Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Нижегородский Государственный Архитектурно-Строительный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

10423

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

25.11.2023

Размер:

5.51 Mб

Скачать

☆

1 / 191 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 > Следующая >>>

А. Г. Кочев

РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ

Учебное пособие

Нижний Новгород

2018

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

А. Г. Кочев

Расчёт и конструирование систем вентиляции промышленных зданий

Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия

Нижний Новгород ННГАСУ

2018

ББК 38.762.2 К 55

Печатается в авторской редакции

Рецензенты:

В.Г. Гагарин – д - р т. н., профессор, главный научный сотрудник ФГБУ «Научноисследовательский институт строительной физики» (НИИСФ РААСН), член-корр. РААСН

П.А. Хаванов – д-р т.н., профессор, профессор кафедры теплогазоснабжения и вентиляции ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)

Кочев А. Г. Расчёт и конструирование систем вентиляции промышленных зданий [Текст]: учеб. пособие. /А.Г. Кочев; Нижегор. гос. архитектур.- строит. ун-т. – Н.Новгород: ННГАСУ,

2018. – 183 с. ISBN 978-5-528-00255-2

Рассматриваются основные положения современных методов расчёта теплового, влажностного и воздушного балансов для создания требуемых параметров микроклимата и конструированию систем вентиляции в производственных цехах, помещениях и сооружениях. Изложены методы расчёта систем аварийной вентиляции, а также порядок аэродинамических расчётов для различных видов систем вентиляции, аспирации и пневмотранспорта и подбора вентиляторов, даны зависимости по расчёту воздухообменов помещений и характеристик воздушно-тепловых завес. Приведены сведения по расчётам и подборам местных отсосов, газоочищающего и обеспыливающего вентиляционного оборудования и методы расчёта аэрации в различных по назначению цехах и помещениях.

Предназначено для магистрантов очной и заочной форм обучения направления 08.04.01 «Строительство» профилей «Теплогазоснабжение населённых мест и предприятий» и «Возобновляемые источники энергии и энергоэффективность зданий», к курсам лекций по дисциплинам «Особенности расчёта, проектирования и конструирования систем ТГВ», «Системы теплогазоснабжения и вентиляции в промышленных зданиях и уникальных сооружениях» и «Утилизация вредных выбросов газоиспользующих установок», к курсовым проектам и работам по дисциплинам «Особенности расчёта, проектирования и конструирования систем ТГВ», «Системы теплогазоснабжения и вентиляции в промышленных зданиях и уникальных сооружениях» и «Утилизация вредных выбросов газоиспользующих установок», к выпускным квалификационным работам магистрантов, а также для бакалавров очной и заочной форм обучения направления 08.03.01 «Строительство» профилей «Теплогазоснабжение и вентиляция» и «Теплогазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, сооружений и населённых пунктов».

Рис.105, табл.27, библиогр. назв.21

ББК 38.762.2

ISBN 978-5-528-00255-2	© А.Г. Кочев, 2018
	©ННГАСУ, 2018

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ....................................................................................................................................	6
Глава 1. ВЗРЫВООПАСНОСТЬ ГАЗОВ И ПАРОВ..................................................................	7
Глава 2. АВАРИЙНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ .....................................................................................	8
Глава 3. ВОЗДУШНЫЕ И ВОЗДУШНО-ТЕПЛОВЫЕ ЗАВЕСЫ ..........................................	13
3.1. Схемы воздушно-тепловых завес .......................................................................................	14
3.2. Классификация воздушно-тепловых завес ........................................................................	17
3.3. Расчёт воздушно-тепловых завес........................................................................................	22
Глава 4. МЕСТНАЯ ВЫТЯЖНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ ...............................................................	27
4.1. Требования, предъявляемые к воздухообмену в производственных помещениях.......	28
4.2. Требования, предъявляемые к местным отсосам ..............................................................	29
4.3. Классификация местных отсосов........................................................................................	30
Глава 5. ВЕНТИЛЯЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ
ПРОИЗВОДСТВ ..........................................................................................................................	30
5.1. Вытяжные шкафы.................................................................................................................	30
5.2. Порядок расчёта местных вытяжных систем вентиляции от вытяжных шкафов........	34
Глава 6. ВЕНТИЛЯЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ОКРАСОЧНЫХ ЦЕХОВ.....................	35
6.1. Вытяжные вентиляционные камеры...................................................................................	35
6.2. Основные положения, используемые при конструировании систем вентиляции
окрасочных цехов ........................................................................................................................	39
Глава 7. ВЕНТИЛЯЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ И
ТРАВИЛЬНЫХ ЦЕХОВ .............................................................................................................	40
7.1. Классификация бортовых отсосов ......................................................................................	40
7.2. Условия установки обычных бортовых отсосов ...............................................................	43
7.3. Расчёт количества воздуха, удаляемого бортовыми отсосами ........................................	46
7.4. Расчёт количества воздуха, удаляемого кольцевыми отсосами ......................................	49
7.5 Конструкции гальванических фильтров и пылеуловителей .............................................	50
7.6. Основные положения, используемые при проектировании систем вентиляции
гальванических и травильных цехов .........................................................................................	71
Глава 8. ВЕНТИЛЯЦИЯ МЕХАНОСБОРОЧНЫХ ЦЕХОВ ..................................................	73
8.1. Кожухи-воздухоприемники.................................................................................................	73
8.2. Основные положения, используемые при проектировании систем вентиляции
механосборочных цехов .............................................................................................................	75
Глава 9. ВЕНТИЛЯЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ГОРЯЧИХ ЦЕХОВ ..............................	76

4
9.1. Вытяжные зонты...................................................................................................................	76
9.2. Классификация вытяжных зонтов ......................................................................................	78
9.3. Расчёт зонтов-козырьков над загрузочными отверстиями электрических печей ..........	80
9.4. Расчёт зонтов-козырьков над загрузочными отверстиями печей, работающих на
жидком или газообразном топливах..........................................................................................	81
9.5. Расчёт и конструирование систем воздушного душирования .........................................	85

9.6. Порядок расчёта систем воздушного душирования с изоэнтальпийным охлаждением

для теплого периода года............................................................................................................

9.7. Порядок расчёта систем воздушного душирования с политропным охлаждением для

теплого периода года...................................................................................................................	88
9.8. Порядок расчёта систем воздушного душирования для разбавления концентрации
вредных компонентов в теплый период года ...........................................................................	89
9.9. Основные положения, используемые при конструировании систем вентиляции
горячих цехов...............................................................................................................................	90
Глава 10. СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ СБОРОЧНО-СВАРОЧНЫХ ЦЕХОВ ......................	92
10.1. Вертикальные панели всасывания ....................................................................................	92
10.2. Наклонные панели всасывания (панели Чернобережского) ..........................................	94
10.3. Современные местные отсосы на гибких воздуховодах ................................................	96
10.4 Современное оборудование сборочно-сварочных цехов ................................................	98
10.5. Основные положения, используемые при конструировании систем вентиляции
сборочно-сварочных цехов.......................................................................................................	118
Глава 11. ВЕНТИЛЯЦИЯ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ ..................	119
11.1. Системы аспирации и пневмотранспорта ......................................................................	119
11.2. Скорость витания..............................................................................................................	121
11.3. Скорость трогания ............................................................................................................	124
11.4. Относительная скорость ..................................................................................................	126
11.5. Транспортирующая скорость ..........................................................................................	126
11.6. Определение потерь давления в системе при подъёме материала на отметку Н.......	128
11.7. Классификация систем аспирации и пневмотранспорта ..............................................	128
11.8. Схемы систем аспирации и пневмотранспорта .............................................................	129
11.9. Особенности конструирования систем аспирации и пневмотранспорта....................	141
11.10. Основные положения, используемые при конструировании систем аспирации и
пневмотранспорта......................................................................................................................	141
11.11. Индивидуальные стружкоотсосы серии «ИН» ............................................................	141
11.12. Установки серии «СЦ»...................................................................................................	147

5
Глава 12. ЦИКЛОНЫ СИСТЕМ АСПИРАЦИИ И ПНЕВМОТРАНСПОРТА
ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ...................................................	157
12.1. Циклоны серии Ц..............................................................................................................	157
12.2. Циклоны серии К..............................................................................................................	159
12.3. Циклоны серии УЦ...........................................................................................................	160
Глава 13. ПЫЛЕВЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ СИСТЕМ АСПИРАЦИИ И
ПНЕВМОТРАНСПОРТА .........................................................................................................	161
Глава 14. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМ АСПИРАЦИИ И
ПНЕВМОТРАНСПОРТА .........................................................................................................	162
Глава 15. АЭРАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ..........................................................	165
15.1. Основные ограничения использования аэрации в помещении....................................	165
15.2. Распределение давлений на вертикальные ограждающие конструкции
однопролетного цеха.................................................................................................................	166
15.3. Распределение давлений внутри здания ........................................................................	167
15.4. Расчет аэрации однопролетных промышленных зданий под действием
теплоизбытков ...........................................................................................................................	171
15.5. Современный метод расчета аэрации под действием теплоизбытков ........................	174
15.6. Аэрация под действием ветра .........................................................................................	176
15.7. Примеры расчета аэрации под действием ветровой нагрузки .....................................	178
15.8. Расчет аэрации при совместном действии ветра и теплоизбытков .............................	180
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ................................................................	183

ВВЕДЕНИЕ

Системы вентиляции промышленных зданий по отношению к системам гражданских зданий и административно-бытовых корпусов имеют следую-

щие отличительные особенности: значительно большие расходы воздуха;

большие скорости движения воздуха в воздуховодах; большие площади по-

перечных сечений воздуховодов; в промышленных цехах по особым требо-

ваниям конструируются системы аспирации и пневмотранспорта; использу-

ются в основном воздуховоды круглого сечения; имеется большое количест-

во общеобменных и местных приточно-вытяжных систем. Определение воз-

духообменов производится по доминирующим видам вредных выделений в производственных цехах и помещениях (по теплоте, водяным парам, вред-

ным газам и парам с учетом их суммации действия на организм человека).

Расчёт, конструирование и монтаж систем промышленной вентиляция имеют свои специфические требования в зависимости от технологических особенностей производственных процессов, выполняемых на участках цехов.

Характерным для обеспечения требуемых параметров микроклимата в производственных помещениях является одновременная работа общеобмен-

ных и местных приточно-вытяжных систем.

Высокая концентрация вредных компонентов в удаляемом воздухе ме-

стными вытяжными системами предполагает его очистку в специальном обо-

рудовании перед выбросом в атмосферу.

Расчёт и подбор очищающего оборудования производится по специ-

альным методикам, приведённых в нормативно-справочной документации,

для соответствующих видов производств.

Местные системы вентиляции и кондиционирования воздуха компо-

нуются в системы по технологическим линиям производства, по одновре-

менности действия оборудования, по видам вредных выделений, по опти-

мальным радиусам действия и рациональным расходам воздуха.

Глава 1. ВЗРЫВООПАСНОСТЬ ГАЗОВ И ПАРОВ

Впроцессе производства на промышленных предприятиях образуются

ипопадают в помещение вредные газы и пары, которые в определенном про-

центном соотношении с воздухом или кислородом образую взрывоопасные смеси. Минимальное процентное соотношение газов или паров с воздухом,

при котором наступает условие взрыва, называется нижним пределом взрываемости (НПВ). Максимальное процентное соотношение газов или паров в смеси с воздухом, при котором существует условие взрыва, называ-

ется верхним пределом взрываемости (ВПВ). Газ или пар считается взры-

воопасным, если его относительная концентрация находится между нижним и верхним пределами взрываемости 1,2,3,11,20,21 .

Для наиболее распространенных газов и паров, образующихся на про-

мышленных предприятиях, имеются следующие значения НПВ и ВПВ:

	НПВ, %	ВПВ, %
Угарный газ СО	12,5	74
этиловый спирт этанол С2Н5ОН	4	19
аммиак NH3	16	27
ацетон СН3СОСН3	3	11
бензин СnНm	2,4	4,9
водород Н2	4	74
метан СН4	5	15

Наиболее распространенным и опасным является скопление органиче-

ской пыли. Органическая пыль наиболее взрывоопасна при определенном фракционном составе. Например, угольная пыль наиболее взрывоопасна при фракционном составе 75 мкм, так как имеет развитую поверхность контакта частиц пыли с воздухом. Ее взрывоопасность резко снижается при фракци-

онном составе 10 мкм, так как слой пыли лежит более плотным слоем и ко-

торый ухудшает ее контакт с воздухом.

Взрыв – экзотермическое окисление по всему объему с образованием большого количества горячих продуктов сгорания (либо с пламенем, либо без пламени).

Горение – пламенное экзотермическое окисление, протекающее на фронте горения. Существует определенная область, где происходит окисли-

тельная реакция, распространяющаяся с определенной скоростью.

Нижний или верхний пределы взрываемости для смеси из нескольких компонентов определяется по закону Ле-Шателье [1]:

Х см	100%
					,	(1)
					,	(1)
	Р1	Р2	...	Рn
			...
	Х1 Х 2			Х n

где Р1, Р2, … Рn – относительные (процентные) концентрации каждого ком-

понента в смеси;

Х1, Х2, … Хn – соответственно нижний и верхний предел взрываемо-

сти каждого компонента смеси.

Глава 2. АВАРИЙНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ

Аварийная вентиляция совокупность элементов и устройств, пред-

ставляющих мощную механическую вытяжную вентиляцию, которая работа-

ет только в аварийных ситуациях для обеспечения эвакуации людей.

Аварийная система вентиляции через контроллер (блок управления) ав-

томатически сблокирована с общеобменными и местными системами венти-

ляции. Приточные и вытяжные системы вентиляции в аварийных ситуациях автоматически выключаются, а противодымные системы и системы аварий-

ной вентиляции автоматически включаются по сигналу датчиков огня, дыма или загазованности.

Для изучения теории аварийной вентиляции рассмотрим два варианта

[1].

Вариант 1. Нестационарные изменения концентрации вредных ве-

ществ в помещении при выключенных общеобменных системах вентиляции

(климатические системы).

Массовый баланс вредных веществ, поступивших в помещение при залповых выбросах, разгерметизации оборудования или нарушении техноло-

гического процесса, в дифференциальной форме имеет вид:

Gвр d Vпdc 0 . (2)

Разделив выражение (2) по переменным интегрирования и проинтегри-

ровав, получим следующую зависимость:

Gвр					с
Gвр					с
	d dc			о	со	(3)
Vn	d dc			о	со	(3)
Vn		Gвр
c c0		Gвр	.			(4)
c c0			.			(4)
		Vn

Уравнение (4) представляет собой функцию 1-го порядка (линейная функ-

ция).

Также по выражению (4) можно определить режимы работы общеоб-

менных систем вентиляции ( рис. 1).

со

, ч

Рис. 1. Изменение концентраций вредных веществ в помещении по времени.

Из графика можно определить следующие характеристики: - если кон-

центрация вредных веществ достигает значения ПДК [3, 4].в течение пер-

вого часа работы, то в этом случае общеобменная система вентиляции долж-

1 / 191 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
25.11.20235.44 Mб110419.pdf
#
21.11.2023172.26 Кб01042.pdf
#
25.11.20235.45 Mб010420.pdf
#
25.11.20235.46 Mб010421.pdf
#
25.11.20235.47 Mб010422.pdf
#
25.11.20235.51 Mб010423.pdf
#
25.11.20235.51 Mб010424.pdf
#
25.11.20235.52 Mб010425.pdf
#
25.11.20235.53 Mб110426.pdf
#
25.11.20235.55 Mб010427.pdf
#
25.11.20235.55 Mб010428.pdf