Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Вентилювання промислового будинку
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Кафедра ТГВ
Інформація про роботу
Рік:
2009
Тип роботи:
Курсовий проект
Предмет:
Інші
Група:
ТГВ
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Кафедра ТГВ
Курсовий проект
з курсу:
“ВЕНТИЛЮВАННЯ ПРИМІЩЕНЬ”
на тему:
«Вентилювання промислового будинку»
Призначення будинку, коротка характеристика будівельної частини і технологічного процесу.
Згідно до завдання необхідно передбачити вентиляцію промислового будинку, який складається з п’яти цехів (гарячого, деревообробного, гальванічного, зварювального і шліфувального). Будинок одноповерховий трипрогоновий розмірами в плані 36х34 м. з вікнами, та світло-аераційними ліхтарями та з горизонтально похилою покрівлею. Зовнішні огорожі неутеплені, підлога неутеплена на ґрунті.
Схема №10, варіант 1.
Місце будівництва – м. Донецьк.
Згідно дод. 1 [1] місто належить до "І" температурної зони
2. Основні кліматологічні дані місця будівництва
(дод.2;[1])
Період року
Пара- метри
Темпера-тура
tз, оС
Питома ентальпія Із, кДж/кг
Розр. швидкість вітру Vз, м/с
Розр. географічна широта, оПн.ш.
Розр. тиск, гПа
Амплітуда добового коливання
тем-ри Вtз,оС
ТПР
А
25,3
54,7
1
49
1010
13,9
ХПР
Б
-23
-22,2
6,2
-------
3.Розрахункові параметри внутрішнього повітря в робочій зоні відділень
Назва цеху
Період року
Температура
tр.з , оС
Відносна вологість (р.з, %
Швидкість руху Vр.з, м/с
Деревообробне
відділення
ТПР
30,3
( 75
( 0,4
ХПР
16
( 75
( 0,3
Зварювальний цех
ТПР
30,3
( 75
( 0,4
ХПР
16
( 75
( 0,3
Шліфувальне відділення
ТПР
30,3
( 75
( 0,4
ХПР
16
( 75
( 0,3
Назва цеху
Період року
Температура
tр.з , оС
Відносна вологість (р.з, %
Швидкість руху Vр.з, м/с
Гарячий цех
ТПР
30,3
( 48
( 0,5
ХПР
12
( 75
( 0,3
Гальванічне відділення,
ТПР
30,3
( 58
( 0,4
ХПР
18
( 75
( 0,3
4.Теплотехнічна характеристика конструкцій зовнішніх захищень.
Згідно з завданням маємо не утеплену промислову споруду з термічним опором зовнішніх захищень визначеним із умови потрібного термічного опору
Термічний опір стіни:
Коефіцієнт теплопередачі зовнішньої стіни: ;
Термічний опір покриття:
Коефіцієнт теплопередачі покриття:;
підлога цементна неутеплена на грунті;
вікна з подвійним зашкленням в дерев’яній рамі:
Термічний опір вікон: ([2],дод.6)
Коефіцієнт теплопередачі вінок:;
ворота в цехах одинарні металеві розміром 3,0х3,0м. ([3],т.4.3)
4.1. Характеристика технологічного процесу.
І. Деревообробне відділення.
В відділенні встановлені:
- верстат фугувальний СФА-4 () – 2шт.;
- верстат фрезерний Ф-4 () – 1шт.;
- верстат круглопильний ЦА-2 () – 2 шт.;
верстат фрезерний з авто подаванням
з ланцюговою зіркою ФА-4 () – 1шт.;
верстат шліфувально-стрічковий
з нерухомим столом ЩлНС-2 () – 2шт.;
верстат прирізний з гусеничною подачею () – 1шт.;
ІІ. Гальванічне відділення.
В гальванічному цеху встановлені:
сушильна ванна (1,4х1,0м) – 2шт.;
ванна для хімічного обезжирювання (1,4х0,6м) – 4шт.;
ванна для промивання гарячою водою (1,4х0,7м) – 4шт.;
ванна травлення (1,4х0,6м) – 2шт.;
ванна анодного знімання шламу (1,4х0,8м) – 2шт.;
ванна вловлення (1,4х0,8м) – 2шт.;
ванна відкалювання (1,4х0,7м) – 2шт.;
ванна оцинковування (1,4х0,8м) – 2шт.;
ІII. Зварювальний цех.
В цеху знаходяться 9 зварювальних постів та 2 пости для зварювання великогабаритних деталей.
Витрата електродів – 2,2кг.
IV. Гарячий цех.
В гарячому цеху встановлені:
піч щільова мазутна ПНЩ-1 () – 2 шт.;
піч електрична камерна ПН-11-1 () – 2шт.;
піч термічна камернаПН-15-Г () – 2шт.;
масляна ванна МБ-21 () – 2 шт.;
піч електрична ПН-44-1 () – 1шт.;
V. Шліфувальне відділення.
плоскошліфувальний верстат 312-Б (d = 350мм) – 3шт.;
плоскошліфувальний верстат СК-371 (d = 200мм) – 3шт.;
універсальний заточний верстат ЗА-64 (d = 150мм) – 4шт.
4.2. Категорії виробництва в цехах щодо пожежної безпеки.
№ п/п
Назва цеху
Категорія виробництва
1
Шліфувальний
Д
2
Деревообробний
В
3
Гальванічний
А
4
Зварювальний
Г
5
Гарячий
Г
4.3. Категорії роботи в цехах. ([3],т1.4,с.6)
№ п/п
Назва цеху
Категорія Роботи
1
Шліфувальний
Середньої важкості - ІІб
2
Деревообробний
Середньої важкості - ІІб
3
Гальванічний
Середньої важкості - ІІб
4
Зварювальний
Середньої важкості – ІІб
5
Гарячий
Важка - ІІІ
5.Вибір системи опалення і нагрівальних приладів
В гальванічному, деревообробному, шліфувальному і зварювальному цехах приймаємо водяне чергове опалення для підтримання температури в приміщеннях 5оС і для підтримання потрібної температури – повітряне опалення суміщене з припливною вентиляцією. В гарячому цеху система опалення не проектується, а підтримання потрібної температури повітря в приміщенні відбуваэться зарахунок тепло надлишків та при потребі догрівається рециркуляційними повітронагрівниками.
В шліфувальному і зварюваному цехах використовуємо чавунні радіатори, а в гальванічному і деревообробному – регістри з гладких сталевих труб, огороджених екранами.
6. Розрахунок втрат теплоти в ХПР для цехів
6.1 Підрахунок основних тепловтрат
Підрахунок тепловтрат приміщеннями проводимо згідно з додатком 12* [5] .
Втрати тепла приміщеннями Qпр в холодний період року складаються із тепловтрат через захищення Qзх і витрат тепла на нагрівання зовнішнього холодного повітря , що надходить у приміщення шляхом інфільтрації Qінф через зовнішні захищення :
Qпр= Qзх+ Qінф
Тепловтрати через захищення визначаються як сума тепловтрат через стіни, вікна, покриття, двері, підлогу на грунті. Для підрахунку тепловтрат через окремі захищення Qзах , Вт , використовуємо формулу ([3],2.14,ст.23):
Qзах=,
де F – розрахункова площа захищення, м2 ; Rзаг – загальний опір теплопередачі захищення, м2хºC/ Вт; tв- розрахункова температура повітря в приміщенні, ºC,
для покриття – приймаємо температуру витікального повітря, а для стін – середнє арифметичне між температурами робочої зони і витікального повітря; t з- розрахункова температура зовнішнього повітря для холодного періоду року, ºC; n - коефіцієнт, який приймається залежно від положення зовнішньої поверхні захищення стосовно зовнішнього повітря ([3],табл.2.3,ст.19); β - коефіцієнт, що враховує збільшення тепловтрат через окремі зовнішні захищення, приймаються в кількості
0,1 для захищень, обернених на північ, схід, північний схід, північний захід, 0,05 – на південний схід і захід.
Температуру витікального повітря можна визначити за значенням коефіцієнту термвипиральності mt;
mt =( tв- tпр )/ ( tвит- tпр ) звідки
tвит=(( tв- tпр ) / mt)+ tпр, ºC
Значення коефіцієнту термвипиральності mt для цехів:
mt=0,9 –для деревообробного
mt=0,5 –для зварювального та гальванічного
mt=0,3 –для гарячого цеху.
Тепловтрати на нагрів інфільтраційного повітря Qінф в даному розрахунку не проводимо з огляду на те , що в промисловій споруді встановлені герметичні вікна.
6.2 Підрахунок тепловтрат через неутеплену бетонну підлогу на грунті.
У даній споруді немає підвального приміщення, тому розрахунок тепловтрат через підлогу потрібно проводити за температурними зонами.
Тепловтрати через бетонну підлогу на ґрунті розраховуємо по температурних зонах за формулою:
Qпідл= (F1/R1+F2/R2+F3/R3)·(tв-tз),
F1 – площа підлоги, що входить до першої зони шириною 2 м, м2;
R1 – опір теплопередачі першої зони, м2·°С/Вт;
F2 – площа підлоги, що входить до другої зони шириною 2 м, м2;
R2 – опір теплопередачі другої зони, м2·°С/Вт;
F3 – площа підлоги, що залишилась, м2;
R3 – опір теплопередачі третьої зони, м2·°С/Вт;
Отже:
Відділення деревообробного цеху.
Q = (36/2,1+36/4,3+36/8,6+211/14,2)·(16-(-23)) = 1740 Вт;
Гальванічне відділення.
Q = (36/2,1+36/4,3+36/8,6+211/14,2)·(18-(-23)) = 1830 Вт;
Зварювальне відділення.
Q = (72/2,1+60/4,3+52/8,6+144/14,2)·(16-(-23)) = 2510 Вт;
Термічне відділення.
Q = (144/2,1+120/4,3+104/8,6+288/14,2)·(12-(-23)) = 4510 Вт;
Шліфувальне відділення.
Q = (72/2,1+60/4,3+52/8,6+144/14,2)·(16-(-23)) = 2510 Вт;
Підрахунок тепловтрат зводимо в таблицю 1.
Табл..1.
ОСНОВНІ ТЕПЛОВТРАТИ ЧЕРЕЗ ЗАХИЩЕННЯ ПРОМИСЛОВОГО БУДИНКУ
Номер приміще-ння
Назва приміще-ння
Назва захищення
Орієнта-ція захище-ння
Довжина захищення
Висота захище-ння
Площа захище-ння , F , м²
Розрахун-кова темпера-тура повітря в приміщен-ні , tв , ºC
Розрахун-кова темпера-тура зовніш-нього повітря , tз ,ºC
Коефіці-єнт n
Розрахун-кова різниця темпера-тур, (tв-tз) , ºC
Коефіці-єнт теплопе-редачі захищен-ня , К=1/Rзаг , Вт/м²хºC
Коефіці-єнт β
(1+β)
Тепло-втрати через захищен-ня будинку, Qзах, Вт
Тепловтрати через підлогу на грунті, Qпідл, Вт
Тепло-втрати приміще-ння, Qпр, Вт
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
17
І
Дерево-обробне відділення
Зовнішня стіна
Сх
18,0
5,7
102,6
16,2
-23
1,0
39,2
1,25
0,10
1,10
5530
Вікно
Сх
12,0
3,5
42,0
16,2
-23
1,0
39,2
1,25
0,10
1,10
2264
Покриття
18,0
18,0
324,0
16,4
-23
1,0
39,4
1,16
0,00
1,00
14808
1740
24342
ІІ
Гальваніч-ний цех
Зовнішня стіна
Зх
18,0
5,7
102,6
20,0
-23
1,0
43,0
1,25
0,05
1,05
5790
Вікно
Зх
12,0
3,5
42,0
20,0
-23
1,0
43,0
1,25
0,05
1,05
2370
Покриття
18,0
18,0
324,0
22,0
-23
1,0
45,0
1,16
0,0
1,0
16913
1830
26904
ІII
Зварюва-льний цех
Зовнішня стіна
Сх
18,0
5,7
102,6
18,0
-23
1,0
41,0
1,25
0,10
1,10
5784
Вікно
Сх
12,0
3,5
42,0
18,0
-23
1,0
41,0
1,25
0,10
1,10
2368
Зовнішня стіна
Пн
18,0
5,7
102,6
18,0
-23
1,0
41,0
1,25
0,10
1,10
5784
Двері
Пн
3,0
3,0
9,0
18,0
-23
1,0
41,0
2,10
0,10
1,10
852
Покриття
18,0
18,0
324,0
20,0
-23
1,0
43,0
1,16
0,00
1,00
16161
2510
33459
IV
Терміч-ний цех
Зовнішня стіна
Сх
18,0
12,9
232,2
16,7
-23
1,0
39,7
1,25
0,10
1,10
12675
Вікно
Сх
12,0
3,5
42,0
16,7
-23
1,0
39,7
1,25
0,10
1,10
2293
Вікно
Сх
12,0
3,5
42,0
16,7
-23
1,0
39,7
1,25
0,10
1,10
2293
Двері
Пд
3,0
3,0
9,0
16,7
-23
1,0
39,7
2,10
0,00
1,00
750
Зовнішня стіна
Зх
18,0
12,9
232,2
16,7
-23
1,0
39,7
1,25
0,05
1,05
12099
Вікно
Зх
12,0
3,5
42,0
16,7
-23
1,0
39,7
1,25
0,05
1,05
2188
Зовнішня стіна
Пд
36,0
12,9
464,4
16,7
-23
1,0
39,7
1,25
0,00
1,00
23046
Вікно
Зх
12,0
3,5
42,0
16,7
-23
1,0
39,7
1,25
0,05
1,05
2188
Покриття
18,0
36,0
648,0
21,3
-23
1,0
44,3
1,16
0,00
1,00
33299
4510
95342
V
Шліфувальний цех
Зовнішня стіна
Зх
18,0
5,7
102,6
16,2
-23
1,0
39,2
1,25
0,05
1,05
5279
Вікно
Зх
12,0
3,5
42,0
16,2
-23
1,0
39,2
1,25
0,05
1,05
2161
Зовнішня стіна
Пн
18,0
5,7
102,6
16,2
-23
1,0
39,2
1,25
0,10
1,10
5530
Двері
Пн
3,0
3,0
9,0
16,2
-23
1,0
39,2
2,10
0,10
1,10
815
Покриття
18,0
18,0
324,0
16,4
-23
1,0
39,4
1,16
0,00
1,00
14808
2510
31103
6.3 Визначення теплородуктивності систем фонового обігрівання приміщень цехів.
Теплопродуктивність системи фонового обігрівання деревообробного відділення визначають за формулою:
, Вт
де – розрахункові тепловтрати приміщення; Вт
– температура найбільш холодної п’ятиденки, оС ;
– внутрішня температура, яка забезпечується системою фонового обігрівання (у виробничих приміщеннях приймаємо оС).
Деревообробне відділення.
= 17476 , Вт
Гальванічний цех.
= 18373 , Вт
Зварювальний цех.
= 24020 , Вт
Шліфувальне відділення.
= 22330 , Вт
7. Розрахунок теплонадходжень в ТПР у приміщення цехів
7.1.Теплонадходження від сонячної радіації
Кількість теплоти, що надходить в приміщення цеху за рахунок сонячної радіації визначаємо за формулою:
.
Для засклених поверхів(14;табл 5.22;ст.114):
Вт
для покриття (14; 5.23;ст.114):
, Вт
для зовнішніх стін (14; 5.23;ст.114):
, Вт
де: F0, FT – габаритні площі світлових прорізів, відповідно освітлених сонцем і затінених, м2 ; q0, qT – тепловий потік, який надходить в приміщення через 1 м2 звичайного одинарного скла товщиною 2,4…3,2 мм, відповідно освітленого сонцем і затіненого в проміжку 14-15 години доби, Вт/м2 (1, дод.7.ст.446);
Для освітлених тповерхонь значення коефіцієнту q0 для географічної широти 490 :
Пд - q0=470 Вт/м2
Сх і Зх - q0=536 Вт/м2
Для затінених поверхонь (Пн) розрахунок тепло надходжень від сонячної радіації не проводимо.
Rвік – фактичний термічний опір віконного блока, м2К/Вт;
g* - частка поверхні шибок (скла) в загальній площі віконного блоку (1, табл. 5.10);
приймаємо g*=0,9
b – коефіцієнт пропускальності сонячного проміння, який залежить від типу скла (шибки) чи виду проти сонячної заслони вікна
приймаємо b =0,9
Ав – коефіцієнт, що залежить від характеру засклення, його стану сонцезахисних пристроїв, приймаємо з для звичайного забруднення 0,95 ;
де Fпокр – площа покрівлі, м2
Кпокр – коефіцієнт теплопередачі покрівлі, Вт/м2, оС
∆tекв=11,8 оС – рівноважна еквівалентна різниця температур, для маси даху 200 кг/м2, о 14 год (1, табл. 5.17.ст.140)
∆t*екв=∆tекв+(tзА-24,5)+(26-tв)+αТ; ОС;
де tв – розрахункова температура внутрішнього повітря, оС
αТ – поправка на захмарення (αТ=+1,5 ) оС – для чистої атмосфери);
- тепло надходження через зовнішні стіни, Вт. (в даному розрахунку не враховуємо)
1.Шліфувальне відділення.
Fnокр =18(18=324 м2 ;
∆t*екв=∆tекв+(tзА-24,5)+(26-tв)+αТ =11,8+(25,3-24,5)+(26-30,3)+1,5=9,8 ОС;
, Вт
Fв =3,5*12=42 м2;
Вт
∑Qсон.= Qсон.покр+ Qсон.вік.= 3680+ 17710=21390 Вт
2. Деревообробне відділення
Fnокр =18(18=324 м2 ;
∆t*екв=∆tекв+(tзА-24,5)+(26-tв)+αТ =11,8+(25,3-24,5)+(26-30,3)+1,5=9,8 ОС;
, Вт
Fв =3,5*12=42 м2;
Вт
∑Qсон.= Qсон.покр+ Qсон.вік.= 3680+ 17710=21390 Вт
3. Гальванічне відділення.
Fnокр =18(18=324 м2 ;
∆t*екв=∆tекв+(tзА-24,5)+(26-tв)+αТ =11,8+(25,3-24,5)+(26-30,3)+1,5=9,8 ОС;
, Вт
Fв =3,5*12=42 м2;
Вт
∑Qсон.= Qсон.покр+ Qсон.вік.= 3680+ 17710=21390 Вт
4.Зварювальне відділення.
Fnокр =18(18=324 м2 ;
∆t*екв=∆tекв+(tзА-24,5)+(26-tв)+αТ =11,8+(25,3-24,5)+(26-30,3)+1,5=9,8 ОС;
, Вт
Fв =3,5*12=42 м2;
Вт
∑Qсон.= Qсон.покр+ Qсон.вік.= 3680+ 17710=21390 Вт
5.Термічне відділення.
Fnокр =18*36=648 м2 ;
t*екв=∆tекв+(tзА-24,5)+(26-tв)+αТ =11,8+(25,3-24,5)+(26-30,3)+1,5=9,8 ОС;
, Вт
Зх - Fв =3,5*12*2 =84 м2;
Сх- Fв =3,5*12*2 =84 м2.
Вт
∑Qсон.= Qсон.покр+ Qсон.вік.= 7370+ 78940=86310 Вт
7.2. Розрахунок теплонадходжень у приміщення цехів від працюючого персоналу
Теплонадходження від людей визначаємо за формулою :
Qялюдей = n*qя, Вт,
де n – кількість людей(мужчин) працюючих у цеху приймаємо n=4 чол.;
qя – тепло надходження від однієї людини, Вт, приймаємо з табл.5.1(1,ст.443).
Деревообробне відділення
Для роботи середньої важкості при внутрішній температурі tв=16ºC - qя =128 Вт, tв=30.3ºC - qя =39 Вт.
Отже теплонадходження від людей у ТПР будуть рівними:
Qялюдей = 4*39=156 Вт.
в ХПР :
Qялюдей = 4*128=512 Вт.
Оскільки дані тепловиділення є порівняно малими їх величиною при підрахнку теплонадходжкнь в інших цехах нехтуємо.
7.3. Розрахунок теплонадходжень у приміщення цехів від працюючого обладнання
1. Деревообробне відділення
Тепловиділення від електродвигунів шліфувальних верстатів, Вт, визначаємо за формулою (4, 2.28, ст.28) :
Qел.дв=1000*N* kі*kз*kо*(1-ήд+kт*ήд), Вт,
у якій N- номінальна потужність електродвигуна, кВт; kі – коефіцієнт використання установочної потужності, kі =0,8; kз - коефіцієнт повноти завантаження двигуна, приймаємо kз=0,7; kо – коефіцієнт одночасності роботи двигунів, kо =0,5; ήд – ККД електродвигуна, ήд=0,84; kт – коефіцієнт коефіцієнт асиміляції тепла повітрям приміщення, kт=0,4.
Потужність електродвигуна фуговального верстату СФА-4 N=4,5 кВт, тоді:
Qел.дв=1000*4,5* 0,8*0,7*0,5*(1-0,84+0,4*0,84)=625 Вт.
Оскільки у цеху працює 2 таких верстати, то загальні тепловиділення від цього обладнання становлять: ∑Qел.дв=2*625=1250 Вт.
Також в цеху встановлений фрезерний верстат Ф-4, N=2,8 кВт, тоді:
Qел.дв=1000*2,8* 0,8*0,7*0,5*(1-0,84+0,4*0,84)=390 Вт.
Також в цеху встановлений фрезерний верстат з автоматичною ланцюговою зщірочкою ФА-4, N=7,2 кВт, тоді:
Qел.дв=1000*7,2* 0,8*0,7*0,5*(1-0,84+0,4*0,84)=1000 Вт.
В цеху встановлений кругло пильний верстат ЦА-2, N=6,0 кВт, тоді:
Qел.дв=1000*6,0* 0,8*0,7*0,5*(1-0,84+0,4*0,84)=830 Вт.
Оскільки у цеху працює 2 таких верстати, то загальні тепловиділення від цього обладнання становлять: ∑Qел.дв=2*830=1660 Вт.
В цеху встановлений шліфувально-стрічковий верстат з нерухомим столом ЩлНС-2, N=4,5 кВт, тоді:
Qел.дв=1000*4,5* 0,8*0,7*0,5*(1-0,84+0,4*0,84)=620 Вт.
Оскільки у цеху працює 2 таких верстати, то загальні тепловиділення від цього обладнання становлять: ∑Qел.дв=2*620=1240 Вт.
Також в цеху встановлений прирізний верстат з гусеничною подачею, N=4,5 кВт, тоді:
Qел.дв=1000*4,5* 0,8*0,7*0,5*(1-0,84+0,4*0,84)=620 Вт.
∑Qел.дв=1250+390+1000+1660+1240+620=6160 Вт.
2. Шліфувальне відділення.
Потужність електродвигуна плоскошліфувального верстату 312-Б N=2,8 кВт, тоді:
Qел.дв=1000*2,8* 0,8*0,7*0,5*(1-0,84+0,4*0,84)=390 Вт.
Оскільки у цеху працює 3 таких верстати, то загальні тепловиділення від цього обладнання становлять: ∑Qел.дв=3*390=1170 Вт.
Також у цеху встановлений три плоскошліфувальний станок СК-371, тепловиділення яких рахуємо:
Потужність електродвигуна плоскошліфувального верстату СК-371 N=10 кВт, тоді:
Qел.дв=1000*10* 0,8*0,7*0,5*(1-0,84+0,4*0,84)=1389 Вт.
Оскільки у цеху працює 3 таких верстати, то загальні тепловиділення від цього обладнання становлять: ∑Qел.дв=3*1389=4167 Вт.
Крім цього у цеху встановлено чотири універсальнихзаточних верстати ЗА-64, тепловиділення яких рахуємо:
Потужність електродвигуна цього верстату N=14 кВт, тоді:
Qел.дв=1000*14* 0,8*0,7*0,5*(1-0,84+0,4*0,84)=1940 Вт.
Оскільки у цеху працює 4 таких верстати, то загальні тепловиділення від цього обладнання становлять: ∑Qел.дв=4*1940=7760 Вт.
Звідси загальні тепловиділення у цеху від технологічного обладнання будуть дорівнювати :
∑Qел.дв=1170+4167+7760=13097 Вт.
3. Гальванічне відділення.
У гальванічному цеху теплавиділення від ванн будуть незначними завдяки оббудові стінок , тому їх величиною нехтуємо.
4. Зварювальне відділення.
Тепловиділення від одного електрозварювального поста, приймаємо Qзв.п=4640 Вт (13,ст.64),
Згідно завдання у цеху передбачено 9 зварювальних постів, приймаємо крім них ще до розрахунку 2 пости для зварювання великогабаритних деталей.
Тоді Qзв.п.=11*4640=51040 Вт.
5. Термічне відділення.
Для окремого технологічного обладнання встановленого в даному цеху тепловиділення приймаємо з таблиць (8, дод.4, ст.38):
піч нагрівна щілева мазутна ПНЩ-1 () – Qпечі= 39820 Вт; n=2 шт.
піч електрична камерна ПН-11-1 () – Qпечі= 4540 Вт; n=2 шт.
піч електрична ПН-44-1 () - Qпечі= 13960 Вт, n=1 шт.
піч електрична ПН-15-Г () - Qпечі= 5230 Вт, n=2 шт.
масляна ванна МБ-21 () – Qванни= 870 Вт, n=2 шт.
Тепловиділення від печі нагрівальної мазутної ПНЩ-1 визначаємо за методикою(13, ст.36) :
задаємося розмірами печі ахbxh – 3х2х2 м;
приймаємо температуру в печі – 1200 ºC (8, дод.1,ст.33).
Визначаємо кількість тепла, шо виділяється з поверхонь печі :
Qст=Fст*1/Rcт*(tп– tв ) Вт,
де Fст– плоша поверхонь печі (враховуючи склепіння), м2;
Fст =3*2+3*2+2*2=16 м2;
Rcт – термічний опір стінки печі (м2*ºC)/ Вт,
Rcт=1/άв+δ1/λ1+ δ2/λ2+1/άз (м2*ºC)/ Вт,
άв – коефіцієнт тепло сприйняття внутрішньої поверхні печі Вт/(м*ºК);
άв=38 Вт/(м*ºК); (13, ст.36)
άз - коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні печі Вт/(м*ºК);
άз = 17,4 Вт/(м*ºК); (13, ст.36)
δ1, δ2 – товщини шарів стінки печі відповідно із вогнетривкої магнезитової та звичайної цегли,м
приймемо δ1=0,25 м та δ2=0,38 м;
λ1, λ2 – коефіцієнти теплопровідності відповідно вогнетривкої та звичайної цегли Вт/(м*ºК);
λ1=(5,31+2,5*10-3*1000)*1,16=9,06 Вт/(м*ºК); -для магнезитової вогнетривкої цегли при γ=1600…1800 кг/м3 (13,табл.2.7 ст.37)
λ2=(0,72+0,5*10-3*400)*1,16=1,07 Вт/(м*ºК); -для звичайної червоної цегли при γ=1800…1900 кг/м3 (13,табл.2.7 ст.37)
Тоді:
Rcт=1/38+0,25/9,06+ 0,38/1,07+1/17,4=0,47 (м2*ºC)/ Вт,
Qст=16*1/0,47*(1200–30,3 ) =39820 Вт,
Знайдемо температуру на поверхні печі за формулою:
tпов= ºC;
Оскыльки температура на поверхны печы є достатньо високою, тому піч потрібно тепло ізолювати жорстким утеплювачем з мінеральної вати так щоб температура на поверхні печі не перевищувала 50ºC
Знаходимо потрібну товщину утеплювача виходячи із потрібного термічного опору стінки печі Rcт=3,2 (м2*ºC)/ Вт,;
Rcт=1/38+0,25/9,06+ 0,38/1,07+ δх /λх +1/17,4=1,45 (м2*ºC)/ Вт,
Звідси:
δх=(3,2-0,47)* λх=(3,2-0,47)*0,064=0,175=0,18 м
λх=0,064 Вт/(м*ºК); при γ=80 кг/м3 –коефіцієнт теплопровідності мінеральної вати.
Тоді:
Rcт=1/38+0,25/9,06+ 0,38/1,07+ 0,18 /0,064 +1/17,4=3,28 (м2*ºC)/ Вт,
Qст=16*1/3,28*(1200–30,3 ) =5710 Вт,
Знайдемо температуру на поверхні утепленої печі за формулою:
tпов= ºC;
Знайдемо питомий тепловий потік з 1 м2 поверхні печі
q= 1/3,28*(1200–30,3 ) =357 Вт/м2,
Знайдемо коефіцієнт тепловіддачі стінок печі:
άкбок – коефіцієнт конвекції з бокових поверхонь, Вт/(м2*ºC), визначаємо для вертикальних поверхонь за формулою (13, ст.38) :
άквер = 2,52*=2,52*= 5,24 ;
tпов, tв – температура стінок на поверхні печі та температура повітря у робочій зоні цеху, ºC.
Qквер=Fгвер*άквер*(tпов – tв )=10*5,24*(49-30,3)=980 Вт,
Аналогічно визначаємо кількість тепла, шо виділяється з горизонтальних поверхонь печі:
Qкгор=Fгор*άкгор*(tпов – tв )=6*6,76*(49-30,3)=760 Вт,
άкгор – коефіцієнт конвекції з горизонтальних поверхонь, Вт/(м2*ºC), визначаємо за формулою (13, ст.38) :
άкгор = 3,25*=3,25*= 6,76.
Сумарні конвективні тепловиділення обчислюємо:
Qкон= Qкгор+ Qкбок= 760+980= 1740 Вт.
Визначаємо променисті тепловиділення від поверхонь печі :
Qпр=Fп*qпр=16*106=1700 Вт,
де спр- приведений коефіцієнт взаємного опромінення, Вт/(м2*ºC), визначається за формулою (13, ст.38) : qпр= спр *=4,64*=106.
спр=4,64
Знаходимо тепловиділення від відкритого отвору печі за формулою (13, ст.40):
Qотв=Fотв*qотв*φотв* z /60=0,24*218046*0,5*15/60=6540 Вт,
де Fотв – плоша отвору печі, приймаємо, м2, 0,6х0,4 (8, дод.1,ст.33);
φотв – коефіцієнт діафрагмування, приймаємо 0,5 (13,рис.2.3, ст.40);
qотв – тепловипромінювання через 1 м2 площі отвору,Вт/м2, визначаємо за формулою6
qпр= спр *=4,64*=218046 Вт/м2;
z – середня за 1 годину кількість хвилин, протягом яких отвір відкритий.
Знаходимо тепловиділення від від закритого отвору печі за формулою :
Qотвз=0,5* Qотвв * z /60=0,5*6540*45/60=2450 Вт,
Загальні тепловиділення від печі будуть рівними:
∑ Qпечі = Qкон+ Qпр+ Qотвв+ Qотвз =1740+1700+6540+2450=12430 Вт.
Отриманий результат порівнюємо із результатом отриманим при розрахунку без утеплення стінок літератури 7. Визначаємо співвідношення порахованого та запропонованого значення загальних тепловиділень від печі :
=0,31,
отже при визначенні тепловиділень від інших печей прийматимемо лише 31% від даних, що наводяться у літературі 8.
Оскльки у даному цеху знаходяться дві таких пече, то тепловиділення будуть становити
2*∑ Qпечі = 2*12430=24860 Вт.
Для печей ПН-11-1 знаходимо тепловиділення наступним чином
∑ Qпечі =0,31* *n=0,31*4540*2 =2815 Вт.
де - загальні тепловиділення від печі, Вт, наведені в літературі 8;
n – кількість печей, встановлених у цеху.
Дляч нагрівальної печі ПН-44-1 знаходимо тепловиділення
∑ Qпечі =0,31* *n =0,31*13960*1 =4328 Вт.
Дляч нагрівальної печі ПН-15-Г знаходимо тепловиділення
∑ Qпечі =0,31* *n =0,31*5230*2 =3243 Вт.
Сумарні тепловиділення від обладнання, розташованого у цеху дорівнюють:
∑ Qобл =24860+2815+4328+3243+870*2=36986 Вт.
Далі складаємо тепловий баланс приміщень по явних тепло надлишках, який зводимо у таблицю 2
Тепловий баланс приміщень цехів Таблиця 2
№ п/п
Назва цеху
Об'єм цеху
Період року
Теплонадходження, Вт
Тепловтрати, Вт
Надлишки теплоти, Вт
Недостача теплоти, Вт
Теплона-пруженість приміщень, Вт/м3
від обладнання
від людей
від сонячної радіації
від фонового обігр.
Всього
через зовнішні захищення
інфільтраційні
Всього
м3
Qобл
Qлюд
Qсон.рад
Qзовн.зах
Qінф
Qвтр
Qнадл
Qнед
qянадл
1
2
3
4
5
6
7
9
10
11
12
13
14
15
1
Деревообробне відділення
1847
ТПР
6160
156
21390
-
27706
-
-
-
27706
-
15,0
tв= 30,3˚С
ХПР
6160
512
-
17476
24148
24342
-
24342
-
194
-
tв= 16˚С
2
Гальванічне відділення
1847
ТПР
-
21390
-
21390
-
-
-
21390
-
11,6
tв= 30,3˚С
ХПР
-
-
18373
18373
26904
-
26904
-
8531
-
tв= 18˚С
3
Зварювальний цех
1847
ТПР
51040
21390
-
72430
-
-
-
72430
-
39,2
tв= 30,3˚С
ХПР
51040
-
24020
75060
33459
-
33459
41600
-
22,5
tв= 16˚С
4
Термічний цех
9460
ТПР
36986
86310
-
123296
-
-
-
123296
-
13,0
tв= 30,3˚С
ХПР
36986
-
-
36986
95342
-
95342
-
58356
-
tв= 12˚С
5
Шліфувальне відділення
1847
ТПР
13097
21390
-
34487
-
-
-
34487
-
18,6
tв= 30,3˚С
Холодний
13097
-
22330
35427
31103
-
31103
4324
-
2,34
tв= 16˚С
8. Розрахунок систем місцевої вентиляції
Шліфувальне відділення.
Шліфувальні верстати оснащені локалізаторами, які закривають шліфувальні , полірувальні круги, а для переміщення пилевих частинок, які виділяються при технологічних операціях передбачені щілинні отвори.
Виписуємо із (8, табл.2, ст.7) характеристики точильних та шліфувальних верстатів: Таблиця 3
№ п/п
Назва і модель станка
К-ть облад-нання
Діаметр круга, мм
Встановл. потуж-ність, Nвст, кВт
К-ть повітря, що відсм. місц. вентиляцією
Швидк. повітря у всмокт. патрубку, м/с
Швидк. повітря у повітро-проводі, м/
Коеф. місц. опору
Теплови-ділення,
1
Плоскошліфувальний верстат СК-371
3
200
10
360(1,2=432
11
20
3
390
2
Плоскошліфувальний верстат 372-Б
3
350
2,8
360(1,2=432
8
15
3
1389
3
Універсальний заточний верстат ЗА-64
4
150
14
360(1,2=432
20
20
3
1940
=432*3+432*3+432*4=3888 .
2. Відділення деревообробного цеху
Деревообробні верстати оснащені локалізаторами.Характеристики і схеми локалізаторів зводимо у таблицю для обладнання згідно завдання.
Таблиця 4
№ п/п
Назва і тип обл.
К-ть обл.
Схема обл.
Lмін , м3/год
Vмін , м/с
(
Вид відхо-дів
Схема повітропроводів
К-ть аспірац. повітря, Gм,кг/год
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
Фрезерний верстат Ф-4
N=2,8 кВт
1
960
17
0,8
стужка
960*1,2=1152
2
Фугувальний верстат
СФА-4
N=4,5 кВт
2
1080
17
0,8/1,1
стужка
1080*1,2=1296
3
Фрезерний верстат з авто подачею з ланцюговою зірочкою
ФА-4
N=7,2 кВт
1
960
17
0,8
стужка
960*1,2=1152
7
Верстат круглопи-льний ЦА-2,
N=6,0 кВт
2
А 720
Б 720
15
15
1
1
тирса
тирса
720(1,2=
=864
720(1,2=
=864
8
Верстат шліфувально-стрічковий ЩлНС-2,
N=4,5 кВт
2
1800
14
1
пил
1800(1,2
=2160
9
Верстат прирізний з гусеничною подачею
N=4,5 кВт
1
840
15
1
тирса
840(1,2=
=1008
=1152+1296*2+1152+1728*2+1008=9360 .
3. Гальванічне відділення.
У цеху розташовано 20 ван, з них 2 сушильні.Для всіх ван,крім сушильних та гарячої промивки, приймаємо двосторонні смоки з горизонтальною щілиною. Ванни приймаємо нормалізованими, кількість повітря, що видаляється бортовими смоками розраховуємо згідно формул, наведених у 13 (с.101-108). Проведемо розрахунок ванни трвлення розміром В х L = 0,6х1,4м, в якій проводиться виделення з поверхні металу окалин, іржі та інших окисів в розчині з температурою tp = 60оС, що містить азотну кислоту. Місце будівництва – Донецьк. Розрахунковий період - теплий.
Рис. 1. Схема влаштування двобортового відсмоктувача з горизонтальною
щілиною всмоктування.
1- рівень борту ванни; 2-рівень дзеркала рідини.
Н – відстань від поверхні рідини у ванні до її борту, м
Приймаємо Н = 150мм = 0,15м;
Приймаємо
коефіцієнт врахування конструкції відсмоктувача К1=1,
коефіцієнт врахування рухомості повітря в приміщенні К2=1,2,
коефіцієнт врахування накриття зеркала розчину плаваючими тілами К3=0,75,
коефіцієнт врахування покриття зеркала розчину пінним шаром К4 =0,5 для двобортового відсмоктувача без піддуву , (13,табл.4.9,с.110).
3. Визначаємо за табл. 4.7 (13,с.109) коефіцієнт врахування температури електроліту К(t при різниці температур (t=tp-tр.з = 60 – 30,3 = 29,7оС для двобортового відсмоктувача.
К(t = 1,47.
4. Приймаємо за табл. 4.8 (13,с.110) коефіцієнт врахування токсичності речовин Кm , що виділяються з поверхні розчину у ванні для відсмоктувача без піддуву :
Кm = 1,6.
5. Визначаємо за формулою (13,с.101) витрату повітря, що витягається двобортовим відсмоктувачем
Аналогічно проводимо розрахунок решти ванн, результати якого заносимо в таблицю 5.
№ п/п
Назва ванни
Розміри LхВ, м
К-сть, шт
К∆t
Km
K1
K2
K3
K4
L, м³/год
∑L, м³/год
G, кг/год
L
В
1
В. ел. Хімічного обезжирювання
1.4
0.44
4
1.63
1.6
1
1.2
0.75
0.5
698
2791
3350
2
Ванна травлення
1.4
0.52
2
1.47
1.6
1
1.2
0.75
0.5
761
1522
1827
4
В. анодного зняття шламу
1.4
0.64
2
1
1.6
1
1.2
0.75
0.5
656
1312
1574
5
Ванна вловлення
1.4
0.72
2
1
1.6
1
1.2
0.75
0.5
750
1500
1800
6
Ванна відкалювання
1.4
0.54
2
1
1.6
1
1.2
0.75
0.5
541
1081
1297
7
Ванна оцинкування
1.4
0.56
2
1
1.6
1
1.2
0.75
0.5
563
1127
1352
11201
=11201 кг/год.
Також у гальванічному цеху встановлені 2 сушильні ванни витрата витяжного повітря в яких приймемо рівною 960 м3/год. =960*1,2=1152 кг/год,
Тоді загальна загальна витрата виті кального повітря із гальванічного цеху буде становити :
=11201+1152*2=13505 кг/год.
4. Зварювальне відділення.
Столи для проведення зварювальних робіт обладнуються панелями рівномірного всмоктування розміром 900х645 мм. Приймаємо, що всі панелі обладнані повітрообмежувальними стінками або знаходяться на певній відстані від стіни. Звідси, кількість повітря, що відсмоктується, приймаємо з табл.4.12 (с.114, 13) при швидкості всмоктування 3,5 м/с ,або розраховуємо
Fгаб=0,9*0,645=0,58 м2
Fж.п =0,58*0,23=0,133 м2
Lвідсм= Fж.п*v*3600= 0,133*3,5*3600=1676 м3/год;
Також приймаємо, що у цеху розміщені два столи для зварювання великогабаритних деталей, які обладнують лійкоподібними смоками. Приймемо кількість повітря,що відсмоктується одним лійкоподібним смоком Lвідсм=150 м3/год;
Тоді кількість повітря, що виділяється системою місцевої вентиляції, буде дорівнювати:
∑ Lвідсм=1676*9+150*2=15384 м3/год.
=15384*1,17=18000 ;
5.Термічний цех
В цеху розташовано 2 оливні ванни розміром 1,0х1,8м.Для цих ван, приймаємо двобортові смоки з горизонтальною щілиною, кількість повітря, що видаляється бортовими смоками приймаємо згідно( 13,табл..4.10. с.111). тобто 5500 м3/год на 1м2 зеркала ванни.
Витрата від однієї ванни буде становити Lв=5500*1,8=9900 м3/год;
Оскільки в цеху встановлені 2 ванни 9900*2=19800 м3/год;
Витрату повітря від зонтів –дашків при складанні повітряного балансу не враховуємо, оскільки вони працюють періодично.
9.Розрахунок кількості повітря, що подається через душуючий патрубок та його температури
Рис.3. Схема повітряного душу біля печі ПН-11-1.
На робочому майданчику діаметром dр = 1м біля відкритих дверцят печі ПН-11-1 на відстані l = 1,0 потрібно підтримати необхідну швидкість руху і температуру повітря. Місце будівництва – м. Донецьк.
Розрахунковий період – теплий. Температура в печі tпеч = 1200оС, розміри отвору печі: b1 = 0,6м і h1 = 0,4м, товщина стінки печі ( = 0,81м. Відстань від вихідного перерізу душуючого патрубка до робочого місця х = 1,5м. Необхідно визначити потрібну для душування витрату повітря і його температуру.
З таблиці 4.5 [1, с.72] приймаємо інтенсивність опромінення робочого місця для камерної печі : qр.м.=900 Вт/м2. Для душування робочого місця приймаємо поворотний душуючий патрубок ПДн. Для відповідної інтенсивності опромінення робочого місця, теплого періоду року та важкої категорії роботи з таблиці 4.23[13, с.137] приймаємо температуру та швидкість повітря на робочому місці:
tр= 19,6 ºC, vр= 1,8м/с.
Приймаємо адіабатне охолодження повітря, при якому температура на виході із повітророзподільника дорівнює t0= tза - ∆t1 +0,001р=25,3 -4,8+0,5=21 ºC.
Визначаємо розрахункову площу душувального патрубка [13, с.139]:
F0===0,36 м2,
де - температура повітря у робочій зоні, ºC ; х – відстань від душувального патрубка до робочого місця, м; n=3,2 – коефіцієнт зміни температури, приймаємо з таблиці 4.6 [1, с.75].
По отриманій площі приймаємо з таблиці 4.6 [1, с.75]. стандартний душувальний патрубок ПДн-5 з площою живого перерізу 0,36 м2.
Швидкість руху повітря на виході здушувальног патрубка, м/с, визначаємо за формулою [13, с139, ]: v0 = vр*х/ m* =(2*1,5)/(4,5*)=1,1 м/с,
де m – коефіцієнт зміни швидкості по осі струмини, приймаємо з таблиці 4.6 [1, с.75];
vр – нормована рухливість повітря на робочому місці, м/с, 4.6 [3, с.69].
Кількість повітря на один душуючий патрубок визначаємо за формулою 4.18 [3, с.69] : L0= 3600*F0* v0 = 3600*0,36*1,1=1426 м3/год.
кг/м3,
=1426*1,21=1725 кг/год.
10.Розрахунок повітряної завіси для гарячого цеху
Приймаємо отвір розсувних воріт розміром
Механічний приплив (повітряний душ) збалансований природною витяжкою
.
Температура суміші повітря, що проходить через відкритий отвір, приймаємо рівною нормованій температурі в районі воріт .
Центри фрамуги вікон розміщені на рівні центру прорізу воріт.Вентилятор завіси встановлений над підлозі прорізом воріт , тобто на відм.3,50 м.
Ворота бувають відкриті 10хв за 1год.
Завісу приймаємо шиберного типу бокову двосторонню.
Приймаємо значення відносної площі
(Fщ – площа вихідного отвору щілини) і відносної витрати ( - відношення витрати повітря завісою до витрати повітря, що проходить через отвір воріт при роботі завіси) (6,с.164). З табл.7.2 (6,с.164) для розсувних воріт знаходимо коефіцієнт витрати отвору воріт при роботі завіси, значення якого залежить від
типу і конструкції завіси, виду отвору і відносної витрати , .
Розрахункове значення відстані по вертикалі від центру отвору, обладнаного завісою, до рівня однакових тисків зовні і всередині будинку (висота нейтральної зони) знаходимо за формулою табл.4.27(13,с.146)
Де Lпвік, Lпліхт – довжина притулів фрамуг вікон та ліхтаря.
h1- выдстань від середини дверей до середини припікального отвору,м
hв- відстань від нейтральної зони до витяжних отворів,м
hп- відстань від нейтральної зони до притікальних отворів,м
Оскільки в даному термічному цеху є наявні два яруси вікон, то забезпечуємо аерацію цеху через них, без світло аераційного ліхтаря тоді:
м;
Розрахункова різниця тисків за формулою на рівні отвору, обладнаного завісою:
.Па
4. Загальну витрату повітря завісою визначаємо за формулою :
5. Температуру повітря завіси знаходимо за формулою (4.7) (6,с.65):
,
де: - відношення кількості теплоти, що витрачається з повітрям, яке виходить через відкритий отвір назовні, до теплової потужності калориферів визначаємо з графіка на рис. 7.3 (6,с.166).
6. Теплову потужність калориферів повітряно-теплової завіси визначаємо за формулою :
;
.Вт;
7. Визначаємо ширину щілини повітророзподільника
===0,075 м.
8. Визначаємо швидкість повітряного потоку на виході із щілини повітророзподільника
===14,8 м/с <25 м/с
9. Визначаємо втрати тиску в повітророзподільнику завіси:
∆р=ξ*(*2)/2=2*(1,16*14,82)/2=254 Па.
Повітряна завіса гарячого цеху складається з двох повітророзподільників, розташованих по праву і ліву сторони від воріт.
По продуктивності однієї установки приймаємо вентагрегат , що складається з відцентрового вентилятора Ц4-70 №10, з електродвигуном А10-3, N = 7,5кВт, п = 670 об/хв. і 2-х калориферів КВБ-10.
11. Визначення продуктивності загальнообмінної вентиляції в цехах
1.Шліфувальне відділення .
Теплий період року.
Визначаємо температуру припливного повітря внаслідок його підігрівання у вентиляторі та повітропроводах.
- температура притікального повітря.
температура витікального повітря, ºC, визначаємо за формулою
= +=25,8+=34,8 ºC.
кг/год;
кг/м3;
. кг/м3;
кг/год;
кг/м3;
м3/год.
Кратність повітрообміну шліфувального відділення в ТПР становитиме:
К 1/год;
Холодний період року.
==3888 .
Знаходимо температуру припливного повітря:
=-=16 - =12,0 ºC.
.
Кратність повітрообміну шліфувального відділення в ХПР становитиме:
К
Деревообробне відділення.
Теплий період року.
- температура приікального повітря.
температура витікального повітря, ºC, визначаємо за формулою
= +=25,8+=30,8 ºC.
В ТПР передбачаємо додаткову витяжну та припливну вентиляцію через відкриті фрамуги вікон і в приміщенні підтримуємо нульовий баланс по повітрю.
;
;
.
;
;...
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора