Книги / Каменев П.Н. Вентиляция1

	ва	вщий плавному входу воздушного потока в зонт (рис. 7.12). Если
		ота помещения не позволяет иметь один зонт над источником,
	\вь.1^авливание			производится		нескольким сочлененными зонтами с
	'	к0	мендУемым углом		раскрытия.		В случае, когда это решение
	^
				неприемлемым и угол			раскрытия превышает 60°, зонт
	ОКазывается
		едует превратить в разновидность панели равномерного всасыва-
	с1
	ния путем установки в рабочем отверстии специальной решетки.
				а )	,	б )	Г^.З
					3
						2
							2
				< 60°			< 60°
				6		1	1

Рис. 7.12. Принципиальная схема вытяжного зонта

а - с «юбкой» общепринятой формы, б -с «юбкой» оптимальной

формы, более трудоемкой в изготовлении; 1 - «юбка», 2-конусная

часть, 3- вытяжной воздуховод

Обычно применяют зонты со следующими параметрами:

Азонта ~ 1>5Аисточника > Езонта ~ Е5Еконе стр*

(7.23)

где Листочника и Ьконе стр - площадь горизонтальной проекции источни-

ка вредных выделений и расход воздуха в конвективной струе на

входе в зонт; Азонта и Ьзонта соответственно, площадь рабочего про-

ема, м2, и объем вытяжки зонта, м3/ч.

Нижняя кромка зонта должна отстоять от пола на расстоянии

1,8-2,0 м для того, чтобы не мешать работе. Если технологический

процесс предусматривает использование подъемных устройств для

загрузк-выгрузки изделий из укрываемого оборудования, преду-

сматривается устройство поворотного зонта (рис. 7.13).

Объемный расход воздуха Ьконе стр ? м3/ч, в тепловой струе, под-

нимающейся над источником, может быть определен по формуле:

		Ь=4,04 Ю~2 л[0А^Н ,	(7.24)
	гДе		,
		- количество конвективного тепла, выделяемого источником
	0
	А	- площадь горизонтальной проекции поверхности источника

Тепловыделений, м2; Н - расстояние от источника тепловыделений

кромки зонта, м.

231

Электронная библиотека ЕЕЕр://1:дV.кЕзЕи.ги

			н
			*
		1		с
^4'	'			,ш—:
	'		л		II
' г				и ,
<\>
		Л			11
					,	I
о		ж		а
о		и			о
со
й				сэ	ю	а
					*
					1
						о
						од
		!ИчЕдор:				! I
					/
				а/		11
		Г V	Г-Т '	Ш		! \
			/////		77777
			$	$		,
			1000 x1000			/7 О
						О
		4				Ю
						' г
			Рис 7.13. Поворотный вытяжной зонт
В общем случае расход воздуха, удаляемого зонтом, может быть
определен по формуле:							(7.25)
					Ешкафа ~ 3600АV ,
где V - средняя скорость движения воздуха в приемном отверстии
зонта, м/с; А - площадь воздухоприемного отверстия зонта, м2.								-
Если удаляемые
				веществе нетоксичны (теплота или влага) ско
рость может приниматься равной 0,15-0,25 м/с.							которых
Существует			ряд	производств, выделение вредностей
имеет периодический характер, но в значительном количестве								(за-
								-
калка деталей в масляных ваннах, работа пропарочных камер заво
дов железобетонных изделий и т.д.). Иногда такой характер поступ-
ления в помещение вредных выделений называется залповым								вы-
бросом. Необходимость увеличения объема зонта привела							к появле-
нию шторных завес, отличающихся от обычных зонтов							использо-
ванием ограждений зданий в качестве стенок укрытия (рис. 7.14-

Объем вытяжки будет минимальным, если зонт вмешает весь объем

232

Электронная библиотека ЕССр:// Х,$< ч.кЕзби.ги

в	деЛившихся вредных выделений, они легче воздуха и могут нахо-
литься		в укрытии			-
				весь промежуток времени между двумя выброса
чИ	В этом случае производительность вентилятора может быть оп-
реДелена как			:	Ь = У / Аг ,	(
					7.26)
	у	внутренний объем зонта, м3;			- интервал времени между

двумя выбросами вредных			выделений	, ч.
е	-			Аг
	Б	План		Разрез по А-Б
к вентилятору				V / / / / / / / / / / / / / / / / / /

	О
	О
	о
	со
)	о
	о
X	о
	С\1
	г .,
А	§
	®

)

Н
( о"( / .	У
(Л.мИ // /
а=л30°

О

Рис 7.14. Схема шторной завесы

Разновидностью обычных зонтов являются всасывающие во-

ронки (рис. 7.15), предназначенные для улавливания потоков запы-

ленного воздуха кинетического происхождения от вращающихся

кругов абразивного инструмента или обрабатываемых неметалличе-

ских изделий (например, графитовые электроды). Применяются в

случаях, когда не удается применить кожуховые укрытия по техно- логическим причинам. Особенность воздушно-пылевых потоков,

Для улавливания которых применяются воронки - наличие частиц

материала со значительной кинетической энергией, имеющие боль-

шую скорость, нежели воздушный поток. Гасить эту скорость сле-

дует стенками воронки, размещая воронку, как только возможно,

°лиже к источнику пылевыделений.

Простейшая воронка - усеченный конус круглой, прямоуголь-

Н°Й или продолговатой формы. «Юбка», как правило, отсутствует.

Останавливается таким образом, чтобы полностью воспринимала

ДЫлегазовый поток. Скорость воздуха в приемном отверстии ворон-

Ки не может быть меньше, нежели скорость в пылевоздушном пото-

ке: выбирается по данным экспериментальных исследований.

233

Электронная библиотека ПГГр://^:дV.кНзСи.ги

7
7
7	/1
	л
	л
	л

Бабка станка

=
Г	зЭ
^	'

\	Подвижной

г	гг!л

стол станка7

Рис	7.15. Схема всасывающей воронки

1

бой

Скорость	воздуха
движения

точке области, образованной

в зоне всасывания воронки

продолжением граней (рис.

в лю-

7.16),

/

/

/

/

Vй/

О

I

I

1

1

-5:

Гх

V, 4 *

\
\
\
"	\

х

У

Рис зоне

7 16	К определению скоростей в
действия
	всасывающей воронки

может тов по

быть определена формуле:

при	круглых	и	квадратных отверстиях	зон	-
	C	2	(	7.27)
V
*>У

234

Электронная

библиотека

Ьббр://'Ьд

V.

кЬзби

.ги

^рй прямоугольных
отверстиях зонтов (ахЬ) при а > Ъ как:
- УХ , у = У г -	к2		2 ‘	(7.28)
Ъ	—	0,5а|у
к+ —

При отсутствии устойчивых конвективных струй над тепловыми

источниками и наличии в помещении горизонтальных воздушных-

потоков, способных изменить траекторию струи загрязненного возду

ха использование традиционных зонтов не рекомендуется. Возможно применение зонтов со свесами. Свесы - съемные полотнища, огора-

живающих пространство между источником и зонтом с трех или двух

сторон. Работа такого зонта приближается к работе вытяжного шкафа.

§45. Зонты-козырьки

Устраивают у загрузочных отверстий промышленных печей.

Для предотвращения поступления воздуха в печь и повышенного

окисления нагреваемого металла, на поду печи поддерживается из-

быточное давление (разность давления газов в печи и атмосферно-

го), равное нулю. У верхней кромки загрузочного проема избыточ-

ное давление больше атмосферного. Поэтому через верхнюю кромку

в помещение постоянно выбиваются дымовые газы. В электрические

печи для защиты от окисления иногда подают смесь газов специаль- ного состава, называемую защитной атмосферой. Раскаленные ды-

мовые газы при закрытой дверке поднимаются вверх практически вертикально. В момент полного открывания загрузочного отвер-

стия через нижнюю часть загрузочного отверстия в воздух посту-

пает в полость печи, а через верхнюю часть вырывается струя рас- каленных газов. Нижнюю и верхнюю части загрузочного отверстия

печи разделяет так называемая нейтральная плоскость, в которой

Давление в печи равно атмосферному. Под влиянием разности плотностей дымовых газов траектория оси струи искривляется

ВВерх, а струя улавливается зонтом-козырьком (рис. 7.17).

Вытяжка от зонтов-козырьков может быть естественной или ме-

ханической. Температура вырывающихся газов часто превышает

Ю00°с ее снижают до приемлемых пределов подмешиванием воз-

л-'Ха цеха. При естественной вытяжке температура удаляемой смеси

8°здуха и дымовых газов выбирается в пределах 300-400°С, при 3ТОМ зонт-козырек и вытяжной воздуховод выполняются из листовой

Стали толщиной не менее 2 мм во избежание коробления. Если вы-

235

Электронная библиотека ЕЕТр://ЪдV.кЕзЕи.ги

тяжка производится вентиляторами с клиноременной передачей
пературу смеси		-				тем
	принимают 120 130°С; в случае крепления рабоче
колеса			(		1)		Го
вентилятора на ось		электродвигателя		исполнение		- 80°
						С.

а) |

I

7УУ	да

/ Нейтральная

б )

		/	У
/	/	Г	л
(
			г
\			^
			-
			;
			5

/ Нейтральная

плоскость

плоскость

Рис.

7.17.

Схемы

зонтов

-

козырьков

При

расчете

определяют

размеры

приемного

отверстия

зонта

и

массовый

расход

удаляемой

смеси

продуктов

сгорания

и

воздуха

помещения. Расчет зонта-козырька состоит из двух этапов:
• определение положения	нейтральной зоны, разделяющей
грузочное	работающие на приток и вытяжку;
отверстие на части,

за-

• расчет

вытяжки.

параметров

струи

и

размеров

зонта

-козырька,

объема

На первом

тральной зоны,

ной, вытяжной

этапе расчета	относительно принятого положения ней-
вычисляются	избыточные давления			на осях	приточ	-
частей загрузочного отверстия:
ДРграв ~		(рв	\		(7.29)
			— Рпсчи

где Я	-	расстояние от нейтральной		плоскости
/
вытяжной частей загрузочного			отверстия,			а
входного отверстия в газоход, м;			рв	и	рлечм	-

до осей приточной	и
также до плоскости
плотность, соответст
	-

венно,

воздуха

цеха

и

дымовых

газов

.

Эти давления расходуются печь и дымовых газов в цех:

на

перемещение

воздуха

из

цеха

Б

236

Электронная

библиотека

Ъббр://{:дV.кЬзби.ги

<?^/

(

Рв

Р

печи

')

V,2 2

Р

I

’

е	Р		/	"	Равно	плотности воздуха цеха для части загрузочного отвер		-
							на приток, и плотности дымовых газов для верх-
стия		.		работающего
	части
неЙ					загрузочного отверстия, откуда

V

Р,

(7.30)

Где рщи

V, - скорость	в	соответствующей	части
газоходе, м/с.
Расходы воздуха, поступающего			в печь

загрузочного отверстия

при открытой загрузоч-

ной	дверце
ляется
	как:

и

дымовых

газов,

вырывающихся

в

помещение,

опреде-

С

,

=

ЗбООрД

2

&Д

(

Р# Р

/

Р

печи

)

(

7.31

)

где р - коэффициент расхода, принимаемый равным

щадь части загрузочного отверстия печи, работающая вытяжку, или площадь газохода.

0,65; А, - пло-

на приток или

Правильность выбора положения нейтральной

деляется из газовоздушного баланса печи:

плоскости

опре-

6тдым

газ

Я"

6/

возд

~

газоход

~

6/струи

=

о,

(

7.32)

где Сдым газ - масса дымовых газов, образующихся при сжигании
			в
печи М кг/ч газа или мазута; Сво3д -масса врывающегося в печь через
нижнюю часть загрузочного отверстия воздуха,	кг/ч; Сга3оход	-	масса
удаляемых	ОстрУи - масса		выры-
через газоход дымовых газов, кг/ч;
кающихся через верхнюю часть загрузочного	отверстия дымовых
газов, которая должна быть уловлена зонтом-козырьком, кг/ч.

Во

втором

этапе

расчета

вычисляется

величина

критерия

Архи-

Меда	, Аг, струи дымовых газов, определяющая степень искривления
траектории оси струи под действием гравитационных сил и коорди-
нату	пересечения осью струи плоскости рабочего отверстия зонта.

где

#

_

ускорение

силы

	=	&		Т±	печи	-		Тх	‘	(7.33)
Аг		же
		V?			т
						.
		струи
тяжести,				2	Ажв		- эквивалентный диаметр по
			м/с ;

Скорости КОСТИ, м;

части уструи

загрузочного отверстия печи выше нейтральной ПЛОС-

- средняя скорость струи дымовых газов, поступаю-

237

Электронная

библиотека

ПИр://:1 д

V.кЪзби.ги

щих

~ Iпечи

в и

помещение
через верхнюю часть
загрузочного отверстия
Тв - абсолютные температуры печи и воздуха цеха, °К.	,

^

’

Расстояние х (рис. 7.17), на котором искривленная ось
				струц
ресечется	с плоскостью	приемного	отверстия	Пе
				зонта-козырька
деляется				опре
соотношением:

у ®жв

откуда

=	0,5			(	х		\	3
			Аг
					-
					О.
					же
		ч/
X	=		щйэкв			’
			0,5Аг

0.34)

(	7.35)

где ент

х, у - координаты

изменения осевой

согласно скорости

рисунку воздуха

7.17, вдоль

м; т	=
струи.

4

,

0

-

коэффици

-

Угол расширения вытекающего из загрузочного вого потока составляет -22°, тангенс 22° равен ~ 0,4.

на расстоянии х составит:

отверстия газо- Ширина струи

а

высота

струи

ЪХ ах

= =

Ь0

а0

+ +

0 0

,4	х,
Ах		,

где	- ширины	загрузочного отверстия
Ь
0
части	загрузочного проема печи, через
вые газы, м.

печи, м; которую

а	~ высота верхней
0
вырываются дымо-

Вынос

(

вылет

)

зонта

I

,

м

(

см

.

рис

.

7.17

)

составит

Ширина

зонта

/ >*

ЬХ >:

+ Ь0

0,5ах.

+ 0,4*.

(7.36

)

Для снижения температуры дымовых газов личины к дымовым газам подмешивается воздух

которого определяется из балансового уравнения

до		-
	приемлемой	ве
помещения, расход
теплосодержаний
		.

• балансовое уравнение теплосодержаний, принимая удельные

теплоемкости воздуха и дымовых газов одинаковыми, записывается

в

виде:

лью

^	дыи		газ 6 ыи газ	Я	6/	воздав
*			)					~
•				"
			подмешиваемого
количество
получения		требуемой 1					-
						'
				сиеси

(							^
( -			- (			)
		дыи газ	Я	?
*				- возд			смеси >
к	дымовым				газам			воздуха

с

це

-

238

Электронная

библиотека

Ъ'Ь

Ьр:

/

/

Ъ

д

у

.кЬзби.ги

С

возд

=

0дым

газ

I

дым		газ
(	смеси

-4

~	4

(

7.37

)

Общая

масса удаляемого	от зонта-	козырька	воздуха	Срасчетн	:
Срасчеши	дым газ	+ С возд •		(7.38)

§46

.

Бортовые

отсосы

Бортовые

отсосы применяют для предотвращения

поступления

выделений

с поверхности растворов в ваннах

, где

происхо

вредных

-

травления, обезжиривания и металлопокрытия. Разли-

дят

процессы

отсосы, когда щель отсоса расположена

однобортовые

чают

вдоль

из длинных сторон ванны, двухбортовые, когда щели распо-

одной

-

располо

ложены

у двух

противоположных сторон, и угловые

при

-

жении

щелей

у

двух

соседних сторон.

отсос

называют простым (рис. 7.18а), когда цоздухо-

Бортовой

приемные

щели

расположены

в

вертикальной

плоскости,

и

опроки-

нь	п1ым
лельно

(рис. 7.186), когда щель расположена горизонтально, парал-

зеркалу ванны. Опрокинутые бортовые отсосы обеспечивают

одинаковую

с

обычным

эффективность

улавливания

вредностей

при

меньшем расходе воздуха.
Простые отсосы следует применять
ня раствора в ванне, когда	расстояние
	от

при высоком стоянии уров-
зеркала раствора	до	кромки

щели	отсоса Я составляет менее
низком стоянии уровня раствора

80-150			мм; опрокинутые при
(Н	=	150-300		мм и более).

более

Основная

причина

выноса

вредностей

из

ванн

-

конвективный

поток воздуха, формирующийся над зеркалом испарения.

Принцип действия бортового отсоса: удаляемый через

бортовой

отсос воздух формирует спектр всасывания, накладывающийся

конвективную струю и создающий результирующее скоростное

на по-

ле

-

направленное к воздухоприемному отверстию

Односторонний бортовой отсос применяется

бортового отсоса.

при ширине ванны

600	мм,		при
ширина		ванны
го
борта		ванны

	этом для	опрокинутых бортовых отсосов расчетная
измеряется от бортового отсоса до противоположно-
.	В случае	простых бортовых отсосов ширина изме-

ряйся от борта до борта ванны.

Двухсторонний бортовой	отсос

используют

при

ширине

ванны

До

1200

мм

.

В

случае

простых

бортовых

отсосов

расчетная

ширина

Ванны измеряется от борта

кРомками бортовых отсосов

до борта, для опрокинутых

внутри ванны (рис. 7.18).

-

между

239

Электронная

библиотека

Ъббр:

/

/

Ссуч.кЪзби.ги

а)			3	= 0,18		б )	3	= 0,18
	У
	Г	у
Г
(
(				3
I					I	I.

в

в

	^	^	\
из	\\ 11	//
из
бШшШ			/

А А А 21

1	к вентилятору

СИ

СИ о СИ

|		»	ТТПТТТГгтт
ШТТПТТП	3F
			^

г

ИЗ

из из из из из

Рис

7.18

Бортовые

отсосы

а	-	простой двухсторонний			-		-
				, б		опрокинутый двухсторонний, в - угловой, г -	охе
ма		движения воздуха при работе одностороннего бортового отсоса, д - т о же при
работе			двухстороннего простого бортового отсоса, 7 - зеркало испарения,				2 "
воздуховод равномерного всасывания, 3- воздухоприемная щель, 4- воздуховод
240

Электронная

библиотека

Ъ.

Ызр://:1 дV

.

кЬз'Ьи

.ги