5.3 Защита от пониженных температур

Отопление служит для нормализации микроклимата а производственных помещениях путём поддержания в них заданной температура воздуха.

Местными нагревательными приборами отапливают помещения для контрольно измерительных приборов, посты управления.

Воздушное отопление применяется во многих отделениях цеха.

Электрическое отопление используется в кабинах кранов. Для защиты коммуникаций оборудования и приборов от замерзания предусматривают их обогрев устройствами для локального конвективного и лучистого обогрева.

Для отопления цеха и нагрева приточного воздуха необходимо в первую очередь использовать тепловыделения от оборудования, от электромашинных помещений [20]. Для достижения нормативных показателей микроклимата необходимо рассчитать аэрацию термического отделения.

Расчет аэрации термического отделения листопрокатного цеха

В отделении колпаковых печей предусматривается естественная вентиляция с помощью аэрационного фонаря и открывающихся проемов.

Целью расчета аэрации производственных зданий является определение необходимой площади аэрационных проемов для обеспечения заданной температуры воздуха в рабочей зоне.

Термическое отделение листопрокатного цеха холодного проката представляет собой производственное помещение одноэтажного здания. Приточные проемы отделения расположены на одной высоте и имеют одинаковые размеры. Характерные размеры отделения: 3600 X 312000 . Объем помещения – 218000 м³. Высота здания – 20 м. Теплонапряженность (избытки явного тепла) составляет 36,5 ккал/м3ч.

Расчет аэрации для теплого периода года

При устройстве аэрации следует учитывать, что приточный воздух в теплый период года должен подаваться непосредственно в рабочую зону и его температура t_пр будет равна температуре наружного воздуха t_н, С:

_{Для теплого периода года расчетным параметром наружного воздуха для вентиляции является параметр А. Для г. Магнитогорска для теплого периода года согласно этому параметру температура воздуха составляет 22,8 С.}

Температура уходящего воздуха t_ух,С, определяется как

где m - безразмерный коэффициент, равный доле избытков явного тепла, идущих на нагревание воздуха рабочей зоны. Для термических цехов m = 0,45;

t_рз – нормативное значение температуры воздуха рабочей зоны. Температуру воздуха в рабочей зоне производственных помещений с избытками теплоты для теплого периода года при проектировании вентиляции следует принимать максимальную из допустимых температур. Для работников с категорией тяжести работ 2б максимальная из допустимых температур – 27 .

Приточный воздух в количестве G_пр, кг/ч, поступающий в помещение с температурой t_пр, разделяется на два потока: одна его часть G_м, кг/ч забирается из рабочей зоны с температурой t_рз на технологические нужды и (или) удаляется местными отсосами, а вторая часть G_выт, кг/ч с температурой t_ух удаляется через вытяжные проемы.

Массовый расход воздуха, забираемый на технологические нужды и удаляемый местными отсосами в термическом отделении составляет 50000 кг/ч. А массовый расход воздуха, удаляемого через вытяжные проемы G_выт, кг/ч:

где с=1 кДж/(кг·град) – удельная теплоемкость воздуха;

G_м= 50000 кг/ч;

ΔQ_я – избытки явного тепла, кДж/ч. Для нашего случая ΔQ_я=36,5 ккал/м³ч или ΔQ_я=33260260 КДж/ч.

Тогда массовый расход приточного воздуха G_пр, кг/ч, потребный для ассимиляции избытков явного тепла будет:

Уровень равных давлений

Рисунок 5.1 Схема аэрации термического отделения для теплого периода года

Выбираем в качестве приточных проемов створки среднеподвесные с углом раскрытия 90(коэффициент расхода приточных проемов _пр=0,61) высотой h_пр=2 м, расположенные от нулевой отметки на высоте h_н.к.=1 м (рисунок 5.1). Расстояние h_н от уровня равных давлений до середины приточного проема равно 10 м.

В качестве вытяжных проемов выбираем фонарь П-образный с углом раскрытия 70 (коэффициент расхода вытяжных проемов μ_выт=0,41) высотой h_выт=6 м. Расстояние h_в от уровня равных давлений до середины вытяжного проема равно 11 м.

Плотность наружного _н и удаляемого _ух воздуха, кг/м³:

,

.

Площади приточных F_пр и вытяжных F_выт проемов, м²:

Расчет аэрации для холодного периода года

В холодный период приток должен осуществляться через проемы, нижний край которых расположен на высоте 4 и более метров от уровня пола и его температура t_пр,С при попадании в рабочую зону за счет смешивания с теплым воздухом помещения будет:

Температуру воздуха в рабочей зоне t_рз производственных помещений с избытками теплоты для холодного периода года и переходных условий следует принимать экономически целесообразную из допустимых температур. Поэтому принимаем t_рз=17 С.

Δt = 8 ^ОС для холодного периода.

Температура уходящего воздуха t_ух , С определяется как:

Массовый расход воздуха, удаляемого через вытяжные проемы G_выт, кг/ч:

Массовый расход приточного воздуха G_пр, кг/ч, потребный для ассимиляции избытков явного тепла ΔQ_я, кДж/ч будет:

Выбираем в качестве приточных проемов для холодного периода года створки среднеподвесные с углом раскрытия 90(коэффициент расхода приточных проемов _пр=0,61) высотой h_пр=2 м, расположенные от нулевой отметки на высоте h_н.к.=6 м (рисунок 5.2). Расстояние h_н от уровня равных давлений до середины приточного проема равно 5 м.

В качестве вытяжных проемов уже выбран фонарь П-образный с углом раскрытия 70 (коэффициент расхода вытяжных проемов μ_выт=0,41) высотой h_выт=6 м. Расстояние h_в от уровня равных давлений до середины вытяжного проема равно 11 м.

Уровень равных давлений

Рисунок 5.2 Схема аэрации термического отделения для холодного периода года

Плотность наружного _н и удаляемого _ух воздуха, кг/м³:

,

_{Для холодного периода года расчетным параметром наружного воздуха для вентиляции является параметр Б. Для г. Магнитогорска согласно этому параметру температура наружного воздуха tн составляет -34 С.}

Площади приточных F_пр и вытяжных F_выт, м² проемов будут определяться как: