6.2 Розрахунок місцевої витяжної вентиляції в зварювальних кабінах
Обгрунтування необхідності вентиляції
При проведенні зварювальних робіт відбувається велике виділення шкідливих речовин, таких як, зварювальний аерозоль, окис вуглецю, окис марганцю. Загально обмінна вентиляція недостатньо ефективна, недолік її полягає в тому, що забезпечується в середньому по робочій зоні більш-менш задовільний стан повітряного середовища, вона не вирішує питання кардинального поліпшення санітарно - гігієнічного стану повітря в зоні дихання зварника, де концентрація шкідливих речовин дуже висока, так як поширення брудного повітря відбувається по всьому приміщенню і потрібно місцевий і швидкий відсмоктування забрудненого повітря.
Конструктивне рішення системи вентиляції
Схема вентиляційної системи в плані показана на малюнку 6.1.
Як всмоктуючих панелей над зварювальними столами (1) розміщуються панелі Чернобережского для зварювання дрібних деталей. На стаціонарних постах (2) розміщуються двосторонні воздухопріємником Ліоте-1 для зварювання великих деталей.
Малюнок 6.1 - Схема вентиляційної системи в плані:
1 - стіл зварника; 2 - стаціонарний пост;
3 - воздухоприемник Ліоте - 1;
4 - панель Чернобережского;
5 - загальний повітропровід; 6 - вентилятор
Зовнішній вигляд всмоктуючих панелей показаний на малюнку 6.2 і технічні характеристики в таблиці 6.6.
а) панель Чернобережского б) воздухоприемник Ліоте - 1
Малюнок 6.2 - Усмоктувальні панелі
Таблиця 6.6 - Параметри повітроприймачів
Загальний повітропровід розташовується на висоті 4,5 м над рівнем підлоги.
Вентилятор розташовується поза приміщенням на бічній стіні на майданчику розташованої на висоті 4,5 м над рівнем підлоги.
Загальний необхідний повітрообмін L, м 3 / год, визначається за формулою / 15 /
де обсяг повітря, що відсмоктується воздухопріємником
обсяг повітря, що відсмоктується панеллю Чернобережского, м 3 / год;
Обсяг відсмоктується повітря панеллю Чернобережского, м 3 / год, визначається за формулою / 16 /
де швидкість проходу повітря через живий перетин панелі, м / с, рівне м / с / 16 /;
площа живого перетину панелі, м 2.
Площа перетину становить 23-25% від габаритної площі. Приймаємо 25%.
Для воздупріемніков Ліоте - 1 обсяг повітря, що відсмоктується, м 3 / год, приймаємо рівним = 4000 м 3 / год.
Аеродинамічний розрахунок повітроводів
При розрахунку повітроводів складається аксонометрична схема, показана на малюнку 6.3.
Малюнок 6.3 - Аксонометрична схема системи витяжної вентиляції
Загальна втрата тиску РП. кг / м 3. визначається за формулою / 16 /
де РТР - втрата тиску від тертя, кг / м 3;
РМС - втрата тиску в місцевих опорах, кг / м 3.
Втрата тиску від тертя РТР. кг / м 3. розраховується за формулою / 16 /
де швидкість руху повітря в повітроводі, м / с;
прискорення сили тяжіння, рівне q = 9.8 м / с 2;
щільність повітря, кг / м 3. рівна кг / м 3;
коефіцієнт тертя повітря об стінки, що дорівнює / 16 /;
діаметр воздуховода, м;
довжина воздуховода, м;
коефіцієнт місцевого опору в фасонних частинах воздуховода.
Втрати тиску на фасонних ділянках повітропроводів складають:
Ділянка №1 (Укриття Д) - на вході, в 2 колінах (= 90 0)
Ділянка №2 (Укриття С) - на вході, в трійнику I
Ділянка №3 (Укриття Б) - на вході в укриття, в 2 трійниках II, III
Ділянка №4 (Укриття А) - на вході в укриття, в 3 колінах (= 90 0), на вході в вентилятор
Дільниця №5 - на виході з шахти з парасолькою
Результати аеродинамічного розрахунку зведені в таблицю 6.7.
Напір, який повинен розвивати вентилятор, долаючи опору РВ. кг / м 3. визначається за формулою / 16 /
де - динамічний тиск на кінцевій ділянці, кг / м 3.
Подача вентилятора з урахуванням втрат і підсосів повітря в повітроводах LВ. м 3 / год, визначається за формулою / 16 /
де - коефіцієнт втрат, для сталевих повітропроводів довжиною до 59 м рівний = 1,1.
Потрібна потужність вентилятора NP. кВт, визначається за формулою / 16 /
де - ККД вентилятора, рівний = 0,95 / 16 /;
- ККД передачі, рівний = 0,95 / 16 /.
Установча потужність електродвигуна NУС. кВт, визначається за формулою / 16 /
де - коефіцієнт запасу потужності, що дорівнює = 1,2 / 16 /.
Таблиця 6.7 - Результати аеродинамічного розрахунку воздуховода