Класс 36d, 1а, СССР есиевзнм

Иатенаа-теиаееекав

П. В. Участкин

ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ ДУШИРУ1О1ЦАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ РАБОТ

ВНУТРИ ГОРЯЧЕГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

В ряде случаев возникает необходих!Ость производить работы внутри горячего производственного оборудования. К их числу относятся ремонтные работы в топках мощных паровых котлов электрических

:станций, горячих мартеновских печей, а также работы по производственным операциям внутри печей для нагрева и обжига различных изделий и т. п.

Эти работы производятся B условиях Высокой темпсрат.ры о.(до 100), что вызывается необход:мостью сокращения простоез указанного производственного оборудования. Эти работы очень тяжелы и не допускают длительного их ведения.

L7H облегчения тпуда во Воемя таких работ предлагается передвижная вентиляционная душирующая установка. Принцип действия установки направлен на создание в горячем пространстве зоны пониженной температуры путем подачи воздуха с более низкой температу,рой, чем температура внутри горячего ооорудования.

Отличительной особенностью предлагаемой установки является метод защиты воздушногo душирующего факела от черезмерного новы-! пения температуры при подмешивании окружающего горя:.ci o Воздуха.

Известные конструкции подобных установок не обеспечивают защиты душиру ющеГО 1ра кел а От на Грс ВЯ1. Для стр анен и я указа!!НОГО недостатка предложено на душирую1цей насадке установить водоряспылительные форсунки. которые создают на периферии воздушного факела завесу из мелкораспыленной воды. Подсасывасмый из окружающего пространства к основной струе горячий воздух встречает ня своем пути распыленную воду. Происхозит интенсивное IIcoapeHIIe воды, в результате чего понижается температура окружающего воздуха, что приводит к значительному снижен! !o температуры в душирующем факеле.

Для перемещения факела предло>кено примен!!ть Гибкии воздуховод, на конце котоРОГО 11PIHI Pe11,7PH д31ИНРУ1oши1 наса ток. Н!OH:Ioå может быть смонтирован на подстагке таким образом, чтобы его можно было поворачивать в нужнов! направлении. № 84128

На чертеже 1(фиг. 1) представлена схема вентиляционной душирующей установки в работе, на фиг. 2 — установка без шланга, вид сбоку; на фиг. 3 — "то же, вид спереди.

Вентфъ циоя @4й агрегат установки состоит из центрооежногo вентилятора 1 средйего давления и электродвигателя 2. На валу двигателя установлено рабочее колесо вентилятора. Вентилятор и электродвигатель смонтированы на тележке 3, имеющей три колеса: два из них укреплены на общей оси, третье — поворотное. Поворот колеса ОсущестВ. 1 II cT c H Il P H Il o M o IH H P g H o B T II H . Т Я ко с о ф О Р vI;1 0 H H e x o I O B o l l I B c T H т ел е ккн обеспечивает ей хорошую маневренность. Входное отверстие вентилятора зящиlцено сеткой. Для llямотки резинОВОГО пlля11ГЯ 4 служит катушка б.

На станине тележки смонтировано пусковое устройство 6 электродвигателя, состоящее из двух пакетных выключателей. Од1ш и= выключателей служит для включения или выключения двигателя, другой— для переключения фаз, чтобы при любом подключении к сети электрического тока было обеспечено необходимое для вентилятора направление вращения электродвигателя.

Воздуховод 7 выполнен в в:1де гибкого металлического рукава и имеет длину 6 л. Для более удобного пользования он состоит пз двух звеньев, соединяемых «в насов» при помощи манжет и замков. На одном конце воздуховода имеется квадратный фланец для присоединения к выходному отверстию вентилятора, а на другом конце — переходный патрубок с круглым фланцем и затяжными замками для соединения с душирующим насадком 8. Последний предстBBëÿåò собой переходный отвод, внутри которого установлено 10 направля1ощих лопаток. Насадок сочленен с треногой 9, имеющсй круглыи фланец, вокруг которого о» может свободно вращаться на 360, На верхней части насадка укрепляются кран 10 трубки для подвода воды и водораспылители 11 с.1иаметром выходного отверстия 0,6 л1м.

Для предотвращения засорения водораспылителей на резиновом шланге ставится сетчатый фильтр l2, Шланг имеет внутренний диаметр 10 мм, на одном конце его закреплена накидная гайка для соединения с трубкой во:1ораспылителей, а на другом — гайка для присоединения к крану на водопроводе.

Рабочий должен находиться в зоне воздушного потока, выходящего из насадка, так, чтобы голова и верхняя часть туловища были в потоке.

При перемещении рабочего душирующий поток направляется на новое место путем поворачивания насадка вокруг оси.

Установка позволяет снижать на рабочем месте температуру на

30 — 50С. Если обычно после 5 — 10 л1ин пребывания внутри топки котла или мартеновской печи температура тела рабочего достигала 39, то при работе с предлагаемой установкой и течение от 30 11ик до одного часа температура тела была 37 . ,1",cëìåò изобретения

1. Вентиляционная душирующая установка для работ внутри горячего производственного оборудования, отл ич а ю ща я с я тем, что, в целях предотвращения повышения температуры душирующего воздушного факела от подмешивания к нему окружающего воздуха, на периферии душиру1ощего насадка ycxaHoBлены водораспылительные форсунки, создающие водяную завесу вокруг воздушного факела, обеспечивающую понижение температуры подсасываемого воздуха. № 84128

2. Установка по п. 1, о тл и ч а ю ща я с я применением гибкого воздуховода, на конце которого присоединен душирующий насадок, с целью приближения душирующего факела к месту работы.

3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что душирующий насадок смонтирован на подставке с возможностью поворота его для направления душирующего факела. № 84128

11одп. к печ. 30j. (II — 61 г.

Формат оум. 70 108)i;

ЦБТИ при 1(омитстс по делам ивобрстспий и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 216.

Объем It,35 изд. л.

Цена 7 коп.

Типография, пр. Сапунова, 2, Редактор Н. И. Мосин Тскред А. А. 1(удрявицкая 1(оррсктор Р. Рабинович

Сущность изобретения: в корпусе расположен вентилятор, связанный с ним выходной напорный штуцер с соплом, имеющим продольный участок и выходной конец. На корпусе установлены откидные лапы с фиксаторами их положения. Короб образован двумя П-образными частями, шарнирно закрепленными на выходном конце сопла, расположенными на сопле и связанными с каждой из частей короба механизмом синхронного их перемещения. Продольный участок сопла имеет постоянное поперечное сечение, прямоугольную форму и длину, составляющую 0,3-0,7 ширины продольного участка. Штуцер подвода воды установлен на выходном конце сопла. Корпус выполнен круглым. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к вентиляционным системам, а именно к передвижным установкам местного водо-воздушного душирования. Известны установки местной вентиляции, содержащие неподвижный корпус, расположенные в нем вентилятор и выходной патрубок с соплом. Недостатком данного устройства является то, что оно стационарно и не может применяться при ремонтных и пусконаладочных работах для местной временной вентиляции рабочих мест. Известна установка водо-воздушного душирования, содержащая передвижной корпус, расположенный в нем вентилятор, связанный с ним выходной напорный патрубок с соплом и штуцер подвода воды к соплу. Недостатком данного устройства является невозможность регулирования размера вентилируемого места и интенсивности, так как выходной конец сопла имеет круглое постоянное сечение и трудность транспортировки корпуса к вентилируемому месту. Целью изобретения является повышение производительности и эффективности труда за счет облегчения транспортировки, обеспечения регулирования размера выходящего из сопла охлаждающе-вентилирующего потока и приближения вентилятора к зоне охлаждения. Для достижения указанной цели в установке сопло выполнено с участком постоянного сечения прямоугольной формы, длина l которого выбрана из условия l = (0,3...0,7)h, где h - ширина сечения, штуцер подвода воды установлен около выходного конца участка постоянного сечения, корпус выполнен круглым и устройство снабжено установленными на корпусе откидными лапами с фиксаторами их положения, двумя образующими короб частями П-образной формы, шарнирно закрепленными около выходного участка постоянного сечения сопла так, что ось шарниров параллельна основанию частей короба и перпендикулярна оси сопла, расположенным на сопле и связанным с каждой из частей короба механизмом синхронного их перемещения. Кроме того, длина l частей короба выбрана из условия l = (2,5...4)h, а каждая из частей выполнена клиновой расширяющейся по длине, при этом угол раскрытия выбран не более 15 о, а стенки частей короба выполнены переменной высоты, увеличивающейся от выходного конца участка постоянного сечения сопла, при этом максимальная высота стенки выбрана в пределах (0,55...0,65)h. Выполнение корпуса круглым с откидными лапами позволяет осуществлять транспортировку в любую зону производства ремонтных работ, а за счет максимального приближения установки к охлаждаемой зоне повысить эффективность охлаждения. Штуцер расположен в зоне максимального скоростного потока, что позволяет эффективно распылять воду и равномерно распределять ее в потоке. Выполнение сопла прямоугольной формы и снабжение его коробом с указанными размерами и регулируемой шириной обеспечивает эффективную подачу охлаждающего потока к заданному месту, создание плоской завесы и регулирование потока в зависимости от требований к охлаждению зоны работы. На фиг.1 показана предлагаемая установка, вид сбоку, в состоянии транспортировки; на фиг.2 - то же, в рабочем состоянии; на фиг.3 - сопло при минимальном раскрытии частей короба, вид сбоку; на фиг.4 - то же, при максимальном раскрытии; на фиг.5 - то же, вид сверху. Установка содержит круглый корпус 1, расположенный в нем вентилятор 2 с выходным напорным патрубком 3 с соплом 4 и установленные на корпусе 1 откидные лапы 5 с фиксаторами 6 их положения. Сопло 4 выполнено с участком 7 постоянного сечения прямоугольной формы высотой b, шириной h и длиной l, причем длина l = (0,3...0,7)h. Установка содержит штуцер 8 подвода воды к соплу 4, установленный около выходного конца 9, и две образующие короб части 10 П-образной формы, закрепленные около выходного конца 9 участка 7 с помощью шарниров 11, ось а-а которых параллельна основанию 12 частей 10 и перпендикулярна оси б-б сопла 4. Длина L частей 10 короба выбрана из условия L = (2,5...4)h. Каждая из частей 10 выбрана клиновой расширяющейся по длине с углом раскрытия не более 15 о. Высота b стенок частей 10 выполнена переменной с максимальной высотой 0,55...0,65 высоты b. Кроме того, установка содержит механизм синхронного перемещения частей 10, выполненный, например, в виде закрепленной на участке 7 стойки 13, связанного с ней винта 14, установленной на винте 14 гайки 15 и двух тяг 16, один конец каждой из которых шарнирно связан с гайкой 15, а другой - с соответствующей частью 10. Установка работает следующим образом. При убранных в корпус 1 лапах 5 и отсоединенном сопле 4 установку переносят или перекатывают в заданное место, как можно ближе к охлаждаемой зоне, в которой производится работа. После этого откидываются лапы 5 и они закрепляются фиксаторами 6. Корпус 1 закрепляется при этом в устойчивом положении. На вентиляторе 2 закрепляют выходной напорный патрубок 3 с соплом 4, а на штуцере 8 - трубопровод системы подвода воды. Затем в зависимости от расстояния от сопла 4 до охлаждаемой зоны, ее размера и условий вокруг охлаждаемой зоны и требований и интенсивности охлаждения устанавливают положение частей 10. Чем дальше от сопла 4 до зоны охлаждения, чем больше требование к интенсивности, тем меньше размер выходного сечения короба, т.е. тем ближе части 10 поворачиваются друг к другу механизмом синхронного перемещения частей 10. При этом винт 14, поворачиваясь, перемещает гайку 15 и тяги 16 или сводят или разводят части 10, поворачивая их вокруг оси а-а шарниров 11. Включают вентилятор 2 и подают воду через штуцер 8. Вода, попадая в сопло 4 в зоне максимальной скорости движения воздуха, перемешивается с ним и выходит из короба. Попадая в зону охлаждения и испаряясь там, она вместе с вентилирующим потоком воздуха охлаждает пространство, включающим и зону работы. Правильный выбор угла раскрытия в зависимости от ожидаемых условий и размеров зоны охлаждения в пределах 15 о позволяет подобрать условия подачи потока воздуха с необходимыми параметрами движения и в необходимых количествах.

Формула изобретения

1. УСТАНОВКА ВОДОВОЗДУШНОГО ДУШИРОВАНИЯ, содержащая корпус, расположенный в нем вентилятор, связанный с ним выходной напорный штуцер с соплом, имеющим продольный участок и выходной конец, штуцер подвода воды к соплу, отличающаяся тем, что установка снабжена установленными на корпусе откидными лапами с фиксаторами их положения, коробом, образованным двумя П-образными частями, шарнирно закрепленными на выходном конце сопла, расположенными на сопле и связанными с каждой из частей короба механизмом синхронного их перемещения, при этом продольный участок сопла имеет постоянное поперечное сечение, прямоугольную форму и длину, составляющую (0,3 ... 0,7)h, где h - ширина продольного участка, причем штуцер подвода воды установлен на выходном конце сопла, а корпус выполнен круглым. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что П-образные части короба имеют длину, составляющую (2,5 ... 4)h, где h - ширина участка сопла, а каждая из частей короба выполнена клиновидной формы с углом раскрытия клина не более 15 o . 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что стенки П-образных частей короба выполнены переменной высоты, увеличивающейся от выходного конца сопла, при этом максимальная высота стенок составляет (0,55 ... 0,65)b, где b - высота продольного участка сопла.

Тема 2 Проектирование воздушного душирования рабочих мест для оздоровления параметров микроклимата и состава воздушной среды

При воздействии на работающего теплового облучения интенсивностью 0,14 кВт/м 2 и более (согласно ГОСТ 12.1.005-88) применяют воздушное душирование (подача приточного воздуха в виде воздушной струи, направленной на рабочее место). При интенсивности облучения выше 2,1 кВт/м 2 воздушный душ не может обеспечить необходимого охлаждения. В этом случае следует уменьшить облучение, предусматривая теплоизоляцию, экранирование и другие мероприятия. Или проектировать устройства для периодического охлаждения рабочих (кабины, комнаты отдыха, посты управления).

Охлаждающий эффект воздушного душирования зависит от разности температур тела работающего и потока воздуха, а также от скорости обтекания воздухом охлаждаемого тела. Для обеспечения на рабочем месте заданных температур и скоростей воздуха ось воздушного потока направляют на грудь человека горизонтально или под углом 45. Расстояние от кромки душирующего патрубка до рабочего места должно быть не менее 1 м. Минимальный диаметр патрубка принимается равным 0,3 м. При фиксированных рабочих местах расчетную ширину рабочей площадки принимают равной 1 м.

При душировании фиксированных рабочих мест обработанным или необработанным воздухом следует применять цилиндрические насадки или поворотные душирующие патрубки типа ППД (серия 4.904-22).

При душировании площадок, в пределах которых постоянно находятся рабочие, обработанным или необработанным воздухом следует применять патрубки с верхним подводом воздуха типа ПД В (серия 4.904-36) или патрубки с нижним подводом воздуха типа ПД н (серия 4.904-36).

При душировании площадок необработанным воздухом следует применять поворотные аэраторы ПАМ-24 и ВА (серия ОВ-02-134). Аэратор ПАМ-24 состоит из осевого вентилятора диметром 800 мм с электродвигателем на одном валу. Вентилятор поворачивается на угол до 60 одиннадцать раз в минуту. Дальнобойность струи 20 м.

При душировании группы постоянных рабочих мест рекомендуется применять воздухораспределительные устройства типа ВГК (серия 4.904-68). Воздушное душирование устраивают также при производственных процессах с выделением вредных газов или паров, если невозможно применение местных укрытий и отсосов. При этом для обеспечения допустимых концентраций вредных веществ воздушную струю направляют в зону дыхания горизонтально или сверху под углом 45.

Технические данные душирующих патрубков и распределительных устройств приведены в .

Таким образом, воздушное душирование применяют в следующих случаях:

1) При повышенной интенсивности тепловых излучений и особенно в тех случаях, когда нет возможности применить другие способы защиты (например, теплозащитные экраны).

2) При повышенной температуре воздуха в рабочей зоне.

3) При повышенной концентрации вредных веществ в рабочей зоне.

Порядок проектирования воздушного душирования при тепловых избытках в производственных помещениях.

1. Определяем нормативные значения температуры воздуха t норм и скорости воздушного потока v норм при воздушном душировании по и по в зависимости от следующих факторов:

– интенсивности тепловых излучений на рабочих местах.

2. Задаемся температурой воздуха на выходе из охлаждающего устройства t охл и нагревом воздуха в воздуховодах  t при движении воздуха от охлаждающего устройства к душирующему патрубку.

3. Определяем температуру воздуха t о на выходе из душирующего патрубка

t о = t охл +  t , С (2.1)

4. Определяем отношение разностей температур

где t о – температура воздуха на выходе из душирующего патрубка, ˚С;

t р.з. – температура воздуха в рабочей зоне вне воздушного потока, ˚С;

t норм. – нормативная температура воздуха на рабочем месте, ˚С;

5. Выбираем к установке душирующий патрубок по и и определяем его характеристики:

– тип патрубка;

– угол наклона направляющих лопаток патрубка к горизонту  , ˚;

– коэффициент температуры n ;

– коэффициент затухания скорости воздушного потока m ;

– коэффициент местного сопротивления душирующего патрубка K м.с.

6. По условиям цеха (помещения) принимаем высоту установки душирующего патрубка над уровнем рабочей площадки h .

Схема установки душирующего патрубка над рабочей площадкой приведена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Схема установки душирующего патрубка над рабочей поверхностью

Условные обозначения на рисунке:

h – высота установки патрубка над рабочей площадкой, м;

h ч – высота человека от пола до его груди, м;

 – угол наклона направляющих лопаток патрубка к горизонту;

x – расстояние от душирующего патрубка до рабочего места, м;

7. Определяем расстояние от душирующего патрубка до рабочего места

, (2.3)

Определяем расчетную площадь выходного сечения душирующего патрубка.

При P т < 0,6

(2.4)

9. Выбираем ближайший стандартный патрубок по или и определяем площадь его сечения F y из условия

F y  F о.

10. Проверяем длину начального участка струи по скорости движения воздуха

(2.5)

Длина начального участка струи
показывает, что в пределах данного участка скорость движения воздуха постоянная и равна скорости потока на выходе из душирующего патрубка.

11. Определяем скорость движения воздуха из душирующего патрубка:

(2.6)

12. Вычисляем расчетное количество воздуха на один душирующий патрубок

(2.7)

13. Проверяем длину начального участка струи
по температуре

(2.8)

14. Определяем температуру воздуха на выходе из душирующего патрубка

(2.9)

При  считаем, что выбранный патрубок и режим работы кондиционера обеспечить необходимые параметры воздушного потока.

При < необходимо изменить принятые конструктивные решения и повторить расчет площади патрубка.

15. Определяем количество воздуха на один душирующий патрубок с учетом коэффициента запаса расхода воздуха K з.

, м 3 /с (2.10)

16. Определяем площадь сечения подводящих воздуховодов к душирующему патрубку.

Принимаем диаметр подводящих воздуховодов равным входному диаметру душирующего патрубка по или .

17. Принимаем по условиям цеха схему подвода воздуха к душирующему патрубку (см. предыдущую тему практических занятий).

18. Определяем потери напора в воздуховодах.

19. Выбираем вентилятор или кондиционер для обеспечения требуемых параметров воздушного потока.

При P т = 0,6-1,0 расчет ведут по формулам:

(2.11)

(2.12)

При P т > 1,0 расчет ведут по формулам

(2.13)

(2.14)

Следует учитывать, что при P т < 1,0 применяют адиабатичесое охлаждение воздуха. При P т  1,0 требуется искусственное охлаждение воздуха.

Порядок проектирования воздушного душирования при выделении вредных веществ в производственном помещении. Расчет ведут по формулам

где С р.з. и С о – концентрация вредных паров газов и пыли в воздухе рабочей зоны и воздухе, подаваемом из душирующего патрубка, мг/м 3 ;

ПДК – предельно-допустимая концентрация вредных веществ в воздухе на рабочем месте, мг/м 3 (по ГОСТ 12.1.005-88).

При P к < 0,4 расчет ведут по формулам

При P к = 0,4-1,0 расчет ведут по формулам

;

;

.

При одновременном поступлении в помещения лучистой теплоты, выделений пыли и газов расчет производят для каждой вредности в отдельности. Дальнейший расчет производят по патрубку большого размера из рассчитанных для каждого вида вредных веществ.

Список литературы

1. Средства защиты в машиностроении: Расчет и проектирование: Справочник/ С.В.Белов и др.– М.: Машиностроение, 1989.– 368 с.

2. Внутренние санитарно-технические устройства. В 2-х частях/ Под ред. И.Г. Староверова// Часть 2. Вентиляция и кондиционирование воздуха: Справочник проектировщика.– М.: Стройиздат, 1978.– 509 с.

3. СНиП 2.04.05-86. Отопление, вентиляция и кондиционирование/ Госстрой СССР.– М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987.– 64 с.

4. Справочник по охране труда на промышленном предприятии/ К.Н.Ткачук и др.– К.: Техніка, 1991.– 286 с.

Задание № 1 к практическому занятию "Проектирование воздушного душирования"

В производственном помещении организовано воздушное душирование. Необходимо определить требуемый воздухообмен для одного душирующего патрубка (м 3 /ч). Исходные данные приведены в таблице 2.1.

Задание № 2 к практическому занятию "Проектирование воздушного душирования"

В производственном помещении организовано воздушное душирование рабочих мест. Определить давление, которое должен развить вентилятор, для обеспечения требуемых параметров воздушного потока. Исходные данные приведен в таблице 2.2.

Таблица 2.1 – Исходные данные к заданию № 1 (t р.з. =32˚C)

Параметры

Тип патрубка

Угол наклона, α

Коэффициент, n н

Коэффициент, m н

Коэф. потерь К П м.с.

Площадь сечения патрубка, м 2

Допустимая скорость воздуха на рабочем месте, м/с

Допустимая температура воздуха, ˚С

Расстояние от патрубка до рабочего места, м

Высота установки патрубка над рабочей поверхностью, м

Таблица 2.2 – Исходные данные к заданию № 2

Параметры

Тип патрубка

ПД в -3

ПД в -5

ПД н -4

ПД н -3

ПД в -4

ППД-5

ПД в -3

ПД в -5

ПД н -5

ППД-8

ППД-6

ППД-10

ППД-8

ПД в -4

Коэф. потерь К П м.с.

l 1 , м

l 2 , м

l 3 , м

l 4 , м

l 5 , м

l 6 , м

Уд. потери на трение, Па/м

Плотность воздуха, кг/м 3

Расклад на один патрубок, м 3 /с

Потери на фильтре, Па

Д под , м

1700 Вт/м2. Температура воздуха в рабочей зоне =25 0С. Согласно табл. 4.23 средняя температура =19 0С, подвижность воздуха на рабочем месте

2,3 м/с. Расстояние от душирующего патрубка до рабочего Х=1,8 м.

При адиабатическом процессе охлаждения на выходе из форсуночной камеры температура воздуха 18,5 0С.

Принимаем душирующий патрубок ПДН-4

Размеры 630 мм h1=1540 мм l1=1260 мм

Расчётная площадь 0,23 м2

Коэффициент m=4,5 n=3,1 =3,2 =00-200

Определяем площадь теплового сечения патрубка:

Табличное значение =0,23 м2

Находим скорость воздуха на выходе из патрубка:

Устанавливаем расход воздуха подаваемого душирующим патрубком:

В холодный период года и в переходных условиях температура и скорость движения воздуха на рабочем месте должны быть в таких пределах:

18...19 0С =2,0...2,5 м/с =16 0С

Оставляем неизменными принятые для тёплого периода, определяем температуру воздуха на выходе из душирующего патрубка при =16 0С и =19 0С используя формулу:

Вентиляция кабин крановщиков

Система вентиляции кабин крановщиков с подачей наружного воздуха. Вентиляция должна обеспечивать подпор в наличии 10-15 Па.

Система вентиляции кабины с подачей наружного воздуха осуществляется по схеме, приведённой на рис. 1. Конструкция содержит коллектор, расположенный вдоль пути движения крана, заборное устройство, движущееся в щели коллектора и жёстко соединённое с кабиной крановщика. В качестве уплотняющего устройства щели коллектора применяют резиновую ленту или гидравлический затвор.

Рис. 1 - Вентиляция крановой кабины с подачей воздуха через коллектор: 1 - коллектор, 2 - вентилятор, 3 - крановая кабина, 4 - глушитель, 5 - уплотнительная резиновая трубка

Местная вытяжная вентиляция

Местные отсосы от оборудования выделяющего пары, газы, дурные запахи

Расчёт зонта - козырька над загрузочным отверстием нагревательной печи

Зонт - козырёк над загрузочным отверстием печи предназначен для улавливания потока газов, выходящих из отверстия под влиянием избыточного давления в печи. Размеры всасывающего отверстия зонта должны соответствовать размерам всасывающейся струи с учётом её искривления под действием гравитационных сил (рис. 2.)

Рис. 2

Определим объём удаляемого воздуха и размеры зонта - козырька у термической печи, имеющей загрузочное отверстие размером h?b=0,5?0,5 м. В печи поддерживается температура газов tг=1150 0С, температура воздуха в рабочей зоне =25 0С

1. Определим среднюю скорость, с которой газы выбиваются из отверстия печи, предварительно вычислив:

где - коэффициент расхода 0,65

Избыточное давление в печи, Па

h0 - половина высоты загрузочного отверстия, м

и - плотность соответственно воздуха рабочей зоны и газов выходящих из печи, кг/м3

2. Объём газов, выходящих из рабочего проёма печи, м3/с

где - площадь рабочего проёма печи, м2

2,78(0,5?0,5)=0,69 м3/с

0,690,25=0,17 кг/с

3. Вычисляем критерий Архимеда

где - эквивалентный по площади диаметр рабочего проёма, м

и - температура соответственно газов в печи и воздуха в рабочей зоне, К

Критерий Архимеда при м

4. Расстояние, на котором ось потока газов искривлённого под давлением гравитационных сил, достигает плоскости всасывающего отверстия зоны, м

где m, n - коэффициенты изменения скорости и температуры при отношениях высоты загрузочного отверстия h к его ширине и в пределах 0,5...1 применяются равными соответственно 5 и 4,2. Определим расстояние x при h0=0,25 m=5 n=4,2

5. Диаметр потока газов на расстоянии x при

0,565+0,440,653=0,852 м

6. Находим вылет и ширину зонта

Б=b+(150...200)=b+0,2=0,5+0,2=0,7 м

7. Определяем расход отсасываемой смеси газов и воздуха:

8. Расход воздуха подсасываемого из помещения:

0,727-0,69=0,037 м3/с

0,0371,18=0,044 кг/с

9. Температура смеси газов и смеси, 0С

Которая недопустимо высока и для естественной (< 300 0С) и для механической (< 80 0С). Принимаем =300 0C, когда расход подсасываемого воздуха м/с, увеличивается до значения:

Суммарный объём:

Определим высоту дымовой трубы для удаления найденной массы воздуха. Примем диаметр трубы dТР=500 мм

площадь поперечного сечения трубы:

0,7850,52=0,196 м2

Скорость воздуха в трубе м/с

Предварительно задаёмся высотой трубы hтр=6 м. На головке трубы устанавливаем дефлектор диаметром dдеф=500 мм, высота дефлектора hдеф=1,7dдеф=1,70,5=0,85 м

Коэффициент местного сопротивления дефлектора

Коэффициент местного сопротивления зонта

Потери давления в вытяжной трубе вместе с дефлектором с учётом загрязнения стенок определяем по формуле:

Уточним примерную высоту вытяжной трубы из равенства:

Температура наружного воздуха tн=21,2 0С, тогда:

Высота зонта:

Подставим наёденные значения в формулу:

5,73 м близко к предварительно применимому

Интенсивность теплового облучения человека регламентируется, исходя из субъективного ощущения человеком энергии облучения. Согласно требованиям нормативных документов интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов не должна превышать :

− 35 Вт/м 2 при облучении более 50% поверхности тела;

− 70 Вт/м 2 при облучении от 25 до 50% поверхности тела;

− 100 Вт/м 2 при облучении не более 25% поверхности тела.

От открытых источников (нагретые металл и стекло, открытое пламя) интенсивность теплового облучения не должна превышать 140 Вт/м 2 при облучении не более 25% поверхности тела и обязательном использовании средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.

Санитарные нормы ограничивают также температуру нагретых поверхностей оборудования в рабочей зоне, которая не должна превышать 45°С, а для оборудования, внутри которого температура близка к 100°С, температура на его поверхности должна быть не выше 35°С .

В производственных условиях не всегда возможно выполнить нормативные требования. В этом случае должны быть предусмотрены мероприятия по защите рабочих от возможного перегрева :

− дистанционное управление ходом технологического процесса;

− воздушное или водо-воздушное душирование рабочих мест;

− устройство специально оборудованных комнат, кабин или рабочих мест для кратковременного отдыха с подачей в них кондиционированного воздуха;

− использование защитных экранов, водяных и воздушных завес;

− применение средств индивидуальной защиты, спецодежды, спецобуви и др.

Одним из самых распространенных способов борьбы с тепловым излучением является экранирование излучающих поверхностей. Различают экраны трех типов :

1. Непрозрачные – к таким экранам относятся, например, металлические (в т.ч. алюминиевые), альфолевые (алюминиевая фольга), футерованные (пенобетон, пеностекло, керамзит, пемза), асбестовые и др. В непрозрачных экранах энергия электромагнитных колебаний взаимодействует с веществом экрана и превращается в тепловую энергию. Поглощая излучение, экран нагревается и, как всякое нагретое тело, становится источником теплового излучения. При этом излучение поверхностью экрана, противолежащей экранируемому источнику, условно рассматривается как пропущенное излучение источника.

2. Прозрачные – это экраны, выполненные из различных стекол: силикатного, кварцевого, органического, металлизированного, а также пленочные водяные завесы (свободные и стекающие по стеклу), вододисперсные завесы. В прозрачных экранах излучение, взаимодействуя с веществом экрана, минует стадию превращения в тепловую энергию и распространяется внутри экрана по законам геометрической оптики, что и обеспечивает видимость через экран.

3. Полупрозрачные – к ним относятся металлические сетки, цепные завесы, экраны из стекла, армированного металлической сеткой. Полупрозрачные экраны объединяют в себе свойства прозрачных и непрозрачных экранов.

По принципу действия экраны подразделяются на :

− теплоотражающие;

− теплопоглощающие;

− теплоотводящие.

Однако это деление достаточно условно, так как каждый экран обладает одновременно способностью отражать, поглощать и отводить тепло. Отнесение экрана к той или иной группе производится в зависимости от того, какая его способность выражена сильнее.

Теплоотражающие экраны имеют низкую степень черноты поверхностей, вследствие чего они значительную часть падающей на них лучистой энергии отражают в обратном направлении. В качестве теплоотражающих материалов в конструкции экранов широко используют альфоль, листовой алюминий, оцинкованную сталь, алюминиевую краску.

Теплопоглощающими называют экраны, выполненные из материалов с высоким термическим сопротивлением (малым коэффициентом теплопроводности). В качестве теплопоглощающих материалов применяют огнеупорный и теплоизоляционный кирпич, асбест, шлаковату.

В качестве теплоотводящих экранов наиболее широко используются водяные завесы, свободно падающие в виде пленки, орошающие другую экранирующую поверхность (например, металлическую), либо заключенные в специальный кожух из стекла (акварильные экраны), металла (змеевики) и др. .

Эффективность защиты от теплового излучения с помощью экранов оценивается по формуле :

где Q бз – интенсивность теплового излучения без применения защиты, Вт/м 2 , Q з – интенсивность теплового излучения с применением защиты, Вт/м 2 .

Кратность ослабления теплового потока, т, защитным экраном определяется по формуле:

где Q бз − интенсивность потока излучателя (без использования защитного экрана), Вт/м 2 , Q з − интенсивность потока теплового излучения экрана, Вт/м 2 .

Коэффициент пропускания экраном теплового потока, τ, равен:

τ = 1/m . (2.8)

Местную приточную вентиляцию широко используют для создания требуемых параметров микроклимата в ограниченном объеме, в частности, непосредственно на рабочем месте. Это достигается созданием воздушных оазисов, воздушных завес и воздушных душей.

Поток воздуха, направленный непосредственно на рабочего, позволяет увеличить отвод тепла от его тела в окружающую среду. Выбор скорости потока воздуха зависит от тяжести выполняемой работы, а также от интенсивности облучения, но она не должна, как правило, превышать 5 м/с, так как в этом случае у рабочего возникают неприятные ощущения (например, шум в ушах). Эффективность воздушных душей возрастает при охлаждении направляемого на рабочее место воздуха или же при подмешивании к нему мелко распыленной воды (водо-воздушный душ) .

Воздушный оазиссоздают в отдельных зонах рабочих помещений с высокой температурой. Для этого небольшую рабочую площадь закрывают легкими переносными перегородками высотой 2 м и в огороженное пространство подают прохладный воздух со скоростью 0,2 – 0,4 м/с .

Воздушные завесысоздают для предупреждения проникновения в помещение наружного холодного воздуха путем подачи более теплого воздуха с большой скоростью (10 – 15 м/с) под некоторым углом навстречу холодному потоку .

Воздушные душиприменяют в горячих цехах на рабочих местах, находящихся под воздействием лучистого потока теплоты большой интенсивности (более 350 Вт/ м 2) .

Поток воздуха, направленный непосредственно на рабочего, позволяет увеличить отвод тепла от его тела в окружающую среду. Выбор скорости потока воздуха зависит от тяжести выполняемой работы, а также от интенсивности облучения, но она не должна, как правило, превышать 5 м/с, так как в этом случае, у рабочего возникают неприятные ощущения (например, шум в ушах).

Эффективность воздушных душей возрастает при охлаждении направляемого на рабочее место воздуха или же при подмешивании к нему мелко распыленной воды (водо-воздушный душ) .