Міністерство освіти та науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
кафедра ТГВ
Розрахункова робота №2
з курсу:
«ВЕНТИЛЮВАННЯ ПРИМІЩЕНЬ»
на тему:
«Аеродинамічний розрахунок системи транспортувальної вентиляції деревообробного цеху»
Львів – 2009
12.Проектування та аеродинамічний розрахунок системи аспірації і пневмотранспорту деревообробного відділення
В деревообробному відділенні приймаємо розгалужену систему аспірації і пневмотранспорту з колектором-збірником типу «Люстра».
Горизонтальні повітропроводи прокладаємо на висоті 4,5м.
Розрахункові формули для проектування:
витрата повітря
;
діаметр повітропроводу
;
швидкість повітря
.
Аеродинамічний розрахунок системи ведемо за методом питомих втрат тиску Втрата тиску на розрахунковій ділянці визначається за формулою:
,
де:
R - втрати тиску на тертя по довжині повітропроводу, Па/м;
L – дожина розрахункової ділянки повітропроводу, м;
Z - втрати тиску на подолання місцевих опорів, Па;
Z =*Рд , Па
- сума коефіцієнтів місцевих опорів на розрахунковій ділянці (17,табл.12.18-12,49,) ;
- динамічний тиск, Па.
Розрахунок зводимо в таблицю.
Аеродинамічний розрахунок системи транспортувальної вентиляції
№ діл
Задані величини
Прийняті величини
R*L, Па
∑ζ
Z, Па
РдІл,Па
Рсис,Па
Lмін, м3/год
Vмін, м/с
l, м
Lр, м3/год
Vр, м/с
d, мм
R, Па/м
Рд, Па
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Система В1
1
1080
17
16,7
1091
19,7
140
33,1
232,7
552,8
3,4
791,2
1344
1344
2
8852
17
16,5
9000
20,1
400
9,2
240
151,8
2,2
528,0
680
2024
3
8852
17
16
9000
20,1
400
9,2
240
147,2
0,8
192,0
339
2363
Визначаємо втрати тиску у системі,Па :
∆=(∆+∆+∆)=(1344+680+339)=2363 Па.
Визначаємо продуктивність вентилятора з врахуванням 10% підсмоктування повітря через нещільності:
.
Для очищення повітря перед викиданням в атмосферу приймаємо циклон
Ц-1150 (4,табл.11.8,с.237) з площею перерізу вхідного патрубка fвх = 0,155 м2.
Швидкість руху повітря у вхідному патрубку циклона:
.
Коефіцієнті місцевого опору циклона ( = 5,4 відноситься до швидкості у вхідному патрубку (6,с.527):
=1015 Па.
При транспортуванні повітря з механічними домішками втрати тиску в повітропроводах на тертя, місцеві опори і подолання опору пилоочисного пристрою визначаємо за формулою
,
де: - сума втрат тиску на розрахункових ділянках мережі повітропроводів при транспортуванні повітря з домішками, Па;
К – дослідний коефіцієнт, що залежить від характеру транспортованого матеріалу;
( - масова концентрація транспортованої суміші, кг/кг;
Рц – втрати тиску в пилеочисному пристрої, Па;
1,1 – коефіцієнт на невраховані втрати.
.
Приймаємо коефіцієнт К=1,4 - для відходів дерева а ( = 0,1.
Звідки маємо:
.
Таким чином, для роботи системи вибираємо пилевий вентилятор ЦП 7-40 №8 (17,рис.І.44,с.403) з такими параметрами: n=1620 об/хв.,Nв=28 кВт,
Lв=9900 , Pв=4000 Па.Подальший розрахунок зводимо у таблицю 7.
Увязка віток системи транспортувальної вентиляції
№ діл
Задані величини
Прийняті величини
R*L, Па
∑ζ
Z, Па
РдІл,Па
Lмін, м3/год
Vмін, м/с
l, м
Lр, м3/год
Vр, м/с
d, мм
R, Па/м
Рд, Па
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Ув"язка віток системи
4
720
15
6,3
866
19,6
125
37,8
230
238,1
1,9
437
675,1
5
720
15
8,8
908
16,4
140
23,3
161,2
205,0
2,95
475,54
680,6
6
1774
15
5,6
1780
24,6
160
43
332,7
240,8
1,65
489,78
730,6
7
960
17
12,8
963
21,8
125
46,5
284,9
595,2
2,6
740,74
1335,9
8
840
15
8,6
1073
24,3
125
57,2
353,9
491,9
2,4
849,36
1341,3
9
960
17
12,8
1180
21,3
140
38,5
272
492,8
3
816
1308,8
11
720
15
6,3
866
19,6
125
37,8
230
238,1
1,9
437
675,1
10
720
15
8,8
908
16,4
140
23,3
161,2
205,0
2,95
475,54
680,6
12
1774
15
5,8
1780
24,6
160
43
332,7
249,4
1,4
465,78
715,2
13
1080
17
13,3
1130
20,4
140
35,5
249,4
472,2
3,4
848,0
1320
Розрахунок коефіціэнтів місцевих опорів
№ діл
Місцевий опір
Кількість n
ξ
ξ*n
∑ξ
1
відвід90
4
0,4
1,6
3,4
Раптове розширення
1
1
1
локалізатор
1
0,8
0,8
2
відвід 90
2
0,4
0,8
2,2
відвід 45
2
0,25
0,5
Раптове звуження
1
0,5
0,5
3
відвід 90
1
0,4
0,4
0,8
Дифузорний вирівнювач
1
0,4
0,4
4
локалізатор
1
1
1
1,9
відвід
2
0,4
0,8
Трійник на прохід
1
0,1
0,1
5
локалізатор
1
1
1
2,95
відвід45
1
0,25
0,25
відвід90
3
0,4
1,2
Трійник на відгалуження
1
0,5
0,5
6
Раптове розширення
1
1
1
1,65
відвід45
1
0,25
0,25
відвід90
1
0,4
0,4
7
локалізатор
1
0,8
0,8
2,6
відвід
2
0,4
0,8
Раптове розширення
1
1
1
8
локалізатор
1
1
1
2,4
відвід 90
1
0,4
0,4
Раптове розширення
1
1
1
9
локалізатор
1
0,8
0,8
3
відвід90
3
0,4
1,2
Раптове розширення
1
1
1
11
локалізатор
1
1
1
1,9
відвід 90
2
0,4
0,8
Трійник на прохід
1
0,1
0,1
10
локалізатор
1
1
1
2,7
відвід
3
0,4
1,2
Трійник на відгалуження
1
0,5
0,5
12
Раптове розширення
1
1
1
1,4
відвід90
1
0,4
0,4
13
відвід90
4
0,4
1,6
3,4
Раптове розширення
1
1
1
локалізатор
1
0,8
0,8
Також у цеху встановлені два шліфувальні верстати для яких проектуємо окрему систему місцевої вентиляції (Р1) з очищенням повітря у рукавному фільтрі типу ФВК-60 та викидом очищеного повітря у приміщення в ХПР та назовні вТПР.
Розподіл очищеного повітря в кількості 4320 кг/год (м3/год) повітря, що має температуру робочої зони, виконуємо через стандартні перфоровані ступінчасті повітропроводи круглого перерізу . Швидкість входу повітря в робочу зону не повинна перевищувати 0,4 м/с.Повітропровід розташований на висоті 4 м над підлогою в прольоті шириною 18м.
Задаємось швидкістю виходу повітря з отворів перфорованого повітропроводу 2м/с (оскільки повітропровід розташований на невеликій висоті від робочої зони), тоді площа вихідних отворів повинна бути:
.
Приймаємо до установки 1 повітропровід ВК-2 типорозміром 12 з 12 рядами отворів, що має площу живого перерізу Fo = 0,57 м2 (13,табл.5.20,с.188), і розрахунковою шириною bo = 0,75 м.
Швидкість виходу повітря при цьому рівна:
.
Для роботи системи встановлюємо вентилятор Ц4-70 №5 з такими параметрами: n=1620 об/хв.,Nв=8 кВт,
Lв=3600 , Pв=3900 Па
Розрахунок роздачі повітря через перфорований повітропровід для деревообробного відділення
Оскільки деревообробне відділення є суміжним з гальванічним цехом то до отриманої продуктивності додаємо витрату 2.5% Lпр гальванічного цеху для створення необхідного підпору повітря:
Потрібно розподілити 10960 кг/год (м3/год) повітря, що має температуру 16,6ºC, через стандартні перфоровані ступінчасті повітропроводи круглого перерізу . Швидкість входу повітря в робочу зону не повинна перевищувати 0,4 м/с.Повітропровід розташований на висоті 4 м над підлогою в прольоті шириною 18м.
Задаємось швидкістю виходу повітря з отворів перфорованого повітропроводу 2м/с (оскільки повітропровід розташований на невекій висоті від робочої зони), тоді площа вихідних отворів повинна бути:
.
Приймаємо до установки 2 повітропроводи ВК-2 типорозміром 14 з 12 рядами отворів, що має площу живого перерізу Fo = 0,68 м2 (13,табл.5.20,с.188), 2(Fo = 2(0,68=1,36 м2 і розрахунковою шириною bo = 0,81 м.
Швидкість виходу повітря при цьому рівна:
.
Хп = 4- 2 = 2 м
За формулою (13,ст.189.) допустима швидкість виходу повітря:
де з табл. 5.20 (13,с.188) m1 = 0,24;
значення Кb = 1, (13,табл.5.12)
за формулою коефіцієнт для врахування неізотермічності струмини
.
причому за формулами (13, ст..188) критерій Архімеда
де п1 = 0,22 (13,табл.5.20,с.188); ; .
Різницю між температурою повітря в приміщенні і струмині визначаємо за формулою (13,с.188) при :
.
Таким чином, температура в зоні дії струмини на верхньому рівні робочої зони буде рівна 16+ 0,07 = 16,07. ºC,
Рис. 5. Перфорований східчастий круглий повітропровід ВК-2 №14.
Загальну витікальну вентиляцію деревообробного відділення в кількості 8733 м3/год здійснюємо через встановлені 2 дахові вентилятори типу КЦЗ-90 №5 з такими параметрами (3,с.151):
Витрата,Lв=4400 ,
Pв=200 Па.
n=1380 об-1
N=0.37 кВт
Список літератури:
1.С.С. Жуковський , О.Т. Возняк , О.М. Довбуш ,З.С. Люльчак «Вентилювання приміщень»-НУ ЛП ,2007-476с.
2.СниП 2.04.05-86. Отопление, вентиляция и кондиционирование.-М.:Стройиздат,1988.-64с.
3.Торговников Б.М. и др.. Проектирование промышленной вентиляции. Справочник.-Киев: Будівельник, 1983.-256с.
4.Рысин С.А. Вентиляционные установки машиностроительных заводов.Стройиздат.-М.:Машгиз,1960.-704с.
5.Богословський В.Н. и др. Отопление и вентиляція.-М.:Стройиздат,1980.-295с.
6.Справ очник проектировщика. Ч.II. Вентиляция и кондиционирование воздуха./Под. ред. И.Г. Староверова/-М.:Стройиздат,1992
7.Справочник проектировщика. Ч.ІІ. Вентиляция и кондиционирование воздуха./Под. Ред. И.Г.Староверова/.-М.:Стройиздат,1969.-536с.
8.Методичні вказівки до курсового проекту “Вентиляція промислового будинку” з курсу “Проектування систем вентиляції” для студентів спеціальності 1208-“Теплогазопостачання і вентиляція”.-Львів,НУЛП, 2003.-50с.
9.Щекин Р.В. и др. Разчет систем центрального отопления.-Киев: Вища школа,1975.-216с.
10.Щекин Р.В. и др. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Книга 1. Отопление и теплоснабжение.-Киев: Будівельник,1976.-416с.
11.Меклер В.Я., Овчинников П.А. Промышленная вентиляция и кондиционирование воздуха.-М.:Стройиздат, 1978.-312с.
12. Кострюков В.А. Сборник примеров разчета по отоплению и вентиляции.Ч.ІІ. Вентиляция.-М.: Госстройиздат,1962.-199с.
13.Волков О.Д. Проектирование вентиляции промишленного здания.-Х.:Выща шк.Изд-во при ХГУ, 1989.-240 с.
14.Жуковський С.С., Лабай В.Й. Системи енергопостачання і забезпечення мікроклімату будинків та споруд.
15.Лабай В.Й. Проектування систем кондиціювання повітря та холодопостачання: Конспект лекцій. – Лювів: Тріада Плюс, 2004.
16.Журавлев Б.А. Справочник мастера-вентиляционника. – М.: Стройиздат,1983 -36с.
17.Справочник проектировщика. Ч.ІІ. Вентиляция и кондиционирование воздуха./Под. Ред. И.Г.Староверова/.-М.:Стройиздат,1978.-509с.