Вытяжные шкафы

План

Лекция №27. Расчет местных отсосов различного типа

 

 

27.1. Вытяжные шкафы.

27.2. Боковые отсосы.

27.3. Бортовые отсосы

27.4. Расчет бортовых отсосов.

27.5. Кольцевые отсосы.

 

 

Вытяжные шкафы представляют собой укрытия с рабочим проемом для наблюдения за технологическим процессом и для его проведения.

Вредные выделения вместе с воздухом могут удаляться из него естественной или механической вытяжкой. Для предотвращения выбивания вредных выделений из шкафа уровень нулевых давлений (нейтральная линия) в нем должен располагаться не ниже верхней кромки проема (рис.IХ.7).

 

 

Рис.IХ. 7. Вытяжной шкаф с естественной вытяжкой.

1 - уровень нулевых давлений; 2 - эпюра распределения.

Для вытяжки из шкафа избытков тепла или других вредных выделений естественным путем необходимо наличие подъемной силы за счет разности температур Т₂ - Т₁ .

Кроме того, удаляемый поток должен иметь достаточный запас энергии для преодоления аэродинамического сопротивления на пути от входа в шкаф до места выброса в атмосферу.

Различают шкафы (рис.IХ 8) с верхним (а), нижним (б) и комбинированным (в) удалением воздуха через компактные или щелевые воздухоприемные отверстия.

 

 

а) б) в)

Рис.IХ. 8. Укрытия шкафного типа.

Шкафы с верхним отсосом применяются для улавливания восходящего потока (например теплового), обладающего значительной подъемной силой.

Шкафы с нижним отсосом применяются в случае выделения пыли и тяжелых газов без повышения температуры в шкафу.

Шкафы с комбинированным отсосом могут применяться при совместном выделении разнородных вредностей, например тепла и тяжелых газов или пыли.

Расход воздуха, удаляемого от шкафного укрытия при отсутствии в нем источника тепловыделений, определяют по формуле (4.2), при этом скорость всасывания принимается в пределах от 0,3 до 1,5 м/с, в зависимости от операции, выполняемой в укрытии.

При наличии в укрытии источника тепловыделений расход воздуха проверяется по формуле

, (27.1)

 

где, Н и F — высота, м, и площадь рабочего проема, м²; Q — тепловыделения в укрытии, идущее на нагревание воздуха в нем, Вт (принимается равным 50-70 % полной теплопроизводительности источника).

В расчет принимают большее значение L_отс.

Если величину открывания рабочего проема установить невозможно, то расход определяют по условным площадям проемов, принимаемых 0,2 м² на 1м длины вытяжного шкафа и скоростям:

ПДК > 10 мг/м³ = 0,5 м/с; ПДК = 0,1-10мг/м³ = 0,7 м/с;

ПДК < 0,1 мг/м³ = 1 м/с; при работе, связанной с выделением аэрозолей = 1,2-1,5 м/с.

Из нижней зоны следует отсасывать, как правило, 2/3 общего расхода воздуха, из верхней — 1/3.

Аэродинамический расчет вытяжных шкафов состоит в определении потерь давления, сечений втяжной трубы при удалении воздуха.

27.2. Боковые отсосы

 

Боковые отсосы (рис.IХ. 9) используют в тех случаях, когда устройство зонтов невозможно из-за технологических ограничений или же нецелесообразно из-за большого расхода удаляемого воздуха. Они находят широкое применение на горячих процессах, например при выбивке опок, когда конвективная струя увлекает выделяющиеся газы, пары и высокодисперсную пыль и разносит их по помещению. В этих случаях для улавливания вредностей приходится улавливать конвективную струю. При выборе схемы отсоса предпочтение следует отдавать отсосам с меньшим углом несоосности , как наиболее экономичным по расходу удаляемого воздуха. Всасывающее отверстие выполняется прямоугольным. Длина его А равна длине (диаметру) источника, а высота В = (0,5-1)(х_о + в/2). Наличие по периметру всасывающего отверстия ограничивающей плоскости (или широкого фланца), улучшает условия работы отсоса. Если ширина фланца h_ф < B, то его влияние можно не учитывать.

 

Рис. IХ. 9. Боковые отсосы.

а) отсос в стенке или с широким фланцем; б) отсос без фланцев;

в) отсос с экраном; г) наклонный отсос.

Расход воздуха определяется по формуле (25.1), значение коэффициента К_П для различных конструктивных схем отсосов вычисляются по формулам:

— отсос в стенке или с широким фланцем (см. рис. IХ.9, а)

) , (27.2)

 

где ; D и d — диаметры (эквивалентные) отсоса и источника, м; s — параметр, имеющий размерность длины и вычисляемый по формуле:

; (27.3)

— отсос без фланца (см. рис II.9, б)

; (27.4)

 

— отсос с экраном (см. рис II.9, в)

; (27.5)

— наклонный отсос (см. рис ll.9, г)

; (27.6)

Угол измеряется в радианах. Для отсосов круглой формы следует считать, что В/А = 1. Если наклонный отсос имеет фланец шириной более 0,5В, то значение К_П ,вычисленное по формуле (27.6) следует уменьшить в 1,6 раза.

Для всех конструктивных схем боковых отсосов характерный расход L_o и К_в, входящие в уравнение (25.1), рассчитываются по формулам:

, (27.7)

. (27.8)

При производстве сварочных работ и при других технологических процессах применяются наклонные боковые отсосы в виде панелей равномерного всасывания. При сварке электродами с качественным покрытием расход воздуха на 1м² габаритного сечение панели составляет 3300м³/ч при расположении панели у стен и 5000-7000м³/ч при расположении вдали от стены.