Термические цеха. В настоящее время в металлургической и машиностроительной промышленности широко внедряют системы автоматического управления различными процессами, в частности, металлургическими печами и нагревательными устройствами

Термическая обработка металла предназначена для повышения некоторых важных его свойств - твердости, износостойкости и др.

С этой целью изделие, изготовленное из металла, подвергается специальной термической обработке, которая в зависимости от технической задачи может проводиться различными способами. Нагрев производится в печах и ваннах до различных температур высоких (до 1300°) и низких (100-500°). Применяется быстрый нагрев с последующим быстрым охлаждением (закалка) и медленный нагрев с медленным охлаждением (отпуск). Нагрев и охлаждение могут происходить в различных средах.

При нагревании в твердых порошкообразных средах, например, древесном угле с примесью соды, в поверхностный слой металла вводится углерод (цементация в твердом карбюризаторе).

Нагрев и отпуск в жидких средах обеспечивают большую равномерность. С этой целью для нагрева металла применяются различные ванны - с расплавленным свинцом, расплавленными солями, масляные ванны. При жидкой карбюризации в ваннах с цианистыми солями в поверхностный слой металла вводится циан (цианирование). Наконец, введение в поверхность металла азота (азотирование) производится в специальных печах в потоке аммиака.

Для поверхностного нагрева металла в последнее время начали широко применяться машинные и ламповые генераторы токов высокой частоты.

Наиболее вредными участками термического производства являются участки цианирования и закалки в свинцовых ваннах, где наряду с выделением в воздух в разных количествах паров свинца и цианистого водорода происходит загрязнение кожных покровов цианистыми соединениями и свинцом, что может привести к профессиональным отравлениям, особенно свинцом.

В термических цехах возможно выделение паров углеводородов от масляных ванн, небольших количеств аммиака при нитровании. Концентрация этих веществ в воздухе при эффективных вентиляционных устройствах обычно ниже предельно допустимых.

Наряду с этим вследствие значительных тепловыделений от печей и нагретых деталей в термических цехах, особенно при обработке крупных деталей, в летнее время создаются неблагоприятные метеорологические условия.

Из мероприятий оздоровительного характера для термических цехов наибольшее значение имеют меры профилактики отравления свинцом и цианистыми солями. С этой целью цианистые и свинцовые ванны должны быть обеспечены эффективной местной вытяжной вентиляцией в виде бортового отсоса (см. главу XIV). Большое значение имеет соблюдение правил обращения с токсическими веществами и правил личной гигиены.

Для удаления избытков тепла и защиты от облучения в этих цехах необходимо провести те же мероприятия, что и в кузницах.

В улучшении условий труда большое гигиеническое значение имеет применение очищенного генераторного или природного газа для обогрева печей. Для предупреждения вредного влияния электромагнитных полей высоких частот при закалке токами высокой частоты необходима экранировка (см. главу IV).

Архитектурно-строительный факультет

Кафедра теплогазоснабжения вентиляции и гидромеханики

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Вентиляция»

Пояснительная записка

Введение. 5

Расчётные параметры.. 6

1.1. Параметры наружного воздуха……………………………………………………4

1.2. Параметры внутреннего воздуха. 6

Краткое описание технологического процесса. 6
Выбор теплоносителя и его параметров для систем отопления и вентиляции. 7
Выбор ограждающих конструкций. 7
Тепловлажностный режим в цехе. 9

5.1. Определение тепловых потерь в цехе. 9

5.1.1. Потери теплоты через ограждающие конструкции цеха. 9

5.1.2. Потери теплоты на нагрев поступающих материалов. 9

5.1.3. Потери теплоты на нагрев транспорта. 10

5.1.4. Потери теплоты на нагрев врывающегося холодного воздуха. 10

5.2. Определение тепловыделений в цехе. 12

5.2.1. Поступление теплоты от людей. 12

5.2.2. Поступление теплоты солнечной радиации через ограждения. 12

5.2.3. Поступление теплоты от источников освещения. 13

5.2.4. Поступление теплоты от нагретых (остывающих) материалов. 14

5.2.6. Поступление теплоты от оборудования. 15

5.3. Влаговыделения в помещении. 16

5.3.1. Поступления от людей. 16

5.3.2. Поступления от оборудования. 16

Расчёт количества выделяющихся вредностей в цехе и выбор. 17

методов их удаления. 17

Расчет местных отсосов. 18
Расчёт воздушного душирования. 19

9.Расчёт общеобменной приточной и вытяжной вентиляции и определение параметров и количества приточного воздуха для тёплого, переходного и холодного периодов в цехе. 22

Расчёт аэрации и составление воздушного баланса. 26
Расчёт систем воздухораспределения. 28

12.Определение мероприятий по защите атмосферного воздуха. 30

13.Аэродинамический расчет воздуховодов. 31

13.1. Подбор жалюзийных решеток в воздухозаборном окне. 31

15 .Мероприятия по обеспечению требований пожаробезопасности. 34

16.Мероприятия по защите калориферов от замораживания. 35

Автоматизация. 35

18.Мероприятия по борьбе с шумом и вибрацией вентиляционных установок. 35

Список литературы.. 36

Приложения. 35

Введение

Цель данного курсового проекта разработать системы отопления и вентиляции производственного здания, термического цеха в г.Новокузнецк.

В данном проекте представлены: определение расчетных параметров внутреннего и наружного воздуха; принципиальный выбор системы вентиляции, обслуживающей здание; расчет количества вредностей, выделяемых в цехе; расчет местных отсосов от оборудования предприятия; расчет душирования рабочих мест; тепловой, влажностный, а также воздушный баланс здания; аэродинамический расчет систем вентиляции; подбор оборудования; акустический расчет; мероприятия по охране труда и пожарной безопасности.

Расчётные параметры.

1.1. Параметры наружного воздуха.

Исходные данные:

Пункт строительства - г. Новокузнецк; объект строительства - термический цех; По прил. 8 находим нужные параметры для г.Новокузнецк и заносим в табл. 1.

Таблица 1 - Расчётные параметры наружного воздуха.

Расчётный период года	Расчётная географическая широта, °С.Ш.	Барометрическое давление, гПа	Параметр А Обеспеченность 0,92			Параметр Б Обеспеченность 0,92
Расчётный период года	Расчётная географическая широта, °С.Ш.	Барометрическое давление, гПа	Температура воздуха, °С	Удельная энтальпия, кДж/кг	Подвижность воздуха, м/с	Температура воздуха, °С	Удельная энтальпия, кДж/кг	Подвижность воздуха, м/с

холодный
переходный

1.2. Параметры внутреннего воздуха.

Системой вентиляции поддерживаются допустимые параметры воздуха.

По прил. В температуру внутреннего воздуха на всех рабочих местах в тёплый период принимаем на 4°С выше, чем температура наружного воздуха параметры A, t B =29,6 °С; относительная влажность воздуха не более 65 %; скорость движения воздуха не более 0,5 м/с. В холодный и переходный период на постоянных местах - t B =15°C; относительная влажность воздуха не более 65 %; скорость движения воздуха не более 0,3 м/с.

Краткое описание технологического процесса.

Главная цель термической обработки изделий (заготовок, деталей, узлов), поступающих в термический цех, состоит в получении необходимых физических свойств материала.

Процесс термической обработки изделий включает следующие этапы:

Нагрев до требуемой температуры с заданной или не устанавливаемой по величине скоростью подъёма температуры металла;
Выдержка при заданной температуре;
Охлаждение с заданной или произвольной (обычно с максимально возможной) скоростью снижения температуры:

Основные термические процессы: отжиг разных видов (камерные печи), нормализация (камерные печи), закалка (камерные печи), отпуск (камерные печи), цементация(камерные печи, шахтные печи), нитроцементация (камерные печи, шахтные печи), азотирование (шахтные печи), цианирование (соляная ванна) и пр.

К вспомогательным операциям технологического процесса термической обработки относятся промывка деталей в масле, очистка от окалины, травление, правка.

Основные операции в процессе закалки: загрузка в печь, нагрев, выдержка при постоянной температуре, охлаждение в воде или в масле.

Выбор теплоносителя и его параметров для систем отопления и вентиляции.

Выбор системы отопления, параметров теплоносителя и вида отопительных приборов осуществляется по обязательному прил. Б ; температура теплоносителя Т1/Т2=130-70 °С для систем отопления и вентиляции

Выбор ограждающих конструкций .

1.Наружная стена:

Требуемое термическое сопротивление теплопередаче согласно СНиП 23-02-2003 по санитарно-гигиеническим требованиям:

(м 2 *°С)/Вт

∆t н - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл.5 ,°С;

α в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по табл.7 , Вт/(м *°С).

Вт/(м 2 *°С).

Приведенное термическое сопротивление теплопередаче согласно по требованиям энергосбережения:

(м 2 *°С)/Вт.

для дальнейших расчетов принимаем (м 2 *°С)/Вт. Вт/(м *°С)

Пол в помещении выполнен на грунте. Определение приведенного сопротивления теплопередаче ограждений, контактирующих с грунтом, осуществляется по следующей методике.

Для этого ограждения, контактирующие с грунтом (А; j = 864 м"), разбиваются на зоны шириной 2 м, начиная от верха наружных стен подвала, контактирующих с грунтом.

Площади зон и их сопротивления теплопередаче А fi ,м 2 R 0 i м 2 *°С/Вт

Зона I 264 2,1

Зона II 208 4,3

Зона III 184 8,6

Зона IV...................... 208 14,2

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждений по грунту равно

864/(264/2,1 + 208/4,3 + 184/8,6 + 208/14,2) = 4,11 (м 2 *°С)/Вт

Окна:

Приведенное термическое сопротивление теплопередаче окон согласно СНиП 23-02- 2003:

0,000025*5640+0,2 = 0,34 (м 2 *°С)/Вт

По СП 23-101-2004 табл. 5 подбираем двойное остекление в раздельных стальных

переплётах (=0,34 (м 2 *°С)/Вт). Коэффициент теплопередачи:

Вт/(м 2 -°С)

Перекрытие чердачное:

Требуемое термическое сопротивление теплопередаче согласно СНиП 23-02-2003:

где n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по табл.6 ;

Нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл.5 , °С;

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по табл.7 , Вт/(м·°С).

Приведенное термическое сопротивление теплопередаче покрытий согласно СНиП 23- 02-2003:

(м 2 -°С)/Вт

для дальнейших расчетов принимаем (м 2 *°С)/Вт.

4.1 Проверка возможности конденсации водяных паров на

внутренней поверхности стены.

Определяем температуру внутренней поверхности для материала без теплопроводных включений:

(м 2 *°С)/Вт.

Вт/(м 2 *°С).

Вычисляем действительную упругость водяных паров е:

50% (СНиП 23-02-2003 табл.1),

Рассчитываем температуру точки росы:

20,1 - (5,75 - 0,00206 · е)²,

20,1 - (5,75 - 0,00206·614)²=0,01 ≈0°С

Таким образом, конденсация влаги на внутренней поверхности стены происходить не будет, так как выполняются условия, т.е. 7,5 > 0 .

Тепловлажностный режим в цехе.

5.1. Определение тепловых потерь в цехе.

5.1.1. Потери теплоты через ограждающие конструкции цеха.

Объём здания по наружным измерениям:

V H = 42,5* 24,5*10,9 = 11350м 3

По формуле 8.19 теплопотери помещения при дежурном отоплении:

где q - удельная тепловая характеристика здания, q = 0,3 ккал/(м 3 °С ч);

V H - объём здания по внешнему обмеру, м 3 ;

t в - температура внутреннего воздуха, °С;

t H - температура наружного воздуха, °С;

a - коэффициент учёта района строительства здания:

а = 0,54+22/(t B -t H) = 0,54+22/(15-(-36)) =0,97

0,97*0,3*1,163*11350*(15-(-36)) =195900 Вт

где q - удельная тепловая характеристика здания,

q = 1,25 ккал/(м 3 .°С.ч);

0,97 . 1.25 . 1,163 . 11350 . (l 5 - (- 36)) = 816260 Вт

195900+816260=1012160 Вт

5.1.2. Потери теплоты на нагрев поступающих материалов.

Потери теплоты на нагрев поступающих материалов определяются по формуле:

G M - масса поступающих материалов (сталь), 3000 кг/ч (по заданию);

с м - удельная теплоёмкость стали, принимается по табл.2.5 , кДж/(кг·°С); t B - температура внутреннего воздуха, °С;

t M - температура материала, для металла t M =t H , °С;

Коэффициент, учитывающий интенсивность поглощения теплоты по времени, = 0,5.

В холодный период:

Q M = 0,28*3000* 0,481 *(15-(-36))*0,5 = 10300 Вт

В переходный период:

Q M = 0,28*3000 *0,481 *(15-10)*0,5 = 1010 Вт

5.1.3. Потери теплоты на нагрев транспорта.

Потери теплоты на нагрев транспорта определяется по формуле:

q - расход теплоты на нагрев «Газ-53», принимается по табл.2.34 , МДж/ч;

τ - время пребывания машины в цехе, мин.

В холодный период:

В переходный период:

5.1.4. Потери теплоты на нагрев врывающегося холодного воздуха.

Потери теплоты на нагрев врывающегося холодного воздуха компенсируются тепловой завесой шиберного типа периодического действия с двусторонним выпуском воздуха.

Расчёт тепловой завесы проводят в следующей последовательности по методике, изложенной в :

Общий расход воздуха завесы:

0,25 - коэффициент расхода проема при работе завесы для раздвижных ворот.

Разность давлений, Па.

4,9 + 5 = 9,9 Па

0,2-поправочный коэффициент на ветровое давление.

9,8 . (ρ н -ρ в) = 9,8 . 2(1,48 -1,23) = 4,9 Па

ρ СМ -плотность смеси подаваемого завесой и наружного воздуха при

12°С,кг/м 3

кг/м 3 , кг/м 3 , кг/м 3 .

Устанавливаем завесу типа ЗВТ3-5 и ЗВТ6-5 с расходом воздуха 52400кг/ч.

Температура воздуха завесы: °С

Отношение теряемой теплоты.

Тепловая мощность калориферов завесы:

Дополнительные потери теплоты, которые необходимо учесть в тепловом балансе помещения за счёт несовпадения температуры воздуха в зоне ворот (t CM) и в рабочей зоне помещения (t B):

где n - продолжительность открывания проёма, n = 30 мин (по заданию).

Q=437230+36870=474100 Вт

Подбор калорифера:

Вариант калориферной Установки
КСК4 11-02ХЛЗБ №11
Общее число калориферов в установке
Число рядов в установке по воздуху
Количество калориферов в одном ряду
Число колонок в ряду установки
Число контуров теплоносителя
Число калориферов в контуре
Число присоед. паралллельно в контуре
Число присоед. последовательно -"-
Скорость теплоносителя м/сек
Массовая скорость воздуха Кг/(м2.сек)
Поверхность нагрева м2
Процент запаса поверхности нагрева %
Температура теплоносителя начальная °C
Температура теплоносителя конечная °C
Температура воздуха начальная °C
Температура воздуха конечная °C
Сопротивление по теплоносителю кПа
Сопротивление по воздуху Па
Масса установки нагрева воздуха Кг
Количество потребляемого тепла Квт/час
Количество обрабатываемого возд.Кг/час

По каталогу «Veza» подбираем вентилятор GXНB-5-071 сх.7 двиг. А132М4 максимальный расход - L max =50000 м 3 /ч; максимальное давление - Р m ах =518 Па; частота вращения n в = 1440 об/мин; установленная мощность N = 11 кВт, КПД=79 %, М=1292 кг.

5.2. Определение тепловыделений в цехе.

5.2.1. Поступление теплоты от людей.

Общее количество тепла от людей:

где - количество тепла, выделяемого одним человеком, принимается по табл.2.2 , Вт/чел.;

n - количество людей, находящихся в помещении, n=20 чел. (по заданию).

При °С При °С

5.2.2. Поступление теплоты солнечной радиации через ограждения.

а) Количество теплоты, поступающей в помещение в каждый час расчётных суток через заполнение световых проёмов:

обращенных на север площадью F n =4·3,9·3+4·3,9·1,5=70,2 м 2 ;

обращённых на юг площадью F n =5·3,9·3+5·3,9·1,5=87,75 м 2:

где, - теплопоступления от солнечной радиации, для вертикального заполнения световых проёмов:

где, - количество теплоты соответственно прямой и рассеянной солнечной радиации, поступающей в помещение в каждый час расчетных через остекление, Вт/м², принимаемое по табл.2.3 ;

Коэффициент инсоляции для вертикального заполнения световых проёмов, =1;

Коэффициент облучения, =1:

Коэффициент относительного проникания солнечной радиации через заполнение светового проёма, отличающееся от обычного одинарного остекления, принимаемого по табл.2.4

τ2 - коэффициент, учитывающий затенение светового проёма переплётами, принимаемый по табл.2.5 .

q пт - теплопоступления, обусловленные теплопередачей:

г.Новокузнецк (52 °с.ш.). Вертикальное заполнение светового проёма ориентировано на север и юг, переплёт стальной раздельный, двойное остекление с обычными стёклами толщиной 4 мм.

Согласно табл.2.3 максимальные теплопоступления в помещение наблюдаются с 11 до 12 ч с южной стороны, для которой: =344 Вт/м 2 ; = 91 Вт/м 2 ; Другие исходные данные по табл. 2.4 и 2.5 : к отн =0,8; τ2=0,6;

Южная сторона:

F n = 87,75 м 2 (табл. 2.10 ).

q np =(344·1 +91·1) ·0,8·0,6 = 209 Вт/м 2

q пт =0 Вт/м 2

Q n =(209) ·87,75=18340 Вт

Северная сторона:

F n = 105,3 м 2 (табл. 2.10 ).

0 Вт/м 2 ; = 65 Вт/м 2

q np =(0·l+65·l) ·0,8·0,6 = 31 Вт/м 2

q n т =0Вт/м 2

Q n =(31) ·70,2=2180 Вт

ΣQ n =18340+2180=20520 Вт.

5.2.3. Поступление теплоты от источников освещения.

Поступление теплоты от источников освещения определяется по формуле:

где: Е - освещённость рабочих поверхностей, лк, принимается по , Е=150 лк;

F - площадь пола помещения, м 2 ;

q осв -удельные тепловыделения от люминесцентных ламп прямого света, принимается по табл.3.4 ;

η о c в - доля теплоты, поступающей в помещение, принимается по , η о c в =0,41.

Q осв =150·41,5·23,5·0,067·0,41=3550 Вт

5.2.4. Поступление теплоты от нагретых (остывающих) материалов.

Поступление теплоты от нагретых материалов определяют по формуле:

Масса металла, кг/ч (по заданию):

В = 0,5 - коэффициент, учитывающий интенсивность выделения тепла во времени;

t м - температура остывающего металла, °С (по заданию);

n- количество печей, шт;

Теплоемкость металла в зависимости от температуры:

где: а,b - коэффициенты, зависящие от вещества табл. 2.17 , для металла а=0,46, b = 0,000193

Теплоемкость металла для температуры 400°С:

с м = 0,46 + 0,000193(273+400) = 0,589 кДж/(кг °С)

Теплоемкость металла для температуры 350°С:

с м = 0,46 + 0,000193(273+350) = 0,580 кДж/(кг °С)

Теплоемкость металла для температуры 520°С:

с м = 0,46 + 0,000193(273+520) = 0,613 кДж/(кг °С)

а) металл из электропечи камерной СН3-8.16.5/10:

теплый период:

Q м =0,28·590·0,589· (400-27) ·2·0,5=36294 Вт

переходный и холодный период:

Q м =0,28·590·0,589· (400-15) ·2·0,5= 37462 Вт

б) металл из электропечи камерной С0-3.6.2/10(15):

теплый период:

Q м =0,28·400·0,580· (350-27) ·2·0,5= 20982 Вт

переходный и холодный период

Q м =0,28·400·0,580· (350-15) ·2·0,5=21762 Вт

в) металл из электропечи шахтной США-8.24/6:

теплый период:

Q м =0,28·380·0,613· (520-27) ·2·0,5=32155 Вт

переходный и холодный период

Q м =0,28·380·0,613· (520-15) ·2·0,5=32938 Вт

Суммарные поступления теплоты от нагретых материалов

теплый период

ΣQ м = 89431 Вт

переходный и холодный периоды

ΣQ м = 92162 Вт

5.2.5. Поступление теплоты от системы дежурного отопления.

Количество теплоты, поступающей от системы дежурного отопления в рабочее время, определяем из соотношения, используя формулу :

n=0,3 - для нагревательных приборов - регистров, принимается по табл.9.1 .

5.2.6. Поступление теплоты от оборудования.

Тепловыделения от электропечей подсчитывают по их установочной мощности:

где: N - установочная мощность печи, кВт.

К ЭП - коэффициент, который учитывает долю теплоты, поступающей в цех, принимается по табл.2.10 .

Электропечь камерная СН3-8.16.5/10.

N=70 кВт, п=2 шт, К ЭП =0,47.

Q ЭП =1000·70·0,47·2=65800 Вт.

Электропечь камерная СН0-3.6.2/10(15).

N=15 кВт, п=1 шт, К ЭП =0,47.

Q ЭП =1000·15·0,47·1=7050 Вт.

Электропечь шахтная США-8.24/6.

N=60 кВт, п=2 шт, К ЭП =0,45.

Q ЭП = 1000·60·0,45·2=54000 Вт.

4.Электрованна соляная СВС-4.8.4/9.

N=120,5 кВт, п=2 шт, К ЭП =0,3.

Q ЭП = 1000·120,5·0,3·2=72300 Вт.

5.Машина моечная САМ2.00.000.

N Д B =10 кВт, п=1 шт, η дв =0,70.

КПД электродвигателя;

Q ЭП = 1000·10(1-0,6·0,7+0,6·0,7) ·0,5·1=5000 Вт.

6.Дробеструйная установка 44612

N Д B =0,2 кВт, п=1 шт, η дв =0,70.

Тепловыделения от электродвигателей работающего оборудования:

0,6 - коэффициент полноты загрузки электродвигателя.

0,5 - коэффициент спроса на электроэнергию.

1 - коэффициент перехода теплоты в помещение.

КПД электродвигателя;

Q ЭП = 1000·0,2(1-0,6·0,7+0,6·0,7) ·0,5·1=100 Вт.

ΣQ=204250 Вт.

5.3. Влаговыделения в помещении.

5.3.1. Поступления от людей.

Общее количество влаги от людей:

где W л - количество влаги, выделяемой одним человеком, табл.2.2 , Вт/ч;

n - количество людей, находящихся в помещении, п=20 чел. (по заданию).

При =29,6 °С: При =15 °С:

5.3.2. Поступления от оборудования.

Интенсивность влаговыделения:

а - фактор гравитационной подвижности окружающего воздуха при температуре помещения, принимается табл.2.26 .

V=0,25 м/с - скорость движения воздуха над поверхностью воды.

Р 1 - давление водяных паров, содержащихся в воздухе помещения, кПа, табл. 2.27 .

Р 2 - давление водяных паров, насыщающих воздух помещения, кПа, табл. 2.27 .

F - площадь поверхности воды, м 2

Бак водяной F=1,0 м 2 .

ТП: а=0,383, Р 1 =3,46кПа, Р 2 =70,1кПа, Р Б =99кПа.

ХП: а=0,383, Р 1 =1,71кПа, Р 2 =70,1кПа, Р Б =99кПа.

Расчет теплового баланса сведем в таблицу 1.

Период года

Теплопоступления, кВт

Теплопотери, кВт

от солнечной радиации

от оборудования

от остывающих материалов

от освещения

от дежурного отопления

через ограждающие конструкции

на нагрев материалов

на нагрев транспорта

Влаговыделе-ния, кг/ч

Расчёт количества выделяющихся вредностей в цехе и выбор

методов их удаления.

При выборе методов борьбы с выделяющимися вредностями должна применяться локализующая вентиляция.

По заданию заданы вредности и способы их удаления:

Наименование оборудования	Вредности	Тип местного отсоса
Камерная электропечь CH3- 8.16.5/10	углерода оксид 60 г/ч	зонт-козырек
Камерная электропечь CH0- 3.6.2/10(15)	углерода оксид 11 г/ч	зонт-козырек
Электропечь шахтная США- 8.24/6	углерода оксид 20 г/ч аммиак 170 г/ч	кольцевой отсос
Электрованна соляная СВС- 4.8.4/9	Водорода-хлорид 26 г/ч Бария хлорид 30 г/ч Натрия-хлорид 10 г/ч	встроенный отсос
Машина моечная САМ2.00.000		встроенный отсос
Бак закалочный масляный	масло минеральное 22,5 г/ч	двусторонний бортовой отсос
Бак водяной		двусторонний бортовой отсос
Дробеструйная камера Модель 44612	чугун в смеси с электрокорундом 36 г/ч	встроенный отсос

Расчет местных отсосов.

Поз. 2 по АЗ-1014 - 2шт (камерная электропечь СН3-8.16.5/10).

В камерной электропечи СН3-8.16.5/10 согласно устанавливается зонт-козырек над загрузочным окном(рис.1) с рабочим проемом 1750x900 мм, скоростью движения воздуха в нем 0,51 м/с и температурой удаляемого воздуха 45 °С. Количествово удаляемого воздуха принимаем для одной печи: L=2900*2=5800 м 3 /ч.

Поз. 6 по АЗ-1014 -1шт (камерная электропечь СН0-3.6.2/10П5). В камерной электропечи СНО-3.6.2/10(15) согласно устанавливается зонт-козырек над загрузочным окном (рис. 1) с рабочим проемом 1000x400 мм, скоростью движения воздуха в нем 0,63 м/с и температурой удаляемого воздуха 36 °С. Кол-во удаляемого воздуха принимаем для двух печей: L=900 м 3 /ч

Поз. 11 по АЗ-1014 - 2шт (шахтная электропечь США-8.24/6).

В шахтной электропечи США-8.24/6 согласно устанавливается кольцевой отсос (рис. 2) с рабочим проемом 1800x100 мм, скоростью движения воздуха в нем 9,7 м/с и температурой удаляемого воздуха 60 °С. Количество удаляемого воздуха принимаем для двух печей: L=6300x2=12600 м 3 /ч. Устанавливаем зонт- воронку над факелом дожита с рабочим

проемом 300мм, скоростью движения воздуха в нем 1,19 м/с и температурой удаляемого воздуха 120 °С. Кол-во удаляемого воздуха принимаем для двух печей: L=300x2=600 м 3 /ч.

Поз.4 -1 шт. (машина моечная САМ2.00.000)

В моечной машине согласно устанавливается зонт над загрузочным окном с проемом 1100x500 мм, скоростью движения воздуха в нем 0,66 м/с и температурой удаляемого воздуха 25 °С. Кол-во удаляемого воздуха принимаем:

L=1300 м 3 /ч.

Поз. 3 по АЗ-1014 - 2шт (электрованна соляная СВС-4.8.4/9).

В электрованне соляной СВС-4.8.4/9согласно устанавливается двусторонний

бортовой отсос (рис.3) с рабочим проемом 1200x100 мм, скоростью движения воздуха в нем 1,4 м/с и температурой удаляемого воздуха 41 °С. Кол-во удаляемого воздуха

принимаем

для двух ванн: L=600x2x2=2400 м 3 /ч.

Поз. 10 по АЗ-1014 - 3шт (бак закалочный масляный 800x1000x800).

В баке закалочном масляном согласно устанавливается двусторонний бортовой отсос (рис. 3) с рабочим проемом 1000x100 мм, скоростью движения воздуха в нем 3,5 м/с и температурой удаляемого воздуха 30 °С. Кол-во удаляемого воздуха принимаем для двух баков: L=1250x3x2=6000 м 3 /ч.

Поз. 9 по АЗ-1014 — 2шт (бак закалочный водяной).

В баке закалочном водяном согласно устанавливается двусторонний бортовой отсос (рис. 3) с рабочим проемом 500 мм и температурой удаляемого воздуха 30 °С. Кол-во удаляемого воздуха принимаем для двух баков:

L=6000х2=12000 м 3 /ч.

Поз. по АЗ- 1014	Оборудование	Количество удаляемого воздуха, м 3 /ч
	Камерная электропечь СН3-8.16.5/10
	Камерная электропечь CH3- 3.6.2/10(15)
	Шахтная электропечь США-8.24/6
	Электрованная соляная СВС-4.8.4/9
	Машина моечная САМ2.00.000
	Бак закалочный масляный
	Бак водяной

Расчёт воздушного душирования.

Расчёт ведётся по и .

Интенсивность теплового облучения рабочих мест:

q=Q/(n-F o 6), Вт/м 2

Q - тепловыделения от оборудования в тёплый период, Вт;

n - количество единиц оборудования, шт;

F об - площадь поверхности оборудования, м 2 .

а) Камерная электропечь СН3-8.16.5/10:

Q=65800 Вт, п=2 шт, АхВхН об = 1,6x2,4x2,8 м, рабочий проем 0,85x0,4м.

F o6 = 1,6x4,2x2+1,6x2,8x2+2,4x2,8x2-0,85x0,4=29,7 м 2

q=65800/(2*29,7)= 1108 Вт/м 2

б) Камерная электропечь СН0-3.6.2/10(15):

Q=14100 Вт, п=1 шт, АхВхН 0 б = 1,55x1,19x1,56 м, рабочий проем 0,8x0,4 м. F o 6 = 1,55x1,19x2+1,55x1,56x2+1,19x1,56x2-0,8x0,4=11,1 м 2

q=l4100/11,1= 1270 Вт/м 2

в) Электрованная соляная СВС-4.8.4/9:

Q=72300 Вт, п=2 шт, АхВхНоб^ 1,62x2,72x1,8 м, рабочий проем 0,4x0,5 м м.

F o6 = 1,62x2,72x2+1,62x1,8x2+2,72x1,8x2-0,4x0,5=23.7 м 2

q=72300/(2*23,7)= 1525 Вт/м 2

г) Шахтная электропечь США-8.24/6:

Q=144600 Вт, п=2 шт, АхВхН об = 1,1x2,5x1,8 м, рабочий проем 0,6х0,6 м F o 6 = 1,1x2,5x2+1,1x1,8x2+1,8x2,5x2-0,6*0,6=18 м 2

q=144600/(2*18)= 2008 Вт/м 2

Определим требуемый для душирования расход воздуха, типоразмеры воздухораспределителей.

Выбираем нормируемую температуру и нормируемую скорость по

табл. 4.23 :

а) Для ТП и ХП: = 20°С. = 2,0м/с

б) Для ТП и ХП: = 20°С. = 2,0м/с

в) Для ТП и ХП: = 20°С. = 2,0м/с

г) Для ТП и ХП: = 20°С. = 2,0м/с

2.Определяем температуру t 0 на выходе из воздухораспределителя:

t =t н +1 =25,6+ 1 = 26,6° С

t н = 25,6° С - температура наружного воздуха в теплый период.

1°С - нагрев приточного воздуха в вентиляторе.

Так как t 0 ≥ , требуется адиабатное увлажнение воздуха. Путём адиабатической обработки подаваемого воздуха нужно получить температуру t 0 ≤ , где t 0 - температура приточного воздуха на выходе из воздухораспределителя.

Дальнейшие действия сводятся к определению t ко по I - d диаграмме.

(φ=90%; i=53,0 const)=>t ко =21,5°С

Таким образом получаем, что t 0 = t ко + 1 = 22,5°С

Определяем расчетную площадь душирующего патрубка:

где: t 0 =25,6°C - температура приточного воздуха,

t р.з =29,6°C - температура воздуха в рабочей зоне,

x=2.0м - расстояние от ВР до рабочего места.

Принимаем к установке воздухораспределитель ПДв-5 с = 0,36м 2 .

где m=5,1-скоростной коэффициент для воздухораспределителя ПДв-5, по табл 4.25

Скорость воздуха на выходе из патрубка:

при x≤ x н u

Расчётное количество воздуха на один душирующий патрубок:

Для оборудования б,г и д расход аналогичен а.

Находим длину начального участка струи по скорости:
Температура на выходе из душирующего патрубка:

, при x≤ x н t

Общий расход воздуха на все воздушные души:

Оставляя неизменной производительность вентилятора, а следовательно, Lo и Vo, принятые для ТП, определим температуру воздуха на выходе из душирующего патрубка в ПП и ХП при t р.з. =15°С, = 20°С:

=>t 0 =21°C. Нагрев подаваемого воздуха осуществляется в калорифере до

температуры: t K = 21 -1 = 20°С.

Аэродинамический расчет системы ПЗ выполнен на ЭВМ и показан в Приложении Б.

9.Расчёт общеобменной приточной и вытяжной вентиляции и определение параметров и количества приточного воздуха для тёплого, переходного и холодного периодов в цехе.

Цель расчёта воздухообмена - определение L np и L yx . Расчет ведется по прил. 17 и п.5 ,

а) по избыткам теплоты:

Воздухообмен определяется для т.п. и п.п., а в х.п. решается обратная задача, т.е. при известном воздухообмене, определённом в п.п.

L пров - принимаются в качестве исходных данных. При одновременном выделении в помещении тепла и газов, желательным является устройство общеобменной вентиляции из верхней зоны (L пров) в объёме, не менее 1 кратности помещения. Эта вентиляция по назначению является локализующей. Если в результате расчёта величина L ух будет получена со знаком "-", то это означает, что локализующая вентиляция (L мо) достаточна для борьбы с выделяющимися вредностями, поступающими в помещение и достаточна для обеспечения в рабочей зоне помещения требуемых или нормируемых параметров воздушной среды.

Определение необходимого количества приточного и вытяжного воздуха:

Уравнение материального баланса:

L np + L м =L мо +L ух, м 3 /ч,

L np ,L y х - расходы приточного и вытяжного воздуха в общеобменной вентиляции, м 3 /ч;

L мо - суммарная производительность местных отсосов, м 3 /ч;

Уравнения по явной теплоте:

Q изб +0,28∙L пр ∙t пр ∙c∙ρ+0,28∙L вд ∙t o ∙c∙ ρ =0,28∙L мо -t р.з. ∙с∙ ρ +0,28∙L ух ∙t ух ∙c∙ ρ, Вт,

t пр - температура приточного воздуха в помещение, °С;

t ух - температура удаляемого воздуха из помещения:

t ух = t пр + k t ∙(t p .з. - t np), °C

где: k t - коэффициент воздухообмена, принимаемый по табл.5.5 , k t =l,9.

Тёплый период:

t пр =25,6 °С, t р.з = 29,6 °С, t o =20 °С.

t yx =25,6+l,9*(29,6-25,6)=33,2 °С

L мо =29000м 3 /ч, L вд =17916 м 3 /ч.

L np =29000+L yx - 17916 = L yx +11084 м 3 /ч

317800+0,28∙(L yx +11084)∙25,6∙1,196+0,28∙17916∙20∙1,2=

0,28∙29000∙29,6∙1,1798+0,28∙L у x ∙ 33,2∙1,17, м 3 /ч, откуда L yx = 108384 м 3 /ч

L np = 108384+11084 = 119468 м 3 /ч

Переходный период:

t np =t н + l °С = 10 + 1= 11°С, t p .з. = ? °С, t o =20 °С.

t ух =11+ l,9∙(t р.з. - 11)°С

L мо =29000 м 3 /ч, L вд =17916 м 3 /ч.

L ух =108384 м 3 /ч

300150 + 0,28∙119468∙11∙1,25+0,28∙17916∙20∙1,2=

0,28∙29000∙t р.з. ∙l ,23+0,28∙108384∙(11+1,9(t р.з. -11)),м 3 /ч, откуда, t р.з. = 17,45°C

t yx =11+l,9∙ (17,45 -11)=23,25 °С

Холодный период:

t р.з = 15 °С, t o = 20 °С.

L мо =29000 м 3 /ч, L вд =17916 м 3 /ч

t yx = t пр +l,9 ∙ (15 - t пр)=28,5 - 0,9∙t np

262100+0,28∙119468∙t np ∙1,2 + 0,28∙17916∙20∙1,2=

0,28∙29000∙15∙1,23 + 0,28∙108384∙(28,5 - 0,9∙t np)∙l,2 , откуда t np =11,0°C

t yx = 28,5 - 0,9∙11,0 = 18,6 °С

б) по выделяющимся вредностям:

где: L w , z - расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов и на технологические нужды, м 3 /ч;

m po - расход каждого из вредных или взрывоопасных веществ, поступающих в воздух помещения, мг/ч;

q w , z - концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, удаляемом из обслуживаемой или рабочей зоны помещения, мг/м 3 , принимается по прил.2 ГОСТ ;

q in - концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, подаваемом в помещение, мг/м 3 , принимается 30 % от q w _ z ;

q 1 - концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, удаляемом за пределами обслуживаемой или рабочей зоны помещения:

q 1 =k t -(q w , z - q in)+q in , мг/м 3

где: k t =1,9 - для термических цехов.

Углерода оксид:

m po =60 г/ч = 60000 мг/ч

m po =11 г/ч = 11000 мг/ч

m po = 20 г/ч = 20000 мг/ч

q w , z = 20 мг/м 3

q in = 0,3∙20 = 6 мг/м 3

q 1 =1,9∙(20-6) +6 = 32,6 мг/м 3

Аммиак:

m po =170 г/ч = 170000 мг/ч

q w , z = 5 мг/м 3

q in = 0,3∙5 = 1,5 мг/м 3

q 1 =1,9∙(5-1,5) +1,5 = 8,15 мг/м 3

Бария хлорид:

m po =30 мг/ч

q w , z = 0,3 мг/м 3

q in = 0,3∙0,3 = 0,09 мг/м 3

q 1 =1,9∙(0,3-0,09) +0,09 = 0,489 мг/м 3

Натрия хлорид:

m po =10 г/ч = 10000 мг/ч

q w , z = 5 мг/м 3

q in = 0,3∙0,35 = 1,5 мг/м 3

q 1 - 1,9-(5-1,5)+l.5=8,15 мг/м

Водорода хлорид:

m po =26 г/ч=26000 мг/ч

q w z =5 мг/м 3

q in =0,3-5=1,5мг/м 3

Масло минеральное:

m po =22,5 г/ч= 22500 мг/ч

q w z =5 мг/м

q in =0,3-5=l,5 мг/м 3

q 1 =l,9-(5-l,5)+l,5=8,15 мг/м 3

Чугу в смеси с электрокорундом:

m po =36 г/ч= 36000 мг/ч

q w z =6 мг/м

q in =0,3-6=l,8 мг/м 3

q 1 =l,9-(6-l,8)+l,8=9,78 мг/м 3

Наибольшее количество воздуха, которое необходимо для растворения всех вредностей равно 89264 м 3 /ч. За расчётные расходы воздуха принимаем расходы, рассчитанные по избыткам теплоты.

Расчёт аэрации и составление воздушного баланса.

Приточные окна:

Количество приточного воздуха в тёплый период - L np =119486 м 3 /ч.

Размеры цеха - 42х 24x10,9 м.

Расчётная температура наружного воздуха в тёплый период - t H =25,6 °С.

Остекление двойное (обе створки верхнеподвесные) 5.1 .

Размеры приточного окна:

Нижний ряд hxb=3,0x3,9 м; h/b=3/3,9=0,77, α=60°, следовательно, ξ=3,1.

Верхний ряд hxb=1,5x3,9 м; h/b=1,5/3,9=0,38, α=60°, следовательно, ξ=3,3.

Общеобменный приток воздуха: G np =l,2∙L п p =l,2∙119486=143383 кг/ч

Расчётная температура внутреннего воздуха:

2.Задаёмся высотой нейтральной зоны:

h в >h нз >h пр = 10>8>2,6

3.Фактическая площадь приточных отверстий

Определяем фактический общеобменный приток:

109236 кг/ч.

19828 кг/ч.

Т.к. фактическая площадь приточных отверстий очень мала, то в тёплый период допускаем полное открывание ворот размером 4,2 х 3,6 м, тогда: F np 2 =4,2*3,6=15 м 2

Количество воздуха, поступающего через открытый проём:

Общий общеобменный приток воздуха:

По расчёту на естественный общеобменный приток требуется L np = 119486 м 3 /ч.

Вытяжные окна:

Количество вытяжного воздуха в тёплый период - = 108384 м 3 /ч.

По расчёту на естественную общеобменную вытяжку требуется L выт =108384 м 3 /ч.

По каталогу «Veza» подбираем 4 крышных вентилятора на расход L=27100 м 3 /ч и потери давления Р=300 Па => КРОС 9-12,5 двиг. А180МА12: максимальный расход - L max =29600 м 3 /ч; максимальное давление - Р max =325 Па; частота вращения n в = 480 об/мин; мощность N = 7,0 кВт, КПД=62 %.

В ХП 2 вентилятора отключаются, а 2 работают на общеобменную вытяжку с расходом L=54200 м 3 /ч.

Воздушный баланс сведен в табл. 4.

Таблица 4 - Воздушный баланс по цеху.

Характеристи-ка вентиляции

Количество воздуха, м 3 /ч и температура, °С

Тёплый период

Переходный период

Холодный период

Механическая общеобменная вентиляция

Естественная общеобменная вентиляция

Проветривание верхней зоны

Местные отсосы

Воздушные души

Расчёт систем воздухораспределения.

Расчёт воздухораспределителей типа ВВР:

Исходные данные:

Размер цеха axbxH=42x 24x10,9 м.

Расход приточного воздуха:

Тёплый период L np = 0 м 3 /ч;

Холодный и переходный периоды L np = 119468 м 3 /ч.

Температура внутреннего воздуха:

Тёплый период t B =29,6 °С;

Холодный и переходный периоды t B =15 °С.

Температура приточного воздуха:

Переходный период t np =11 °С;

Холодный период t np =11 °С

Максимально возможная высота установки воздухораспределителей Н тах =6,0 м.

Высота рабочей зоны h p 3 =2,0 м.

Допустимые температуры:

Переходный и холодный периоды 15-21 °С;

Тёплый период 27 °С.

Допустимая скорость в рабочей зоне:

1,8-0,5=0,9 м/с

к - коэффициент перехода от нормируемой скорости движения воздуха к максимальной скорости в струе, принимается по прил. 6.

Допустимое отклонение температуры в приточной струе от нормируемой в рабочей зоне, принимается по прил. 7 : Δt n доп = 2,0 °С

Раздача воздуха осуществляется с двух сторон цеха (по торцам).

Схема подачи воздуха в цех.

Определяем количество воздухораспределителей в цехе. Расход воздуха в воздуховодах L, м 3 /ч:

Где f- площадь сечения воздуховода, м 2

Задаёмся скоростью V= 3,5 м/с, отсюда:

Принимаем воздухораспределители типа ВВР10

Параметры для данного воздухораспределителя принимаются по табл. 17.6. :

угол подачи воздуха =40°;
скоростной коэффициент т=1,5;
температурный коэффициент п=2;
диаметр d 0 =1000 мм;
расчётная площадь F o =0,78 м 2 .

n = f/f 0 =4,7/0,78 = 6 шт.

Расход воздуха одним воздухораспределителем: L o =L np /6=59734/6= 9956 м 3 /ч
Расчетная скорость на выходе из воздухораспределителя:

u o =L o /(3600*F o)=9956/(3600*0,78)=3,5 м/с

Принят угол подачи воздуха α=40°.

Проверка геометрических ограничений:

а) 0,3≤x/b≤0,5 х/b=4,75/12=0,4 м - условие выполняется.

б) 0,5≤х"/Н п ≤2,0 x"/H п =6,2/10,9=0,6 - условие выполняется.

Скорость в струе в месте внедрения в рабочую зону:
Разность температур в струе и окружающем воздухе в месте внедрения в рабочую зону:

Холодный период:

Переходный период:

Находим значение критерия Архимеда для начальных условий истечения:

Холодный период:

Переходный период:

Проверка струи на всплытие в холодный период и на отрыв в тёплый период:

где х х =х" - для струй нагретого воздуха.

Допустимое значение текущего критерия Архимеда для струи нагретого и охлаждённого воздуха равно 0,4.

Холодный период:

Переходный период:

Аэродинамический расчет системы П1, П2 выполнены на ЭВМ и показаны в Приложении А

12.Определение мероприятий по защите атмосферного воздуха

Защита воздушного бассейна от вредных веществ, выбрасываемых технологическими установками, в последнее время приобрело огромное значение.

При оптимальной организации производства необходимо решать следующие технологические задачи:

Необходимо организовать и наладить технологический процесс таким образом, чтобы исключить или снизить до минимума выброс в атмосферу вредных веществ;

Обеспечить максимально эффективную очистку воздуха от вредных веществ;

Оставшиеся в выбрасываемом воздухе вредные примеси необходимо рассеять таким образом, чтобы концентрация их в воздухе не превышала допустимой нормы.

Для каждого источника загрязнения необходимо определять значение предельно допустимого выброса или временно согласованного выброса вредных веществ. При этом устанавливаются требования к организации вентиляционных выбросов:

Требуемая эффективность очистки;

Способ выброса в атмосферу.

13.Аэродинамический расчет воздуховодов.

Аэродинамический расчет вентиляционной системы производят для:

1.Подбора размеров поперечных сечений воздуховодов по рекомендуемым скоростям движения воздуха.

2.Определение потерь давления в системе. Расчёт ведётся по

Потери давления в системах вентиляции складываются из потерь давления на трение и потерь давления в местных сопротивлениях, Па

Потери давления на трение, Па

где: R - удельные потери давления на трение, Па/м;

1 — длина участка воздуховода, м;

n - поправочный коэффициент, который зависит от абсолютной эквивалентной шероховатости воздуховодов.

Потери давления в местных сопротивлениях, Па

где: - сумма коэффициентов местных сопротивлении на расчетном участке воздуховода, коэффициенты местных сопротивлений на границе двух участков относят к участку с меньшим расходом.

Динамическое давление, Па

где: v - скорость воздуха в воздуховодах (для магистралей - до 12 м/с, для ответвлений - до 6 м/с).

Аэродинамический расчет всех систем выполнен на ЭВМ и приведен в прил.А

13.1. Подбор жалюзийных решеток в воздухозаборном окне.

Приточная система П1,П2,П3 .

Расход воздуха приточной камеры: L ПК =59734 м 3 /ч.
Выбираем решетку из табл.4.1 стр.89 размером 150*580 (h) с f жс =0,06 м 2 , ζ =1,2.
Принимаем скорость в решетке V=6 м/с. Необходимая площадь живого сечения

4.Количество жалюзийных решеток:

5.Находим суммарную площадь живого сечения решеток:

If = 0,06 х 50 = 3,0м 2 ;

Находим истинную скорость в живом сечении решеток:

Аэродинамическое сопротивление решетки:

Устанавливаем короб 10 рядов по 5 штук: а х b = 2900x1500мм

Приточная система ПЗ:

Выбираем решетку из табл.4.1 стр.89 Сазонов или каталог ПК СТД 5288 размером 150*490 (h) с f жс =0,05 м 2 , ζ =1,2.

Расчет выполняем аналогично П1,П2 при расходе L ПК =29620 м 3 /ч. Получаем количетсво решеток равным n=28 шт. Устанавливаем короб 4 ряда по 7 штук: а х b = 1160x750мм

13.2. Подбор вентиляторов.

Для систем П1,П2,ПЗ,П4 подбор приточных камер и вентиляторов выполнен на ЭВМ и показан в приложении Б.

Вытяжная система В1

Полные потери давления во всасывающей и нагнетательной линиях (принимаем коэффициенты запаса по расходу K L =1,1 ; по давлению Кр=1,1) : ΔН П = 75*1,1=82,5 Па

Производительность вентилятора: L = 3100*1,1=3410 м 3 /ч

Из каталога фирмы «Благовест» подбираем канальный вентилятор IRAT/4-400B, с частотой вращения 1310 об/мин, макс.потр. мощностью N=2,62 кВт, масса 75 кг.

Вытяжная система В2

Полные потери давления во всасывающей и нагнетательной линиях (принимаем коэффициенты запаса по расходу Kl=1,1, по давлению К Р =1,1): АН П = 137*1,1=150,7 Па

Производительность вентилятора: L = 1800*1,1 —1980 м 3 /ч

Из каталога фирмы «Благовест» подбираем канальный вентилятор IRAT/4-450. с частотой вращения 1360 об/мин, макс.потр. мощностью N=3,745 кВт, масса 124 кг.

Вытяжная система ВЗ

Полные потери давления во всасывающей и нагнетательной линиях (принимаем коэффициенты запаса по расходу Kl=1,1, по давлению Кр= 1,1) : ДН П = 67*1,1=73,7 Па

Производительность вентилятора: L = 1300*1,1=1430 м 3 /ч

Из каталога фирмы «Благовест» подбираем канальный вентилятор ILB/4-225, 4-полюсной однофазный с частотой вращения 1130 об/мин, макс.потр. мощностью N=0,52 кВт, масса 20 кг.

Вытяжная система В4

Полные потери давления во всасывающей и нагнетательной линиях (принимаем коэффициенты запаса по расходу Kl=1,1, по давлению Кр=1,1): ДН П = 120*1,1=132 Па

Производительность вентилятора: L = 3600*1,1=3960 м /ч

Из каталога фирмы «Благовест» подбираем канальный вентилятор ILB/6-285, 6-полюсной трехфазный с частотой вращения 840 об/мин, макс.потр. мощностью N=0,67 кВт, масса 32 кг.

Вытяжная система В5

Полные потери давления во всасывающей и нагнетательной линиях (принимаем коэффициенты запаса по расходу Kl=1,1, по давлению Кр=1,1) : ДН„= 106*1,1=116,6 Па Производительность вентилятора:

L = 9600*1,1=10560м 3 /ч Из каталога фирмы «Благовест» подбираем канальный вентилятор IRAT/4-450, с частотой вращения 1360 об/мин, макс.потр. мощностью N=3,745 кВт, масса 124 кг.

Вытяжная система В6,В7,В9

Полные потери давления во всасывающей и нагнетательной линиях (принимаем коэффициенты запаса по расходу K L =1,1, по давлению К Р =1,1) : ДН П = 101*1,1=111,1 Па Производительность вентилятора:

L = 5000* 1,1 =5500м 3 /ч Из каталога фирмы «Благовест» подбираем канальный вентилятор IRAT/4-400A, с частотой вращения 1350 об/мин, макс.потр. мощностью N=1,1 кВт. масса 72 кг.

Полные потери давления во всасывающей и нагнетательной линиях (принимаем коэффициенты запаса по расходу К] =1,1, по давлению К Р =1,1) : ДН П = 95*1,1=104,5 Па Производительность вентилятора:

L = 12000*1.1=13200 м /ч

Из каталога фирмы «Благовест» подбираем канальный вентилятор ILB/6-250, 6 полюсной однофазный с частотой вращения 800 об/мин, макс.потр. мощностью N=0,31 кВт, масса 25 кг.

Вытяжная система В9

Полные потери давления во всасывающей и нагнетательной линиях (принимаем коэффициенты запаса по расходу K L =1,1):

Производительность вентилятора: L = 216*1,1=237,6м 3 /ч

Из каталога фирмы «Тайра» подбираем осевой вентилятор ВО, 6 полюсной однофазный с частотой вращения 800 об/мин, макс.потр. мощностью N=0,31 кВт, масса 25 кг.

Воздушная завеса

Полные потери давления во всасывающей и нагнетательной линиях (принимаем коэффициенты запаса по расходу K L =1,1, по давлению К Р = 1,1):

ΔН П = 1474,56*1,1=1622,02 Па

Производительность вентилятора: L = 52068* 1,1=57275м 3 /ч

Из каталога фирмы «Тайра» подбираем радиальный вентилятор ВЦ 4-76 №16, исп. 5, с частотой вращения 650 об/мин, с двигателем А250М6, макс.потр. мощностью N=55 кВт, с частотой вращения 1000 об/мин, масса 2825 кг.

14.Система отопления

Расчет производиться на ЭВМ в программе Herz С.О., расчет приведен в приложении В.

Расход теплоносителя в системе отопления:

Кф зависящий от шага номенклатурного ряда отопительного прибора, =l.

Кф зависящий от места установки, у наружной стены в том числе под световым проемом =1.

Перепад температур в системе отопления, °С.

с=4,187 Дж/кг °С

Система отопления принята двухтрубная с попутным движением теплоносителя. В качестве нагревательных приборов приняты регистры стальные из гладких 4 труб GS-4-40. Регулирование осуществляется с помощью вентилей для обратных подводок Herz RL- 5, балансировочными вентилями Штремакс.

Теплоотдача трубами:

где: q в, q г - теплоотдача 1м вертикального и горизонтального трубопровода, Вт/м,

l В, l Г - длина вертикального и горизонтального трубопровода в пределах помещения, м; Теплоотдача нагревательных приборов:

Комплексный коэффициент приведения:

Требуемый номинальный тепловой поток:

Принимаем параметры теплоносителя для системы отопления 110/70, для достижения этих параметров ставим насос смешения в ИТП. Подбор насоса показан в приложении Г.

Для гашения излишнего располагаемого напора служит регулятор давления VFG2, условным диаметром Ду125.

15 .Мероприятия по обеспечению требований пожаробезопасности

В соответствии с , воздуховоды проектируются из негорючих материалов.

При устройстве вентиляционных систем должны быть соблюдены противопожарные и противовзрывные требования СНиП II -33-75.

Применяемые искрозащитные или искробезопасные вентиляторы и электродвигатели, не следует объединять в 1 вытяжной вентиляционной системе отсосы воздуха с примесями, которые могут образовать воспламеняющиеся смеси. Необходимо предусматривать устройства для отвода статического электричества.

Применены системы с небольшим числом местных отсосов, вентиляционные камеры изолированы от соседних помещений огнестойкими ограждениями.

16.Мероприятия по защите калориферов от замораживания

При применении в качестве теплоносителя воды для предупреждения ее замерзания в калориферах, нагревающих воздух с температурой -3 °С и ниже, площадь поверхности нагрева необходимо принимать с запасом, не превышающим 20%. При этом предусматривают:

Скорость воды в трубках калориферов не должна быть менее 0,2 м/с;
Калориферы с вертикальными трубками необходимо устанавливать строго вертикально, а с горизонтальными - строго горизонтально во избежание скопления в них воздуха;
При теплоносителе - воде калориферы рекомендуется соединять по прямоточно- перекрестной схеме: подавать теплоноситель в первый ряд калориферов по ходу воздуха и удалять из последнего ряда;
Во всех верхних точках обвязки следует устанавливать воздухосборники;
Автоматическая защита калориферов от замораживания должна осуществляться при выключенной системе, если возможно проникновение в калорифер воздуха с отрицательной температурой, и при работающей системе, если возможно падение давления или нарушение температурного графика сетевой воды при отрицательной температуре воздуха, поступающего в калорифер.
Автоматизация

Приборы контроля следует устанавливать для измерения: в системах приточной вентиляции - температуры наружного и приточного воздуха, параметры теплоносителя, гидравлическое сопротивление фильтра; в абонентских тепловых вводах с безэлеваторным присоединением - температуры и давления воды в подающем трубопроводе тепловой сети; давление на входе и выходе из системы отопления, температуры обратной воды из системы отопления.

Необходимо предусматривать автоматическую защиту калориферов от замораживания. В системах вентиляции блокируются исполнительные механизмы

клапанов наружного и удаляемого воздуха. Для электродвигателей вентиляторов воздушно-тепловой завесы предусматривается блокировка с механизмом открывания ворот, обслуживаемых завесами.

18.Мероприятия по борьбе с шумом и вибрацией вентиляционных установок

Воздуховоды присоединены к вентиляторам через гибкие вставки.
Вентиляторы установлены на виброоснованиях.
Скорость движения воздуха в системах воздуховодов не превышают допустимых.
Применение звукопоглощающей изоляции для снижения уровня шума в самих вентиляционных камерах и обслуживаемых помещениях.
Особое внимание обращать на балансировку рабочего колеса вентилятора.

Список литературы

СНиП 23-01 -99. Строительная климатология / Госстрой России,- М.: Стройиздат. 2008.-70с
СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование / Минстрой России. - М.: ГУПЦПП, 2003. - 64 с.
СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий / Госстрой России. - М.: ГПЦПП, 2005. - 25 с.
Торговников Б.М., Табачник В.Е., Ефанов Е.М. Проектирование промышленной вентиляции. Справочник. - Киев: Будивельник, 1983.
Волков О.Д. Проектирование вентиляции промышленного здания. Харьков: Изд. «Выща школа», 1989
Справочник проектировщика Внутренние санитарно-технические устройства. Часть 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Книга 1,2/ Под ред. Н.Н. Павлова и Ю.И. Шиллера. - М.: Стройиздат, 1992 - 319 с. (книга 1); 416 с. (книга 2).
Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч. 1. Отопление / Под ред. И. Г. Староверова. - М.: Стройиздат, 1990.
АЗ-1014. Рекомендации по проектированию систем отопления и вентиляции термических цехов,- М.: САНТЕХНИИПРОЕКТ, 1991
СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия / Госстрой России.-М.:

ГУПЦПП, 1989

Сазонов Э.В. Вентиляция общественных зданий: Учеб. пособие,- Воронеж:

Издательство ВГУ, 1991. - 188с

Чертежи

Скачать: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.

Термической обработкой называются процессы, сущность которых заключается в нагреве и охлаждении изделий по определенным режимам, в результате чего происходят изменения структуры, фазового состава, механических и физических свойств материала, без изменения химического состава.

В термическом цехе осуществляются следующие виды термической обработки металла:

отпуск (высокий и низкий)
цементация

Отжиг

Отжиг - термическая обработка, заключающаяся в нагреве металла до определенных температур, выдержка и последующего очень медленного охлаждения вместе с печью. Применяют для улучшения обработки металлов резанием, снижения твердости, получения зернистой структуры. Цель отжига - устранение химической неоднородности сталей, понижение твердости для облегчения механической обработки и др. Отжиг бывает 1-го и 2-го рода.

Сущность отжига 1-го рода заключается в нагреве заготовок выше температуры фазового превращения с последующим медленным охлаждением. Различают следующие разновидности отжига 1-го рода:

Гомогенизационный, применяемый для выравнивания структуры, особенно крупных стальных отливок, поковок;

Рекристаллизационный, устраняющий изменения структуры, возникающие, в частности, в процессе обработки металлов давлением, при котором они получают наклеп, сопровождаемый заметным повышением твердости и снижением пластичности;

Отжиг, снимающий или уменьшающий остаточное внутренние напряжения, возникающие при различных технологических операциях.

С помощью отжига 2-го рода , или полного отжига , изменяют структуру сплава и устраняют внутренние напряжения. Заготовки нагревают до температуры, пресыщающей на 30-50 градусов С температуру фазового превращения, и медленно охлаждают вместе с печью. Такой процесс термообработки проводят после штамповки, отливки заготовок, а также после черновой механической обработки с целью понижения твердости.

Закалка

Закалка - это нагрев до оптимальной температуры 900 – 950 о С, выдержка и последующее быстрое охлаждение с целью получения неравновесной структуры. В результате закалки повышается прочность и твердость и понижается пластичность стали.

Большинство конструкционных сталей нагревают при закалке до температуры 850-900 градусов С, а охлаждают в воде, масле или соляных растворах. Охлаждение в расплавленных солях применяют для высоколегированных сталей, например инструментальных, быстрорежущих сталей, содержащих большое количество легирующих элементов.

В зависимости от температуры нагрева различают закалку полную и неполную. При полной закалке углеродистых сталей в холодной воде получают структуру мартенсита, имеющий весьма высокую твердость и большую хрупкость. Если охлаждение стали вести менее интенсивно, то можно получить менее твердые и напряженные структуры троосита. Для уменьшения хрупкости и внутренних напряжений, стали подвергают отпуску.

Нагрев изделия под закалку до 950 о С осуществляется в шахтных и камерных электропечах печах и электро - соляной ванне. Охлаждение – в водяных и масляных баках и ваннах до температуры 150 о С и в селитровых ваннах до температуры 180 о С. Затем происходит охлаждение металла на воздухе в помещении.

Отпуск

Отпуск заключается в нагреве стали до различных температур, выдержке при этой температуре и охлаждении с разными скоростями. Назначение отпуска - снять внутренние напряжения, возникающие в процессе закалки, и получить необходимую структуру. Повышая температуру отпуска, можно повысить пластичность и вязкость материала при одновременном понижении твердости и прочности. Отпуск при высоких температурах нагрева называют улучшением.

Различают низкий, средний и высокий отпуск. Низкий отпуск , т. е. нагрев стали до небольшой температуры (150-200 градусов С), ведет к понижению остаточных внутренних напряжений при сохранении ее высокой твердости и износостойкости. Средний отпуск , сохраняя повышенную твердость, обеспечивает достаточную прочность, упругость и выносливость. Ее часто применяют при изготовлении пружин и рессор. При высоком отпуске получают достаточно высокий предел упругости при достаточной ударной вязкости и твердости. В результате высокого отпуска получают структуру, которая необходима для деталей машин, подвергающихся действию высоких напряжений и ударным переменным нагрузкам (для шатунов, болтов и др.). При высоком отпуске изделия нагреваются в шахтных печах до 600 о С, выдерживаются при этой температуре определенное время, затем охлаждаются вместе с печью до 300 о С. Низкий отпуск осуществляется в селитровых ваннах при 300 о С, а далее с такой температурой изделия извлекаются из ванны и охлаждаются на воздухе до температуры рабочей зоны.

Термическая обработка предназначена для придания металлу определённых физико-химических свойств – твердорти, вязкости, упругости, электропроводности и др. - путем нагрева до заданной температуры (от 450 до 1300 ºC) и последующего охлаждения в определенных средах. Различают термическую закалку, отпуск, томление, отжиг металла. В необходимых случаях в поверхностный слой металла дополнительно вводят различные химические элементы и соединения: углерод (цементация), азот (азотирование), цианистые соединения (цианирование) и др.

Нагрев заготовок осуществляют в пламенных печах, работающих на газообразном, жидком или твердом топливе и электропечах. Для равномерности нагрева изделия могут помещать в специальные ванны с расплавленным свинцом или солями хлорида бария, селитры.

Цементация производится нагреванием в древесном угле с примесью углекислой соды или в ваннах с цианистыми соединениями; азотирование – в струе аммиака при температуре порядка 500 °С. Распространена термообработка металла токами высокой частоты путём применения индукционного нагрева в высокочастотном электромагнитном поле.

Самым распространенным способом термической обработки является погружение изделий после нагрева в закалочные ванны с минеральными маслами.

Условия труда в термических цехах по состоянию микроклимата во многом приближаются к таковым в кузнечных цехах. В связи с большой концентрацией нагревательного оборудования температура воздуха в помещениях термических цехов может превышать установленные нормативы. Относительная влажность обычно составляет 30 – 60 %. Лучистое тепло достигает также высокого уровня особенно в период загрузки заготовок в печи и при выгрузке.

Воздух рабочей зоны в термических цехах загрязняется различными химическими веществами, состав которых определяется технологией производства. При применении в качестве топлива угля с высоким содержанием серы, и многосернистого мазута воздушная среда загрязняется сернистым газом. В воздух поступает также оксид углерода от нагревательных и закалочных установок, его концентрация периодически может превышать ПДК.

Закалка в ваннах с минеральными маслами сопровождается выделением паров углеводородов и продуктов их пиролиза. При плохой работе вентиляции концентрации этих веществ могут быть значительными.

При цементации изделий с использованием цианида натрия или калия, а также при цианировании в ваннах с расплавленными солями цианистой кислоты происходит выделение цианидов, однако при надежной работе местной вытяжной вентиляции концентрации цианистого водорода и цианистых солей в воздухе рабочей зоны обычно не превышают предельно допустимых.

Работа на свиниовых ваннах сопровождается загрязнением воздушной среды парами свинца; свинец обнаруживается в смывах с рук и на спецодежде калильщиков. При азотировании воздух загрязняется аммиаком.

Применение термообработки металлов токами высокой частоты при отсутствии надежного экранирования приводит к воздействию на операторов высокочастотных элм полей.

Оздоровительные мероприятия. Нормализация микроклимата достигается рациональной организацией вентиляции. Наиболее простым способом удаления больших объемов перегретого воздуха является использование аэрационных фонарей. При невозможности осуществить аэрацию для удаления теплоизбытков применяют местную естественную вытяжную вентиляцию в виде зонтов над источниками тепловыделений и шахт, а также механическую общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию.

Как и в других горячих цехах, в термических производствах эффективно использование теплоизоляции источников тепловыделения, экранирование рабочих мест, устройство водных завес в окнах нагревательных печей, окраска нагревательного оборудования в светлые тона и др.

Улучшению теплообмена работающих способствует воздушное душирование, его организация на рабочих местах операторов-термистов обязательна.

Для предупреждения загрязнения воздушной среды вредными химическими веществами необходимо максимальное укрытие закалочных и других ванн с обязательным устройством местной вытяжной вентиляции с воздухоприемниками типа бортовых отсосов. Удаляемый воздух, загрязненный выше допустимых уровней парами свинца, цианистыми соединениями и другими вредными веществами, подлежит очистке перед выбросом его в атмосферу.

Перспективным способом предупреждения загрязнения воздуха рабочей зоны и окружающей атмосферы парами и продуктами термической деструкции углеводородов является замена минеральных масел водными растворами нетоксических синтетических веществ. Производственные испытания таких заменителей дают обнадеживающие результаты. Одним из эффективных путей гигиенической рационализации процессов термической обработки изделий является применение вакуумных процессов.

Большое технико-экономическое и санитарно-гигиеническое значение имеет автоматизация и механизация процессов.

На крупных машиностроительных предприятиях в условиях массового производства работают печи непрерывного действия с толкательными конвейерными или другими механизмами. Автоматизируются все основные процессы: загрузка в печи, перемещение в закалочные ванны, выгрузка, промывка и др.

Для защиты операторов установок высокочастотного нагрева металла от возможного неблагоприятного влияния электромагнитных полей производится экранирование источников излучений с помощью металлической сетки или листового металла.

кузнечный завод строительный архитектурный

Генеральный план

Посадка здания кузнечно-термического цеха выполнена на участке прямоугольной формы размером 145X130 м. Рельеф местности спокойный с понижением на юго-восток. Кроме производственного корпуса на участке расположены здания столовой, административный корпус, проходная, лабораторный корпус, трансформаторная подстанция, склад готовой продукции, бытовые помещения.

Разрывы между зданиями предусмотрены с учётом санитарных и противопожарных норм СНиПН-89-80 "Генеральные планы промышленных предприятий" и составляют от 25 до 30м. Ширина проездов 7 м, тротуаров - 3,5 м, отмосток 1,0 м.

Расчёт планировочных и проектных отметок:

На основе данных повторяемости ветров построена роза ветров. Повторяемость направлений ветра приведена в таблице 1.1

Таблица 1.1 Повторяемость направлений ветра, %

Планировка участка выполнена с минимальным перемещением земляных масс. Отвод ливневых вод осуществляется без изменения природного уклона территории по корытам проездов и дорог. Озеленение представлено посевом газонов, посадкой деревьев, кустарников, клумб. Благоустройство представлено малыми формами в виде скамеек, урн.

Технико-экономические показатели:

– Площадь участка Ауч=17145 м. кв.
– Площадь застройки Азастр=8387,25 м. кв.
– Площадь твёрдых покрытий Атв.покр.=3501,47 м. кв.
– Площадь озеленения Аоз=7211,85 м. кв.
– Процент озеленения -

– Процент освоения территории