Тема 2 - проектування повітряного душирования
Тема 2 Проектування повітряного душирования робочих місць для оздоровлення параметрів мікроклімату і складу повітряного середовища
При впливі на працюючого теплового опромінення інтенсивністю 0,14 кВт / м 2 і більше (згідно ГОСТ 12.1.005-88) застосовують повітряне душирование (подача припливного повітря в вигляді повітряного струменя, спрямованої на робоче місце). При інтенсивності опромінення вище 2,1 кВт / м 2 повітряний душ не може забезпечити необхідного охолодження. В цьому випадку слід зменшити опромінення, передбачаючи теплоізоляцію, екранування та інші заходи. Або проектувати пристрої для періодичного охолодження робочих (кабіни, кімнати відпочинку, пости керування).
Охолоджуючий ефект повітряного душирования залежить від різниці температур тіла працюючого і потоку повітря, а також від швидкості обтікання повітрям охолоджуваного тіла. Для забезпечення на робочому місці заданих температур і швидкостей повітря вісь повітряного потоку направляють на груди людини горизонтально або під кутом 45. Відстань від кромки душирующего патрубка до робочого місця повинно бути не менше 1 м. Мінімальний діаметр патрубка приймається рівним 0,3 м. При фіксованих робочих місцях розрахункову ширину робочої площадки приймають рівною 1 м.
При душированием фіксованих робочих місць обробленим або необробленим повітрям слід застосовувати циліндричні насадки або поворотні душірующего патрубки типу ППД (серія 4.904-22).
При душированием майданчиків, в межах яких постійно перебувають робочі, обробленим або необробленим повітрям слід застосовувати патрубки з верхнім підведенням повітря типу ПДВ (серія 4.904-36) або патрубки з нижнім підведенням повітря типу ПДН (серія 4.904-36).
При душированием майданчиків необробленим повітрям слід застосовувати поворотні аератори ПАМ-24 і ВА (серія ОВ-02-134). Аератор ПАМ-24 складається з осьового вентилятора діаметром 800 мм з електродвигуном на одному валу. Вентилятор повертається на кут до 60одіннадцать раз в хвилину. Далекобійність струменя 20 м.
При душированием групи постійних робочих місць рекомендується застосовувати повітророзподільні пристрої типу ВГК (серія 4.904-68). Повітряний душирование влаштовують також при виробничих процесах з виділенням шкідливих газів або парів, якщо неможливо застосування місцевих укриттів і відсмоктувачів. При цьому для забезпечення допустимих концентрацій шкідливих речовин повітряний струмінь направляють в зону дихання горизонтально або зверху під кутом 45.
Технічні дані душірующего патрубків і розподільних пристроїв наведені в [1, 2].
Таким чином, повітряний душирование застосовують в наступних випадках:
1) При підвищеній інтенсивності теплових випромінювань і особливо в тих випадках, коли немає можливості застосувати інші способи захисту (наприклад, теплозахисні екрани).
2) При підвищеній температурі повітря в робочій зоні.
3) При підвищеній концентрації шкідливих речовин у робочій зоні.
Порядок проектування повітряного душирования при теплових надлишках в виробничих приміщеннях.
1. Визначаємо нормативні значення температури повітря tнорм і швидкості повітряного потокаvнорм при повітряному душированием по [3, с.33] і по [4, с.145] в залежності від наступних факторів:
- інтенсивності теплових випромінювань на робочих місцях.
2. Задаємося температурою повітря на виході з охолоджувального пристрою tохл і нагріванням повітря в воздуховодахt при русі повітря від охолоджуючого пристрою до душірующего патрубку.
3. Визначаємо температуру повітря tо на виході з душирующего патрубка
4. Визначаємо відношення різниць температур
де tо - температура повітря на виході з душирующего патрубка, ˚С;
tр.з. - температура повітря в робочій зоні поза повітряного потоку, ˚С;
tнорм. - нормативна температура повітря на робочому місці, ˚С;
5. Вибираємо до установки душірующего патрубок по [1, с.72] і [2, с.218] і визначаємо його характеристики:
- кут нахилу напрямних лопаток патрубка до горизонту . ˚;
- коефіцієнт температури n;
- коефіцієнт загасання швидкості повітряного потоку m;
- коефіцієнт місцевого опору душирующего патрубка Kм.с.
6. За умовами цеху (приміщення) приймаємо висоту установки душирующего патрубка над рівнем робочого майданчика h.
Схема установки душирующего патрубка над робочою площадкою приведена на малюнку 2.1.
Малюнок 2.1 - Схема установки душирующего патрубка над робочою поверхнею
Умовні позначення на малюнку:
h - висота установки патрубка над робочою площадкою, м;
HЧ - висота людини від підлоги до його грудей, м;
- кут нахилу напрямних лопаток патрубка до горизонту;
x - відстань від душирующего патрубка до робочого місця, м;
7. Визначаємо відстань від душирующего патрубка до робочого місця
Визначаємо розрахункову площу вихідного перетину душирующего патрубка.
9. Вибираємо найближчий стандартний патрубок по [1, С.70-71] або [2, с.218] і визначаємо площу його перетину Fy з умови
10. Перевіряємо довжину початкової ділянки струменя по швидкості руху повітря
Довжина початкової ділянки струменя
11. Визначаємо швидкість руху повітря з душирующего патрубка:
12. Обчислюємо розрахункову кількість повітря на один душірующего патрубок
13. Перевіряємо довжину початкової ділянки струменя
14. Визначаємо температуру повітря на виході з душирующего патрубка
при
при
15. Визначаємо кількість повітря на один душірующего патрубок з урахуванням коефіцієнта запасу витрати повітря Kз.
16. Визначаємо площу перерізу підвідних повітропроводів до душірующего патрубку.
Приймаємо діаметр підвідних повітропроводів рівним вхідному діаметру душирующего патрубка по [1, c.70-71] або [2, c.218].
17. Приймаємо за умовами цеху схему підведення повітря до душірующего патрубку (див. Попередню тему практичних занять).
18. Визначаємо втрати напору в трубопроводах.
19. Вибираємо вентилятор або кондиціонер для забезпечення необхідних параметрів повітряного потоку.
При Pт = 0,6-1,0 розрахунок ведуть за формулами:
При Pт> 1,0 розрахунок ведуть за формулами
Слід враховувати, що при Pт <1,0 применяют адиабатичесое охлаждение воздуха. ПриPт 1,0 требуется искусственное охлаждение воздуха.
Порядок проектування повітряного душирования при виділенні шкідливих речовин у виробничому приміщенні. Розрахунок ведуть за формулами
де Ср.з. ІСО - концентрація шкідливих парів газів і пилу в повітрі робочої зони і повітрі, що подається з душирующего патрубка, мг / м 3;
ГДК - гранично-допустима концентрація шкідливих речовин в повітрі на робочому місці, мг / м 3 (по ГОСТ12.1.005-88).
при Pк <0,4 расчет ведут по формулам
При Pк = 0,4-1,0 розрахунок ведуть за формулами
;
.
При одночасному надходженні в приміщення променистою теплоти, виділень пилу і газів розрахунок виробляють для кожної шкідливості окремо. Подальший розрахунок виробляють по патрубку великого розміру з розрахованих для кожного виду шкідливих речовин.
1. Засоби захисту в машинобудуванні: Розрахунок і проектування: Довідник / С.В.Белов и др М. Машинобудування, 1989.- 368 с.
2. Внутрішні санітарно-технічні пристрої. У 2-х частинах / За ред. І.Г. Староверова // Частина 2. Вентиляція і кондиціонування повітря: Довідник проектіровщіка.- М. Стройиздат, 1978.- 509 с.
3. СНиП 2.04.05-86. Опалення, вентиляція і кондиціювання / Держбуд СРСР.- М. ЦІТП Держбуду СРСР, 1987.- 64 с.
Завдання № 1 до практичного заняття "Проектування повітряного душирования"
У виробничому приміщенні організоване повітряне душирование. Необхідно визначити необхідний повітрообмін для одного душирующего патрубка (м 3 / год). Вихідні дані наведені в таблиці 2.1.
Завдання № 2 до практичного заняття "Проектування повітряного душирования"
У виробничому приміщенні організоване повітряне душирование робочих місць. Визначити тиск, який повинен розвинути вентилятор, для забезпечення необхідних параметрів повітряного потоку. Вихідні дані наведено в таблиці 2.2.
Таблиця 2.1 - Вихідні дані до завдання № 1 (tр.з. = 32˚C)