|
Утверждая:
Главный инженер П |
|
ГОССТРОЙ СССР Г&ШПРОМСТРОЙПВОЕКТ С0ЮЗСШЕХПР0ЕКТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ САНТЕХПРОЕКТ
РЕКОМЕНДАЦИИ
по расчету отоосов от оборудования, ввдеиящего гемо и газы
АЗ-877
Москва 1983
Рекомендации составлены по результатам исследования, проведенных канд. техн. наук В.Н. Посохиным (Казанский инженерно-строительный институт).
Использованы материалы кавд. техн. наук Л.В. Кузьминой (БЦНИИОТ ВЦСПС) и канд. техн. наук Г.Д. Лвфшица (Новооибирокнй инженерно-строительный институт).
С введением в действие настоящих "Рекомендаций ..." утрачивают силу гРе*омлпя»тяд ия BftwwqEHMMHqni п и ft 1 ■ и 1 вянмиятД •О учетом работы mbi-thiiH nu"mofeMHHMimiiiiir IS - ТПП—_
•mr 1975 g.^g1 "Рекомендации по расчету боковых отсооов для улавливания конвективных потоков” АЗ - 463 (К*, 1970 г.).
Настоящая работа утверждена как обязательная для организаций Главпромстройпроекта и рекомендуется для применения
в других организациях.
Рекомендации составили жяж. Л.Ф. Hoop (ГНИ Сантехороект) н канд. тех. наук В.Н. Пооохия.
Содержание
1. Общая часть .......................
2. Раочет верхних отоосов (зонтов) ....
3. Расчет боковых, угловых н наклонных
отсооов...........................,
4. Расчет нижних отсооов.............
Порядок расчета
2.4. В зависимости от относительного размера зонта
«*fr B=f ) но графику рис. 4 находится относительная производительность отсоса Z .
|
2.5. Вычисляется осевая скорость конвективной струи на |
|
уровне воасывания по формулам: |
|
|
для компактных струй |
(6) |
|
для плоских струй |
|
|
% .0.03Щ})'» |
(7) |
|
2.6. Вычисляется расход воздуха в конвективной струе на уровне всасывания
для компактных струй
Lg = 3780z* Щ , (8)
для плоских струй
Ц * I80C a Sift ■ (9)
Примечание. Дня компактных конвективных источников прямоугольной формы ( -<2, ) предварительно вычисляется
0.564l££
2.7. По графику на рис, 5 определяется коэффициент 1^.
2.8. Находится предельный расход отсоса
Lnped £ Кв . (Ю)
2.9. Вычисляется продельная избыточная концентрация примеси в воздухе, удагномом отсосом, а такие относительная предельная концентра! тля
л Zttpee = Zttpee -2пр=
II
Рио.4. График для определения относительной производительности зонта
1,3 - круглый зонт; 2,4 - зонт прямоугольной фермы;
На рио.4 линии I и 2 относятся к зонтам, проектируемым ло схеме О* , линии 3 и 4 - по схеме (Г , Если зонт имеет фланец шириной , то его следует
принимать по конструктивной схеме Л , при меньшей ширине фланца - по схеме о ,
12
|
|
Рис.5. График для определения коэффициента Eq |
2.10. Вычисляется значение комплекса М по формуле (5)
2.11. По графику рис,1 определяется оптимальное значение эффективности улавливания опт и соответствующее ему значение , с учетом рекомендаций п.1.8.
2.12. По формуле (4) подсчитывается требуемая производительность зонта.
Пример I. Определить требуемую производительность круглого зонта, установленного над круглым конвективным источником ( 7 - 0,6 м и Л- = 4400 Вт) на высоте 6 =1 м от источника. Скорость движения воздуха в помещении V& =0,3 м/с.
Решение. I. По формуле (6) определяем осевую скорость конвективной струи на уровне всасывания
2. Вычисляем расход воздуха в конвективной струе на уровне всасывания по формуле (8).
Ц =3780 х 0,62 х 0,98 = 1333 mVh.
3. Принимаем, согласно п.2.2 R =1,2г =1,2 х 0,6=0,72 м.
Тогда при Я «= *§- = -»72 ■ = 1,2 по графику рис. 4
0,6
получим L---
4. По графику рис. 5 при =| Р^2- ^2 =1,44
JJL
5. Предельный расход воздуха на отсос по формуле (10) составит
.3,
Lnprt* 1333 х 1 х 1,1 = 1466 “ /ч*
6. Требуемая производительность зонта по формуле (4) равна
L • 1466 х I = 1466 м3/ч, где согласно и. 1.8 = I.
Пример 2. В дополнение к условиям, указанным в примере I, вместе о теплом выделяется окись углерода (ЦДК = 20 мг/м3) в количестве Виега ®0 мг/о. Рассредоточенные источники, выделяющие окись углерода и общеобменная вытяжная вентиляция отсутствуют (Н » 0).
Решение. I. Предельная производительность зонта равна получевной в п.5 примера I
Loped «1466 м3/ч
2. Избыточная предельная концентрация примеси по формуле (II) составляет
■£■■§£! = 195 мг/м3.
1466
3. Относительная предельная концентрация по формуле (12)
равна ? » _I2L_ = 9,75
20
4. По графику рис.1 при М=0 и Н =9,75 находим, что I.
5. Требуемая производительность зонта равна Полученной в примере I, то есть L, =1466 м3/ч, так как согласно п.1.8 следует принимать = I.
Поимев 3. Определить требуемую производительность зонта длиной
А = 1,4 м и шириной В=0,6 м, установленного на высоте t =0,9 м над конвективным источником длиной а =1,4 м и шириной t = 0,8 м. Конвективная теплоотдача источника St =1000 Вт. Скорость движения воздуха в помещении V^= 0,4 м/с.
Решение. I. По формуле (7) находим VI
\£= 0,039 1000 х ( 2JL)0,38 ,
0,8
15
2. По формуле (9) определяем Lfi
Ц * 1800 х 1,4 х 0,8 х 0,4 = 810 м3/ч.
3. По графику на рис. 4 при & = - 0,75
получим £ * 1,5.
4. По графику на рис. 5 находим Кп
При Г = 1Л х Р»£ = 0,75 ; -^ = = I получим Кп*2.
1,4 х 0,8 Щ 0,4
5. По формуле (10) определим L пред.
L пред = 810 х 1,5 х 2 - 2430 м3/ч
€. Требуемая производительность зонта при = I (см. п.1.8) равна
L =2430 х I =2430 м3/ч.
Пример 4. В дополнение к условиям, указанным в примере 3, вместе с теплом выделяется окись азота (ЦЦК = 5 мг/м3) в количестве 2utr= 40 мг/с. Кроме того, имеется рассредоточенные источники, выделяющие окись азота в количестве Zp- 4 мг/с. Общеобменная вытяжка составляет Lp - 500 и3/ч = 0,14 м3/с.
1. Предельная цроиэводительность отсоса равна получеитой в примере 3
Loped - 2430 м3/ч.
2. Предельная избыточная концентрация примеси по формуле
составят •з о- 3800 Atnpei- 243Q
(И)
3. Относительная предельная концентрация по формуле (12)
равна
2 = -Si- = 11,8.
5
16
4. Величина безразмерного комплекса М по формуле (5)
0.14
40 " 0,675
5. По графику рис. I
Z = 0,967, К$ =1,36.
6. Требуемая производительность зонта по формуле (4) равна L = 2430 х 1,36 = 3305 м3/ч.
3. РАСЧЕТ БОКОВЫХ. УПГ031Д И НАКДОННИХ ОТСОСОВ
3.1. Боковые (рис. 6-8), угловые (рис.9) и наклонные (рис. 10) отсосы используют, когда применение зонтов невозможно по гигиеническим, конструктивным, технологическим или эстетическим требованиям или когда установка зонта может быть осуществлена, но на значительном удалении от источника вредных выделения, в результате чего требуемая производительность зонта окажется больше.
3.2. Для улавливания вредных выделений от источников прямоугольной формы следует применять прямоугольные отсосы.
Длила отсоса, как правило, принимается равной длине источника.
Если источник имеет круглую форму, то целесообразно устанавливать круглые отсосы, диаметр которых желательно принимать не менее диаметра источника. Уменьшение размеров отсоса приводит к увеличению расхода удаляемого воздуха.
3.3. При выборе типа отсоса предпочтение следует отдавать отсосам с малым углом несоосности , как наиболее целесообраз-ным по расходу удаляемого воздуха.
Наличие по периметру всасывающего отверстия фланца, ограничивающего зону всасывания, улучзает условия улавливания. Поэтому по возможности следует применять широкие фланцы размером Л(р^8
F >с.б. Схема докового отсоса в стене (или с фланцем шириной долее В)
|
|
Рис.8, Схема бокового отсо-оа с экраном |
|
|
Рис.9. Схема углового охсоса |
При меньшей ширине фланца его влияние на работу отсоса можно не учитывать.
Порядок расчета 3.4. Определяются характерные размеры Sufi
В случае, когда отсос и источник имеет прямоугольную форму, в формулу (14) вместо R и Ъ подставляется соответственно Яз и Тб *
3.5.Вычисляется относительный расход удаляемого воздуха по формулам:
для бокового отсоса в стене или с широким фланцем
I = 0,22 (I - 0,25 Лг ) ;
|
для бокового отсоса без фланца |
|
|
для бокового отсоса с экраном |
|
(1-0,25 R* ); (17) |
|
|
для наклонного отсоса
I * (0.15 ♦ 0,043У) jj-(I-0.32 . (19) |
I. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
I Л. Технологическое оборудование, выделяющее тепло и газы, как правило, должно поставляться комплектно с местными отсосами и указаниями о расходе удаляемого воздуха. В случае, если местные отсосы отсутствуют, их конструирование и расчет необходимой производительности проводятся по настоящим Рекомендациям, которые могут быть использованы также для проведения поверочных расчетов.
1.2. Рекомендации содержат материалы по расчету верхних, боковых, наклонных и нижних отсосов, улавливающих конвективные потоки, образующиеся над теплоисточниками компактной и вытянутой формы. Приведенные методы расчета позволяют учесть влияние на работу отсосов таких факторов, как размеры отсоса и его положение относительно источника вредных выделений, скорость движения воздуха в помещении, требуемую эффективность улавливания вредных выделений.
1.3. Рациональная конструкция отсоса позволяет достичь требуемого эффекта при минимальном расходе удаляемого воздуха.
Ори выборе схемы отсооа и его конструктивном решении необходимо руководствоваться следующими основными положениями:
приемное отверстие должно быть максимально приближено к источнику вредных выделений;
плоскость всасывающего отверстия должна быть ориентирована так, чтобы поток вредных выделений возможно меньше отклонялся от первоначального направления движения;
форма всасывающего отверстия должна соответствовать форме источника вредных выделений;
размеры всасывающего отверстия предпочтительно принимать равными или несколько большими поперечных размеров подтекающей к отсосу струи. Уменьшение размеров приемного отверстия отсоса ведет к возрастанию требуемого расхода воздуха; 1
Примечания: I. Для отсосов круглой формы следует принимать
Jt— = I.
А
2. При наличии вокруг наклонного отсоса фланца
шириной более В/2 относительный расход, полученный по формуле (13), следует уменьшать в 1,6 раза.
3.6. Коэффициент, учитывающий влияние скорости движения воздуха в помещении, рассчитывается по формуле
J'aJj • (го)
Для прямоугольного источника вместо Ъ принимается Z* .
3.7. Рассчитывается предельный расход воздуха на отсос
Lnpee- 310\/ар+2ъ/ ЪКп . (21)
3.8. По формулам (II), (12) и (5) вычисляются предельная избыточная концентрация примеси в воздухе, удаляемом отсосом, относительная предельная концентрация и значение комплекса М.
3.9. По графику на рис.1 определяются оптимальное значение эффективности улавливания Дп-и соответствующее ему значение Kg с учетом рекомендаций п. 1.8.
ЗЛО. По формуле (4) рассчитывается требуемая производительность отсоса.
Пример 5. Рассчитать боковой отсос в стенке (рис.6) для удаления тепла и сернистого газа, выделяющегося от источника радиусом % =0,5 м. Отсос тлеет радиус /? = 0,35 м. Положение отсоса относительно источника определяется расстояниями За - 0,6 м,
XQ= 0,7 м. Конвективные тепловыделения с поверхности источника Л = 5510 Вт, Выделение сернистого газа 2иет- S3 мг/с.
Скорость движения воздуха в помещении =Q,3 м/с. Рассредоточенные источники вредных выделений а обдео?м«-нп1я ват.-пгнэд вентиляция отсутствуют (М=С).
21
зону действия отсоса следует максимально ограничивать экранами, фланцами и т«п.;
поле скоростей в приемном отверстии отсоса должно быть неравномерным, чтобы его неравномерность качественно соответствовала неравномерности поля скоростей в подтокаяцем к отсосу потоке вредных выделений. Для этой цели используют конструкции, обеспечивающие желаемую неравномерность всасывания (вставки, рассекатели и т.п.).
Примечание. Если над источником вредных выделений не образуется устойчивого конвективного течения, или же этот источник перемещается в пределах некоторой зоны (обработка изделий химикатами, склейка, окрашивание, сварка, пайка н т.п.), то поле скоростей в приемном отверстия отсоса должно быть равномерным, что достигается о помощью выравнивающих решеток.
Принятые условные обозначения
а - длина прямоугольного источника вредных выделений, м;.
А - длина приемного отверстия отсоса, м;
6 - ширина прямоугольного источника вредных выделений, м;
В - ширина (высота) приемного отверстия отсоса, м;
Bj. В2 - соответственно расстояния между ближними к дальними краями, всасывающей щели нижнего отсоса от прямоугольного источника вредных выделений, м; h - высота источника,вредных выделений, н;
ширина фланца по периметру всасывающего отверстия, м; t - высота расположения зонта, над поверхностью источника вредных выделений, м;
1 - радиус круглого в плане источника вредных выделений, к;
Ъ9- эквивалентный радиус прямоугольного источника вредных выделений, м;
Я - радиус приемного отверстия отсоса, м;
соответственно внутренний и наружный радиуоы кольцевого отсоса, м;
^ - эквивалентный радиус прямоугольного отверстия, м;
g — характерное расстояние между центрами источника вредных выделений и отсоса, м;
у — угол между осями сюшетрии отсоса и источника вредных выделений, рад;
Хв($~ расстояние по горизонтали (вертикали) между центрами источника вредных выделений и отсоса, м;
р - теплоотдавдая поверхность источника, вредных выделений,
м2;
р - отношение площади всасывающего отверстия к площади источника вредных выделений в плане;
щ - осевая скорость конвективной струи на расстоянии I от источника вредных выделений, м/с;
у£ - скорость движения воздуха в помещении, м/с;
i. j. _ - температура нагретой поверхности и воздуха в помещении,
1)В °С;
■ л 0,- соответственно конвективная теплоотдача горизонтальной, вертикальной поверхностей источника вредных выделений и общая конвективная теплоотдача, Вт;
£ - расход воздуха, удаляемого отсосом, м3/ч;
предельный (минимально возможный) расход воздуха удаляемого отсосом, мэ/ч;
производительность общеобменной вытяжки, приходящаяся на один отсос, м3/ч;
I* - расход воздуха в конвективной струе на уровне всасы-" вания, м3/ч;
L - относительный расход воздуха, удаляемого отсосом;
1(п - коэффициент, учитывающий влияние скорости движения
воздуха в помещении на требуемый расход воздуха, удаляемого отсосом;
коэффициент, учитывающий влияние требуемой эффективности улавливания вредных выделений на расход воздуха, удаляемого отсосом;
- эффективность улавливания вредных выделений;
Hurt
jr - относительная предельная концентрация;
Zucr- производительность источника по газовым примесям, мг/с;
2р - производительность рассредоточенных источников газовой примеси, приходящаяся на один отсос, мг/с;
2 прей, -2пр.,
ПАХ
л2преЗ ~
И -
количество примеси, уловленной в единицу времени отсосом, мг/с;
соответственно, концентрация примеси в воздухе, удаляемом отсосом при расходе воздуха, равном Lnped. , в приточном воздухе и предельно допустимая концентрация, мг/м3;
предельная избыточная концентрация, мг/м3:
расчетный безразмерный комплекс.
1.4. Исходными данными для расчета являются: размеры
источника вредных выделений; количество выделяемого им конвективного тепла 0> ; скорость движения воздуха в помещении
расположение и размеры отсоса, количество примеси Zист . выделяемой источником, а также приходящееся на один отсос, количество примеси 2р , выделяющейся от рассредоточенных источников,
не снабжаемых местными отсосами, и приходящийся на один отсос расход воздуха Lg , удаляемого общеобменной вытяжной вентиляцией (см. п.п. 4.97 и 4.98 СНиП П-33-75х).
Целью расчета является определение требуемой производительности отсоса.
1.5. Конвективная струя считается компактной, если она образуется над теплоисточником, имеющим в плане круглую форму ила форму прямоугольника с соотнопепием сторон -£-4 2. •
Цели теплоисточник вытянутый ( £>г ) над ним образуется плоская конвективная струя.
1.6. Настоящие Рекомендации предназначены для расчета отсосов, улавливающих конвективные струи в пределах участка, разгона:
для компактных струй или
ДЛЯ ПЛОСКИХ струй /as 4%
1.7. Требуемая производительность отсоса, улавливающего конвективную струю, зависит от конвективной теплоотдачи источника. В случае, когда задана температура поверхности источника, конвективная теплоотдача его горизонтальной поверхности вычисляется
по формуле
и теплоотдача вертикальной поверхности
аа= к
где значение К принимается на таблице
|
t.°c |
50 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
1000 |
|
к |
1,63 |
1,58 |
1,53 |
1,45 |
1.4 |
1,35 |
1,18 |
При расчете отсосов от объемных источников используется суммарная теплоотдача
(3)
1.8. Требуемая производительность отсоса любого типа определяется по формуле
L-LvtdKz. (4)
Значения Ьпред - предельного, минимально возможного, расхода воздуха, удаляемого отсосом, определяются в соответствии с указаниями разделов 2 , 3 и 4. Коэффициент определяется по графику рис. I.
На графике
<5>
Кист 1*пред
Бели источник выделяет одновременно и тепло и газы, то должно соблюдаться условие * I. Если источник выделяет только тепло, то следует принимать = I.
?
Рис Л. График для определения оптимальной эффективности дейотвия отсоса
2. РАСЧЕТ ВЕРХНИХ ОТСОСОВ (ЗОНТОВ)
2.1. Зонты используют для улавливания тепла от конвективных источников и увлекаемых конвективными струями вредных выделений, когда более полное укрытие источника невозможно по условиям производства.
2.2. Для улавливания компактных конвективных струй над круглыми и квадратными источниками вредных выделений применяются круглые 80нты. Для прямоугольных источников следует применять зонты прямоугольной формы (рпс. 2). Длинную сторону зонта рекомендуется принимать равной А= # + 0,241. По расходу воздуха наиболее рациональны зонты о размерами в плане R *1,2% или Bel ,24. Уменьшение радиуса или ширины зонта ведет к увеличению требуемого расхода воздуха.
2.3. Рекомендуемая конструкция зонта приведена на рио.З Внутри корпуса зонта закреплена коническая вставка, а по периметру корпуса расположен кольцевой уступ. Коническая вставка обеспечивает неравномерность всасывания, соответствующую неравномерности профиля скоростей подтекающей струя. Действие спектра всасывания при этом сосредоточивается в центре течения, что увеличивает устойчивость струи по отношению к неорганизованным сносящим потокам.
Наличие кольцевого уступа позволяет при любом угле раскрытия зонта достичь эффективного всасывания практически по всей его площади, вихревые хе зоны размещаются в самих уступах.
Соотношения размеров зонта следует принимать М0,6+0,65)R; (0,55+0,6)/?;
Нча W*3 > Л * (1,2 +
Размеры /?, Лу и Н принимаются из конструктивных соображений. Дополнительные ограждения, фланцы, козырьки, 'фартуки, ширмы ограничивают зону всасывания и повышают эффективность отсоса.
9
Pnc.2. Схемы установки круглого к прямоугольного аонтов над комтктными коявективнымм источниками вредных выделений м источниками вытянуто! формы
Гис.5. Рекомендуемая конструкция зонта.
I - корпус; Z - коническая вставке; 3 - кольцево! уступ
1C
1
