В одну аспирационную сеть объединяется оборудование:
-работающее одновременно;
-близко расположенное;
-с одинаковой пылью, или близкой по качеству и свойствам;
-с одинаковой или с небольшой разницей температуры воздуха.
Оптимальное количество точек отсоса - не более шести, но можно больше.
Если в какой-либо машине режим воздушного потока периодически изменяется, т. е. регулируется в соответствии с технологическим процессом, то для неё проектируется отдельная вентиляционная установка; или с очень небольшим количеством дополнительных, "попутных" точек отсоса (одна - две с малым расходом).

Примеры компоновки аспирационных установок - на странице .

Определить расход воздуха на аспирацию и потери давления (сопротивление) для каждой аспирируемой машины, ёмкости, точки. Данные взять из паспортной документации оборудования или по "нормам на аспирацию" в справочной литературе. Можно использовать данные аналогичных проектов.
Расход воздуха можно определить по размерам всасывающего патрубка или аспирационного отверстия в корпусе машины, если патрубок и отверстие сделаны заводом-изготовителем и (или) по размерам проектной организации.
Если поступающий продукт эжектирует в оборудование какое-то дополнительное количество воздуха (например, двигаясь с большой скоростью по самотечной трубе), то этот дополнительный объём следует прибавить к нормативному, определив его тоже по нормам, или методами расчёта, применительными к данному конкретному питающему устройству и продукту.
Если с отводящимся продуктом из оборудования уносится некоторое количество воздуха, его также следует определить, и вычесть из расхода воздуха на аспирацию.

Излишнее эжектирование или унос воздуха можно уменьшить, если в схему питающего, отводящего устройств включить элементы для снижения скорости движения материала, продукта; повысить степень заполнения продуктом проходного сечения устройства (трубы).
Эжектирование, унос воздуха совсем незначительны и даже отсутствуют, если:
-проходное сечение питателя, отвода полностью заполнено продуктом;
-продукт поступает из постоянно заполненной ёмкости;
-в подводящей, отводящей конструкции установлено герметизирующее устройство (шлюзовой затвор, клапан и т. п.).
Если какое-либо оборудование периодически заполняется из другого большими разовыми порциями за короткое время, то между ними надо установить воздуховод свободного перетекания вытесняемого воздуха и распределения избыточных давлений, которые возникают внутри корпусов и ёмкостей в момент разгрузки-выгрузки. Переточный воздуховод - большого диаметра, вертикальный или сильнонаклонный, без горизонтальных участков.

Все расходы сложить, и разделить на объём помещения - нормальный воздухообмен для различных предприятий разный, но обычно находится в пределах 1 - 3 обмена в час. Более высокие воздухообмены применяют при расчёте общеобменной приточно-вытяжной вентиляции для удаления вредных выделений, примесей, запахов из воздуха помещений.
Для снижения повышенного вакуума в закрытом помещении следует предусмотреть приток наружного воздуха к аспирируемому оборудованию или в это помещение.

Надёжно транспортирующая скорость воздуха для различных видов пыли и сыпучих материалов принимается по рекомендациям отраслевых указаний. Можно использовать информацию тематической литературы, данные аналогичных проектов, параметры действующих аспирационных и пневмотранспортных установок предприятия.
Скорость воздуха в материалопроводах пневмотранспорта:
V = k(10,5 + 0,57·V вит) м/сек, где V вит - скорость витания частиц продукта, k - коэффициент запаса, учитывает колебания нагрузки на пневмотранспортёр. Расчёт пневмотранспортной установки рассмотрен на странице . Если считать, что нагрузка в воздуховоде аспирации постоянна, то и коэффициент запаса должен быть равен 1. Для некоторых материалов витания и пневмотранспортирования приведены в разделе "Расчёт аспирации" каталога "Чертежи, схемы, рисунки сайта".

Тип пылеотделителя выбрать с учётом характеристики пыли, планируемой (желаемой) эффективности очистки воздуха, эксплуатационной надёжности, сложности конструкции. Пропускную производительность пылеотделителя определить сложив расходы всех аспирируемых точек и прибавив 5%. Если в сети есть точки временно отключаемые (перекрытые) клапанами, на каждую добавить ещё по 100 м³/час подсоса к общему расходу.
Потери давления (сопротивление) в пылеотделителе принять из его технической характеристики.

Место установки вентилятора и воздухоочистителя выбрать с учётом их габаритов и размеров присоединяемых к ним фасонных деталей воздуховодов. Предусмотреть возможность отвода пыли и отходов, компактность сети воздуховодов, удобство обслуживания и ремонта. Учесть рекомендации по их расположению в сети. Например, всасывающий фильтр устанавливают дальше от машины с самым большим сопротивлением, чтобы создать в нём необходимый вакуум для обратной продувки ткани. Перед входом в циклон, особенно батарейный, должен быть прямой участок длиной не менее двух диаметров воздуховода. Расположение вентилятора предпочтительнее после пылеотделителя по ходу сети, т.е. на очищенном воздухе.
Намечая трассу воздуховодов, предпочтение отдавать вертикальным или сильнонаклонным, если они не нарушают промышленную эстетику. По возможности уменьшать протяжённость горизонтальных участков, количество поворотов (отводов). Избегать участков с запылённым воздухом на нагнетающей стороне вентилятора, особенно в помещениях.

Нарисовать расчётную схему аспирационной сети. Разделить сеть на участки:
-от машин до точек объединения включая тройник;
-от точки объединения до следующего тройника включительно;
-от точки последнего объединения до пылеотделителя (или вентилятора);
-участок между пылеотделителем и вентилятором;
-выхлопной участок с выхлопом.
На схеме указать расходы воздуха и потери давления в аспирируемом оборудовании. Посчитать и указать расходы воздуха на каждом участке. Указать длину каждого участка воздуховодов, включая длину всех его фасонных частей. Указать потери давления (сопротивление) пылеотделителя.

Диаметры воздуховодов каждого участка подобрать по принятой скорости v (м/сек) и расходу воздуха Q (м³/час) в "таблице данных для расчёта круглых стальных воздухопроводов", которая есть в справочной литературе по аспирации. Один из вариантов дан в разделе "Расчёт аспирации" каталога "Чертежи, схемы, рисунки сайта". Из этой же "таблицы" взять динамическое давление Нд (Па) и R - потери давления на 1 метр длины (Па/м) для этого участка. Эти данные нанести на схему или в специальную расчётную таблицу. Для подбора диаметров и расчёта воздуховодов можно пользоваться специальными .

Как правило, технологическое и транспортное оборудование поставляется в комплекте с отсасывающим патрубком. В паспорте оборудования приводятся данные о режиме аспирации.
Размеры и конфигурация отсасывающих патрубков, рекомендуемые входные скорости для различных материалов приведены в справочниках по аспирации и пневмотранспорту.
Площадь сечения входного отверстия патрубка (конфузора, "перехода") вычисляется делением расхода воздуха на входную скорость .
Для уменьшения уноса продукта и пыли, для предотвращения взрывоопасных концентраций в воздуховодах, для снижения пылевой нагрузки на фильтр, входная скорость принимается минимально возможной и зависит от вида пыли и свойств основного продукта. Открытые источники пылевыделения аспирируют верхними или боковыми отсосами. Оптимальный угол сужения конфузора 45 градусов.

На каждом участке определить сумму коэффициентов его местных сопротивлений (фасонных частей): отсасывающий патрубок (конфузор), отводы, расширения-сужения, тройник и т. п. Коэффициенты всех видов сопротивлений известны и легко находятся в нормативных таблицах.
Посчитать потери давления при прохождении воздуха через местные сопротивления: умножив динамическое давление на сумму коэффициентов участка.
Посчитать потери давления на трение воздуха по длине участка: умножив потерю в 1 метре на всю длину участка.
СЛОЖИТЬ: потери давления в аспирируемой машине + потери на местные сопротивления + потери по длине участка. Полученную СУММУ потерь каждого участка нанести на схему и в расчётную таблицу.
Потери давления в участках между тройниками считать от точки объединения (не включая тройник) до следующего объединения включая тройник.

Выравнивание давлений.
За главную магистраль принять последовательность участков, создающих наибольшие потери давления по пути движения воздуха.
К потерям давления каждого участка главной магистрали прибавить потери всех предыдущих участков главной магистрали (только главной) и указать эту сумму в точке объединения с боковым.

В каждой точке объединения (тройниках) сравнить потери давления главной магистрали с потерями в присоединяемом боковом участке. Для правильного распределения воздуха эти потери надо сделать одинаковыми. Допустимая разница - 10%. При больших расхождениях следует уменьшить диаметр участка с меньшим сопротивлением (обычно бокового), это повысит в нём скорость (при прежнем расходе!) , динамическое давление и все потери. Пересчитать новое сопротивление бокового участка и снова сравнить с магистральным в точке объединения. Уменьшать диаметр меньше 80 мм нельзя.

Если таким способом не удаётся выровнить давления, то принять вариант с наиболее близкими значениями, а в участок с меньшими потерями давления установить дополнительное местное сопротивление: диафрагму между двумя фланцами, но лучше - регулировочную задвижку. - по таблицам местных сопротивлений или по расчёту.

Выбор вентилятора.
Производительность вентилятора равна производительности пылеотделителя плюс подсос воздуха в герметизирующем устройстве пылеотделителя. Подсосы во всасывающих фильтрах принимают 15% от полезного расхода сети, или по нормам. Подсосы в циклонах учитывают, если они установлены на всасывающей стороне вентилятора: для ЦОЛ, 4БЦш, однорядного УЦ принять 150 м³/час, для двухрядного УЦ - 250 м³/час.
Давление, которое должен развивать вентилятор, равно общему сопротивлению сети по главной магистрали плюс 10% запаса.
Общее сопротивление сети - это сумма потерь давления участков только главной магистрали , включая: сопротивление первой аспирируемой машины, потери давления в воздуховодах каждого участка гл. магистрали, сопротивление пылеотделителя, потери давления на участке между пылеотделителем и вентилятором, потери давления в выхлопном участке и сопротивление выхлопа.

По давлению и расходу из всех номеров и типов пылевых вентиляторов подбирают тот, на аэродинамической характеристике которого пересечение этих параметров даёт точку наибольшего к.п.д. Можно выбирать по каталогам и рекомендациям заводов-изготовителей и торгующих организаций вентиляционной техники и оборудования.
Частоту вращения рабочего колеса вентилятора определяют по его аэродинамической характеристике. Мощность на валу вентилятора (квт): Nв. = (QH)/1000кпд где Q - производительность вентилятора в м³/сек, т. е. м³/час надо разделить на 3600; H - давление вентилятора в Па; кпд - коэффициент полезного действия вентилятора.
Мощность электродвигателя, квт: Nэ = (k·Nв)/n·п где n = 0,98 - кпд подшипников; п - кпд передачи: при посадке рабочего колеса вентилятора на вал электродвигателя п = 1, при передаче через муфту п = 0,98, при клиноремённой передаче п = 0,95. Коэффициент запаса мощности электродвигателя k = 1,15 для электродвигателей мощностью до 5 квт; k = 1,1 для электродвигателей мощностью более 5 квт. Практический пример подбора вентилятора к конкретной аспирационной сети дан на странице "Выбор и расчёт вентилятора".

Таким способом можно рассчитать вентиляционную установку для аспирации или пневмотранспорта пылевидных, мелкосыпучих материалов в низкой концентрации аэросмеси на предприятиях по хранению и переработке зерна, для очистки от примесей и обогащения крупы, на мукомольном и комбикормовом производстве, в деревообрабатывающем для удаления опилок и стружки от станков, в пищевой, текстильной промышленности и других, где есть источники выделения пыли. Низкой концентрацией считается содержание пыли или отходов не более 0,01 кг в 1 кг воздуха. Потери давления в воздуховодах с большей запылённостью рассчитываются .

Отдельные страницы посвящены аспирации приёма, хранения и очистки зерна: расчёт аспирационной установки зерноочистительного отделения, башни или пункта хлебоприёмного предприятия, системы аспирации этажей рабочего здания и силосного корпуса элеватора.

2. Расчетная часть 6

2.1. Методика расчета 6

2.1.1. Последовательность расчета 6

2.1.2. Определение потерь давления в воздуховоде 7

2.1.3. Определение потерь давления в коллекторе 8

2.1.4. Расчет пылеулавливающего аппарата 9

2.1.5. Расчет материального баланса процесса пылеулавливания 11

2.1.6. Выбор вентилятора и электродвигателя 12

2.2. Пример расчета 13

2.2.1. Аэродинамический расчет сети аспирации (от местного отсоса до коллектора включительно) 13

2.2.2. Увязка сопротивлений участков 19

2.2.3. Расчет потерь давления в коллекторе 22

2.2.4. Расчет пылеулавливающего аппарата 23

2.2.5. Расчет участков 7 и 8 до установки вентилятора 25

2.2.6. Выбор вентилятора и электродвигателя 28

2.2.7. Уточнение сопротивлений участков 7 и 8 29

2.2.8. Материальный баланс процесса пылеулавливания 31

Библиографический список 32

Приложение 1 33

Приложение 2 34

Приложение 3 35

Приложение 4 36

Приложение 5 37

Приложение 6 38

Приложение 7 39

Приложение 8 40

Приложение 9 41

Приложение 10 42

Приложение 11 43

Приложение 12 44

Приложение 13 46

Приложение 14 48

1. Общие положения

В процессах обработки древесины на деревообрабатывающих станках образуется большое количество как крупных частиц – отходов производства (стружка, щепа, кора), так и более мелких (опилки, пыль). Особенностью данного технологического процесса является значительная скорость, сообщаемая образующимся частицам при воздействии режущего инструмента на обрабатываемый материал, а также большая интенсивность пылеобразования. Поэтому практически все деревообрабатывающие станки оборудованы вытяжными устройствами, которые принято называть местными отсосами.

Система, объединяющая местные отсосы, воздуховоды, коллектор (сборник, к которому подсоединяются воздуховоды - ответвления), пылеулавливающий аппарат и вентилятор, называется аспирационной системой .

Совокупность воздуховодов - ответвлений, подсоединенных к коллектору, называется узлом .

На деревообрабатывающих участках, оборудованных станками, применяются коллекторы различных конструкций (рис.1). Характеристики некоторых видов коллекторов приведены в табл. 1.

Для перемещения образующихся отходов (например, из бункеров хранения отходов к топливным бункерам котельной) используется система пневматического транспорта, ее отличие от аспирационной системы заключается в том, что функции местного отсоса выполняет загрузочная воронка.

Важнейшей характеристикой, используемой при расчетах систем аспирации и пневмотранспорта, является массовая концентрация запыленного воздуха (М, кг/кг) . Массовая концентрация – это отношение количества перемещаемого материала к количеству транспортирующего его воздуха:

Рис. 1. Виды коллекторов:

а) вертикальный коллектор с нижним отводом (барабанный)

б) вертикальный коллектор с верхним отводом ("люстра") в) горизонтальный коллектор

Таблица 1

кг/кг, (1)

где G Σ n – суммарный массовый расход перемещаемого материала, кг/ч;

L Σ – суммарное количество воздуха, требуемое для перемещения материала (объемный расход), м 3 /ч;

ρ в – плотность воздуха, кг/м 3 . При температуре 20°С и атмосферном давлении В = 101,3 кПа, ρ в = 1,21 кг/м 3 .

При проектировании аспирационных систем важное место занимает аэродинамический расчет, заключающийся в выборе диаметров воздуховодов, подборе коллектора, определении скоростей на участках, расчете и последующей увязке потерь давления на участках, определении суммарного сопротивления системы.

В настоящее время аспирационные системы довольно распространены, так как с каждым днем развитие промышленности только усиливается.

Общие сведения

Фильтровальные установки с - это общие системы, которые наиболее распространены. Они предназначаются для фильтрации воздуха, в котором содержатся твердые частицы, размер которых достигает 5 мкм. Степень очистки у таких аспирационных систем 99,9%. Также стоит отметить, что конструкция данной фильтровальной установки, имеющей накопительный бункер, позволяет применять ее для монтажа в традиционных системах очистки воздуха, которые обладают разветвленной системой воздуховода, а также вытяжным вентилятором высокой мощности.

Центральный накопитель в таких системах применяется для того, чтобы хранить, а также дозировать и выдавать измельченные отходы деревообработки. Производство данного бункера осуществляется с объемом от 30 до 150 м 3 . Кроме того, аспирационной системы комплектуется такими деталями, как шлюзовые перегрузчики или же шнеки, взрыво- пожарозащитная система, система, контролирующая уровень наполнения бункера.

Модульные системы

Существует также модульная система аспирации воздуха, которая предназначается для следующих целей:

• Обеспечить полное и надежное обеспыливание воздуха в производственном помещении на том уровне, который предписан нормативными положениями.
• Наиболее важная задача - защита атмосферного воздуха от его загрязнения со стороны предприятия.
• Также эта система предназначается для удаления деревообрабатывающих отходов производства от технологического оборудования в виде смеси воздуха и пыли, а также последующей подачи данной смеси в пылеулавливающие аппараты.
• Модульная система предназначается и для того, чтобы организовать отход выбросов от места очистки воздуха к месту его утилизации. Она может функционировать в полностью автоматическом режиме.
• Последняя функция, которую выполняет эта система - это дозированная подача опилок к топливному бункеру. Данная операция также может функционировать в полностью автоматическом режиме, но и ручной также присутствует.

Оборудование для расчета

Для того чтобы провести расчет аспирационной системы, сначала необходимо объединить ее в общую сеть. В такие сети входит:

1. Оборудование, которое функционирует одновременно.
2. Оборудование, которое располагается близко друг к другу.
3. Оборудование с одинаковой пылью или же близкой по качеству, а также свойствам.
4. Последнее, что нужно учесть, - это оборудование с близкой либо одинаковой температурой воздуха.

Также стоит отметить, что оптимальное число точек отсоса для одной аспирационной системы равно шести. Однако большее количество возможно. Важно знать, что при наличии оборудования, которое работает с постоянно изменяющимся потоком воздуха, необходимо спроектировать для этого устройства отдельную систему аспирации или же добавить в уже имеющуюся малое количество "попутных" точек отсоса (одну или же две с малым расходом).

Расчет воздуха

Для важно провести точные расчеты. Первое, что определяется при таких расчетах - это расход воздуха на аспирацию, а также потери давления. Такие расчеты проводятся для каждой машины, емкости или же точки. Данные чаще всего можно взять из паспортной документации на объект. Однако разрешается использовать ии и из аналогичных расчетов с таким же оборудованием, если таковые имеются. Также расход воздуха вполне можно определить и по диаметру патрубка, который отсасывает его или же по отверстию в корпусе аспирационной машины.

Важно добавить, что возможно эжектирование воздуха, поступающего в продукт. Такое случается если, к примеру, воздух двигается по самотечной трубе с большой скоростью. В этом случае возникают дополнительные его расходы, которые также должны быть учтены. Кроме этого, в некоторых аспирационных системах случается и так, что определенное количество воздуха уходит вместе с отводящимися продуктами после очистки. Это количество также должно быть прибавлено к расходному.

Расчет расхода

После проведения всех работ по определению расхода воздуха и возможному эжектированию, необходимо сложить все полученные числа, а после этого разделить сумму на объем помещения. Стоит учитывать, что нормальный обмен воздуха для каждого предприятия свой, но чаще всего этот показатель находится в пределах от 1 до 3 циклов аспирации в час. Большее количество чаще всего применяется для расчетов установки систем в помещениях с общеобменной Данный тип обмена воздуха используется на предприятиях для удаления вредных испарений из помещения, для удаления примесей или же неприятных запахов.

При установке аспирационной системы может создаваться повышенной вакуум из-за постоянного отсоса воздуха из помещения. По этой причине необходимо предусмотреть установку в него притока наружного воздуха.

Пожарная аспирация

В настоящее время аспирационная пожарная система считается наилучшим средством защиты помещения. Действенным способом оповещения в этом случае считается аспирационная с ультрачувствительными лазерными Идеальное место применения таких систем - это архивы, музеи, серверные, коммутаторные помещения, центры управления, больничные помещения с высокотехнологичным оборудованием, "чистые" промышленные зоны и т.д.

Другими словами, аспирационная система пожарной сигнализации такого типа применяется в помещениях, которые представляют особую ценность, в которых хранятся материальные ценности или же, внутри которых установлено большое количество дорогостоящего оборудования.

Закрытая аспирационная система

Предназначение ее заключается в следующем: проведение санации трахеобронхиального дерева при условиях искусственной вентиляции легких и при сохранении асептики. Другими словами, они применяются врачами для проведения сложных операций. Данная система включает в себя следующее:

• Конструкция устройства выполнена полностью из полиэтилена, поливинилхлорида, полипропилена. Содержание латекса в ней равно нулю.
• Устройство содержит вертлюжный угловой разъем, размер которого полностью стандартизирован, а также обладает подвижным внутренним кольцом. Наличие данной детали обеспечивает надежное соединение с коннектором.
• Система снабжается защитным чехлом для санационного катетера, который предназначен для содержания этой детали в герметичных условиях.
• Размеры катетера закодированы при помощи цветной маркировки.

Виды систем

В настоящее время существует довольно широкая классификация видов фильтровальных систем. Некоторые компании, такие как "Фолтер", занимаются производством аспирационных систем практически любого вида.

Первое разделение систем осуществляется по характеру циркуляции воздуха. По этому признаку всех их можно разделить на два вида: рециркуляционные и прямоточные. Первый класс систем обладает таким существенным отличием, как возвращение отобранного воздуха из помещения обратно, после прохождения полного процесса очистки. То есть никаких выбросов в атмосферу не производит. Из этого преимущества вытекает еще одно - высокая экономия на отоплении, так как нагретый воздух не покидает помещение.

Если же говорить о втором типе систем, то их принцип действия полностью отличается. Данная фильтровальная установка полностью забирает воздух из помещения, после чего осуществляет его полную очистку, в частности от таких веществ, как пыль и газ, после чего весь забранный воздух выбрасывается в атмосферу.

Монтаж аспирационных систем

Для того чтобы начать этап установки фильтрационной системы, сначала проводят проектировочные работы. Данный процесс является очень важным, а потому ему уделяется особое внимание. Сразу важно сказать, что неверно проведенный этап проектирования и расчета не сможет обеспечить необходимую очистку и циркуляции воздуха, что приведет к плохим последствиям. Для успешного составления проекта и последующей установки системы необходимо учесть несколько пунктов:

1. Важно определить количество расходуемого воздуха на один цикл аспирации, а также потерю давления в каждом месте его забора.
2. Важно верно определить вид пылеуловителя. Для этого нужно правильно подобрать его по его же параметрам.

Проведение расчетов и составление проекта - это не полный список того, что необходимо сделать прежде, чем начать процесс монтажа системы. Другими словами можно сказать, что установка фильтров - это наиболее простое и последнее дело, за которое берутся профессионалы.

Система аспирации воздуха чистит от промышленных загрязнений внутреннее пространство сборочных лакокрасочных и производственных цехов. Проще говоря: система аспирации – это одна из разновидностей «промышленного» фильтра, ориентированного на утилизацию сварочной гари, лакокрасочных аэрозолей, масляных взвесей и прочих отходов производства.

И если руководствоваться техникой безопасности или здравым смыслом, то без аспирации в производственном помещении находиться просто невозможно.

Конструкция системы аспирации воздуха

Любая аспирационная система состоит из трех основных узлов:

• Вентилятора, который генерирует вытяжное усилие.
• Системы фильтров, которая собирает промышленные отходы,
• Блока емкостей, куда «складируется» вся отобранная из воздуха «грязь».

В качестве вентилятора в системах аспирации используется особая установка типа «Циклон», которая генерирует и вытяжное и центробежное усилие. При этом вытяжку воздуха обеспечивает одноименное усилие, а центробежная сила производит первичную, «черновую» очистку, прижимая частицы «грязи» к внутренним стенкам корпуса «Циклона».

В качестве фильтрационных узлов в таких установках используются и внешние кассеты – крышные фильтры, и внутренние рукавные фильтры. Причем рукавные элементы оборудуются системой импульсной очистки, обеспечивающей «стекание» накопленной «грязи» в бункеры.

Кроме того, воздуховоды для систем аспирации деревообрабатывающих предприятий комплектуются еще и уловителями стружки – особыми фильтрами, «собирающими» крупные промышленные отходы. Ведь рукавные фильтры используются лишь для тонкой очистки – они улавливают частицы калибром более одного микрометра.

Подобная комплектация, предполагающая оборудование циклонов и воздуховодов кассетами и системами первичной очистки и фильтрами тонкой доочистки, гарантирует сбор около 99,9 процентов промышленных выбросов даже на самом экологически неблагополучном предприятии.

Однако каждое производство «генерирует» свой тип промышленных отходов, частички которых имеют определенную плотность, массу и агрегатное состояние. Поэтому для успешной работы установки в каждом конкретном случае необходимо индивидуальное проектирование аспирации, базирующееся на физических и химических характеристиках «отходов».

Типовые системы аспирации воздуха

Несмотря на исключительно индивидуальные эксплуатационные характеристики, которыми обладают буквально все схемы аспирации, конструкции подобного рода, все же, можно классифицировать по типу компоновки. И этот метод сортировки позволяет выделить следующие разновидности аспираторов:

Кроме того, все системы аспирации можно классифицировать еще и по принципу отвода отфильтрованного потока. И согласно этому принципу сортировки все установки разделяются на:

• Прямоточные аспираторы, сбрасывающие вытяжной поток за пределы обслуживаемого помещения, цеха или строения.
• Рециркуляционные аспираторы, которые только фильтруют вытяжной поток, после чего он подается в приточную сеть вентиляции цеха.

С точки зрения безопасности оптимальным вариантом конструкции является прямоточная установка, удаляющие отходы за пределы цеха. А с позиции энергетической эффективности наиболее привлекательным вариантом конструкции является рециркуляционный аспиратор – он возвращает в помещение отфильтрованный и теплый воздух, помогая экономить на отоплении или кондиционировании пространства.

Расчет аспирационных систем

При составлении проекта установки аспирации расчетные работы ведется по следующей схеме:

• Вначале определяются справочные нормы расхода воздуха. Причем справочные нормы нужно спроецировать на объемы конкретного помещения, принимая во внимание потери давления в каждой точке аспирации.
• На следующем этапе определяют скорость воздухообмена, достаточную для аспирации частичек промышленных отходов определенного типа. Причем для определения скорости используются все те же справочники.
• Далее, по предполагаемой концентрации отходов определяют производительность систем фильтрации, делая поправку на пиковые выбросы. Для этого достаточно увеличить справочные показатели на 5-10 процентов.
• В финале определяют диаметры воздуховодов, напорную силу вентиляторов, расположение каналов и прочего оборудования.

При этом во время расчетов необходимо принимать во внимание не только справочные характеристики, но и индивидуальные параметры, такие как температура и влажность воздуха, продолжительность смены и прочее.

В итоге расчетные работы, проводимые с учетом индивидуальных потребностей заказчика, усложняются практически на порядок. Поэтому за такие работы берутся только самые опытные проектно-конструкторские бюро.

При этом доверяться новичкам или непрофессионалам в данном случае не стоит – вы можете потерять не только оборудование, но и рабочих, после чего предприятие могут закрыть по решению суда, а ответственных лиц, принимавших решение о вводе в эксплуатацию сомнительного оборудования, ждут еще большие неприятности.

1ОССТР0Й СССР Главпромстройароект СОЮаСАНТЕХЦРОЕКТ Государственный проектный институт САНТЕХПРОЕКТ ГПЙ Цроектпрошзентиляция ВНИЙГС

Руководство по расчету воздуховодов из унифицированных деталей

Москва 1979

Dejevued by MSK & Amts

1. Общие положения...........

3 Расчет сети систем аспирации. . . . 4. Примеры расчета..........

Приложения

1. Унифицированные детали металлических воздуховодов систем общего назначения......44

2. Детали металлических воздуховодов круглого

сечения систем аспирации..........79

3. Таблица для расчета металлических воздуховодов круглого сечения...........83

4. Таблица для расчета металлических воздуховодов прямоугольного сечения........89

5. Коэффициенты местных сопротивлений унифи

цированных деталей металлических воздуховодов систем общего назначения.......109

6* Коэффициенты местных сопротивлений деталей приточных и вытяжных систем........ 143

7. Подбор диафрагм для металлических воздуховодов круглого и прямоугольного сечения. . 155

8. Величины -j- для металлических воздуховодов

систем аспирации..............187

9. Коэффициенты местных сопротивлений металлических воздуховодов систем аспирации. . . 189

10. Подбор конусных диафрагм для воздуховодов

систем аспирации..............193

11. Формулы для определения коэффициентов

местных сопротивлений........... 199

Список литературы............. 204

Государственный проектный институт Сантсхпроект

Главпромстройпроскта Госстроя СССР (ГПИ Сантехпроект), 1979

"Руководство по расчету воздуховодов из унифицированных деталей" разработано совместно ГПИ Сантехпроект Госстроя СССР, ГПИ Проектпромвентиляция и ВНЙИГС Минмон-тажспецстроя СССР.

С вводом в действие настоящего "Руководства" утрачивают силу "Указания по расчету вентиляционных воздуховодов" (серия АЗ-424).

В основу "Руководства" положены*"Инструкция по применению и расчету воздуховодов из унифицированных деталей" и "Временная нормаль на металлические воздуховода круглого сечения для систем аспирации".

Для механизации и оптимизации расчета воздуховодов разработана программа "Харьков-074" для ЭВМ Минск-22.

По вопросу приобретения этой программы следует обращать ся в отраслевой фонд алгоритмов и программ ЦНИПМСС (II7393, Москва, ГСП-I, Новые Черемушки, квартал 28. корпус 3).

Все замечания и предложения по "Руководству" просьба направлять в ГПИ Сантехпроект (105203, Москва, Нй*не -Первомайская, дом 46).

I. Общие положения

1.1. Настоящее Руководство разработано в дополнение к требованиям главы СНиП "Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха и предназначено для проектирования и расчета металлических воздуховодов систем вентиляции, кондиционирования воздуха, воздушного отопления (систем общего назначения) и аспирации строящихся и реконструируемых зданий и сооружений.

1.2. Металлические воздуховоды систем общего назначения следует, как правило, предусматривать из унифицированных деталей (см. приложение I). В исключительных случаях допускается применение не унифицированных деталей

(в стесненных условиях, если это обусловлено конструктивными решениями, архитектурными или другими требованиями).

1.3. Металлические воздуховоды систем аспирации следует предусматривать только из прямых участков, отводов, тройников и крестовин круглого сечения, приведенных в пр.

2. Расчет сети систем общего назначения

2.1. Авродинамический расчет сети производится с целью определения суммарного давления, необходимого для обеспечения расчетного расхода воздуха по всем участкам,

2.2. Суммарная потеря давления Р (кгс/u 2 или ГЦ, определяется как сумма потерь давления на трение и местные сопротивления

A>-£(7tf-Z)> (I)

i-де К - потери давления на трение, кгс/м 2 или Па на I м длины воздуховода;

Z - длина расчетного участка, м;

1 - потеря давления на местные сопротивления, кгс/м 2 или Па на расчетном участке.

2,3, Потеря давления на трение на I м длины воздухо-зодэ определяется по формуле

R =1гЪ > (2)

где д. - коэффициент сопротивления трения; d - диаметр расчетного участка, ы,

для воздуховодов прямоугольного сечения -гидравлический диаметр, определяемый по формуле

Здесь, S,h - размеры сторон воздуховодов, м;

рл, - динамическое давление на расчетном участке,

кгс/м 2 или Па х)

V - скорость движения воздуха на расчетном участке, м/с;

У" - удельный вес воздуха, перемещаемого по расчетному участку, кг/м 3 ;

Ускорение силы тямести 9,81 м/с 2 ; р - плотность воздуха на расчетном участке, кг/м 3 .

2.4. Коэффициент сопротивления трения определяется по формулам:

а) при 4 I0 3 ^ < 6 " 10^

б) при 6 * 1СГ Re -

(6)

(7)

0.1266 Re У б ’

х) В формуле (4) Pj дано в кгс/м, в формуле (5) в Па.

где Re - число Рейнольдса, определяемое по формуле

(8)

d - гидравлический диаметр, м (см.формулу (3); У - кинематическая вязкость, ir/c.

2.5. Потеря давления на трение на I и длины воздуховодов круглого и прямоугольного сечений, расход воздуха, скорость и динамическое давление приведены в приложениях 3 и 4. Приведенные в приложениях величины получены по формулам (1) - (8) для металлических воздуховодов при удельном весе воздуха 1,2 кг/м 3 и кинематической вязкости 15 ИГ 1 м 2 /с.

Если удельный вес воздуха отличается от 1,2 кг/м, то на потери давления, приведенные в приложениях 3 и 4, следует вводить поправочный множитель, равный JT ,

при определении мощности на валу вентилятора (см.п.2.8).

2.6. Потеря давления на местные сопротивления определяется по формуле

где £ ^ - сумма коэффициентов местных сопротивлений

на расчетном участке.

Значения коэффициентов местных сопротивлений унифицированных деталей воздуховодов приведены в приложении 5. При проектировании сетей воздуховодов рекомендуется принимать отношение расхода воздуха в ответвлении к расходу воздуха в стволе тройника не более 0,5. Это условие практически устраняет необходимость применения неунифицированных тройников. Коэффициенты местных сопротивлений неунифицированных решений, типовых воздухораспределительных устройств, жалюзийных реветок, зонтов и дефлекторов приведены в приложении 6.

2.7. При неувязке потерь давления по отдельным участкам сети воздуховодов более 10% следует предусматривать диафрагмы. Выбор мест установки диафрагм обуславливается трассировкой сетей. При наличии в ответвлениях

вертикальных участков, диафрагмы следует устанавливать на них в местах, доступных для монтажа. Установка диафрагм производится при монтаже вентиляционных сетей на соединении смежных прямых участков воздуховодов. Подбор диафрагм приведен в приложении 7.

2.8. Подбор вентиляторных агрегатов следует производить по заданным значениям производительности с учетом подсоса воздуха в вытяжных или потери воздуха в приточных системах (СНиП П-33-75 п.4.122) и суммарной потери давления Р. Причем величина Р должна быть откорректирована по ближайшей характеристике графика для подбора вентиляторного агрегата. Полное давление Ру, создаваемое вентиляторным огрегатоы, должно быть равным суммарной потере давления,определенной по формуле (1),без введения множителя по п.2.5, который вводится только при определении мощности на валу вентилятора.

2.9. Расчетное гравитационное давление Н (кгс/м 2 или Па х)) для систем вентиляции с естественным побуждением следует определять по формуле

Н-Ь(Кн -Уб)) (Ю)

н=Н(Лн-Л)> (И)

где /7 - высота воздушного столба, м;

Тн(/Ьу удельный вес (плотность) воздуха при расчетной нормируемой температуре наружного воздуха, кг/м 3 (Па);

Xb{P$) - удельный вес (плотность) воздуха, помещения, кг/м э (Па),

2.10. Высоту воздушного столба следует принимать:

а) для приточных систем - от середины приточной

камеры при нагреве в ней воздуха (или устья воздухозабо-ра при подаче воздуха в помещение без подогрева) до середины высоты помещения;

х) В формуле (10) Н дано в кгс/v 2 , в формуле (II) - в Па

б) для вытяжных систем - от середины вытяжного отверстия (или середины высоты помещения при наличии в нем приточной вентиляции) до устья вытяжной шахты.

2.II. Радиус действия систем вентиляции с естественным побуждением следует принимать:

а) для приточных систем (горизонтальное расстояние от устья воздухозабора до наиболее удаленного приточного отверстия) - не более 30 м;

б) для вытяжных систем (горизонтальное расстояние от вытяжной шахты до наиболее удаленного вытяжного отверстия) - не более 10 м.

2.12. При установке на системе вытяжной вентиляции с естественным побуждением дефлектора подбор диаметра последнего рекомендуется производить по серии

I.A94-32 "Зонты и дефлекторы вентиляционных систем".

2.13. Потери давления в сети воздуховодов систем вентиляции с естественным побуждением следует определять по формуле (I).

3. Расчет сети систем аспирации

3.2. При перемещении малозапылеиного воздуха с концентрацией массы смеси (отношением массы транспортируемого материала к массе воздуха) -*0,01 кг/кг, потеря давления на расчетном участке определяется по формуле

(12)

Приведенный коэффициент трения

следует принимать по данным, при-

веденным в приложении 8.

Примечания: I. Расчет воздуховодов (при концентрации

массы смеси менее 0,01 кг/кг) допускается производить по разделу 2;

2. Значения коэффициентов местных сопротивлений деталей металлических воздуховодов систем аспирации приведены в приложении 9.

3. Потери давления на трение для воздуховодов из гибких металлических рукавов, при отсутствии данных следует принимать в 2-2,5 раза больше величин, приведенных

в приложении 3.

3.3. Минимальная скорость движения воздуха в воздуховодах в зависимости от характера транспортируемого материала принимается по технологическим данным соответствующих отраслей промышленности. Скорость движения воздуха в воздуховодах должна быть более скорости витания частиц транспортируемого материала.

ЗА, При перемещении воздуха с концентрацией массы смеси более 0,01 кг/кг потери давления в сети на трение, местные сопротивления и подъем транспортируемых с воздухом примесей Рп (кгс/м^) следует определять по формуле

p n =nz^ie g v" (но

где К - опытный коэффициент, зависящий от характера

транспортируемого материала. Величины К и ja следует принимать по технологическим данным соответствующих отраслей промышленности;

tg - длина вертикального участка воздуховода, м;

V- объемная концентрация смеси, равная отношению массы транспортируемого материала к объему чистого воздуха. Величину

ztglf , обычно составляющую менее 3 кгс/м 2 .

uojkho не учитывать.

3.5. Расчет воздуховодов систем аспирации, как правило, следует начинать с определения количества транспортируемого материала и количества транспортируемого воздуха, исходя из рекомендуемой концентрации массы смеси. При отсутствии данных о количестве транспортируемого материала расход воздуха следует определять исходя из минимально допустимого диаметра воздуховода (80 мм)

и скорости движения воздуха (п.3.3).

3.6. Воздуховоды систем аспирации следует рассчитывать из условия одновременной работы всех отсосов. Неувязка потерь давления по отдельным участкам сети всз-духоводов долина быть не более 5%.

3.7. Регулирование потерь давления задвижками или дроссельными клапанами не допускается. Для увязки потерь давления допускается:

а) увеличивать количество воздуха, удаляемого от того или иного отсоса;

б) устанавливать диафрагмы на вертикальных участках систем аспирации при сухой неслипающейся и не волокнистой пыли (см. приложение 7).

3.8. Расчетную производительность вентиляторных агрегатов систем аспирации следует принимать с учетом подсоса или потери воздуха в систе?:ах (СНиП П-33-75 пЛ. 122).

4. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА

ПРИМЕР РАСЧЕТА СЕТИ ВОЗДУХОВОДОВ ВЫТЯйНСЙ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

Расчетная схема приведена на рис. I.

Расчет ведется в следующей последовательности:

I. Нумеруют участки расчетной схемы по магистра.?., начиная с самого дальнего, а затем по ответзлекйлы.