую толщину основного теплотехнического слоя покрытия:

,

Условие выполняется: ;

Определение коэффициента теплопередачи стены:

1.2.4 Определение коэффициента теплопередачи окон и дверей Расчетный коэффициент теплопередачи для окон заносится в бланк расчета теплопотерь, определяется как разность между их действительными коэффициентами и коэффициентами теплопередачи стен, т. к площадь окна не вычитается из площади стены.

Определение сопротивления коэффициента теплопередачи окна принимаем по СНиП 23−02−2003 «Строительная теплотехника»

В процессе расчета:

* для общественных зданий с разностью температур внутреннего воздуха и средней температуры наиболее холодной пятидневки, обеспеченность 0,9, т. е составляет ;

* для двойного остекления в деревянных или пластмассовых раздельных переплетах составляет 0,37 ;

Требование выполняется:

Определение коэффициента теплопередачи окна:

Определение коэффициента теплопередачи наружной двери

,

Условие выполняется: 1,02

Определение коэффициента теплопередачи двери:

1.2.5 Расчет тепловых потерь Основные и добавочные потери теплоты следует определять, суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции (Вт), с округлением до 10 Вт для помещений по формуле:

где расчетная площадь ограждающей конструкции, ;

сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции,

(Сопротивление теплопередаче конструкций следует определять по СНиП 23−02−2003 «Строительная теплотехника» (кроме полов на грунте), для полов на грунте принимаем, для неутепленных полов для утепленных) расчетная температура воздуха,, в помещение с учетом повышения ее зависимости от высоты помещения более 4 метров;

расчетная температура наружного воздуха,, для холодного периода года, при расчете потерь теплоты через наружные ограждения или температура воздуха более холодного помещения, при расчете потерь теплоты через внутренние ограждения;

добавочные потери теплоты, в долях, от основных потерь;

коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по СНиП 20−02−2003 «Строительная теплотехника»;

Добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции следует принимать в долях от основных потерь:

* в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна, обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад в размере 0,1: на юго-восток и запад — в размере 0,05: в общественных, административно — бытовых и производственных помещениях через две наружные стены и более — 0,15: если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад и 0,1 в других случаях;

* через наружные двери, не оборудованные воздушным или воздушно-типовыми завесами, при высоте здания, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты в размере: для тройных дверей с двумя тамбурами между ними: для двойных дверей с тамбурами между ними: для двойных дверей без тамбура:: для одинарных дверей:

Результаты расчета сведены в таблицу Таблица 1 — тепловые потери промышленного здания

1.3 Определение теплопоступлений в помещение промышленного здания Общие теплопоступления в помещениях складываются из теплопоступлений от нагретого технологического оборудования, от электронагревателей, от станков и механизмов, от нагретого материала или изделия, от продуктов сгорания, а также тепла, поступающего за счет солнечной радиации (в теплый период года) и тепловыделения от рабочего персонала.

1.3.1 Определение количества тепла, поступающего от нагретого оборудования Для кузнечно-прессовых цехов, характеризуемых меньшей нагрузкой, тепловыделения составят:

Таблица 2 — ориентировочные величины тепловыделений от оборудования

1.3.2 Определение количества тепла, поступающего за счет солнечной радиации Количество тепла, поступающего за счет солнечной радиации рассчитывается только в летний период:

где длина проема, м:

высота проема, м:

скорость воздуха, м/с:

табличные данные, для окон с двойным остеклением в раздельных деревянных переплетах, :

температура воздуха снаружи и внутри помещения, :

:

1.3.3 Определение количества тепла, поступающего от людей

В кузнечно-прессовом цеху преобладает 70 человек рабочего персонала, которые заняты категорией работ IIб т. е занимаются работой средней тяжести. Иными словами, человек чувствует себя комфортно, когда от него нормально, без форсирования теплоотдачи, отводится столько тепла, сколько вырабатывается организмом. То есть комфортность зависит от баланса между теплогенерацией и теплопотерями в окружающую среду.

Количество тепла, поступающего от людей, рассчитывается следующим способом:

Вт где число человек, находящихся в помещении,

теплопоступление от одного человека, при средней тяжести работ, Вт г/ч

Вт

1.3.4 Таблица теплового баланса Таблица 3 — тепловой баланс кузнечно-прессового цеха

Небаланс составляет 190,338 кВт, его можно компенсировать промышленным отоплением.

2. Определение влаговыделений, газовыделений и объемов местной приточной и вытяжной вентиляции

2.1 Определение влаговыделений В кузнечно-прессовом цеху нет оборудования, способного выделять огромного количества влаги. Выделение влаги людьми в помещении зависит от выполняемой ими работы, а также от метеорологических условий:

Количество влаги, выделяемое людьми, определяется

где количество людей:

количество влаги, выделяемое одним человеком, зависит от характера выполняемой ими работы, г/ч: (при категории работы IIб человек выделяет 240 грамм влаги)

2.2 Определение газовыделений В кузнечно-прессовом цеху оборудование выделяет газ, который из санитарно — гигиенических требований надо убирать из помещения при помощи местной или приточной вентиляции:

Таблица 4 — Характеристика технологического оборудования и тип местного отсоса

Выбираем вентилятор марки: Ц9−55−10 типа: 4А160М4 производительность 18 000 — 34 000, ;

Теплопоступление в летний период.

Таблица 5 — теплопоступление в летний период

2.3 Определение объемов местной и приточной вытяжной вентиляции Расчет воздухообмена по количеству людей:

;

где количество людей

норма расхода на одного человека, при физической нагрузке

;

Расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, ;

где расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, ;

тепловой поток для отопления помещений, Вт;

температура воздуха внутри помещения, °С, температура воздуха, удаляемого системами местных отсосов, в обслуживаемой или рабочей зоне помещения и на технологические нужды, °С;

теплоемкость воздуха,, Дж/(кг•C)

Зимой:, ;

Летом:, ;

Отопление:

;

Отопление в сутки:

где число рабочих часов, час.

Заключение

кузнечный прессовый вентиляция Вентиляцией промышленного назначения процесс воздухообмена организуется по-разному. Общеобменные вентиляции обеспечивают одинаковые температурные условия и влажность во всем помещении.

Вентиляции местного типа применимы в тех случаях — когда нужно удалять загрязнения прямо из места их образования, то есть локально. Промышленная вентиляция имеет и специальные системы, к которым можно отнести — аварийную вентиляцию. Вентиляционную систему данного типа используют в чрезвычайных ситуациях, их применяют, когда происходит выброс больших объемов загрязняющих веществ — которые необходимо как можно быстрее ликвидировать. Промышленные вентиляционные системы — наиболее продуктивное климатическое оборудование, отличающееся от других вентиляционных систем — повышенной степенью надёжности. Промышленная вентиляция обеспечивает скорейшее удаление из воздуха пыли, газа, микроэлементов и других вредных отходов промышленного производства. А также, благодаря промышленным системам вентиляции можно удерживать температурный режим, устранить сухость и повысить влажность в административных и производственных помещениях — в кротчайшие сроки, достигая должных норм. Промышленная вентиляция — это единственное в своём роде климатическое оборудование, удовлетворяющая все самые высокие и строгие требования, предъявляемые к условиям содержания объёмных бытовых и административных зданий, складов и производственных помещений.

Список использованных литературы

1. ГОСТ 12.1.005−76. Воздух рабочей зоны. -М.: 1978. — 32с.

2. СНиП 2.04.05−86. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. -М.: Стройиздат, 1991. — 59 с.

3. СНиП II-3−79. Строительная теплотехника. -: Стройиздат, 1996. — 29 с.

4. Справочник проектировщика. Отопление, водопровод, канализация. — М: Стройиздат, 1976. — 430 с.

5. Справочник проектировщика. Вентиляция и кондиционирование воздухаМ: Стройиздат, 1977. — 520 с.

6. В. Н. Богословский, В. И. Новиков, Б. Д. Симаков, В. П. Титов. Отопление и вентиляция. Часть II.-: Стройиздат, 1976. — 439 с.

7. Мальцев В. В. Рекомендации по курсовому проектированию отопления и вентиляции промышленных зданий — Хабаровск: ХПИ, 1984.

8. Справочник проектировщики. Внутренние санитарнотехнические устройства. Часть 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Книга 1. Богословский В. Н. и др. — М.: Стройиздат, 1992. -319 с.

9. СНБ 2.04.01−97. Строительная теплотехника. — Минск, 1998.

10. СНиП 2.04.05−91. Отопление, вентиляция и кондиционирование. — М., 1992.

11. Староверов И. Т., Шилер Ю. И. Справочник проектировщика. Часть 1. Отопление. — М., Стройиздат, 1990.

12. Андреевский А. К. Отопление. — Минск, 1974.

13. Тихомиров К. В., Сергеенко Э. С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. М., 1991.

14. Щекин Р. Н. и др. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Ч.1 и 2. — Киев, Будивельник, 1976.

Приложение