Для кузнечного цеха необходимо произвести расчет одной приточной системы и одной вытяжной системы - система местной вытяжной вентиляции.
На планах и разрезах прокладываем трассы воздуховодов рассчитываемых систем, вычерчиваем их аксонометрические схемы на которых выделяем расчетные участки. Выбираем расчетное магистральное направление – наиболее протяженную и нагруженную цепочку последовательно соединенных участков. Далее последовательно нумеруем участки магистрали – от конца сети к вентилятору (вытяжной шахте), и после этого участки ответвлений.
Порядок расчета:
1. Задаемся скоростью движения воздуха на участках системы – 10-12 м/с на магистрали и 5-8 м/с на ответвлениях (значения скорости постепенно увеличиваются по мере приближения к вентилятору). Далее расчет производим , задавая для расчета следующие величины: расход на участке, м3/ч; длину расчетного участка, табличное значение скорости.
В качестве результата получаем следующие величины: размеры воздуховода, фактическую скорость на участке, площадь поперечного сечения воздуховода, удельные потери давления, потери давления на участке, динамическое давление на участке.
2. Для каждого расчетного участка определяем виды местных сопротивлений и по справочным данным определяем значения коэффициентов местных сопротивлений.
Определяем потери на местных сопротивлениях:
Z = åzå´Pд.
где Pд. – динамическое давление воздуха на расчетном участке, Па; zå - сумма местных сопротивлений на участке.
3. Определяем сумму потерь давления на участках магистрали: DР=DРтр.+Z, Па
где DРтр. – потери на трение на участках магистрали.
Таким же образом определяем потери давления на ответвлениях.
4. Выполняем увязку ответвлений – потери давления на ответвлении должны быть равны потерям давления на магистрали, считая от начала магистрали до точки разветвления. Величина невязки, равная: dР = 100´(DРмаг - DРотв)/DРмаг,, % должна не превышать ± 10%.
(где DРмаг , DРотв – соответственно потери давления на магистрали и на ответвлении, Па)
Устранение невязки производим с помощью установки диафрагм. Расчетное значение коэффициентом местного сопротивления zд.станд..
10.1.Аэродинамический расчет воздуховодов системы П1 (воздушный душ)
| Таблица 13. Аэродинамический расчет воздуховодов системы П1 (воздушный душ) | ||||||||||||||
| № | L | l | d | A | V | R | Δ | βш | ΔPтр | Σζ | Pд | Z | ΔPуч | ΣΔPуч |
| м3/ч | м | мм | м2 | м/с | Па/м | мм | Па | Па | Па | Па | Па | |||
| 8,81 | 0,099 | 5,163 | 0,85 | 0,1 | 7,49 | 1,46 | 16,0 | 23,38 | 30,87 | 30,9 | ||||
| 7,19 | 0,159 | 6,429 | 1,00 | 0,1 | 7,19 | 1,30 | 24,8 | 32,24 | 39,43 | 70,3 | ||||
| 28,3 | 0,196 | 7,823 | 1,20 | 0,1 | 1,40 | 36,7 | 51,41 | 85,37 | ||||||
| 4,57 | 0,396 | 7,744 | 0,75 | 0,1 | 3,43 | 0,10 | 36,0 | 3,6 | 7,028 | 163 | ||||
| Расчетное давление на участке ΔPp= | 30,9 | Невязка= | 8,7 | % | ||||||||||
| 1,7 | 0,099 | 5,163 | 0,85 | 0,1 | 1,45 | 1,67 | 16,0 | 26,74 | 28,19 | |||||
| Расчетное давление на участке ΔPp= | 70,3 | Невязка= | 3,7 | % | ζдиафр.= | 2 | dотв.= | 273 | ||||||
| 1,7 | 0,099 | 5,163 | 0,85 | 0,1 | 1,45 | 4,14 | 16,0 | 66,24 | 67,69 | |||||
| 5,7 | 0,099 | 5,163 | 0,85 | 0,1 | 4,85 | 1,46 | 16,0 | 23,38 | 28,23 | 28,2 | ||||
| 6,24 | 0,159 | 6,429 | 1,0 | 0,1 | 6,24 | 0,65 | 24,8 | 16,12 | 22,36 | 50,6 | ||||
| Расчетное давление на участке ΔPp= | 156 | Невязка= | 0,9 | % | ζдиафр.= | 1,8 | dотв.= | 390 | ||||||
| 9,96 | 0,196 | 7,823 | 1,20 | 0,1 | 2,50 | 36,7 | 91,8 | 103,8 | 154 | |||||
| Расчетное давление на участке ΔPp= | 28,2 | Невязка= | 0,1 | % | ||||||||||
| 1,7 | 0,099 | 5,163 | 0,85 | 0,1 | 1,45 | 1,67 | 16,0 | 26,74 | 28,19 | |||||
| Расчетное давление на участке ΔPp= | 50,6 | Невязка= | 1,0 | % | ζдиафр.= | 0,9 | dотв.= | 298 | ||||||
| 1,7 | 0,099 | 5,163 | 0,85 | 0,1 | 1,45 | 3,04 | 16,0 | 48,65 | 50,1 |
| Таблица 14. Ведомость значений КМС | ||||||||
| № уч. | Элементы воздуховодов | ζ | Σζ | |||||
| УДВ | Vж.с.= | 3,0 | ζ= | 2,1 | 0,71 | 1,46 | ||
| Отвод на 900 | 0,35 | |||||||
| Тройник на проход | L0/Lc= | 0,50 | fп/fc= | 0,62 | 0,40 | |||
| Тройник на проход | L0/Lc= | 0,67 | fп/fc= | 0,81 | 1,30 | 1,30 | ||
| Отвод на 900 | 0,35 | 1,40 | ||||||
| Отвод на 900 | 0,35 | |||||||
| Тройник на ответвление | L0/Lc= | 0,50 | fо/fc= | 0,49 | 0,70 | |||
| Решётка воздухозаборная | Vж.с.= | 2,0 | ζ= | 1,5 | 0,10 | 0,10 | ||
| УДВ | Vж.с.= | 3,0 | ζ= | 2,1 | 0,71 | 1,67 | ||
| Тройник на ответвление | L0/Lc= | 0,50 | fо/fc= | 0,62 | 0,96 | |||
| УДВ | Vж.с.= | 3,0 | ζ= | 2,1 | 0,71 | 4,14 | ||
| Тройник на ответвление | L0/Lc= | 0,33 | fо/fc= | 0,51 | 1,43 | |||
| Диафрагма | dотв.= | 2,00 | ||||||
| УДВ | Vж.с.= | 3,0 | ζ= | 2,1 | 0,71 | 1,46 | ||
| Отвод на 900 | 0,35 | |||||||
| Тройник на проход | L0/Lc= | 0,50 | fп/fc= | 0,62 | 0,40 | |||
| Тройник на ответвление | L0/Lc= | 0,67 | fо/fc= | 0,81 | 0,65 | 0,65 | ||
| Отвод на 900 | 0,35 | 2,50 | ||||||
| Тройник на проход | L0/Lc= | 0,50 | fп/fc= | 0,49 | 0,35 | |||
| Диафрагма | dотв.= | 1,8 | ||||||
| УДВ | Vж.с.= | 3,0 | ζ= | 2,1 | 0,71 | 1,67 | ||
| Тройник на ответвление | L0/Lc= | 0,50 | fо/fc= | 0,62 | 0,96 | |||
| УДВ | Vж.с.= | 3,0 | ζ= | 2,1 | 0,71 | 3,04 | ||
| Тройник на ответвление | L0/Lc= | 0,33 | fо/fc= | 0,51 | 1,43 | |||
| Диафрагма | dотв.= | 0,90 |
10.2.Аэродинамический расчет воздуховодов системы В1 (поворотные отсосы от молотов)
| Таблица 15. Аэродинамический расчет воздуховодов системы В1 (поворотные отсосы от молотов) | ||||||||||||||
| № | L | l | d | A | V | R | Δ | βш | ΔPтр | Σζ | Pд | Z | ΔPуч | ΣΔPуч |
| м3/ч | м | мм | м2 | м/с | Па/м | мм | Па | Па | Па | Па | Па | |||
| 10,6 | 0,126 | 6,614 | 1,2 | 0,1 | 12,7 | 3,80 | 26,2 | 99,73 | 112,5 | |||||
| 6,9 | 0,196 | 8,503 | 1,40 | 0,1 | 9,66 | 0,55 | 43,4 | 23,86 | 33,52 | 146,0 | ||||
| 9,6 | 0,312 | 8,013 | 1,10 | 0,1 | 10,6 | 1,40 | 38,5 | 53,93 | 64,49 | |||||
| 13,1 | 0,312 | 8,013 | 1,10 | 0,1 | 14,4 | 2,90 | 38,5 | 111,7 | 126,1 | 337 | ||||
| Расчетное давление на участке ΔPp= | 112 | Невязка= | 0,1 | % | ζдиафр.= | 2 | dотв.= | 302 | ||||||
| 3,9 | 0,126 | 6,614 | 1,2 | 0,1 | 4,68 | 4,10 | 26,2 | 107,6 | 112,3 | |||||
| Расчетное давление на участке ΔPp= | 146 | Невязка= | 2,8 | % | ζдиафр.= | 2 | dотв.= | 289 | ||||||
| 3,9 | 0,126 | 6,614 | 1,2 | 0,1 | 4,68 | 5,23 | 26,2 | 137,3 | 141,9 |
| Таблица 16. Ведомость значений КМС | ||||||||||
| № уч. | Элементы воздуховодов | ζ | Σζ | |||||||
| Поворотный отсос | Vж.с.= | 6,6 | ζ= | 2,00 | 3,80 | |||||
| Отвод на 900 | 0,35 | |||||||||
| Отвод на 900 | 0,35 | |||||||||
| Отвод на 900 | 0,35 | |||||||||
| Тройник на проход | f0/fc= | 0,64 | L0/Lc= | 0,50 | fп/fc= | 0,64 | 0,75 | |||
| Тройник на проход | f0/fc= | 0,40 | L0/Lc= | 0,33 | fп/fc= | 0,63 | 0,55 | 0,55 | ||
| Отвод на 900 | 0,35 | 1,40 | ||||||||
| Отвод на 900 | 0,35 | |||||||||
| Отвод на 900 | 0,35 | |||||||||
| Отвод на 900 | 0,35 | |||||||||
| Решётка вытяжная (зонт) | Vж.с.= | 8,0 | ζ= | 2,2 | 2,20 | 2,90 | ||||
| Отвод на 900 | 0,35 | |||||||||
| Отвод на 900 | 0,35 | |||||||||
| Поворотный отсос | Vж.с.= | 6,6 | ζ= | 2,00 | 4,10 | |||||
| Тройник на ответвление | f0/fc= | 0,64 | L0/Lc= | 0,50 | fп/fc= | 0,64 | 0,10 | |||
| Диафрагма | dотв.= | 2,00 | ||||||||
| Поворотный отсос | Vж.с.= | 6,6 | ζ= | 2,00 | 5,23 | |||||
| Тройник на ответвление | f0/fc= | 0,40 | L0/Lc= | 0,33 | fп/fc= | 0,63 | 0,03 | |||
| Диафрагма | dотв.= | 3,20 |