Проектирование вентиляционной системы деревообрабатывающего цеха (стр. 5 из 7)
Коэффициенты местных сопротивлений на участках с 1 по 11 схемы П1 определяются по справочнику/1/ и представлены в таблице 10
Расчетная схема представлена в приложении Б.
Результаты аэродинамического расчета сведены в Таблицу 11.
Подбор воздуховодов.
| при точка | ||||
| № участка | расход м3/ч | диаметр,м | Fо,м2 | скорость в-ха м/с |
| 1 | 2712 | 0,56 | 0,2462 | 3,06 |
| 2 | 5423 | 0,71 | 0,3957 | 3,81 |
| 3 | 8135 | 0,9 | 0,6359 | 3,55 |
| 4 | 10846 | 0,9 | 0,6359 | 4,74 |
| 5 | 13558 | 1,0 | 0,7850 | 4,80 |
| 6 | 16270 | 1,0 | 0,7850 | 5,76 |
| 7 | 18981 | 1,0 | 0,7850 | 6,72 |
| 8 | 24404 | 1,0 | 0,7850 | 8,64 |
| 9 | 24584 | 1,0 | 0,7850 | 8,70 |
| ответвления | ||||
| 13 | 2712 | 0,56 | 0,2462 | 3,06 |
| 14 | 5423 | 0,71 | 0,3957 | 3,81 |
| 15 | 180 | 0,14 | 0,0154 | 3,25 |
Таблица 10 – Коэффициенты местных сопротивлений на участках магистрали и ответвления.
| Nуч | Сопротивления на участке | ξ | Σξ |
| 1 | Решетка РВ-3 | 2,3 | 3,64 |
| Отвод 900 | 0,24 | ||
| Тройник на проход | 1,1 | ||
| Lо/Lств=2712/5423=0,5 | |||
| Fп/Fств=0,2462/0,3957=0,6 | |||
| 2 | Тройник на проход | 0,4 | 0,4 |
| Lо/Lств=2712/8135=0,33 | |||
| Fп/Fств=0, 3957 /0,6359=0,6 | |||
| 3 | Тройник на проход | 0,3 | 0,3 |
| Lо/Lств=2712/10846=0,25 | |||
| Fп/Fств=0,6359/0,6359=1 | |||
| 4 | Тройник на проход | 0,2 | 0,2 |
| Lо/Lств=2712/13558=0,2 | |||
| Fп/Fств=0,6359/0,7850=0,81 | |||
| 5 | Тройник на проход | 0,4 | 0,4 |
| Lо/Lств=2712/16270=0,17 | |||
| Fп/Fств=0,7850/0,7850=1 | |||
| 6 | Тройник на проход | 0,25 | 0,25 |
| Lо/Lств=2712/18981=0,14 | |||
| Fп/Fств=0,3957/0,3957=1 | |||
| 7 | Тройник на проход Отвод 90о | 0,3 0,24 | 0,54 |
| Lо/Lств=5423/24404=0,22 | |||
| Fп/Fств=0,7850/0,7850=1 | |||
| 8 | Тройник на проход | 0,8 | 0,8 |
| Lо/Lств=24404/24584=0,99 | |||
| Fп/Fств=0,7850/0,7850=1 | |||
| 9 | 2 отвода 90° | 2х0,24 | 0,48 |
| ответвления | |||
| 12 | Решетка РВ-3 | 2,3 | 3,64 |
| Отвод 900 | 0,24 | ||
| Тройник на проход | 1,1 | ||
| Lо/Lств=2712/5423=0,5 | |||
| Fп/Fств=0,2462/0,3958=0,6 | |||
| 13 | Тройник на оветвление | 4,7 | 4,7 |
| Lо/Lств=5423/15722,3=0,18 | |||
| Fо/Fств=0,3957 /0,7850=0,5 | |||
| 14 | Тройник на ответвление Lо/Lств=180/24584=0,01 Fо/Fств=0, 0154/0,7850=0,02 | 9,3 | 9,3 |
Таблица 11– Аэродинамический расчет приточной системы
| Nуч | L, м3/ч | l, м | v, м/c | F,м2 | dэ,м | R,Па/м | Rl,Па | Рд,Па | Σξ | Z,Па | ΣР | Σ |
| 1 | 2712 | 3,5 | 3,06 | 0,246 | 0,56 | 0,2 | 0,7 | 6 | 3,64 | 20,45 | 21,15 | 21,15 |
| 2 | 5423 | 3,5 | 3,81 | 0,396 | 0,71 | 0,28 | 0,98 | 9 | 0,4 | 3,48 | 4,46 | 25,60 |
| 3 | 8135 | 3,5 | 3,55 | 0,636 | 0,9 | 0,14 | 0,49 | 8 | 0,3 | 2,27 | 2,76 | 28,37 |
| 4 | 10846 | 3,5 | 4,74 | 0,636 | 0,9 | 0,22 | 0,77 | 13 | 0,2 | 2,69 | 3,46 | 31,83 |
| 5 | 13558 | 3,5 | 4,80 | 0,785 | 1 | 0,2 | 0,7 | 14 | 0,4 | 5,52 | 6,22 | 38,06 |
| 6 | 16270 | 3,5 | 5,76 | 0,785 | 1 | 0,27 | 0,945 | 20 | 0,25 | 4,97 | 5,92 | 43,97 |
| 7 | 18981 | 3,5 | 6,72 | 0,785 | 1 | 0,37 | 1,295 | 27 | 0,54 | 14,62 | 15,91 | 59,88 |
| 8 | 24404 | 3,5 | 8,64 | 0,785 | 1 | 0,55 | 1,925 | 45 | 0,8 | 35,80 | 37,72 | 97,60 |
| 9 | 24584 | 0,5 | 8,70 | 0,785 | 1 | 0,6 | 0,3 | 45 | 0,48 | 21,80 | 22,10 | 119,70 |
| ответвления | ||||||||||||
| 10 | 2712 | 3,5 | 3,06 | 0,246 | 0,56 | 0,2 | 0,7 | 6 | 3,64 | 20,45 | 21,15 | 21,15 |
| 11 | 5424 | 2 | 3,81 | 0,396 | 0,71 | 0,28 | 0,56 | 9 | 4,3 | 37,40 | 37,96 | 59,11 |
| 12 | 180 | 2,5 | 3,25 | 0,015 | 0,14 | 1,4 | 3,5 | 6 | 9,4 | 59,56 | 63,06 | 63,06 |
| Невязка [(ΔР1-7 – ΔР10-11 )/ ΔР1-7 ] * 100%=[ (59,88 – 59,11 )/59,88] *100% = 1,2% >10%, | ||||||||||||
| что удовлетворяет условиям расчета. | ||||||||||||
7. Подбор оборудования для приточной системы и системы аспирации
7.1 Подбор вентилятора
Вентилятор подобран с помощью программы ВЕЗА.
Для приточной системы мы выбрали вентилятор марки ВР-80-75-10.
Для системы аспирации мы выбрали вентилятор марки ВЦ-14-46-5.
Рабочие характеристики вентиляторов представлены в графической части курсового проекта.
7.2 Подбор калорифера
В качестве теплоносителя в калорифере используется вода с параметрами tг = 130 оС ,. t о = 70 оС. Подаваемый воздух необходимо нагреть с температуры tн = -37 оС до температуры tк = 24,7 в количестве Gз=24584*1,21=29746,64 кг/ч.
Приняв, что массовая скорость воздуха vρ1= 5 кг/(м2*оС), определяем необходимую площадь сечения калориферов по воздуху следующим образом:
f1= G/ vρ1*3600
f1=29746,64/(5*3600)=1,6 м2
Принимается 1 калорифера КСк3-11-02АХЛЗ fв= 1,66 м2 (7,табл.II.1)
Тогда действительная массовая скорость :
vρд=29746,64/(0,581*2*3600) = 4,97 кг/(м2*оС).
Расход воды через калориферы определяется по формуле
Gвод=
Q=0,28·G·c(tк-tн)
Q=0,28·29746,64·1,005(17+37)=368311 Вт
Gводы=368311/(4,187*106*(130-70)*1)=0,00147 м3/с
где
n=1-количество калориферов.
Скорость воды в трубках калорифера определяется по формуле
w=
w = 0,00147/0,002576=0,57 м/с,
где
fтруб =0,002576 м2 (7,табл. II.1 )
Коэффициент теплопередачи калорифера (7, табл. II.7 )составляет к=53,835 Вт/( м2*оС).
Необходимая площадь поверхности нагрева определяется:
F
Fу’=368311/(53,835*(100-(24,7-37)/2))= 64,5 м2
Тогда общее число устанавливаемых калориферов
n’= Fд’/Fк=64,5/83,12 = 0,77 – принимаем один калорифер.
где Fк=83,12 м2 - площадь поверхности нагрева калорифера (7,табл.II.1).
Действительная площадь нагрева Fд=83,12 м2
Невязка составляет:
{(83,12*53,835*(100-(24,7-37)/2)-368311)/368311}*100%=28%
Данная величина невязки удовлетворяет условиям.
Аэродинамическое сопротивление калориферов, включенных параллельно по воздуху : ΔРк = 115,47 Па (7, табл. II.7) Характеристика калориферов и схема обвязки представлена в графической части.
7.3 Подбор воздухозаборных решеток
Площадь воздухозаборных решеток определяется по формуле
Количество решеток СТД 5.291размером 500х600:
Фактическая скорость, м/с:
Аэродинамическое сопротивление решетки:
где ξреш = 2
7.4 Подбор циклона для системы аспирации
Пыль, удаляемая от деревообрабатывающих станков имеет плотность ρп = 110 кг/м3, размер пыли d=100мкм, запыленность удаляемого воздуха С = ΣGм/L
С= 1719,7/15590=11г/м3.
По таблице 8.2 /3/ принимаем циклон типа ЦН-15. Оптимальная скорость воздуха vо =3,5 м/с, определяется по таблице 8.3 /3/.
Необходимая площадь сечения циклона
F =15590/(3600*3,5)=1,24 м2.
Оптимальный диаметр циклона определяется по формуле:
D=1,13* √F/n,
где
n=1 – число устанавливаемых циклонов.
D=1,13* √1,24/1=1,26 м.
Выбираем циклон с D=1,4 м.
Действительная скорость воздуха в циклоне:
vо д=1,27*15590/(3600*1*1,42) = 2,8 м/с.
Действительная скорость не превышает оптимальной скорости более чем на 20%.
Аэродинамическое сопротивление циклона.
ΔР ц= ξ*[(ρ* vо *2)/2] . (9.3)
Гидравлическое сопротивление циклона определяется следующим образом:
ξ =к1*к2* ξ0 + Δξ0 , (9.4)
где
к1=1 – коэффициент зависящий от диаметра циклона (Таблица 8.4 /3/);
к2=0,93 – коэффициент зависящий от запыленности удаляемого воздуха С = 11 г/м3 (Таблица 8.5 /3/);
ξ0 = 163- коэффициент местного сопротивления циклона ЦН-15 с выбросом воздуха в атмосферу (Таблица 8.3 /3/);
Δξ0 =0 – т.к. для установки принимается один циклон.
Тогда
ξ = 1*0,93*163 = 152.