Расчёт механической вентиляции
Исходные материалы
- Название (назначение) производственного помещения: электросварочное
- Характеристика рабочего места, выделяющего вредное вещество
Электросварка:
марка применяемых электродов: OMM-5
расход электродов: 4 кг/ч
- Характеристика воздуховода
Диаметр: 0,2 м
количество внезапных сужений: 2
количество изменения направлений: 1 
угол изменения направлений, a о: 1500
длина прямых участков воздуховода: 8 м
- Температура внутри помещения: 15 оС
Отчёт о работе
2.1.Необходимый воздухообмен определяется по формуле для удаления пыли от наждачно – заточного станка:
L = qG ;
где L - необходимый воздухообмен, м3/ч;
q - норма воздухоотсоса в зависимости от токсичности электродов, м3/кг, принимается согласно исходных данных по табл. 2.1;
G - расход электродов, кг/ч, принимается в соответствии с исходными материалами;
L = 4000*4 = 16000 м3/ч
Таблица 1 – Составляющие и итоги расчёта воздухообмена
| Название | Исходные параметры | Необходимый | |
| рабочего места | q, м3/кг | G, кг/ч | воздухообмен, L, м3/ч |
| Электросварка |
2.2.Результаты расчётов по подбору вентилятора.
 |
Таблица 2 – Выбранный вентилятор и его характеристика
| Типоразмер вентилятора | Производительность, L В, м3/ч: | Напор, Н, Па: | Скорость воздуха, V, м/с: | |||
| расчетная | фактическая | без учета потерь | с учетом потерь | средняя | в зоне воздухо-заборни-ков | |
| Ц4-76 № 12 | 566,79 |
L В = К З L ,
где L В - производительность вентилятора, м3/ч;
К З - коэффициент запаса, принимается
К З = 1,3 ... 2,0
L В = 1,65*16000 = 26400 м3/ч
2.3. В соответствии с необходимой производительностью подбирается тип вентилятора по справочнику (табл. 2.4 и 2.5). При этом необходимо учитывать специфику удаляемых вредностей. Если они агрессивны или огнеопасны, то применение осевых вентиляторов, у которых электродвигатель располагается на одной оси с крыльчаткой, следует избегать.
Указывается характеристика выбранного вентилятора:
- типоразмер вентилятора: Ц4-76 № 12
- шифр выбранной установки: ВУ 1211
- производительность: 40000 м3/ч
- давление (напор): 600 Па
2.4. Определяются потери напора вентилятора в воздуховоде
Н П Н = Н П П + Н М ,
где Н П Н - суммарные потери напора вентилятора в воздуховоде, Па;
Н П П - потери напора на прямых участках воздуховода, Па, 
Н П П = j l П g В V 2СР / 2 d Т ;
j - коэффициент, учитывающий сопротивление воздуховода, для железных труб
принимается
j = 0,02 ;
l П - длина прямолинейных участков труб (воздуховода), м, принимается
на основании исходных данных;
g В - плотность воздуха в воздуховоде, кг/м3,
g В = 353 / (273 + t В ) ;
t В - температура внутри воздуховода, оС, ориентировочно принимается
равной температуре помещения согласно исходных данных;
g В = 353/(273+15) =1,23 кг/м3
VСР - средняя скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с (принимается в зависимости от длины участка в пределах Vср = 8…4);
d Т - диаметр воздуховода, м ( исходные данные);
Н П П = 0,02*6*1,23* 36 / 2 *0,2= 17,712 Па
НМ - местные потери напора в отдельных переходах, коленах, жалюзи и т.д., Па,
Н М = 0,5 y М V 2СР g В ;
y М - коэффициент местных потерь напора, принимается на основании исходных данных по табл. 2.6
Н М = 0,5* (0,25+0,25+0,2)*36*1,23 = 15,498 Па
Н П Н = 17,712 + 15,498 = 33,21 Па
2.5. Проверяется достаточность напора вентилятора. Должно соблюдаться условие
Н > Н П Н ,
где Н - напор выбранного вентилятора по технической характеристике, Па.
Если это условие не соблюдается, то подбирается иной типоразмер вентилятора с более высоким напором, не снижая при этом его производительности.
2.6. Рассчитывается мощность электродвигателя для привода вентилятора по уравнению
Р ДВ = Н Lв¢ / (3,6 × 10 6 h П h В ) ,
где Р Д В - мощность электродвигателя, кВт;
h П - КПД передачи (привода), принимается h П = 0,90 ... 0,95 ; 
h В - КПД вентилятора, принимается h В = 0,85 ... 0,90
Р ДВ = 600* 40000 / (3,6 × 10 6*0,925*0,875 ) = 8,24 кВт
Таблица 3 - Показатели электродвигателя и воздухозаборников
| Потребная мощность | Показатели воздухозаборников: | ||
| электродвигателя, РДВ, кВт | Количество, n | Площадь одного заборника (щели), f З, м2 | Суммарная площадь, S FЗ, м2 |
| 8,24 | 0,001 | 1,85 |
2.7. Определяется суммарная площадь воздухозаборников или щелей для удаления вредных веществ:
å F З = L¢ В / 3600 V З ,
å F З - суммарная площадь воздухозаборников, м2;
V З - скорость движения воздуха в воздухозаборнике (щели бортового отсоса), м/с, принимается
V З = V С Р
но не менее 0,8 м/с для ванн с вредными испарениями и не менее 1,2 м/с для горизонтального стола на посту сварки и удаления пыли.
å F З = 40000 / 3600*6 = 1,85 м2
2.8. Рассчитывается необходимое количество воздухозаборников (щелей)
n З = å F З / f З ,
где h З - необходимое количество воздухозаборников (щелей);
f З - площадь одного воздухозаборника (щели), м2.
Размеры воздухозаборников (щелей) выбираются конструктивно и равномерно размещаются в зоне образования вредностей.
n З = 1,85 / 0,001» 1850
Заключение: произведен расчет механической вентиляции для электросварочного поста, подобран вентилятор типа Ц4-76 № 12, определена площадь воздухозаборника и количество щелей.
 |
Расчёт отопления
Исходные материалы
- Производственное здание:
название (назначение) : Сварочное
высота: 4,5 м
длина: 60 м
ширина: 15 м
- Характеристика отопительной системы:
вид отопления: водяное
тип нагревательного прибора: М-140
материал нагревательного прибора: чугун
температура нагревательного прибора на входе: 93оС
температура нагревательного прибора на выходе: 83 оС
- Характеристика теплоносителя:
расход теплоносителя: 35 кг/ч
температура теплоносителя: 140 оС
температура конденсата: 112 оС
количество возвращаемого в котел конденсата: 92 %
продолжительность отбора теплоносителя на технологические потребности: 0,8 ч
- Ввозимые материалы:
название
масса (в течение рабочего дня): 3400 кг
время нагрева до температуры помещения: 3,7 ч 
- Условия труда:
сезон года: зима
кратность воздухообмена в помещении: 2,2 1/ч
продолжительность функционирования вентиляции (в течение рабочего дня): 0,6 ч
Отчёт о работе
3.1. Определяются теплопотери здания (помещения) через наружные ограждения (стены, полы, потолки) по формуле
Q 0 = q 0 V Н ( t В - t Н ) ,
где Q 0 - теплопотери здания (помещения) через наружные ограждения, Вт;
q 0 - удельная тепловая характеристика здания, Вт / (м3×оС), определяется
согласно исходных материалов по табл. 3.1;
V Н - объем здания по наружному обмеру, м3, определяется по исходным данным;
tВ , tН - соответственно нормативная температура воздуха внутри и снаружи здания, оС,
принимается согласно исходных данных по условиям труда и табл. 3.2.
Q 0 = 0,7*4050* ( 18+30 ) =136080 Вт
3.2. Рассчитываются теплопотери от вентиляции
Q В = q В V Н ( t В - t Н ) к t
где Q В - теплопотери здания (помещения) от вентиляции, Вт;
q В - удельный расход тепла на нагревание 1 м3 воздуха, Вт / (м3×оС), табл. 3.1;
к - кратность воздухообмена, 1/ч (исходные данные);
t - продолжительность функционирования вентиляции в течение рабочего дня, ч,
берется из исходных материалов.
Q В = 1,1* 4050*( 18 +30)*2,2*0,6 = 282268,8 Вт 
3.3. Рассчитывается расход тепла для технологических целей по уравнению
Р 1
Q Т = Q ( i - ¾¾ i В ) ¾¾ × t 0 ,
100 3,8
где Q Т - теплопотери от расхода тепла (воды или пара) на технологические потребности, Вт;
Q - расход воды или пара в течение рабочего дня, кг, принимается согласно исходных данных;
i - теплосодержание воды (пара), кДж/кг, определяется согласно исходных материалов по табл. 3.3;
i В - теплосодержание возвращаемого в котел конденсата, кДж/кг,
определяется согласно исходных материалов по табл. 3.3;
Р - количество возвращаемого конденсата, % (исходные данные);
t о - продолжительность отбора теплоносителя на технологические цели в течение рабочего дня,ч, принимается согласно исходных данных.
Q Т = 35* ( 584 - 
* 472 )* 
* 0,8 = 1103,5 Вт
3.4. Определяются суммарные потери тепла
å Q П = Q О + Q В + QМ + Q Т
å Q П = 136080 + 282268,8 + 1103,5 = 419452,3 Вт
Таблица - Составляющие и итоги расчета суммарных теплопотерь
| Название производ- | Объем здания по | Теплопотери здания, Вт: | |||
| ственного здания (помещения) | наружному обмеру, VН, м3 | на ограждения, Q О | на вентиляцию, Q В | на расход, Q Т | суммарные S Q П |
| Сварочное | 136080 | 282268,8 | 1103,5 | 419452,3 |
3.5.Рассчитывается необходимая суммарная площадь нагревательных приборов
å F Н П = 
где å F Н П - суммарная площадь нагревательных приборов, м2;
К Н П - коэффициент теплоотдачи стенками нагревательных приборов в воздухе, Вт / (м2×оС),
принимается согласно исходных данных:
для чугуна К Н П = 7,4 ;
для стали К Н П = 8,3 ;
t Г , t Х - соответственно температура на входе и выходе из нагревательного прибора, оС
(исходные данные);
t В - нормативная температура внутри помещения, оС, принимается
согласно исходных данных по табл. 3.2.
å F Н П = 
= 809,8 м2
3.6. Определяется потребное количество секций нагревательных приборов
n C = å F Н П / F С ,
где n С - количество секций для нагревательных приборов, шт.;
F C - площадь поверхности одной секции нагревательного прибора, м2, принимается согласно исходных материалов по табл. 3.4.
n C = 809,8 / 0,254= 3188 » 3188
3.7.Рассчитывается потребность в нагревательных приборах (батареях радиаторов)
n Н П = n С / n С П ,
где n Н П - потребное количество нагревательных приборов (батарей радиаторов), шт.;
n С П - количество секций в одном нагревательном приборе, шт., принимается проектантом по конструктивным соображениям.
n Н П = 3188 /30 » 106
Таблица - Составляющие и итоги расчета потребности в нагревательных прибор
| Тип нагрева- | Площадь нагревательных приборов, м2: | Количество секций в | Потребность, шт.: | ||
| тельного прибора | одной секции, F C | суммарная, S FНП | одном нагревательном приборе, n СП, шт. | секций, n С | нагревательных приборов, n НП |
| М-140 | 0,254 | 809,8 |
Заключение: в результате работы рассчитана величина теплопотерь и потребное количество нагревательных приборов в помещении.
- Схема производственного здания (помещения) с размещением нагревательных приборов:
 |