Душирующие патрубки. Воздушное душирование рабочих мест. Конструктивные решения воздушных душей
Воздушное душирование применяют для создания на постоянных рабочих местах требуемых метеорологических условий при тепловом облучении и при открытых производственных процессах, если технологическое оборудование, выделяющее вредные вещества, не имеет укрытий или местной вытяжной вентиляции. При душировании можно подавать или наружный воздух с обработкой его в приточных камерах (очисткой, .охлаждением и нагреванием в холодный период года в случае необходимости), или внутренний воздух. При проектировании воздушною душирования должны быть приняты меры, предотвращающие сдувание производственных вредных выделений на близко расположенные постоянные рабочие места. Воздушная струя должна быть направлена так, чтобы по возможности
исключалось подсасывание ею горячего или загрязненного газами воздуха. Системы, подающие воздух к воздушным душам, проектируются отдельными от систем
другого назначения. Воздухораспределители обычно устанавливают на высоте не менее 1,8 м от пола (до их нижней кромки). Расстояние от места выпуска воздуха до рабочего места следует принимать не менее 1 м, а воздушный поток должен быть направлен: -на грудь человека горизонтально или сверху под углом до 45° для обеспечения на рабочем месте нормируемых температур и скорости движения воздуха; -в лицо (зону дыхания) горизонтально или сверху под углом до 45° для обеспечения на рабочем месте допустимых концентраций по газу и пыли; при этом должны обеспечиваться нормируемые температура и скорость движения воздуха. В зависимости от подаваемого воздуха и обработки системы воздушного душирования делятся на: 1.подающие наружный воздух с обработкой, 2.подающие наружный воздух без обработки, 3.подающие внутренний воздух с охлаждением, 4.подающие внутренний воздух без обработки. Ниспадающий воздушный поток является разновидностью воздушного душирования. Он осуществляется путем подачи с близкого расстояния на фиксированные рабочие места или на место отдыхарабочих. Ниспадающий поток позволяет обеспечить на рабочем месте, где условия не отвечают санитарным нормам, благоприятным условиям наружной среды при малых затратах холода, тепла и электроэнергии. Воздушные оазисы -некоторый объем помещения, в котором поддерживаются метеорологические условия, отличные от всего объема помещения. Устраивают в помещениях с избытками теплоты и большой высоты. Небольшая площадь цеха являющаяся местом постоянного пребывания обслуживающего персонала, выгораживается от всего цеха перегородками высотой 2-2,2м и затапливают холодным воздухом.
14. Мероприятия по борьбе с механическим и аэродинамическим шумом, создаваемым вентиляционными установками.
Если сложный звук не содержит ясно выраженных частотных со-
ставляющих, его называют шумом. Для оценки шумов служат спек-
трограммы, в которых звуковая энергия сложного звука аспределена по частотам или частотным полосам.
Виброизоляция вентиляционных агрегатов с помощью пружинных амортизаторов,
Применение звукоизоляции стенок в вентиляционной камере,
Устройство подшивных потолков.
Усройство плавающих полов и снижение скорости движения воздуха.
Для снижения уровня механического шума необходимо присоединить воздуховоды к вентилятору через гибкие вставки.
Для снижения уровня аэродинамического шума на магистральных участках воздуховодов следует предусмотреть шумоглушители (пластинчатые и трубчатые)
Меры но снижению шума в системах вентиляции и кондиционирования основываются на двух видах операций, применимых одновременно или последовательно:
Меры, относящиеся к самому источнику шума;
Меры, относящиеся к каналам, передачи шума.
Звуковые волны появляются в результате нестационарных процес-
сов, всегда сопровождающих установившуюся в среднем работу вентилятора.
Пульсации скорости и колебания давления в потоке воздуха, про-
текающего через вентилятор, являются причиной возникновения аэродинамического шума.(вихревой шум, шум от местных неоднородностей потока, шум вращения)
колебания элементов конструкции вентиляционной
установки являются причиной образования механического шума. Возбуждение механического шума в вентиляторах обычно носит ударный характер - в шарикоподшипниках, приводе, стуки в зазорах.
Шум, создаваемый вентиляционной установкой, передается следу-
ющими путями:
а) по воздушной среде внутри воздуховодов в помещение через
приточные и вытяжные решетки или в атмосферу через воздухозаборные решетки приточных систем или через шахты вытяжных систем; б) через стенки транзитных воздуховодов в помещение, по которому они проложены;
в) по воздушной среде, окружающей вентиляционную установку, к
ограждающим конструкциям камеры и через них в смежные поме-
щения. Каждый из перечисленных путей передачи шума определяет соответствующие мероприятия, которые должны быть предусмотрены для уменьшения шума в помещениях с нормируемым уровнем звука.
НОРМИРОВАНИЕ ШУМОВ
Шумы нормируют исходя из допустимого воздействия их на орга-
низм человека, т. е. воздействия, при котором шум или вообще не оказывает влияния на самочувствие человека или это влияние незначительно.(63-8000 гц)
АКУСТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СИСТЕМЫ Задача акустического расчета вентиляционных систем состоит в определении уровня звукового давления, создаваемого в расчетной точке действующей вентиляционной установкой.
МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ УРОВНЕЙ
ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ Снижение уровней звукового давления на постоянных
рабочих местах или в расчетных точках помещения может быть осуществлено
применением комплекса следующих мероприятий: 1) установкой вентиляторов, наиболее совершенных по акустическим характеристикам; 2) выбором оптимальных режимов работы вентиляторов: а) на максимальном коэффициенте полезного действия; б) с минимальновозможным давлением, развиваемым вентилятором 3) снижением скорости движения воздуха в отводах, коленах, тройниках и других элементах вентиляционной сети: а) до 5-6 м/с в магистральных воздуховодах и до 2-4 м/с в ответвлениях для общественных зданий и вспомогательных зданий промышленных предприятий; б) до 10-12 м/с в магистральных воздуховодах и до 4-8 м/с-в ответвлениях для производственных зданий. 4) изменением акустических качеств помещения, снижением уровня звуковой мощности источников шума по пути распространения звука путем установки глушителей или облицовки внутренних поверхностей воздуховодов звукопоглощающими материалами.
КОНСТРУКЦИИ ШУМОГЛУШИТЕЛЕЙ
Для заглушения шума в вентиляционных установках применяют
глушители диссипативного действия, т. е. такие, в которых происходит
рассеяние звуковой энергии.
По конструкции глушители разделяются на трубчатые, сото-
вые, пластинчатые и камерные
ВИБРОИЗОЛЯЦИЯ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ УСТАНОВОК
Вибрации, возникающие при работе вентиляционной установки,
передаются воздуховодам и основанию, на котором смонтирована установка.Вибрации являются причиной возникновения структурного звука *. При установке вентилятора на фундаменте колебания по грунту передаются фундаментам, стенам и перекрытиям здания. При установке вентилятора на междуэтажном перекрытии структурный звук непосредственно передается в нижележащее помещение. Снижение структурного звука, передаваемого основанию, может быть достигнуто путем установки вентиляторов на виброизоляторах.
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.
Местная механическая приточная вентиляция.
Воздушные души их назначение и области применения
Воздушным душем называют местный направленный на человека поток воздуха. С помощью такого потока, т.е. струи воздуха, можно создавать местные наиболее благоприятные для работы человека условия воздушной среды на ограниченном участке или участках производства. Такими участками, где необходимо устройство воздушных душей является в первую очередь:
- фиксированные рабочие места
- места длительного пребывания в помещение работающих
- места отдыха работающих
на рис. 1 в качестве примера показана принципиальная схема устройства воздушного душа у нагревательной печи, когда для воздушного душирования подается наружный воздух.
1 – нагревательная печь с открытым или открывающимся проемом 2
3 – фиксированное рабочее место у проема 2
4 – душирующий воздухораспределитель для подачи на рабочее место струи воздуха 6
5 – подпольный канал для подачи приточного наружного воздуха на воздухораспределитель.
Условие воздушной струи 6 на фиксированном рабочем месте 3, которое создает воздушный душ должны соответствовать определенным гигиеническим и физиологическим требованиям. Воздушные души должны выполняться в следующих случаях:
- в тех случая, когда средствами общей обменной вентиляции невозможно получить нормируемых параметров воздуха в помещении.
- когда достижение определенных параметров внутреннего воздуха в помещении за счет обще обменной вентиляции является хотя и возможным, но требует при этом огромных объемов воздуха.
Во многих случаях, когда работа производится в обстановке ощутимого теплового излучения, а средства общеобменной вентиляции окажутся недостаточными, для того, чтобы поддерживать требуемую температуру и относительную влажность на рабочих местах и устранить нарушение терморегуляции между телом человека и окружающей средой воздушные души должны корректировать условия воздушной сред. К производственным помещениям, в которых в первую очередь необходимо устройство воздушного душирования можно отнести:
– металлургические и машиностроительные заводы, где воздушные души необходимы у промышленных печей, прокатных станов, прессов и молотов и других технологических агрегатов.
– стекольные
– хлебозаводы и другие предприятия.
С помощью воздушного душирования можно корректировать следующие параметры воздушной среды на фиксированных рабочих местах помещениях:
2. скорость движения воздуха,
3. влажность,
4. концентрацию вредностей на рабочем месте.
За счет движения воздуха выходящего из душируюшего воздухораспределителя увеличивается теплоотдача от тела человека и это обстоятельство является очень важным особенно в случаях когда работа человека происходит в обстановке ощутимого теплового излучения.
Струю приточного воздуха из душирующего воздухораспределителя необходимо отправлять на встречу работающим и обдувать при этом в первую очередь открытые части тела подверженные облучению. В случае если необходимо увеличить теплоотдачу от тела человека в воздушных душах применяется воздух с более низкой температурой по сравнению с температурой воздуха в помещении. Кроме того, иногда для увеличения теплоотдачи от тела человека струю выдаваемого воздуха распыляют в лаву.
В этом случае капельки воды попадают на открытые части тела человека, на его одежду, испаряются и вызывают при этом дополнительное охлаждение человека.
В случае если воздушный душ используется в помещении для локализации выделяющейся пыли или для борьбы с повышенной загазованностью то скорость выхода воздуха из душирующеного воздухораспределителя не должна быть значительной для того чтобы пыль, лежащаяся на поверхности строительной конструкции, не взмучивалась.
Практически эта скорость должна составлять 1-1,5 м/с. Ширина душирующей струи S должна быть примерно 1,2-1,5 м. За исключением случая, когда воздушные души обслуживают большие по площади площадки. Согласно СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование, воздушное душирование постоянных рабочих мест наружным воздухом необходимо предусматривать в следующих случаях:
1. при облучении человека на фиксированном рабочем месте лучистым тепловым потоком с поверхностной плотностью ≥140 Вт/м 2 и более.
2. при открытых технологических процессах сопровождающихся выделением вредных веществ и невозможностью устройства укрытий или местной вытяжной вентиляции, предусматривая при этом меры предотвращающие распространение вредных выделений на постоянные рабочие места.
При душирование наружным воздухом производственных помещениях расчетные температуры и скорости движения воздуха должны предусматриваться:
1. при облучении работающего лучистым тепловым потоком с поверхностной плотностью 140 Вт/м 2 и более по приложению Е СНиП 41-01-2003, в зависимости от категории выполняемых работ и поверхностной плотности теплового потока.
2. При открытых технологических процессов связанных с выделением вредных веществ по приложению В СНиП 41-01-2003.
В таблице 6. 2 справочника проектировщика под редакцией Павлова и Шиллера приведены данные института ЛИОТ по численным значениям интенсивности теплового облучения работающих на рабочих местах отдельных видов производств, для цехов машиностроительных заводов (кузнечных, литейных, термических и других) при проектирование и расчете воздушного душирования интенсивность облучения работающих может приниматься по указаниям на проектирование отопления и вентиляции соответствующих перечисленных цехов. Разработанных институтом «СантехНИИПроект».
Подробные данные по интенсивности облучения работающих цехах машиностроительных заводов приведены в справочнике Торговников Б.М. «Проектирование промышленной вентиляции».
Согласно СНиП 41.01-2003 при душирование рабочих мест наружным воздухом расчетные параметры наружного воздуха должны приниматься следующими по СНиП 23.01-99*.
1. параметры А для теплого периода года,
2.параметры Б для холодного периода года.
Подачу воздуха системами воздушного душирования рабочих мест следует предусматривать через поворотные горизонтальные плоскости воздухораспределителей обеспечивающих минимальную турбулентность выходящей струи и возможность изменения и направления струи вертикальной плоскости на угол не менее 30 0 .
Установки воздушного душирования рабочих мест могут быть:
1. стационарными см. рис.1
2. передвижными или переносными.
Душирущие установки подающие наружный воздух выполняют стационарными и по типу относят к приточным установкам от которых они отлучаются только устройствами для подачи приточного воздуха.
Душирующий воздух в стационарных установках подается на определенные рабочие места с помощью воздухораспределителей, которые дают при выходе сосредоточенную струю выходящую с заданной сравнительно большой скоростью (до 3,5 м/с).
В настоящее время к предпочтительному применению в стационарных установках воздушного душирования рекомендуются унифицированные душирующие воздухораспределители (УДВ). Они разработаны и могут применяться в следующих исполнениях:
1. с нижним подводом воздуха и без увлажнения, и с увлажнением.
2. с верхним подводом воздуха без увлажнения и с увлажнением
На рисунке 2 показана конструктивное выполнение унифицированного душирующего воздухораспределителя с верхним подводом воздуха и увлажнением УДВ УВ.
1- корпус воздухораспределителя
4- шарнирное соединение
5- пневматическая форсунка
Воздухораспределитель состоит из корпуса 1 в котором расположены направляющие лопатки 2 и устройства 6 обеспечивающие кинематическую связь блока направляющих лопаток 2 с направляющей решеткой 3.
Изменение направления душирующей струи в горизонтальной плоскости осуществляется путем поворота душирущего воздухораспределителя вокруг оси для чего он имеет шарнир 4. В вертикальной плоскости направление струи за счет поворота направляющей решетки 3 может изменяться от горизонтального положения на угол до 45 0 . Для увлажнения воздуха на направляющей решетке устанавливают форсунки 5 с пневматическим распылением воды. Форсунки могут перемещаться и по горизонтали и по вертикали направляющей решетки и тем самым могут создаваться оптимальные условия для увлажнения.
В качестве воздухораспределителя в установках воздушного душирования может выполняться поворотный душирующий воздухораспределитель (ППД – патрубок поворотный душирующий) см. рис. 3.
Воздухораспределитель ППД состоит из 3 х звеньев:
– верхнего звена
–среднего звена
–нижнего звена
2- опорные ролики
4 – шарнир
Нижнее звено 5 имеет поджатое прямоугольное выходное сечение и соединяется со средним звеном осью 4, вокруг которой оно может быть повернуто вниз на угол до 25 0 .
В заданном положение нижнее звено 5 фиксируется двумя зажимами находящихся на боковых поверхностях среднего звена, вокруг вертикальной оси среднее звено поворачивается на трех роликах 2, которые опираются на неподвижный фланец верхнего звена.
К воздуховоду душирующий воздухораспределитель крепится на фланцевом соединение и с этой целью воздуховод должен надежно крепиться к наружным конструкциям.
Воздухораспределители ПД (патрубок душирующий) были разработаны профессором В. В. Батулиным с верхним подводом воздуха и с нижним подводом воздуха. Соответственно рисунки 4 а и 4 б.
1 – воздуховод от системы вентиляции
4- поворотный шарнир
5- ручка для изменения положений направляющей решетки
Вокруг вертикальной оси воздухораспределитель поворачивается с помощью шарнира 4. Для охлаждения и увлажнения подаваемого приточного воздуха могут применяться форсунки ФП-1 и ФП-2 с пневматическим распылением воды см. рис.2. НПО (научно производственное подразделение) «Проектпромвентиляция» разработала поворотный регулируемы воздухораспределитель ВП с присоединительным патрубком круглого или прямоугольного сечения конструкция которого показана на рисунке 5.
1 – неподвижная часть вентилятора
2 – поворотная часть вентилятора
3 – металлический гибкий лист
4 – рассекатели
5 – веерная решетка РВ, устанавливаемая в выходном сечении вентилятора
6 – шарнир.
Вентиляторы ВП могут устанавливаться вертикально при верхнем подводе воздуха, или горизонтально при боковом подводе.
Второй тип душирующих установок – это передвижные (переносные) установки. Обработка воздуха в них заключается обычно в подмешивании к потоку воздуха, выходящего из имеющегося в конструкции осевого вентилятора распыленной воды.
На рис.6 показана принципиальная схема передвижной душирующей установки.
1 – осевой вентилятор (обычно серии МЦ) с электродвигателем 2;
3 – опорная конструкция:
4 – пневматическая форсунка.
Из веерных душирующих агрегатов, называемых водовоздушными душами, в наибольшей степени распространены агрегаты конструкции ВА, ПАМ, разработанные соответственно Свердловским (СНОТ) и Московским (МИОТ) институтом охраны труда.
Работая на рециркулируемом воздухе помещения эти агрегаты характеризуются простой конструкцией, дают значительное охлаждение подаваемого душирующего воздуха, и кроме того обеспечивают его частичную промывку от пыли.
Расчет ВД основан на закономерностях движения свободной струи приточного воздуха и завл-ся в определении следующих параметров:
1. расхода подаваемого приточного воздуха;
2. скорость выхода воздуха из душирующего воздухораспределителя
3. конструктивных размеров и типоразмера, принятого к установке воздухораспределителя.
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
Воздушный душ представляет собой местный, направленный на человека поток воздуха. В зоне действия воздушного душа создаются условия, отличные от условий во всем объеме помещения. С помощью воздушного душа могут быть изменены следующие параметры воздуха в месте нахождения человека: подвижность, температура, влажность и концентрация той или иной вредности. Обычно зоной действия воздушного душа являются: фиксированные рабочие места, места наиболее длительного пребывания рабочих и места отдыха. На рис. 3.19 схематически изображен воздушный душ, используемый для создания необходимых условий на рабочем месте.
Наиболее часто воздушные души применяются в горячих цехах на рабочих местах, подверженных влиянию теплового излучения.
Рис. 3.18. Бортовой отсос: а - простой; б - опрокинутый; в - спередувкой
Рис. 3.19. Воздушный душ: а - вертикальный; б - наклонный; в - групповой
3,0 м/сек, температура может изменяться от 16 до 24 °С. Если воздушный душ используется для борьбы с пылью, скорость воздуха не должна быть выше 0,5-1,5 м/сек, чтобы не допускать поднятия пыли, осевшей на пол.
Большое влияние на эффективность работы воздушного душа оказывает конструкция воздуховыпускного патрубка (приточная насадка). Целесообразно иметь это устройство поворотным и при этом предусмотреть возможность изменять угол наклона оси потока введением поворотных лопаток. На рис. 3.20 изображены приточные насадки конструкции В. В. Батурина, выполненные с учетом этих двух требований.
Классификация систем вентиляции и кондиционирования воздуха
Рис. 3.20. Приточные насадки конструкции В. В. Батурина: а - при верхнем подводе; б - при нижнем подводе воздуха
Для воздушного душа может использоваться наружный воздух или воздух, забираемый из помещения. Последний, как правило, проходит соответствующую обработку (чаще всего охлаждение). Наружный воздух также может быть обработан для придания ему необходимых параметров.
Душирующие установки могут быть стационарными или передвижными .
В передвижных установках используется воздух из помещения, обрабатываемый нередко с помощью распыливания воды в потоке выходящего воздуха.
Испаряющаяся адиабатно вода позволяет снижать температуру воздуха. На рис. 3.21 и 3.22 показаны во- довоздушные души этого типа конструкции Московского и Свердловского институтов охраны труда.
В воздушных завесах, так же как и в воздушных душах, используется основное свойство приточного факела - его относительная дальнобойность. Воздушные завесы устраиваются с целью предотвратить поступление воздуха через технологические проемы или ворота из одной части здания в другую или наружного воздуха в производственные помещения. На рис. 3.23 изображены схемы воздушных завес, предназначенные для предотвращения или резкого уменьшения проникания через ворота холодного наружного воздуха в цех. Воздух, подаваемый для завесы, может предварительно подогреваться, и тогда завесы называются воздушно-тепловыми.
Воздушные завесы, рассчитанные на предотвращение проникания холодного воздуха, следует предусматривать у ворот, которые открываются чаще пяти раз или не менее чем на 40 минут в смену, а также у технологических проемов отапливаемых зданий, расположенных в районах с расчетной температурой наружного воздуха для проектирования системы отопления - 15 °С и ниже , когда исключена возможность устройства шлюзов . Если снижение температуры воздуха в помещениях (по технологическим или санитарно - гигиеническим соображениям ) недопустимо , завесы могут быть запроектированы при любой продолжительности открывания и любой расчетной температуре наружного воздуха . При этом необходимо технико - экономическое обоснование данного решения .
Рис. 3.21. Водовоздушный душ типа МИОТ малой модели:
Рис. 3.22. Передвижной веерный агрегат СИОТ-3:
Рис . 3.23. Воздушные завесы : а - принцип действия ; б - различные способы подачи воздуха :
I - подача воздуха снизу ; II - боковая подача воздуха с одной стороны ; III - то же с двух сторон
1 - трубопровод для подачи воды
от водопровода; 2 - кожух; 3 - электродвигатель; 4 - осевой вентилятор; 5 - сливная труба; 6 - подставка 1 - осевой вентилятор; 2 - электродвигатель; 3 - форсунки; 4 - металлический обтекатель; 5 - подставка на колесах; 6 - трубопровод для подачи воды из водопровода
В случае кратковременного (до 10 минут) открытия ворот, как правило, допускается снижение температуры воздуха на рабочих местах, защищенных от обдувания воздухом, врывающимся через ворота, ширмами или перегородками. Степень снижения зависит от характера выполняемой работы: при легкой физической работе - до 14 °С, работе средней тяжести - до 12°, тяжелой работе - до 8°. Если постоянных рабочих мест в районе ворот нет, допускается снижение температуры в рабочей зоне этого района до +5°.
Очень близкими к воздушно-тепловым завесам по своему назначению являются так называемые воздушные буфера, создаваемые путем подачи теплого воздуха в тамбуры зданий общественного назначения (магазины, клубы, театры и т. д.).
В настоящее время необходимые условия воздушной среды на рабочем месте довольно часто создаются с помощью устройства специальных вентилируемых кабин. В таких кабинах поддерживаются условия, отличные от условий во всем объеме производственного помещения. Это достигается чаще всего подачей в кабины специальным образом приготовленного воздуха: в горячих цехах - охлажденного, в холодных, неотапливаемых помещениях - подогретого. Вентилируемые кабины могут быть отнесены к местным системам вентиляции. Естественно, что их применение возможно, когда рабочее место строго фиксировано, например у пульта управления. На рис. 3.24 изображена вентилируемая кабина для поста управления краном, разработанная Ленинградским институтом охраны труда.
Общеобменные системы вентиляции могут быть приточными и вытяжными (рис. 3.5, 3.6, 3.9). При использовании общеобменных систем ставится задача создать необходимые условия воздушной среды во всем объеме помещения или в объеме рабочей зоны. В отличие от местных систем, в данном случае все выделяющиеся в помещении вредности распространяются во всем объеме. Следовательно, основная задача, которая должна быть решена при проектировании рассматриваемых систем, заключается в том, чтобы содержание в воздухе помещения той или иной вредности не превосходило величины предельно допустимой концентрации, а значения метеорологических параметров отвечали соответствующим требованиям.
Нередко помещение оборудуется приточной и вытяжной общеобменными системами вентиляции (рис. 3.10).
Общеобменный метод создания заданных условий воздушной среды имеет широкое распространение и в сочетании с системами кондиционирования воздуха.
Рис. 3.24. Вентилируемая кабина
В настоящем курсе этому методу уделено весьма большое внимание, так как он является основным для объектов МО
