Вытяжные шкафы и камеры. Определение объемов удаляемого воздуха. Фасонные укрытия.

Вытяжные шкафы. Представляют собой укрытия с рабочим проемом для наблюдения за техническим процессом, для проведения различного рода работ. Образующиеся внутри шкафа вредности удаляются естевственным путем или механическим. На их место наружный воздух подтекает через воздушный проем образуя какбы завесу.

Причины выбрасывания вредных веществ из шкафа:

1) избыточное давление в полсти шкафа, образуется за счет разности температур воздуха снаружи и внутри шкафа.

2) Циркуляция воздуха внутри шкафа происходит за счет технологических операций.

3) Подвижность воздуха в помещении (сквозняки)

4) Диффузия вредностей из шкафа.

Для предотвращения вредных выделений необходимо, чтобы уровень равных давлений (урд) в нем распологался выше верхней кромки рабочего проема. Достигается это увеличением объема удаляемого воздуха. Для исключения диффузии вредностей через рабочий проем, скорость всасывания должна быть больше скорости диффузии. Количество воздуха удаляемого из шкафа определяется по формулам при отсутствии источников тепловыделения.

L=3600V₀F

При наличии источника тепловыделения

для шкафов имеющих источники тепловыделения в расчет принимают максимальные. Лабораторный шкаф устраивают с комбинированным удалением воздуха при наличии остекленных стенок шкафа. При закрытом рабочем проеме у столешницы следует оставить щель 50-100 мм для подсоса воздуха для лучшего проветривания.

Вытяжные камеры.

Вытяжные камеры представляют собой выраженные части помещения с усиленной вентиляцией в которых выполняются операции с интенсивным выделением вредных веществ. Рабочее место может быть вне камеры или внутри нее. Если внутри камеры рабочее место то она должна не только выбрасывать вредные выделения но и обеспечивать благоприяные условия для рабочего. Количество воздуха удаляемого из камеры определяется по скорости всасывания через открытые проемы по формуле: L=3600V₀F

Причем скорость принимаем в зависимости от технологического процесса. Воздух отсасываемый из камер очищают в целях охраны окружающей среды. Очистку в большенстве случаев осуществляют в гидрофильтрах.

Фасонные укрытия.

К ним относятся:

Кожухи воздухоприемники, пылестружкоприемники, пылегазоприемники.

Кожухи воздухоприемники устраиваются у вращающихяся кругов. Такие кожухи устанавливаются не только для защиты рабочих от пыли но и от трамв, поэтому их называют защитно-обеспыливающие. Кожух должен охватывать круг со всех сторон, оставляя только ту часть на которой происходит обработка.

Пылестружко приемники устройство предназначенное для удаления пыли и стружек для обработки хрупких материалов на токарных станках. На токарных стонках пылестружко приемники совмещаются с резужим элементом или в резце устраивается отсасывающий канал. Но пылестружкоприемник должен удовлетворять следующим требованиям: не должен затруднять наблюдения за резцом, не должен мешать при снятии и установке резца.

Пылегазоприемники применяются для сварочных работ. Современные тенденции в решении проблемы улавливания вредных выделений при процессах электродуговой сварки является исполнение местных вытяжных устройств встроенных в стену.

23. Аэрация зданий: конструктивное оформление, принцип расчета.

Аэрацией называют организованный воздухообмен в помещении. Его осуществляют через специальные предусмотренные отверстия с регулируемой площадью в наружных ограждениях с естественным побудителем движения воздуха, гравитационных сил и ветра. Аэрация может обеспечивать очень интенсивное проветривание помещения.воздухообмен называют организованный потому, что он позволяет осуществить заранее заданный проветривания и регулировать в соответствии с внутренними и внешними условиями. В большенстве случаев аэрацию зданий принимают совместно с механическими системами вентиляции.

Аэрация применяется:

1) для горячих цехов с большими избытками тепла (термические, кузнечные, машиностроительные заводы)

2) для ассимиляции (поглощения) избыточного тепла, особенно в теплый период.

Основное достоинство аэрации низкая эноргоемкость

Основной недостаток из-за малых гравитационных давлений нет возможности очистить аэрационный воздух.

Аэрацию запрещается применять для цехов в которых имеются источники выделения газов и паров вредных веществ из-за опасности отравления окружающей среды. В холдный период года для цехов где много людей так как можно простудится.

Расчет аэрации. Это определение требуемой площади вентиляционных фрамул (прямая задача), или определение расхода приточного и удаляемого воздуха при известных площадях фрамул.

Прямая задача (определение площадей F₁ и F₂). Известен требуемый воздухообмен G_пр=G_ух=G. Геометрия вентиляционных проемов. Порядок расчета сводится к следующему.

1) задаемся скоростью V₁=1м/с, и определяем площадь приточных проемов.

2) Определяем из формул положение у.р.д. относительно оси приточных проемов, т.е. определяем h₁. F₁=G/V₁ρ_н, h₁=ξ₁(V₁/2)ρ_н/g(ρ_н-ρ_в).

3) Т.к. h2=H-h1, то на основании соотношений определяем отношение h1/h2 найдем площадь вытяжных (аэрационных) проемов. .Обратная задача (метод избыточных давлений). Определение расхода воздуха проходящего под действием гравитационных сил, через аэрационные поверхности если известны их площади и расположение по вертикали.

1) tcp=tрз+tух/2

2) ∆ρ=ρн-ρв

3) Pизб=Pатм-Рпола

4) Скорость воздуха в аэрационных отверстиях ∆P1=ξρV1/2 отсюда находим

5) Составляем баланс расхода воздуха (V1f1+V3f3)ρ_н=(V2f2+V4f4)ρ_в . если приток оказался равен вытяжке, то избыточное давление принято правильно. Если не так то задаемся новым значением избыточного давления и повторяем расчет.

6) При вторичном несовпадении баланса давлений, то следует построить график зависимости и расходов от избыточного давления. Из этого графика определяется истинное значение (пересечение) Ризб одновременно расход G.

Створки верхнедодвесные принимают для притока и вытяжки открываются на угол не больше 45 градусов.

Створки на средней оси могут поворачиваться на 90 градусов. Их достоинства заключается в том, что они хорошо уравновешены и их можно удерживать в любом положении.

Створки на нижней оси предназначены для подачи холодного воздуха в холодный период, открываются на угол не более 30 градусов.

Вытяжные проемы для удаления воздуха помещения можно использовать верхнюю часть высоких окон, но чаще всего удаление воздуха осуществляется через аэрационные фонари.

Вытяжные шахты работают за счет естественного давления возникающего за счет разности температур воздуха в шахте и снаружи.

24. Воздушные души: назначение, устройство, принцип расчета.

Воздушным душем называют поток воздуха направленный ограниченное рабочее место и непосредственно на рабочего. Особенно эффектно применение воздушных душей при тепловом облучении рабочего. К рабочим местам на которых следует устанавливать воздушные души, часто необходимое как дополнение к общеобменной вентиляции. Рабочее место у загрузочных проемов печей литейный предприятий. Рабочее место при обработке раскаленного металла, при ковке горячих штамповок, изделий из кузнечного цеха. Рабочее место на которых рабочий подвергается одновременным воздействием теплоты и пыли или воздух в котором есть выделения вредных веществ. Скорость воздуха и его температура на рабочем месте при использовании душа назначается в зависимости от интенсивности тепловых выделений и времени прибывания рабочего в этой зоне. Расстояние душирующего патрубка до рабочего места должно быть не менее 1м. При минимальном диаметре патрубка 0,3м, ширина рабочей плоскости принимается 1м. Душирование фиксированных рабочих мест осуществляется патрубками различной формы. По конструкции душирующие установки делятся на стационарные, и передвижные.

Стационарные душирующие установки подают подают к душирующим патрубком обработанный наружный воздух.

Передвижные подают на рабочее место воздух помещения, иногда используют распыления воды, что вызывает дополнительное охлаждение.

Расчет воздушных душей.

По мктоду д.т.н. П.В. Участкина сводимся к определению площади сечения душирующего патрубка F и условия обеспечения нормируемых параметров воздуха на рабочем месте.

Расчет ведется в следующей последовательности.

1) определяется отношение разности температур по формуле Р_t=t_рз-t_p/ t_рз-t₀

в случае охлаждения воздуха t₀=t_охл+∆t_п, ∆t_п – нагрев воздуха в вентиляторе.

При Р_t<1 принимается адиабатическое охлаждение воздуха, при Р_t>1 принимается искусстевенное политропическое охлаждение.

2) определяется площадь живого сечения душирующего патрубка F₀ и скорость в нем V₀. при Р_t<0,6 F₀ определяется по формуле F₀=(P_t*x/0.6n)² где х расстояние до душирующего патрубка до рабочего места, n – опытный коэффициент характеризующий изменение температуры или концентрации газа по оси струи. Скорость движения воздуха V0 при выходе из патрубка определяется по формуле V0=Vp*x/0.7*m* m – опытный коэффициент характеризующий изменение скорости по оси струи. При Pt=0.6-1 формула для расчета имеет вид при значениях Pt близким к 1 могут получится патрубки очень больших размеров и расчет следует вести по следующим формулам.

F₀=x/0.8m, V₀=V_p/0.7, температура воздуха из душирующего патрубка определяется по следующей формуле

3) определяем расход воздуха L=3600*V₀*F₀.

25. Воздушные завесы: назначение, устройство, расчет.

Воздушные завесы это вентиляционные устройства предназначенные для ограничения прохода воздуха через открытые проемы. Воздушные завесы устраивают как у проемов в наружных ограждениях так и во внутренних ограждений. В последнем случае ВЗ препятствует перетеканию воздуха из загрезненного помещения в чистое. Но чаще всего ВЗ используется против врывания холодного воздуха в помещение. В этом случае струя подогретого воздуха подается через узкую щель с большой скоростью. Щели могут располагатся по разному (по бокам, снизу, сверху от ворот). Главный элемент завесы является воздуховод с равномерной подачей воздуха благодоря щелевым насадкам с направленными плоскостями.

Классификация ВЗ.

По режиму работы: различают переодического действия (у открывающихся ворот) и постоянного у постоянно открытых ворот. Режим работ В.З. определяется требованиями технологического производства.

По направлению струи В.З. можно разделить на три вида.

1) с напрвление струи снизу вверх

2) с горизонтальным направлением струи

3) с направление струи сверху вниз.

Для проемов в наружных ограждениях целесообразно устройство завес с подачей воздуха снизу вверх т.к. при этом надежно предотвращается врывание холодного воздуха в помещение, по сравнению со схемой сверху вниз.

По месту воздухосбора и температуре подаваемого воздуха В.З. делятся на 4 вида.

1) с внутренним воздухозбором и подогревом подаваемого воздуха

2) тоже без подогрева

3) с наружным воздухом и подогревом подаваемого воздуха

4) тоже без подогрева

особенности проектирования В.З.

1) В.З. периодического действия. В цехах с переодическим действием В.З. расчтными является режим при закрытом проеме и нераьочей завесы. Балансы тепла в таких помещениях должны состоять без учета действия завесы.

2) В.З. постоянного действия. При расчете таких завес обязателен расчет баланса воздуха и тепла в помещении. В этом случае завеса имеет ,широкое применение по другим назначениям например как агрегат воздушного отопления.

В.З можно также использовать как вытяжную и приточную установку. Рекомендуемая скорость выхода из решетки 8 м/с для наружных дверей гражданских зданий и 25 м/с для проемов промышленных зданий.

Расчет В.З. с нижней подачей.

1) средняя скорость воздуха настигаемого через открытые проемы ворот, при бездействии завесы где ∆P – разность между наружным и внутренним давлением в обе стороны ворот, Па. Однако прирасчете удобно вводить не разность давлений, а геометрическую высоту у.р.д. z. А разность давлений на высоте х можно записать так ∆Р=∆ρ(t-x)g где ∆ρ – разность плотностей между внутренним и наружным воздухом. Тогда местная скорость на высоте х будет (3) при х=0 (4) разделив первую формулу на вторую получим . (5). Выражение (3) для скорости Vx может быть записано в виде ∆t разность температур наружнего и внутреннего воздуха . Вводится понятие характеристики завесы R. R=L_b-L_H/L₀, L₀=V₀Bb, где V0 скорость при выходе из решетки, b – ширина щели ВЗ, В – ширина ворот, L_b – максимальный расход воздуха поступающего через ворота, L_H – расход прорывающегося воздуха через ВЗ. Физический смысл ВЗ следующий, он показывет max количество задерживаемого воздуха завесой на 1 м3 воздушной завесы.