Расчет вытяжных зонтов

Вытяжные зонты устанавливаются над оборудованием с устойчивым конвективным потоком, а также над пылящим и газовыделяющим оборудованием. С поверхности источника вредных выделений, имеющего температуру выше температуры атмосферы цеха, поднимается конвективный поток, обусловленный разностью плотностей нагретых и холодных газов или паров. Эти потоки захватывают частицы пыли, пары и образующиеся газы и уносят их вверх от нагретой поверхности [4, 6].

На рисунке 4.4 показана схема зонта для улавливания вредных выделений. Эффективность работы вытяжного зонта зависит от количества удаляемого воздуха L и скорости W отсасывания смеси газов и тонкодисперсной пыли (сравнение с рекомендованной W для определенной группы вредных веществ), а также от расстояния зонта от теплогазопылевыделяющей поверхности Н и угла раскрытия зонта a (обычно a £ 60°).

Рисунок 4.4 - Схема вытяжного зонта

Исходя из практических данных габаритные размеры зонта (длина и ширина) принимаются на 0,2 м больше размеров источника вредных выделений.

Эффективная работа вытяжного зонта обеспечивается при расходе удаляемого воздуха от теплогазоисточника:

L = (43· H/D _экв + 0,65) · Q ^1/3· D ^5/3 · K _v · K , (4.3)

где: L - расход удаляемого воздуха от теплогазоисточника, м³/ч;

Н - расстояние от зонта до теплогазопылевыделяющей поверхности, м;

- эквивалентный диаметр источника выделений, м;

K_v – поправочный коэффициент на подвижность воздуха помещения;

K_s - поправочный коэффициент на наличие газовой составляющей в конвективном потоке;

Q – количество конвективной теплоты, теряемой источников теплогазовыделений:

, (4.4)

где: t – разность температур источника вредных выделений и воздуха рабочего

помещения, °С.

F_ист – площадь поверхности источника выделений, м².

Экспериментально установлено, что оптимальная высота установки рабочего сечения зонта от источника должна быть (0,2-0,4)· D _экв. При установке вытяжных зонтов на высоте (0,4-0,8) ·D_экв необходимо в расчетную формулу (4.3) вводить коэффициент, характеризующий подвижность воздуха помещения K_v. Установка зонта на расстоянии более 0,8 ·D_экв (при любых расходах воздуха) сопровождается нерациональным режимом с частичным улавливанием конвективной струи и сопутствующих газов. Эквивалентный диаметр источника выделений , м:

(4.5)

где – эквивалентный диаметр источника выделений, м;

F_ист – площадь поверхности источника выделений, м².

Коэффициент K _v можно определить по графику на рисунке 4.5 зависимости от скорости движения воздуха в помещении w _п и параметра А:

, (4.6)

Зная значение коэффициента K _v из таблицы 2.5 можно найти коэффициент K _s.

Таблица 4.5 - Значения коэффициента K _s в зависимости от K _v

K v	1,00	1,50	2,00	2,50	3,00	3,50	4,00
K s	1,20	1,23	1,27	1,30	1,33	1,37	1,40

В зависимости от класса опасности выделяющихся газов должно меняться значение средней скорости в плоскости приемного сечения зонта W _ср, м/с, определяемой по формуле:

W _{ср =} L / F _зонт, (4.7)

где W _ср - средняя скорость в плоскости приемного сечения зонта, м/с;

F _зонт = A·В – площадь сечения зонта, м².

Рисунок 4.5 - Поправочный коэффициент k_v на подвижность воздуха

в помещении при А: 1 - 2,0; 2 –1,0; 3 –0,5; 4 –0,38; 5 –0,25; 6 –0,19.

Рекомендованное значение скорости отсоса воздуха для различных вредных веществ представлена в таблице 4.6.

Таблица 4.6 - Рекомендованная скорость отсоса воздуха для различных вредных веществ [7]

Группа веществ	ПДК, мг/м^3	W, м/с
I – чрезвычайно опасные	£0,1	1,75-2,00
II – особо опасные	0,1-1,0	1,50-1,75
III – умеренно опасные	1,0-10,0	1,00-1,50
IV – мало опасные	Более 10,0	0,75-1,00

Выбор вентилятора производится с учетом необходимого напора и производительности по формуле (4.2).

Задача 4.2

Определить необходимую мощность электродвигателя вентилятора, обеспечивающего эффективную работу вытяжного зонта, установленного над заданным источников пыле-газовыделения. Варианты заданий приведены в таблице 4.7.

Таблица 4.7 - Варианты заданий расчета вытяжного зонта

Номер варианта	Температура	А х В или D, м	Вещество	Н, м	w п, м/с	Р, кПа
Источника, °С	Воздуха помещения, °С
			1,4	Zn	0,30	0,4
			0,9х1,2	Pb	0,47	0,4
			0,8	Ni	0,50	0,4
			0,9	Mn	0,45	0,6
			1,4х1,6	Cu	0,34	0,6
			1,2	Sn	0,90	0,5
			1,2	Br	0,80	0,5
			0,8х1,0	Sb	0,60	0,5
			2х4	Al	0,50	0,4
			0,6х0,8	SiO2	0,30	0,5
			1,8х2,0	HF	1,20	0,3
			1,4	NO2	0,90	0,3
			2,1	As	1,00	0,6
			0,5х1,8	Ag	0,80	0,3
			0,6х1,2	CS2	0,50	0,4
			2,3	FeO	1,60	0,3
			1,2х1,4	SO2	1,00	0,3
			0,9х0,9	Co	0,60	0,3
			0,8х1,4	CrO3	0,80	0,6
			0,7х0,9	MgO	0,40	0,4
			2,0	TiCl4	0,80	0,6
			1,4х1,6	Фенол	0,60	0,3
			1,2х1,4	HCl	0,70	0,3
			1,0х1,0	CO	0,50	0,3
			0,9х1,2	ПАМ	0,60	0,3

Дата добавления: 2015-07-13