- •Содержание:
- •1. Проектирование установки искусственного освещения для помещений
- •1.1 Методики светотехнического расчета
- •1.2. Задания на расчет
- •1.3. Методические указания по выполнению заданий и анализу результатов расчета
- •1.4. Конструктивные решения по результатам расчета
- •2. Проектирование установки пр0жекторного освещения для открытых производственных площадок
- •2.1. Методика светотехнического расчета
- •2.2. Задания на расчет
- •2.3. Методические указания по выполнению заданий и анализу результатов расчета
- •2.4. Конструктивные решения по результатам расчета
- •3. Проектирование приточной и вытяжной механической вентиляции
- •3.1. Методика проектирования
- •3.2. Задания на расчет
- •3.3. Методические указания по выполнению заданий
- •3.4. Конструктивные решения по результатам расчета
- •4.Выбор и расчет средств по пылегазоочистке воздуха
- •4.1. Методика выбора и расчета средств
- •4.1.1. Методика расчетов циклонов
- •4.1.2. Методика расчета скрубберов Вентури
- •4.1.3. Методика расчета адсорбера
- •4.2. Задания на расчет
- •4.3. Методические указания по выполнению заданий и анализу результатов расчета
- •4.4. Конструктивные решения по результатам расчета
- •5. Проектирование местной системы кондиционирования воздуха для помещений на автономных кондиционерах
- •5.1. Методика проектирования
- •5.2. Задание на расчет
- •5.3. Методические указания по выполнению задания и анализу результатов расчета
- •5.4. Конструктивные решения по результатам расчета
- •6. Проектирование защитного заземления электроустановок
- •6.1. Методика проектирования
- •6.2. Задания на расчет
- •6.3. Методические указания по выполнению заданий и анализу результатов расчета
- •6.4. Конструктивные решения по результатам расчета
- •7. Проектирование зануления электроустановок
- •7.1. Методика проектирования
- •7.2. Задания на расчет
- •7.3. Методические указания по выполнению заданий и анализу результатов расчета
- •7.4. Конструктивные решения по результатам расчета
- •8. Проектирование молниезащиты зданий и сооружений
- •8.1. Методика проектирования
- •8.2. Задания на расчет
- •8.3. Методические указания по выполнению заданий и анализу результатов расчета
- •8.4. Конструктивные решения по результатам расчета
- •9. Прогнозирование зон разрушения ударной волной и возможных последствий взрыва газовоздушных смесей
- •9.1. Методика прогнозирования
- •9.2. Задание на прогнозирование
- •9.3. Методические указания по выполнению задания и анализу результатов прогнозирования
- •10. Гигиеническая оценка условий труда в помещениях
- •10.1. Методика гигиенической оценки существующих ут
- •10.2. Задание на гигиеническую оценку ут
- •10.3. Методические указания по выполнению задания и анализу результатов оценки
- •Приложение практические рекомендации по идентификации опасных и вредных факторов на производстве
- •Библиографический список
3.4. Конструктивные решения по результатам расчета
Если при расчете магистральной ветви и опусков появилось избыточное давление, а невязка в потерях давления Р превышает 10%, то студент приступает к конструктивному решению. Последним может быть уменьшение угла ответвления, установка дроссельной заслонки или изменение диаметра воздуховода(ов).
Чаще студент должен рассмотреть вопросы, связанные с размещением приточных или вытяжных шахт, воздуховодов; с выбором сечения и материала воздуховода, запорных и регулирующих устройств, фильтров, пылеуловителей и т.д.; с установкой вентиляторов и электродвигателей; с защитой от вибраций воздуховодов и вентустановок и обеспечением электробезопасности. Детальное освещение этих вопросов он может найти в главах 13...15 и приложении IV книги [12]. Конструктивные решения, принятые им, должны сопровождаться эскизами, схемами и чертежами, а также четкими обоснованиями. Схемы, эскизы и чертежи студент-дипломник выносит на ватманский лист формата Аl. На последнем, как правило, приводят принятую схему воздуховодов, таблицу с результатами её аэродинамического расчета и основные решения по составным частям спроектированной механической вентиляции (например, конструкции шибера, клапана, дроссельной заслонки, приточного распределительного или вытяжного устройства, филь-
- 43 -
тра или пылеуловителя, виброизоляторов и т.д.). Особо важным являются решения по установке вентилятора, электродвигателя и воздуховодов в данном помещении, по режиму работы данной вентсистемы и по злектробезопасности.
Студент должен помнить, что небольшие вентиляторы (с номером колеса до N6) устанавливают на одном валу с электродвигателем. Это наиболее целесообразно по соображениям надежности эксплуатации, при этом уменьшаются шум и потери мощности в передаче, меньше габариты установки. Чаще вентилятор и электродвигатель устанавливают на раме,которая виброизолирована от пола. В воздуховодах предусматривают гибкие резиновые вставки вблизи вентилятора, чтобы вибрации не передавались от вентилятора и не возникали резонансные вибрации, вызывающие разрушение воздуховодов. Но при этом все воздуховоды должны быть заземлены или занулены (расчет см. ниже). И наконец, приточная механическая вентиляция работает в режиме нагнетания воздуха, а вытяжная - в режиме всасывания (разрежения) воздуха. Поэтому студент должен предусмотреть возможность реверсирования воздуха (т.е. переход на противоположный режим) при соответствующих аварийных ситуациях в данном помещении.
4.Выбор и расчет средств по пылегазоочистке воздуха
4.1. Методика выбора и расчета средств
Основные типы, конструкции и критерии применения средств по пылегазоочистке воздуха, изготовляемых серийно на отечественных заводах, изложены на с.148...153 книги [7]. При решении конкретной производственной задачи необходимо из предлагаемой заводами-изготовителями номенклатуры изделий подобрать наиболее подходящее по своим параметрам для данного случая. Это достигают расчетным путем по приведенным ниже методикам.
4.1.1. Методика расчетов циклонов
Циклоны предназначены для сухой очистки газов от пыли со средним размером частиц более 10...20 мкм. Все практические задачи по очистке газов от пыли с успехом решаются циклонами НИИОГАЗа: цилиндрическими серии ЦН и коническими серии СК. Избыточное давление газов, поступающих в циклоны, не должно пре-
- 44 -
вышать 2500 Па. Температура газов во избежание конденсации паров жидкости выбирается на 30...50°С выше температуры точки росы, а по условиям прочности конструкции - не выше 400°С. Производительность циклона зависит от его диаметра, увеличиваясь с ростом последнего. Цилиндрические циклоны серии ЦН предназначены для улавливания сухой пыли аспирационных систем. Их рекомендуется использовать для предварительной очистки газов при начальной запыленности до 400 г/м3 и устанавливать перед фильтрами и электрофильтрами.
Конические циклоны серии СК, предназначенные для очистки газов от сажи, обладают повышенной эффективностью по сравнению с циклонами типа ЦН за счет большего гидравлического сопротивления. Входная концентрация сажи не должна превывать 50 г/.
Для расчетов циклонов необходимы исходные данные: объем очищаемого газа Q, ; плотность газа при рабочих условиях, кг/ вязкость газа при рабочей температуре , Па•с; диаметр и дисперсный состав пыли dп и ; входная концентрация пыли Свх, г/ плотность частиц пыли ; требуемая эффективность очистки газа .
Расчет циклонов ведется методом последовательных приближений в следующем порядке:
1. Задавшись типом циклона, определяют оптимальную скорость газа опт в сечении циклона диаметром Д по следующим данным:
Тип циклона ЦН-24 ЦН-15 ЦН-11 СКД-ЦН-33 СК-ЦН-34 СК-ЦН-34М
опт, м/с 4,5 3.5 3.5 2.0 1.7 2.0
2. Определяют диаметр циклона Д, м, по формуле
(4.1)
Полученное значение Д округляют до ближайшего типового значения внутреннего диаметра циклона. Если расчетный диаметр циклона превышает его максимальное допустимое значение, то необходимо применять два или более параллельно установленных циклонов. В РФ для циклонов принят следующий ряд внутренних диаметров Д, мм: 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400 и 3000.
3. По выбранному диаметру циклона находят действительную скорость газа в циклоне, м/с, по формуле
(4.2)
- 45 -
где n - число циклонов. Действительная скорость в циклоне не должна отличаться от оптимальной более чем на 15%.
4. Вычисляют коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона по формуле
(4.3)
где К1 - поправочный коэффициент на диаметр циклона (табл. 4.1); K2 - поправочный коэффициент на запыленность газа (табл. 4.2); - коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона диаметром 500 мм (табл. 4.3).
Таблица 4.1. Поправочный коэффициент на диаметр циклона
ТИП циклона |
Значение К1 для Д, мм | ||||
|
150 |
200 |
300 |
450 |
500 |
ЦН-11 |
0,94 |
0,95 |
0,96 |
0,99 |
1,00 |
ЦН-15, ЦН - 24 |
0,85 |
0,90 |
0,93 |
1,00 |
1,00 |
СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34, СК-ЦН-33М |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
Таблица 4.2. Поправочный коэффициент на запыленность газа
Тип циклона |
Значение К2 при Свх, г/м3 | ||||||
|
0 |
10 |
20 |
40 |
80 |
120 |
150 |
ЦН-11 |
1 |
0.96 |
0.96 |
0.92 |
0.90 |
0,87 |
- |
ЦН-15 |
1 |
0,93 |
0.92 |
0,91 |
0.90 |
0,87 |
0,88 |
ЦН-24 |
1 |
0,95 |
0.93 |
0.92 |
0.90 |
0.87 |
0,86 |
СДК-ЦН-33 |
1 |
0.81 |
0,785 |
0.78 |
0.77 |
0.76 |
0,745 |
СДК-ЦН-34 |
1 |
0.98 |
0,947 |
0,93 |
0.915 |
0,91 |
0.90 |
СК-ЦН-34М |
1 |
0.99 |
0,97 |
0.95 |
- |
- |
- |
Таблица 4.3. Коэффициент гидравлического сопротивления циклона диаметром 500 мм.
Значение 500 |
Тип циклона | |||||
|
ЦН-11 |
ЦН-15 |
ЦН-24 |
СДК-ЦН-33 |
СК-ЦН-34 |
СК-ЦН-34М |
При выхлопе в атмосферу При выхлопе в сеть |
245
250 |
155
163 |
75
80 |
520
600 |
1050
1150 |
-
2000 |
- 46 -
5. Определяют гидравлическое сопротивление циклона. Па, по формуле
(4.4)
где и - соответственно плотность и скорость газав расчетном сечении циклона; - коэффициент гидравлического сопротивления.
6. По табл. 4.4 находят значения параметров пыли и для выбранного типа циклона.
Таблица 4.4. Значения параметров пыли
Тип циклона |
ЦН-24 |
ЦН-15 |
ЦН-11 |
СДК-ЦН-33 |
СК-ЦН-34 |
СК-ЦН-34М |
, мкм |
8,5 0,308 |
4,5 0,352 |
3,65 0,352 |
2,31 0,364 |
1,95 0,308 |
1,3 0,340 |
7. Ввиду того, что значения , приведенные в табл. 4.4, определены по условиям работы типового циклона ( Дт = 0,6 м;
пт = 1930 кг/м3; т = 22,2хПа*с; т = 3,5 м/с), необходимо учесть влияние отклонений условий работы от типовых на величину d50, мкм, по формуле
; (4.5)
8. Рассчитывают параметр х по формуле
. (4.6)
а по табл. 4.5 находят параметр Ф (х).
Таблица 4.5. Значения параметра Ф (х)
х |
-2,7 |
-2.0 |
-1.8 |
-1.6 |
-1.4 |
-1.2 |
-1.0 |
-0.8 |
Ф (х) |
0,0035 |
0,0228 |
0.0359 |
0.0548 |
0,0808 |
0,1151 |
0.1587 |
0.2119 |
х |
-0,6 |
-0.4 |
-0.2 |
0 |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
Ф (X) |
0.2743 |
0.3446 |
0,4207 |
0.5000 |
0,5793 |
0.6554 |
0.7257 |
0,7881 |
х |
1.0 |
1,2 |
1,4 |
1.6 |
1.8 |
2,0 |
2.7 |
|
Ф (X) |
0.8413 |
0.8849 |
0.9192 |
0.9452 |
0.9641 |
0.9772 |
0.9985 |
|
Определяют эффективность очистки газа в циклоне по формуле
(4.7)
где Ф(х) - табличная функция от параметра х, рассчитанного по формуле (4.6).
- 47 -
10. Если расчетное значение окажется меньше необходимого по условиям допустимого выброса пыли в атмосферу, то нужно выбрать другой тип циклона с большим значением коэффициента гидравлического сопротивления. Для ориентировочных расчетов можно пользоваться формулой
(4.8)
где индексы 1 и 2 соответствуют двум разным циклонам.