Расчет вентиляции концентратора и обоечной машины

На входе в вентилятор установим входную коробку (так  называемую коробку ЦАГИ) (см. рис. 114 и табл.43 [1]). На входе в коробку сверху установлен переходной патрубок. Отношение площадей входного отверстия патрубка диаметром 450 мм и выходного отверстия размером 350 х 500 мм n = 0,175/0,159 = 1,1 показывает, что имеет место диффузор. При l=450мм α = 7°, ξ_диф = 0,06.

Длина отвода

 

                    l_o = = 1413 мм = 1,413 м.

 

Так как на участке ЕЖ 2 отвода, то l_o1 = l_o2 = 1,413 мм.

Коэффициент сопротивления  отвода ξ_о1 = ξ_о2 = 0,15 берем из табл. 10 [1].

Расчетная длина участка ЕЖ равна

 

           l_ЕЖ = 1413 + 1413 + 1750= 4576 мм = 4,576 м.

 

В сумму коэффициентов  местных сопротивлений входят сопротивления отвода (по 0,15) и конфузора, установленного при выходе из фильтра и при входе во входную коробку ЦАГИ. Коэффициент сопротивления коробки ЦАГИ по справочным данным ξ_кор = 0,27. Суммарные потери давления в конце участка равны 1510,2 Па.

Участок ЕЖ. Расход воздуха на этом участке равен расходу при входе в вентилятор, т.е. 6229,11 м³/ч. Диаметры воздуховодов на участках принимаем равными диаметру до вентилятора, т. е. 450мм.

Определим, чем служит переходной патрубок на выходе из вентилятора — конфузором или диффузором.

Площадь выходного отверстия  вентилятора В.Ц5-45-8.01: S₁ = 0,443 х 0,351 = 0,155 м²; площадь поперечного сечения воздуховода диаметром 450 мм S₂ = 0,159 м². Здесь S₁ <S₂, поэтому имеет место диффузор со степенью расширения n = S₂/S₁ = 0,159/0,155 = 1,03.

Примем l_диф = 400 мм, тогда α = 1°. Коэффициент сопротивления диффузора, найденный из табл. 36 [1], ξ_диф = 0,1.

Общее сопротивление сети по главной магистрали, как показал расчет, составляет 1567 Па. С учетом коэффициента запаса 1,1 и возможного вакуума в помещениях цеха 50 Па требуемое давление, развиваемое вентилятором, р_в= 1,1 * 1567 + 50 = 1774 Па.

Окончательный подбор вентилятора и расчет мощности для  его привода. Вентилятор подбираем по характеристикам, приведенным в приложении 12, с максимальным КПД по расходу Q_в = 6229,1 м³/ч и р_в = 1774 Па.

Вентилятор подбираем  по характеристикам следующим образом. На оси абсцисс характеристики находим точку расхода Q_в = 6229,1 м³/ч и из нее проводим вертикаль. На оси ординат находим точку давления вентилятора р_в= 1774 Па и проводим горизонталь. Точка пересечения вертикали с горизонталью дает рабочую точку на характеристике вентилятора, определяющую значение КПД и частоту вращения вентилятора.

При просмотре характеристик  радиальных вентиляторов (см. приложение 10 [1]) для Q_в = 6229,1 м³/ч и р_в = 1774 Па подходит вентилятор

ВЦ5-45-8.01 с n =1450 об/мин и η_в = 0,75. Марка окончательно выбранного вентилятора совпадает с маркой вентилятора, выбранного предварительно.

Мощность для привода  вентилятора определяем по формуле

 

                                     N_B = ,                           (17)      

 

где Q_в – объемный расход воздуха, м³/с (Q_в = 6229,1 м³/ч);

      р_в – действительное давление вентилятора, Па (р_в = 1774 Па);

      ŋ_в – КПД вентилятора (η_B = 0,75).

   

 

 

 

а потребную мощность электродвигателя — по формуле

 

                                       N_э = ,                              (18)

 

где ŋ₁ – КПД подшипников вентилятора (ŋ₁ = 0,98); 
                ŋ₂ - КПД клиноременной передачи (ŋ₂ = 0,95);

      k_з – коэффициент запаса (принимаем k_з = 1,15).

 

 

 

Из приложения 11 [1] для вентилятора ВЦ5-45-8.01 находим электродвигатель AИP132S4 мощностью 7,5 кВт.

Данный вентилятор заводом-изготовителем комплектуется электродвигателем АИМ132М4 мощностью N_дв = 11 кВт и n= 1450 об/мин. Так как данный двигатель имеет мощность большую, чем потребная 7,5 кВт для данной аспирационной установки, то в случае реального проектирования можно рекомендовать в подобной ситуации в заказе на вентилятор указать мощность комплектующего электродвигателя, полученную расчетом.                                                                                                                                                                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Технологическая  эксплуатация вентиляционных установок

 

Вентиляционные установки могут эффективно работать при длительной эксплуатации, если соблюдаются правила технической эксплуатации, не допускающие изменений характеристики сетей.

Вентиляционные установки  обладают двумя эксплуатационными  особенностями, от которых зависит их надежность:

первая — повышенная способность  к разрегулированию, происходящая по цепной реакции разрегулирования, когда  одна причина (дефект) вызывает вторую, вторая — третью и т. д. до полного прекращения эффективной работы;

вторая — при наладке  разрегулированной установки недостаточно устранить один первоначальный дефект, вызвавший разрегулирование, а необходимо устранить все дефекты, возникшие по цепной реакции разрегулирования.

Для эффективной работы вентиляционных установок необходимо соблюдать следующие правила их эксплуатации. Ответственными за состояние вентиляционных установок должны быть не только главный инженер, начальники цехов и главный механик, но и специальный инженер по вентиляции или заместитель главного инженера.

Кроме этих лиц, ответственными назначают рабочих-эксплуатацион- ников, например за состоянием вентиляторов и фильтров следит слесарь, за герметичностью и очисткой воздухопроводов —  жестянщик, за аспирируе- мым оборудованием  — рабочие смен.

Инженер по вентиляции или  заместитель главного инженера должны:

руководить межремонтным обслуживанием и планово-предупредительным ремонтом;

    применять контрольно-измерительные приборы и обеспечить запас сменных деталей и фильтровального материала;

   систематически проводить инструктаж и контроль рабочих, закрепленных ответственными за эксплуатацию вентиляционных установок;

   вести эксплуатационно-технический журнал в дополнение к паспортам вентиляционных установок, где учитывают все дефекты, ремонты и изменения в сети.

При эксплуатации вентиляционных установок обслуживающий персонал должен:

следить за герметичностью всех частей вентиляционных установок  и не допускать подсосов воздуха;

наблюдать, чтобы не повышалось сопротивление аспирируемого оборудования, воздухопроводов, фильтров и циклонов;

следить за исправностью встряхивающе-продувных  механизмов фильтров, проверяя их не менее одного раза в месяц; следить за исправностью фильтровальных рукавов, срок службы которых 1—2 года;

следить, чтобы были установлены  ограничители поворота входных клапанов в конусе фильтров, так как при их отсутствии часть входных отверстий в днище перекрывается, не допускать сводообразований пыли в сборном конусе фильтра;

не допускать засорения  пылью входных и выходных патрубков  в циклонах, конденсации водяных паров и попадания атмосферных осадков;

следить за исправностью вентиляторов; не допускать уменьшения частоты вращения рабочего колеса за счет скольжения приводных ремней или уменьшения напряжения в электрической сети; не пускать вентилятор с открытой задвижкой или клапаном, а также с разгерметизированной сетью (например, с открытыми люками шкафа всасывающего фильтра);

следить, чтобы не повышалась запыленность воздуха при выходе из фильтров и циклонов;

соблюдать правила техники  безопасности и взрывобезопасности; следить за надежным заземлением всего вентиляционного оборудования через заземляющую систему с нулевым заземленным проводом; применять для электробезопасности защитное отключение электродвигателей при пробое на корпус; выполнять мероприятия по взрывобезопасности;

блокировать электродвигатель вентилятора с электродвигателями аспирируемого оборудования так, чтобы его запуск происходил за 15 с раньше, а остановка — на 30 с позднее;

не допускать осаждения  пыли в горизонтальных воздуховодах, проводить их проверку и очистку в декадные остановки. Места осаждения пыли в горизонтальных воздуховодах определяют простукиванием торцом карандаша нижней части воздуховода. При наличии осажденной пыли звук глухой, при отсутствии – звонкий.

Для каждого предприятия  рекомендуется приобрести барометр-ане- роид и комплект контрольно-измерительных  приборов для испытания вентиляционных установок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Техника безопасности  при обслуживании вентиляционных  установок

 

К обслуживанию аспирационных  установок допускаются лица не моложе 18 лет, предварительно прошедшие медицинский осмотр, а также вводный инструктаж по ОТ и инструктаж на рабочем месте, изучившие данную инструкцию и обученные безопасным методам работы на рабочем месте  в течении первых 12-15 смен  под руководством  опытного рабочего со стажем работы не менее 3-х лет, имеющие  допуск к самостоятельной работе после стажировки, аттестованные по ТБ, имеющие удостоверение по ТБ.

Работник обязан соблюдать  правила внутреннего трудового  распорядка комбината, исключить употребление алкогольных, наркотических и токсических средств до работы и во время работы. Курение разрешается только в специально отведенных местах, вне производственных зданий и сооружений

При  обслуживании аспирационных установок на работника могут воздействовать опасные и вредные факторы:

- вращающиеся детали;

- привода;

- электрический ток, статическое электричество;

- возможность возникновения  взрыва или пожара;

-  повышенная запыленность;

-  повышенная вибрация;

-  недостаточная освещенность рабочего места.

Согласно типовым отраслевым нормам бесплатной выдачи спецодежды и средств индивидуальной защиты (СИЗ) работник по обслуживанию аспирационных установок обеспечивается: костюмом хлопчатобумажным, ботинками кожаными, курткой х/б ватной.

Для обеспечения  пожаро и взрывобезопасности работник обязан следить за состоянием оборудования, температурой нагрева подшипников, исправностью ограждений, сигнализации, блокировочных и других устройств, защитного заземления, защиты от статического электричества.

При необходимости дополнительного  освещения  можно использовать переносное освещение напряжением не выше 42 В.

Систематически проводить  наружную и внутреннюю очистку поверхности  воздуховодов, пылеуловителей, вентилятора и других узлов аспирационных установок от осевшей пыли.

Пылеуловители должны быть окрашены, они не должны иметь выступов и заусениц, которые могли бы травмировать обслуживающий персонал.

        Приступая к работе работник обязан надеть  спецодежду, тщательно заправить ее,  не допуская свисающих концов, волосы убрать под головной убор. 

        Ознакомиться у сменщика о работе всего технологического, транспортного аспирационного оборудования, выявленных во время работы неисправностях и какие принимались меры по их устранению.

Перед включением технологических  маршрутов необходимо проверить:

- наличие ограждений и надежность их крепления в местах установки;

- исправность средств заземления;

- блокировочных устройств;

- крепление вентилятора, эл. двигателя;

- исправность воздуховодов, пылеотделителей

- наружным осмотром исправность электроаппаратуры и проводов, средств сигнализации;

- не производится ли ремонт оборудования.

В  случаях обнаружения неисправностей следует сообщить сменному мастеру и действовать по его указанию.

О пуске оборудования предупредить работников предупредительной сигнализацией  и по громкоговорящей связи.

Включение аспирационных  установок производится в следующем  порядке:

1)      шлюзовой затвор пылеотделителя;

2)      вентилятор;

3)      производственное оборудование.

Выключение в обратном порядке.

Электродвигатели приводов аспирационных установок должны  включаться с опережением на 15-20 сек. до включения технологического оборудования, а останавливаться через 20-30 секунд после остановки.

Соблюдать требования производственной санитарии на рабочем месте.

Обслуживание  вентиляторов. При работе вентилятора контролируют:

- отсутствие вибрации рабочего колеса;