Контрольная работа по теме «Расчет вытяжного зонта»

Определить необходимую мощность электродвигателя вентилятора, обеспечивающего эффективную работу вытяжного зонта, установленного над заданным источником пылегазовыделения.

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомиться с методикой.

2. Выбрать и записать в отчет исходные данные варианта.

3. Определить габаритные размеры вытяжного зонта.

4. Определить среднюю скорость в плоскости приемного сечения зонта и сравнить ее с рекомендованной.

5. Определить эффективную работу вытяжного зонта и мощность электродвигателя. Начертить схему требуемого вытяжного зонта.

Вариант 7

Дано:

t_ист=526

t_в=26

D = 1,2 м

Br

H = 0,8 м

0,5 м/с

Р = 280 КПа

Решение:

Эффективность работы вытяжного зонта зависит от количества выделяемого воздуха L и скорости w отсасывания смеси газов и тонкодисперсной пыли, а также от расстояния зонта от теплогазовыделяющей поверхности Н и угла раскрытия зонта α (обычно α<60°). Экспериментально определено, что оптимальная высота установки рабочего сечения зонта от источника должна быть (0,2…0,4)D_экв (D_экв = 1,13 - эквивалентный диаметр источника выделений, м²; F_ист – площадь поверхности источника выделений, м²). При установке вытяжных зонтов на высоте (0,4…0,8)D_экв необходимо в расчетную формулу (1) вводить коэффициент, характеризующий подвижность воздуха помещения. Из практических данных F_ист=1,2 м, D_экв = 1,13*=1,24

Исходя из практических данных габаритные размеры зонта (длина и ширина) принимаются на 0,2 м больше размеров источника вредных выделений.

Габаритные размеры = 1,2 + 0,2= 1,4 м

Эффективная работа L (м³/ч) вытяжного зонта обеспечивается при расходе удаляемого воздуха от теплогазоисточника:

L = (43*Н / D_экв + 0,65)Q^1/3D^5/3K_νK_σ , (1)

где K_ν - поправочный коэффициент на подвижность воздуха помещения; K_σ – поправочный коэффициент на наличие газовой составляющей в конвективном потоке; Q – количество конвективной теплоты, теряемой источником теплогазовыделений:

Q = 2,67* F_ист∆t^4/3 (2)

где ∆t – разность температур источника вредных выделений и воздуха рабочего помещения, °С.

∆t = 526 °С – 26 °С =500 °С

Подставляя во 2 формулу Q = 2,67 *1,2* (500)^4/3 = 12715,08

Коэффициент K_ν можно определить по графику в зависимости от скорости движения воздуха в помещении w_п и параметра А:

А = = (3)

Поправочный коэффициент K_ν определяем по графику при _п=0,5м/с K_ν = 2,0

Зная значение коэффициента K_ν = 2,0 можно определить по таблице коэффициент K_σ = 1,27.

L = (43*Н / D_экв + 0,65)Q^1/3D^5/3K_νK_σ = (43* 0,8 / 1,24 + 0,65)*(12715,08)^1/3 * * (1,2)^5/3 *2 *1,27= 2288,96

В зависимости от класса опасности выделяющихся газов должно меняться значение средней скорости в плоскости приемного сечения зонта (м/с), определяемой по формуле:

=L/F_зонт =2288,96/1,2 = 1907,47

Где F_зонт – площадь сечения зонта, F_зонт=АВ=1,2

Вариант 8

Дано:

t_ист=1103

t_в=23

АВ = 0,81,0 м

Sb

H = 0,6 м

0,5 м/с

Р = 380 КПа

Решение:

Эффективность работы вытяжного зонта зависит от количества выделяемого воздуха L и скорости w отсасывания смеси газов и тонкодисперсной пыли, а также от расстояния зонта от теплогазовыделяющей поверхности Н и угла раскрытия зонта α (обычно α<60°). Экспериментально определено, что оптимальная высота установки рабочего сечения зонта от источника должна быть (0,2…0,4)D_экв (D_экв = 1,13 - эквивалентный диаметр источника выделений, м²; F_ист – площадь поверхности источника выделений, м²). При установке вытяжных зонтов на высоте (0,4…0,8)D_экв необходимо в расчетную формулу (1) вводить коэффициент, характеризующий подвижность воздуха помещения. Из практических данных F_ист=0,8 м, D_экв = 1,13*=1,01

Исходя из практических данных габаритные размеры зонта (длина и ширина) принимаются на 0,2 м больше размеров источника вредных выделений.

Габаритные размеры = (0,8+0,2)* (1,0 + 0,2)= 1,2 м

Эффективная работа L (м³/ч) вытяжного зонта обеспечивается при расходе удаляемого воздуха от теплогазоисточника:

L = (43*Н / D_экв + 0,65)Q^1/3D^5/3K_νK_σ , (1)

где K_ν - поправочный коэффициент на подвижность воздуха помещения; K_σ – поправочный коэффициент на наличие газовой составляющей в конвективном потоке; Q – количество конвективной теплоты, теряемой источником теплогазовыделений:

Q = 2,67* F_ист∆t^4/3 (2)

где ∆t – разность температур источника вредных выделений и воздуха рабочего помещения, °С.

∆t = 1103 °С – 23 °С =1080 °С

Подставляя во 2 формулу Q = 2,67 *0,8* (1080)^4/3 = 8779,12

Коэффициент K_ν можно определить по графику в зависимости от скорости движения воздуха в помещении w_п и параметра А:

А = = (3)

Поправочный коэффициент K_ν определяем по графику при _п=0,5м/с K_ν = 2,0

Зная значение коэффициента K_ν = 2,0 можно определить по таблице коэффициент K_σ = 1,27.

L = (43*Н / D_экв + 0,65)Q^1/3D^5/3K_νK_σ = (43* 0,6 / 1,01 + 0,65)*(8779,12)^1/3 * * (0,8)^5/3 *2 *1,27= 689,39

В зависимости от класса опасности выделяющихся газов должно меняться значение средней скорости в плоскости приемного сечения зонта (м/с), определяемой по формуле:

=L/F_зонт =689,39/0,8= 861,73

Где F_зонт – площадь сечения зонта, F_зонт=АВ=0,8

Вариант 9

Дано:

t_ист=693

t_в=23

АВ = 24 м

Al

H = 0, 5 м

0,4 м/с

Р = 420 КПа

Решение:

Эффективность работы вытяжного зонта зависит от количества выделяемого воздуха L и скорости w отсасывания смеси газов и тонкодисперсной пыли, а также от расстояния зонта от теплогазовыделяющей поверхности Н и угла раскрытия зонта α (обычно α<60°). Экспериментально определено, что оптимальная высота установки рабочего сечения зонта от источника должна быть (0,2…0,4)D_экв (D_экв = 1,13 - эквивалентный диаметр источника выделений, м²; F_ист – площадь поверхности источника выделений, м²). При установке вытяжных зонтов на высоте (0,4…0,8)D_экв необходимо в расчетную формулу (1) вводить коэффициент, характеризующий подвижность воздуха помещения. Из практических данных F_ист=8 м, D_экв = 1,13*=3,196

Исходя из практических данных габаритные размеры зонта (длина и ширина) принимаются на 0,2 м больше размеров источника вредных выделений.

Габаритные размеры = (2+0,2)* (4 + 0,2)= 9,24 м

Эффективная работа L (м³/ч) вытяжного зонта обеспечивается при расходе удаляемого воздуха от теплогазоисточника:

L = (43*Н / D_экв + 0,65)Q^1/3D^5/3K_νK_σ , (1)

где K_ν - поправочный коэффициент на подвижность воздуха помещения; K_σ – поправочный коэффициент на наличие газовой составляющей в конвективном потоке; Q – количество конвективной теплоты, теряемой источником теплогазовыделений:

Q = 2,67* F_ист∆t^4/3 (2)

где ∆t – разность температур источника вредных выделений и воздуха рабочего помещения, °С.

∆t = 693 °С – 23 °С =670 °С

Подставляя во 2 формулу Q = 2,67 *8* (670)^4/3 = 125227,87

Коэффициент K_ν можно определить по графику в зависимости от скорости движения воздуха в помещении w_п и параметра А:

А = = (3)

Поправочный коэффициент K_ν определяем по графику при _п=0,4м/с K_ν = 1,5

Зная значение коэффициента K_ν = 1,5 можно определить по таблице коэффициент K_σ = 1,23.

L = (43*Н / D_экв + 0,65)Q^1/3D^5/3K_νK_σ = (43* 0,5 / 3,196 + 0,65)*(125227,87)^1/3 * * (8)^5/3 *1,5 *1,23= 21790,67

В зависимости от класса опасности выделяющихся газов должно меняться значение средней скорости в плоскости приемного сечения зонта (м/с), определяемой по формуле:

=L/F_зонт =21790,67/8= 2723,8 м/с

Где F_зонт – площадь сечения зонта, F_зонт=АВ=8 м²

Вариант 10

Дано:

t_ист=1453

t_в=23

АВ = 0,60,8 м

SiO₂

H = 0, 3 м

0,5 м/с

Р = 480 КПа

Решение:

Эффективность работы вытяжного зонта зависит от количества выделяемого воздуха L и скорости w отсасывания смеси газов и тонкодисперсной пыли, а также от расстояния зонта от теплогазовыделяющей поверхности Н и угла раскрытия зонта α (обычно α<60°). Экспериментально определено, что оптимальная высота установки рабочего сечения зонта от источника должна быть (0,2…0,4)D_экв (D_экв = 1,13 - эквивалентный диаметр источника выделений, м²; F_ист – площадь поверхности источника выделений, м²). При установке вытяжных зонтов на высоте (0,4…0,8)D_экв необходимо в расчетную формулу (1) вводить коэффициент, характеризующий подвижность воздуха помещения. Из практических данных F_ист=0,6*0,8= 0,48 м, D_экв = 1,13*=0,78 м²

Исходя из практических данных габаритные размеры зонта (длина и ширина) принимаются на 0,2 м больше размеров источника вредных выделений.

Габаритные размеры = (0,6+0,2)* (0,8 + 0,2)= 0,8 м

Эффективная работа L (м³/ч) вытяжного зонта обеспечивается при расходе удаляемого воздуха от теплогазоисточника:

L = (43*Н / D_экв + 0,65)Q^1/3D^5/3K_νK_σ , (1)

где K_ν - поправочный коэффициент на подвижность воздуха помещения; K_σ – поправочный коэффициент на наличие газовой составляющей в конвективном потоке; Q – количество конвективной теплоты, теряемой источником теплогазовыделений:

Q = 2,67* F_ист∆t^4/3 (2)

где ∆t – разность температур источника вредных выделений и воздуха рабочего помещения, °С.

∆t = 1453°С – 23 °С =1430 °С

Подставляя во 2 формулу Q = 2,67 *0,48* (1430)^4/3 = 20647,49

Коэффициент K_ν можно определить по графику в зависимости от скорости движения воздуха в помещении w_п и параметра А:

А = = (3)

Поправочный коэффициент K_ν определяем по графику при _п=0,5м/с K_ν = 2

Зная значение коэффициента K_ν = 2 можно определить по таблице коэффициент K_σ = 1,27.

L = (43*Н / D_экв + 0,65)Q^1/3D^5/3K_νK_σ = (43* 0,3 / 0,78 + 0,65)*(20647,49)^1/3 * * (0,48)^5/3 *2 *1,27= 352,46

В зависимости от класса опасности выделяющихся газов должно меняться значение средней скорости в плоскости приемного сечения зонта (м/с), определяемой по формуле:

=L/F_зонт =352,46/0,48= 734,3 м/с

Где F_зонт – площадь сечения зонта, F_зонт=АВ=8 м²