КОЛЛЕКТИВНЫЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ Книга 1

а)

б)

	Рис. 4.56. Характеристика вентилятора	Рис. 4.57. Вентилятор ЦП7-40: а – аэроди-
		намическая схема (размеры в процентах от
	Ц8-18 №10
		диаметра рабочего колеса); б – характери-
		стика вентилятора ЦП7-40 № 5

91

92

	Рис. 4.58. Характеристика вентилятора	Рис. 4.59. Характеристика вентилятора
		ЦП7-40 № 8
	ЦП7-40 № 6,3

а)

б)

Рис. 4.61. Вентилятор 06-300: а – аэродинамическая схема (размеры в процентах от

	Рис. 4.60. Характеристика вентилятора	диаметра рабочего колеса);	б – характе-
	ЦП7-40 № 10
		ристика вентилятора 06-300 № 3,2

93

94

Рис. 4.63. Характеристика вентилятора Рис. 4.62. Характеристика вентилятора 06-300 № 6,3

06-300 № 5

Характеристика вентилятора	06-300 № 10
Рис. 4.65.

Характеристика вентилятора	06-300 № 8
Рис. 4.64.

Пример. Для приведенного выше расчета вентиляционной сети: Q(L) = 0,955 м3/c=0,955·3600 = 3438 м3/ч; суммарные потери в сети pсети = 239 Па. Для данной вентиляционной сети приемлемым является вентилятор типа Ц4-70 №4 (рис. 4.42).

Для выбранного вентилятора рабочий режим будет соответствовать точке А (см. рис. 4.42). По этой точке находится скорость вращения ω=125 рад/c, что соответствует n ≈ 1210об/мин, и = =0,65 (КПД).

Установочную мощность электродвигателя для вентилятора рассчитывают по формуле

Nд k Q pсет ,

в п

где Nд – мощность двигателя, Вт; pсет – полные потери в вентиляционной сети, Па; Q – расход воздуха, м3/c; в – КПД вентилятора (находится по характеристике вентилятора); п – КПД привода; k – коэффициент запаса.

Коэффициент запаса принимается в пределах 1,05 ... 1,5; п = =0,9 при плоскоременной передаче, п= 0,95 при клиноременной передаче, п= 1 при непосредственной установке колеса вентилятора на валу двигателя.

В табл. 4.44 приведены типы и мощности электродвигателей серии А2 [9].

Пример. Для рассчитанной выше вентиляционной сети и вентилятора выбрать электродвигатель.

Дано: Q = 0,955 м/c; pсет = 239 Па; п = 1; в = 0,65; k = 1,3; n = =1210 об/мин.

95

Р е ш е н и е:

	N	д		k Q pсети		1,3 0,955 239	457Вт.
				в п		0,65 1

По требуемым данным приемлемым является электродвигатель А02-11-4 (табл. 4.44).

В тех случаях, когда требуемое число оборотов вентилятора не соответствует стандартным оборотам выпускаемых промышленностью электродвигателей, то принимается электродвигатель с числом оборотов, большим, чем требуется для вентилятора. При этом увеличивается расход воздуха и потребная мощность вентилятора.

Принимая решение, необходимо помнить, что производительность вентилятора прямо пропорциональна скорости вращения его колеса, полное давление – квадрату скорости вращения, а потребляемая мощность – кубу скорости вращения:

Q1

n1

p1

2

N1

3

n1

n1

;

;

.

Q2

n2

p2

N2

n2

n2

													Т а б л и ц а 4.44
3000	об/мин				1500 об/мин					1000 об/мин			750 об/мин
(2900 об/мин=					(1450 об/мин= =150 рад/с)					(950 об/мин=			(720 об/мин=
=300 рад/с)										=100 рад/с)			=75 рад/с)
Тип			N,		Тип			N, кВт		Тип		N, кВт	Тип		N, кВт
			кВт
АО2-11-2			0,8		АО2-11-4		0,6			АО2-11-6		0,4	АО2-41-8		2,2
АО2-12-2			1,1		АО2-12-4			0,8		АО2-12-6		0,6	АО2-42-8		3,0
АО2-21-2			1,5		АО2-21-4			1,1		АО2-21-6		0,8	АО2-51-8		4,0
АО2-22-2			2,2		АО2-22-4			1,5		АО2-22-6		1,1	АО2-52-8		5,5
АО2-31-2			3,0		АО2-31-4			2,2		АО2-31-6		1,5	АО2-61-8		7,5
АО2-32-2			4,0		АО2-32-4			3,0		АО2-32-6		2,2	АО2-62-8		10
АО2-41-2			5,5		АО2-41-4			4,0		АО2-41-6		3,0	АО2-71-8		13
АО2-42-2			7,5		АО2-42-4			5,5		АО2-42-6		4,0	АО2-72-8		17
АО2-51-2			10		АО2-51-4			7,5		АО2-51-6		5,5	АО2-81-8		22
АО2-52-2			13		АО2-52-4			10		АО2-52-6		7,5	АО2-82-8		30
АО2-62-2			17		АО2-61-4			13		АО2-61-6		10	АО2-91-8		40
АО2-71-2			22		АО2-62-4			17		АО2-62-6		13	АО2-92-8		55
АО2-72-2			30		АО2-71-4			22		АО2-71-6		17	-		-
АО2-81-2			40		АО2-72-4			30		АО2-72-6		22	-		-
АО2-82-2			55		АО2-81-4			40		АО2-81-6		30	-		-
АО2-91-2			75		АО2-82-4			55		АО2-82-6		40	-		-
АО2-92-2			100		АО2-91-4			75		АО2-91-6		55	-		-
-			-		АО2-92-4			100		АО2-92-6		75	-		-
АОЛ2-11-2			0,8		АОЛ2-11-4			0,6		АОЛ2-11-6		0,4	-		-
АОЛ2-12-2			1,1		АОЛ2-12-4			0,8		АОЛ2-12-6		0,6	-		-
АОЛ2-21-2			1,5		АОЛ2-21-4			1,1		АОЛ2-21-6		0,8	-		-
АОЛ2-22-2			2,2		АОЛ2-22-4			1,5		АОЛ2-22-6		1,1	-		-
АОЛ2-31-2			3,0		АОЛ2-31-4			2,2		АОЛ2-31-6		1,5	-		-
АОЛ2-32-2			4,0		АОЛ2-32-4			3,0		АОЛ2-32-6		3,2	-		-
					4.15. Основные обозначения
Обозначение						Наименование величины							Сокращенное обозначение в
													системе СИ
	a1				Скорость распространения звука								м/с
aкр					Критическая скорость звука								м/с
а*					Скорость звука в заторможенном потоке								м/с
a, b					Стороны прямоугольного сечения								м
cp, cV					Удельная теплоемкость газов при постоянном давлении и								Дж/(кг С)
					постоянном объеме
	cx				Коэффициент лобового сопротивления								-
D, d					Диаметры поперечного сечения								м
Dr=4F/П; dr=4f/П					Гидравлические или эквивалентные диаметры (учетверен-								м

96

ные гидравлические радиусы)

F, f

Площади поперечного сечения

м2

f Fотв

Fр

Коэффициент живого сечения (просвет) решетки, диафраг-

-

мы, слоя и т.п.

G

Массовый расход жидкости (газа)

кг/с

g

Ускорение свободного падения

м/с2

h

Высота

м

k=cp/cV

Показатель изоэнтропы

-

l

Длина участка, глубина канала или утолщение отверстия

м

Ma = w/a1

Число Маха

-

N

Мощность

Вт

nп

Отношение площадей сечений (степень расширения или

-

сужения сечения)

n

Показатель политропы

-

nэ

Количество элементов

-

p

Статическое давление

Па

p*

Полное давление или давление торможения потока

Па

pи

Избыточное давление

Па

p

Потеря полного давления

Па

Pл

Сила лобового сопротивления

Н

Q

Объемный расход жидкости (газа)

м3/с

R

Газовая постоянная

Дж/(кг К)

Rг

Гидравлический радиус

м

R0, r

Радиусы поперечного сечения круглой трубы или закругле-

м

ний

Re= wDr/

Число Рейнольдса

-

S, s

Шаг (расстояние между стержнями в пучке труб, между

м

отверстиями решетки и т.д.)

Sc

Длина свободной струи

м

S0

Площадь поверхности

м2

Sм

Миделева площадь тела в потоке

м2

T(t)

Термодинамическая температура

К(0С)

T*

Термодинамическая температура торможения потока

К

v

Удельный объем

м3/кг

v

Скорость бокового оттока

м/с

w

Скорость потока

м/с

w

Продольная пульсационная скорость потока

м/с

z

Запыленность

г/м3

zп

Пылеемкость

кг/м3

Центральный угол расширения или сужения; угол ответв-

0

ления тройника; угол набегания потока на тело

Угол поворота (отвода колена); угол открытия клапана

0

т

Толщина стенки, пограничного слоя или пристеночного

м

слоя

ст

Высота стыка

м

Эквивалентная равномерно-зернистая шероховатость сте-

м

нок

0

Средняя высота выступов шероховатости стенок (абсолют-

м

ная шероховатость)

Dr ;

Относительная шероховатость стенок

-

0

Dr

=Fсж/F0

Коэффициент заполнения сечения (коэффициент сжатия)

-

Пористость (доля свободного объема)

-

Степень турбулентности

-

2

w

w

т

0

p

w2

Коэффициент гидравлического сопротивления

-

2

м

Коэффициент местного гидравлического сопротивления

-

тр

Коэффициент сопротивления трения участка длиной l

-

Динамическая вязкость

Па с

п

Коэффициент очистки

-

= тр/(l/D)

Коэффициент сопротивления трения единицы относитель-

-

ной длины (l/Dr=1) участка

c=w/aкр

Относительная (приведенная) скорость потока

-

Коэффициент расхода

-

к

Массовая концентрация частиц, взвешенных в потоке

-

97

	Кинематическая вязкость	м2/с
	Плотность жидкости (газа)	кг/м3
*	Плотность заторможенного потока газа	кг/м3
	Плотность газа при критической скорости	кг/м3
кр
П	Периметр сечения	м
	Коэффициент скорости	-

Индексы

Индексы при F, f , D,d, П,a,b,w, p,Q, показывают, что они относятся к следующим сечениям

или участкам:

0 – к определяющему сечению (наиболее узкому); 1 – к широкому сечению при расширении или сужении участка;

2 – к широкому сечению после выравнивания потока; к – к промежуточному сечению изогнутого канала (колена, отвода) или к рабочей камере аппа-

рата; сж – к сжатому сечению струи при истечении из отверстия (насадка);

отв – к отверстию диафрагмы или единичному отверстию решетки, сетки; р – к фронту решетки, сетки, диафрагмы;

б, п, с – соответственно к боковому ответвлению, прямому проходу и сборному рукаву тройни-

ка;

вых – к выходному сечению;– к скорости в бесконечности.

Индексы 0, 1, 2, к и д при l относятся соответственно к прямому входному, прямому выходному, промежуточному (для изогнутого канала) и диффузорному участкам.

Индексы при p и указывают на следующие виды гидравлического сопротивления: м – местное; тр – трения; сум – суммарное; д – общее сопротивление диффузора, помещенного внутри сети; п – полное сопротивление диффузора или отвода, помещенного на выходе из сети; вн – внутреннее сопротивление диффузора; расш – сопротивление расширению потока в диффузоре; уд – сопротивление удара при внезапном расширении; б и п – сопротивления соответственно бокового ответвления и прямого прохода тройника (для коэффициентов сопротивления, приведенных к скорости в соответствующих ответвлениях); с. б, с. п – коэффициенты сопротивления бокового ответвления и прямого прохода тройника, приведенные к скорости в сборном рукаве тройника.

Библиографический список

1.ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. М.: Из-во стандартов,

1987.

2.СНиП 2.04.05-86. Отопление, вентиляция и кондиционирование. М.: 1987.

3.Безопасность жизнедеятельности: справ. пособие по дипломному проектированию / Под. ред. Н.И. Иванова и И.М. Фадина; Балт. гос. техн. ун-т. СПб, 1995. 122 с.

4.Средства защиты в машиностроении: Расчет и проектирование: справочник / С.В. Белов [и др.]; Под. ред. С.В. Белова. М.: Машиностроение, 1989. 368 с.

5.Битколов, Н.З. Вентиляция предприятий атомной промышленности / Н.З.Битколов. М.: Энергоатомиздат, 1984.

152 с.

6.Вентиляция и отопление цехов машиностроительных предприятий / М.И. Гримитлин [и др.] 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1993. 288 с.

7.Идельчик, И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И.Е.Идельчик; Под. ред. М.О. Штейнберга. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992. 672 с.

8.Шлихтинг, Г. Теория пограничного слоя / Г.Шлихтинг. М.: Наука, 1974. 712 с.

9.Калинушкин, М.П. Вентиляторные установки: учеб. пособие для студентов вузов. 7-е изд., перераб. и доп. / М.П.Калинушкин. М.: Высш. школа, 1979. 223 с.

98

С О Д Е Р Ж А Н И Е
1. ЗАЩИТА ОТ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ВИБРАЦИИ..........................................	2
1.1. Классификация методов и средств вибрационной защиты ........................	2
1.2. Расчет виброизоляции ...................................................................................	7
1.3. Расчет пружин................................................................................................	8
1.4. Расчет резиновых виброизоляторов .............................................................	8
Библиографический список ........................................................................................	9
2. ЗАЩИТА ОТ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА ...............................................	9
2.1. Источники шума ............................................................................................	9
2.2. Классификация средств защиты от шума ....................................................	9
2.3. Расчет аэродинамического шума................................................................	10
2.4. Расчет ожидаемой шумности на рабочих местах......................................	12
в помещениях ......................................................................................................	12
2.5. Расчет ожидаемой шумности транспортных машин (ТМ) .......................	14
2.6. Расчет звукоизоляции строительных ограждающих конструкций ..........	20
2.7. Расчет звукоизолирующих кожухов...........................................................	24
2.8. Расчет и проектирование звукоизолирующих кабин ................................	28
2.9. Расчет звукопоглощения .............................................................................	29
2.10. Расчет акустических экранов ....................................................................	29
Библиографический список ......................................................................................	31
3. ОЧИСТКА ВОЗДУХА ОТ ПРИМЕСЕЙ .............................................................	31
3.1. Общая характеристика примесей, загрязняющих воздух.........................	31
3.2. Расчет рукавного фильтра...........................................................................	32
3.2.1. Порядок расчета рукавного фильтра ..............................................	32
3.2.2. Пример расчета .................................................................................	33
3.3. Расчет туманоуловителей............................................................................	34
3.3.1. Порядок расчета сеточных туманоуловителей .............................	34
3.3.2. Пример расчета .................................................................................	35
3.4. Расчет адсорбера для очистки воздуха от паров и газов ..........................	35
3.4.1. Порядок расчета адсорбера..............................................................	36
3.4.2. Пример расчета адсорбера ...............................................................	37
3.5. Расчет каталитического дожигателя вредных выбросов ..........................	37
3.5.1. Порядок расчета каталитического реактора (дожигателя).......	38
3.5.2. Пример расчета .................................................................................	39
Библиографический список ......................................................................................	40
4. МЕХАНИЧЕСКАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ПОМЕЩЕНИЙ..........................................................................................................	41
4.1. Санитарно-гигиенические требования к состоянию воздушной
среды производственных помещений ...............................................................	41
4.1.1. Метеорологические параметры воздуха рабочей зоны..................	41
4.1.2. Вредные вещества в воздухе производственных помещений .........	42
4.2. Порядок расчета механической вентиляции..............................................	42
4.2.1. Общие положения ..............................................................................	42
4.2.2. Системы механической вентиляции.................................................	42
4.2.3. Последовательность расчета вентиляции......................................	43
4.3. Расчет воздухообмена .................................................................................	44
4.3.1. Расчет расхода приточного воздуха................................................	44
4.3.2. Расчет объема воздуха, удаляемого местной вытяжной
вентиляцией ..................................................................................................	45
4.4. Вентиляционные сети..................................................................................	48
4.5. Расчет потерь давления в воздуховодах ....................................................	50
4.5.1. Общие положения ..............................................................................	50
4.5.2. Режимы течения газа........................................................................	50
4.5.3. Плотность и теплоемкость текучей среды ...................................	51
4.5.4. Вязкость текучей среды ....................................................................	51
4.5.5. Расход и средняя скорость текучей среды ......................................	52
4.5.6. Неразрывность потока .....................................................................	53
4.5.7. Потери давления в воздуховодах ......................................................	53
4.5.8. Гидравлические сопротивления элементов сетей ..........................	54
4.5.9. Гидравлическое сопротивление сетей..............................................	55
4.5.10. Шероховатость стенок каналов ....................................................	56
4.6. Гидравлическое сопротивление при течении по прямым каналам..........	57
4.6.1. Канал круглой формы с гладкими стенками при
стабилизированном течении (рис. 4.9, а) ..................................................	57
4.6.2. Канал круглой формы с шероховатыми стенками
при стабилизированном течении (рис. 4.9, б) ...........................................	58
4.6.3. Канал прямоугольного сечения ..........................................................	58

99

4.7. Гидравлическое сопротивление входных участков ..................................	59
4.7.1. Вход потока в трубу ..........................................................................	59
4.7.2. Вход в коллектор ................................................................................	59
4.7.3. Вход потока в шахты ........................................................................	60
4.7.4. Входные элементы вентиляторов ....................................................	61
4.8. Гидравлическое сопротивление при изменении величины скорости
потока...................................................................................................................	62
4.8.1. Потери при внезапном сужении потока .........................................	62
4.8.2. Внезапное расширение потока..........................................................	63
4.8.3. Диафрагмы, задвижки, затворы ......................................................	63
4.9. Диффузоры и конфузоры ............................................................................	65
4.10. Коэффициенты сопротивления в изогнутых участках, коленах,
отводах, поворотах .............................................................................................	66
4.10.1. Изогнутые участки ..........................................................................	66
4.10.2. Колена................................................................................................	68
4.11. Коэффициенты сопротивления тройников и крестовин.........................	69
4.12. Коэффициенты сопротивления выходных участков...............................	72
4.12.1. Отвод и составное колено ..............................................................	72
4.12.2. Приточные насадки и шахты .........................................................	73
4.12.3. Циклоны.............................................................................................	74
4.12.4. Калориферы ......................................................................................	74
4.13. Порядок расчета гидравлического сопротивления вентиляционной
сети. Пример расчета..........................................................................................	75
4.14. Выбор вентилятора и электродвигателя ..................................................	82
4.15. Основные обозначения..............................................................................	96
Библиографический список ......................................................................................	98

Коллективные средства защиты

К н и г а 1

Редактор Г. В. Никитина

Корректор Л.А. Петрова Подписано в печать 08.04.2014. Формат 60 84/16. Бумага документная.

100