Аспирационная установка

     Введение 

     Современные технологические процессы связаны  с перемещением и механической обработкой сыпучих продуктов, которые сопровождаются большим выделением пыли в окружающую среду. Поэтому важнейшей задачей вентиляционных установок является поддержание чистоты воздуха и создание комфортных условий труда в рабочих помещениях. Запыленность воздуха в них по санитарным нормам не должна превышать 2—6 мг/м³. Эту задачу можно выполнить, если устранить выделения пыли в воздух рабочих помещений посредством аспирации оборудования, т. е., используя отсос воздуха от корпусов оборудования, герметизирующих кожухов, где образуется пыль.

     В выполнении решений о повышении  благосостояния трудящихся на основе улучшения условий труда важная роль принадлежит вентиляционной технике. От ее совершенства зависит здоровье людей, улучшение условий их труда, повышение производительности и эффективности производства, а также охрана воздушного бассейна от загрязнений, предотвращение пылевых взрывов.

     Уменьшение  выбросов пыли в атмосферу благодаря использованию в аспирационных установках высокоэффективных пылеуловителей не только защищает окружающую среду, но и дает экономию ценных пищевых и кормовых продуктов, из которых состоит пыль.

     При аспирации создается разрежение внутри герметизирующих кожухов и оборудования, что позволяет устранить выделение пыли в помещение. Комфортные условия труда можно создать, применяя кондиционирование воздуха.

     Вентиляционные   установки   имеют   очень   важное   значение   для поддержания чистоты окружающего нас атмосферного воздуха. По новым санитарным нормам допустимые концентрации пыли при выбросе в атмосферу 

     

     

не устанавливают, но концентрация пыли в воздухе на территории, прилегающей к предприятию населенного пункта, не должна превышать 0,5 мг/м³.

     На  современных промышленных предприятиях различных отраслей вентиляционные и аспирационные установки применяют широко. Достигнут высокий технический уровень этих установок.

     Степень совершенства аспирационных установок сильно зависит от уровня их проектирования. Это процесс творческий, базирующийся на теоретических знаниях, опыте, технической зрелости и творческой способности инженера-проектировщика.

 

      1. Проектная  часть

     1.1 Выявление оборудования, подлежащего  аспирации 

     Исходя  из чертежей общего вида шелушильного отделения крупозавода выявляем оборудование, подлежащее аспирации: станки шелушильные двухдековые 2ДШС-3А (14,15,16,17,18).

     Расходы воздуха на аспирацию оборудования и потери давления принимаем по нормам ОАО «ЦНИИпромзернопроект» из приложения 8.[1, с. 213].

     Таблица 1 – Аспирируемое оборудование шелушильного цеха 

     1.2 Расчет кратности воздухообмена и обоснование выбора типа проектируемой сети 

     Рассчитываем по формуле, какой будет кратность воздухообмена в цехе [1, с. 133]:

      ;                                                       (1)

 

      где Q_общ – общий расход воздуха, м³/ч; принимаем его из  таблицы 1;

     V_п – внутренний объем рабочего помещения цеха, м³.

      ;                                                    (2)

     где a – длина, м;

     b – ширина, м;

     h – высота этажей рабочих помещений цеха, м.

     

м³.

     

обмен/час.

     Выбираем  тип сети с выбросом очищенного воздуха в атмосферу и рециркуляцией, так как кратность воздухообмена больше 1.

     Определяем  количество выбрасываемого воздуха  в атмосферу:

     

,

     где i_н – нормированная кратность воздухообмена .[1, с. 133],

     

 м³/ч;

     Определяем  количество рециркулируемого воздуха:

     

,

     

 м³/ч; 

     1.3 Компоновка аспирационных сетей 

     Аспирационные сети компонуем по пространственному, технологическому, температурному принципам, принципу эксплуатационной надежности и принципу одновременности работы.

     По  пространственному принципу объединяем в одну сеть близко расположенное  оборудование и отдаем предпочтение вертикальным воздуховодам при объединении оборудования, поскольку это делает сети более экономичными и эксплуатационно надежными.

     

     По  принципу одновременности работы объединяем в одну сеть оборудование, работающее в одно и то же время. Объединяем станки шелушильные двухдековые   2ДШС-3А.

     По  температурному принципу не допускаем объединения в одну сеть оборудования, имеющего разную температуру воздуха, так как при смешивании теплого и холодного воздуха возможны конденсация водяных паров и налипание пыли на стенки воздуховода. Температура нашего оборудования равна температуре помещения, тоесть 20-22°С.

     По  технологическому принципу, учитывающему однородность оборудования и равнозначность пыли, объединяем в одну сеть оборудование, в котором пыль одинакова или близка по качеству. Это станки двухдековые шелушильные 2ДШС-3А.

     Вычерчиваем общий вид аспирационной установки  – КП 260601.09.001 ВО 

     1.4 Расчет и подбор пылеуловителя 

     По  расходу воздуха в пылеуловителе, который по сравнению с полезным расходом  учитывает 5%-ный подсос воздуха в воздуховодах, подбираем циклон.

     Определяем  общий расход воздуха с учетом подсоса воздуха:

      ,                                                 (3)

     

 м³/ч.

     Выбираем  циклон с соответствующим объемным расходом воздуха    [1, с. 94] 4УЦ-550 (Q=2720-3800 м³/ч). Этот циклон также подходит нам по рекомендуемой скорости на входе V=10-12м/с. 

     1.5 Определение сопротивления пылеуловителя 

     Определяем  сопротивление циклона по формуле 137 [1, с. 88]:

      ,                                                 (4)

     

     где – коэффициенты сопротивления циклона равен 20D (D=0,55м) [1, с. 87],

     D – наружный диаметр циклона,

       – плотность воздуха,

      – входная скорость воздуха;

     

Па. 

     1.6 Предварительный подбор вентилятора к сети 

     Определяем расход воздуха в сети, перемещаемого вентилятором:

      ;                                               (5)

     где Q_п.сети – полезный расход воздуха в сети, м³/ч;

     Q_подс – подсосы воздуха в сети, зависят от типа сети и подобранного пылеуловителя.

     Определяем  подсосы воздуха в сети:

      ;                                            (6)

     где Q₁ – подсос воздуха в воздуховодах, м³/ч; принимают его ориентировочно равным 5% полезного расхода Q_п.сети;

     Q₂ – подсос в циклонах, принимают равным 150 м³/ч;

     Q₃ – подсос воздуха через клапаны воздуховода, который принимают равным 100 м³/ч на каждый клапан.

     

м³/ч;

     

м³/ч;

     

м³/ч;

     

м³/ч;

     

м³/ч.

     Ориентировочное давление вентилятора принимаем  равным 1800...2000 Па.

     По  найденному расходу воздуха и  ориентировочному давлению вентилятора по аэродинамическим характеристикам [3, с. 39] предварительно подбираем вентилятор с максимальным КПД.

     Выбираем  вентилятор ВЦП-5 с КПД и п=1900 ^об/_мин. Размеры всасывающего ( ) и выхлопного ( ) отверстий находим из таблицы 1-20 [3, с. 41]. 

     1.7 Проектирование трассы воздуховодов 

     До  начала проектирования трассы воздуховодов на чертежах общего вида цеха вычерчиваем  аспирируемое оборудование с их привязкой к главным осям.

     Затем вычерчиваем трассу воздуховодов в осях, а после выбора оптимального варианта окончательно вычерчиваем ее в масштабе 1: 50.

     При вычерчивании воздуховодов их диаметры (мм) рассчитываем предварительно по формуле[1, с. 138]:

      ;                                                       (7)

     где – расход воздуха, м³/ч, находим его сложением расходов аспирируемых машин, объединяемых тройниками;

       — скорость воздуха, м/с.

     При вычерчивании трассы воздуховодов руководствуемся указаниями по ее проектированию [1, с. 138-139].

     Воздуховоды проводим по кратчайшему пути с наименьшим числом отводов, параллельно и перпендикулярно стенам и балкам, избегая косых длинных воздуховодов, которые нарушают симметрию и ухудшают промышленную эстетику;

     

     Вначале объединяем между собой тройниками воздуховоды наиболее удаленных от вентилятора машин с малыми расходами воздуха и малыми сопротивлениями, а затем подсоединяем их к машинам с повышенными