При вредных выделениях газов вентиляцию крановых кабин осуществляют наружным воздухом, а в остальных случаях применяют крановые кондиционеры, работающие на рециркуляцию.

Аварийную вытяжную вентиляцию предусматривают в соответствии с ведомственными указаниями. При включении аварийной вентиляции вытяжка специальным протоколом не компенсируется. Рекомендуют применять автоматическое включение аварийной вентиляции от газоанализаторов, настраиваемых на допустимую концентрацию газов или паров.

Приточный воздух системами механической вентиляции подают:

в рабочую зону – при совместном выделении в помещениях с выделениями тепла и пыли при устройстве вытяжки в зоне, в которой наблюдаются максимальные концентрации пыли выше, чем в рабочей зоне (сварочные цехи и др.);

в верхнюю зону помещений с выделениями газов и пыли, которые удаляются местными отсосами – при отсутствии значительных избытков явного тепла;

в верхнюю зону помещений – при нижней вытяжке в помещениях с выделением паров летучих растворителей и пыли;

в верхнюю зону с подачей при необходимости части объема воздуха в рабочую зону – в помещениях с выделениями тепла и влаги или только выделениями влаги;

в верхнюю зону – в помещениях общественных и вспомогательных зданий;

в верхнюю зону минимальным количеством струй – при рассредоточенном выделении влаги с температурой жидкости менее 400 С и без значительных выделений тепла.

Удаление воздуха при общеобменной механической вентиляции предусматривают:

из верхней зоны – при выделении газов с плотностью меньше плотности воздуха и водяных паров; при выделении газов независимо от их плотности, когда в помещении имеются избытки явного тепла; при выделении пыли с одновременным выделением тепла от сосредоточенных источников высокой температуры ( например, плавильные цехи);

из верхней и нижней зоны – при выделении газов с плотностью больше плотности воздуха, когда избыток явного тепла в холодный период отсутствует;

из нижней зоны – при выделении в помещении пыли.

Очистку воздуха от пыли в системах механической приточной вентиляции рекомендуют предусматривать:

по условиям технологического процесса и в случае, когда запыленность воздуха превышает 30% от допустимых концентраций пыли в рабочей зоне помещения;

в системах воздушного душирования и при подаче воздуха в зону дыхания работающих.

3.Расчет вентиляционного устройства

Циклон ЛИОЭТ. Высокая степень очистки получается в циклонах системыЛИОЭТ (Ленинградский институт организации и экономики труда). После входа в циклон благодаря поверхности верхней крышки при первом же своем повороте воздушный поток получает винтовое движение, которое и сохраняется вплоть до выхода воздуха в выхлопную трубу. При поступательно-вращательном движении пыль, находящаяся в воздухе, под действием центробежной силы движется к наружной стенке циклона и, ударяясь об нее, оседает вниз. Наиболее мелкие частицы, не успевшие дойти до наружной стенки циклона, уносятся из циклона через внутреннюю выхлопную трубу.

Для расчета основных размеров циклона принимаются следующие допущения:

1) частицы пыли имеют форму шара;

2) траектория движения шаров принимается плоской;

3) центробежная сила направлена по радиусу циклона (в действительности она направлена нормально к спиралеобразной траектории частицы);

4) отделение пыли происходит после удара ее о наружную стенку циклона.

Сопротивление воздуха движущемуся в нем телу выражается величиной

S=kF v2 y1= kF v2 p1 (1)

2g 2

где k — коэффициент сопротивления;

F — площадь миделевого сечения, т. е. наибольшая площадь сечения тела, перпендикулярного направлению его движения;

v — скорость движения частицы;

y — удельный вес воздуха;

р1 — плотность воздуха.

Величина центробежной силы, развивающейся при вращении частицы, равна

C = mw2 (2)

x

где т масса частицы;

w — скорость вращения частицы;

х — расстояние ее от центра циклона.

При этом

w=Qx (3)

где Q — угловая скорость вращения частицы.

Поэтому

C = m Q2x2 = mQ2x,

x

масса частицы равна

m= пd 3 p2

6

где р2 — ее плотность.

При равномерном движении частицы от внутреннего цилиндра к наружному существует равновесие между центробежной силой и сопротивлением воздуха движущейся частицы (шара) или

С = пd 3 p2 Q2 x = k пd 2 * v2 p1 (4)

6 4 2

Откуда

4 dQ2xp2 = kp1v2 (5)

3

Коэффициент сопротивления k есть функция числа Рейнольдса

Re= vd

l

где v — скорость пылинки в м/сек; d — диаметр пылинки в м; l —кинематическая вязкость воздуха в м2/сек.

Для всех случаев, когда при движении пылинки Re <= l, сопротивление воздуха движущемуся в нем шару изменяется по закону Стокса. В этом промежутке значений, когда Re <= l, коэффициент сопротивления выражается величиной

k = 24 (6)

Re

или

k = 24

vd

Подставляя значение k в формулу (1) получим

S= 24l nd2 v2 p1= 3nvdp1l

dv 4 2

Отсюда видно, что при Re <= l сопротивление движению пылинки пропорционально скорости в первой степени и обтекание пылинки потоком соответствует ламинарному режиму.

Если l < Re< 103, то коэффициент сопротивления выражается величиной

(7)

В этом случае

S = 3nvdp1 l1 + 4l 1/3 * nd 2 * v2 _p1

v 1/3 d 1/3 4 2

или

S = 3nvdp1 l +1 nd 5/3 v 5/3 p1l 1/3 (8)

2

Таким образом, мы видим, что с увеличением числа Re, т. е. с увеличением скорости, сопротивление воздушной среды начинает зависеть от скорости v 5/3, т. е. постепенно приближается к квадратичной зависимости.

В пределах1*103 < Re < 2,5*105 наблюдается квадратичная зависимость сопротивления от скорости и обтекание пылинки соответствует турбулентному режиму.

Движение пылинки в пространстве между внутренним и наружным цилиндрами циклона вообще происходит при малых числах Re, однако, не зная размеров циклона, нельзя заранее определить и число Re; по этому при расчете циклона сначала следует задаться характером обтекания пылинок, рассчитать циклон, а затем проверить.

Допустим предварительно, что Re <= 1, тогда, подставляя в формулу(5) значение k из формулы (6)

4 dQ2xp2 = 24l p1v2 = 24l vp1

3 vd d

Откуда

v = dx = d2Q2p2 x

dt 1 8lp1

или

dt = 18lp1 dx

d2Q2p2 x

Интегрируя в пределах переменного от R1 до R2 получим

t = 18l p1 ln R2

d2Q2p2 R1

Отношение плотностей можно заменить отношением объемных весов воздуха y1 /y2 , тогда получим

t = 18l y1 ln R2 (9)

d2Q2y2 R1

При расчете циклонов сначала принимают скорость в выхлопном отверстии циклона и по расходу пыльного воздуха определяют R1, а затем, сообразуясь с размером нагнетательной трубы, подходящей тангенциально к циклону, определяют R2.

Далее, принимая минимальный диаметр частицы осаждаемой пыли равным d и зная объёмные веса y1 и y2 из уравнения (9), определяют время прохождения в циклоне самой невыгодно расположенной частицы пыли, т.е. той частицы, которая в момент поступления пыльного воздуха в циклоне находилась вблизи его внутренней стенки; затем вычисляется путь частицы, число витков воздуха в циклоне и высота цилиндрической части циклона.