Карта сайта Контакты Главная
Сегодня:
















Скрыть рекламный блок
 » » Проектирование и расчет системы вентиляции кондитерского цеха


Проектирование и расчет системы вентиляции кондитерского цехаДанная курсовая работа содержит 35 страниц печатного текста, где представлен расчет системы вентиляции и два листа формата А1 с чертежами плана кондитерского цеха и вентилятора.

1 Анализ существующих методов и систем вентиляции 5.

2 Теоретическое обоснование выбора вентиляционных систем на данном предприятии .12.

3 Расчет основных параметров . .. .15.

3.1 Определение необходимого воздухообмена 17.

3.2 Выбор вентилятора для данного производства по заданным параметрам .19.

3.3 Порядок расчета ..21.

Список использованных источников ..35.

Вентиляцией называется комплекс взаимосвязанных устройств и процессов для создания требуемого воздухообмена в производственных помещениях. Основное назначение вентиляции - удаление из рабочей зоны загрязненного или перегретого воздуха и подача чистого воздуха, в результате чего в рабочей зоне создаются необходимые благоприятные условия воздушной среды. Одна из главных задач, возникающих при устройстве вентиляции, - определение воздухообмена, т. е. количество вентиляционного воздуха, требуемого для обеспечения оптимального санитарно-гигиенического уровня воздушной среды помещений.

В зависимости от способа перемещения воздуха в производственных помещениях вентиляция делится на естественную и искусственную (механическую) и комбинированную. По принципу действия: вытяжная, приточная и приточно -вытяжная.

Применение вентиляции должно быть обосновано расчетами, при которых учитываются температура (избыточное тепловыделение), влажность воздуха, концентрация вредных веществ. Если в помещении нет вредных выделений, то вентиляция должна обеспечивать воздухообмен не менее 30 м 3 /ч на каждого работающего (для помещений с объемом до 20 м 3 на одного работающего). При концентрации вредных веществ, превышающих ПДК, необходимый воздухообмен определяют исходя из условий их разбавления до ПДК, а при наличии тепловыделений - из условий поддержания допустимой температуры в области рабочей зоны.[3.

Санитарно-гигиенические требования, предъявляемые к системе вентиляции.

- объем вытяжки должен быть меньше объема приточного воздуха (10- 15.

- отсутствие переохлаждения и перегрева работающих.

- работа вентиляционной системы должна осуществляться в пределах установленных норм (уровень шума, вибрации, пожаро- и взрывобезопасность.

- простата и надежность эксплуатации.

1 Анализ существующих методов и систем вентиляции.

Вентиляционная система бавает следующих видов.

- канальная и бесканальная вентиляция.

1.1 Естественная вентиляция.

Перемещение воздуха в системах естественной вентиляции происходит.

- вследствие разности температур наружного и воздуха в помещении.

- от разности давлений "воздушного столба" между нижним уровнем (помещением) и верхним уровнем (вытяжным устройством, установленным на кровле здания.

в результате воздействия так называемого ветрового давления.

В помещениях с большими избытками тепла воздух всегда теплее наружного. Более тяжелый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет из него менее плотный теплый воздух.

При этом в замкнутом пространстве помещения возникает циркуляция воздуха, вызываемая источником тепла, подобная той, которую вызывает вентилятор.

В системах естественной вентиляции, в которых перемещение воздуха создается за счет разности давлений воздушного столба, минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через дефлектор должен быть не менее 3 м. При этом рекомендуемая длина горизонтальных участков воздуховодов не должна быть более 3 м, а скорость воздуха в воздуховодах - не превышать 1 м/с.

Воздействие ветрового давления выражается в том, что на наветренных (обращенных к ветру) сторонах здания образуется повышенное, а на подветренных сторонах, а иногда и на кровле, - пониженное давление (разрежение.

Если в ограждениях здания имеются проемы, то с наветренной стороны атмосферный воздух поступает в помещение, а с заветренной - выходит из него, причем скорость движения воздуха в проемах зависит от скорости ветра, обдувающего здание, и соответственно от величин возникающих разностей давлений.

Системы естественной вентиляции просты и не требуют сложного дорогостоящего оборудования и расхода электрической энергии. Однако зависимость эффективности этих систем от переменных факторов (температуры воздуха, направления и скорости ветра), а также небольшое располагаемое давление не позволяют решать с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции.

1.2 Механическая вентиляция.

В механических системах используются оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика), позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния.

Аппараты искусственной вентиляции могут подавать и удалять воздух в требуемых количествах из локальных зон помещения независимо от изменяющихся условий окружающей среды. Но затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими.

По способу подачи воздуха и его удаления из помещения вентиляционные системы делятся на приточные, вытяжные или приточно-вытяжные.

Выбор необходимой системы зависит от назначения, объёма и конкретных особенностей помещения (наличия и характера источника загрязнений, количества людей, планировки и т.д.

1.3 Приточная вентиляция.

Приточная вентиляция предназначена для подачи воздуха в помещение. Свежий воздух подаётся, как правило, после предварительной подготовки, которая может включать очистку, подогрев, охлаждение и увлажнение.

Приточная вентиляция может размещаться в одном корпусе или набираться из отдельных элементов: вентиляторов, фильтров, калориферов, охладителей, клапанов, необходимым элементом является система воздуховодов и распределителей воздуха (решёток, диффузоров и др.

Производительность приточных установок может изменяться от нескольких десятков (мини-приточки) до нескольких десятков тысяч (центральные приточные установки) кубических метров воздуха в час.

Нагревающий элемент (калорифер) обеспечивает в зимнее время подогрев свежего воздуха до температуры подачи в помещение (от 18-20 градусов до 27-29 градусов.

Управление приточной вентиляцией.

Для вентиляции квартир и небольших офисов сегодня активно используются небольшие вентиляционные системы: сеть воздуховодов с приточной установкой. Управлять современным оборудованием удобно и просто. При помощи выносного пульта управления можно осуществить пятиступенчатую регулировку подачи воздуха, в зимнее время плавно регулировать температуру от 5 до 28 градусов. Кроме того, некоторые приборы имеют таймер, осуществляющий включение установки в определённый день недели или время суток.

Предусмотрена также возможность подключения внешнего вытяжного вентилятора. Автоматика обеспечит синхронное включение и выключение приточного и вытяжного вентилятора. На случай аварии управление оснащено системой защиты. Агрегат надёжно защищён от перегрева. В обмотку электродвигателя встроена тепловая защита. При срабатывании она останавливает вентилятор, сигнализируя аварийной лампой. Нагревательные элементы калорифера оборудованы термостатами, предохраняющими от перегрева и пожара.

Также система приточная вентиляция может дополнительно укомплектовываться дифференциальным манометром, предназначенным для измерения перепада динамического давления в воздушном давлении на участке воздушного фильтра, и отсечным клапаном, монтируемым на приточном участке воздуховодов. При остановке работы агрегата заслонка при помощи привода автоматически блокирует поступление наружного холодного воздуха в помещение.

1.4 Вытяжная вентиляция.

Вытяжная вентиляция предназначена для удаления загрязнённого воздуха. Искусственная вытяжная вентиляция, как правило, проще приточной и может состоять из одного вытяжного вентилятора или даже искусственной вытяжки, если объём помещения не велик.

Однако при работе одновременно на несколько помещений или на помещение сложной планировки требуется организация заборной сети воздуховодов, по которым воздух при помощи вентилятора будет удаляться наружу.

Наиболее частый и эффективный вариант устройства вентиляционной системы, при которой воздух в помещение подаётся приточной системой, а удаляется вытяжной. Обе системы работают одновременно. При этом их производительность должна быть одинаковой, чтобы исключить разницу воздушного давления внутри и снаружи помещения, приводящей к эффекту "хлопающих дверей". Приточно-вытяжные системы аналогично приточным могут разрабатываться как на базе вентиляционных установок, так и состоять из отдельных элементов.

Борьбу с вредными веществами, содержащимися в воздухе помещений, обычно ведут при помощи местной или общеобменной вентиляции.

1.5 Общеобменная вентиляция.

Если выделяющиеся в помещении тепло, влага, газы, пыль, запахи или пары жидкостей поступают непосредственно в воздух всего помещения, то устанавливают общеобменную вентиляцию.

Общеобменные системы вентиляции - как приточные, так и вытяжные, предназначены для осуществления вентиляции в помещении в целом или в значительной его части.

Общеобменные вытяжные системы относительно равномерно удаляют воздух из всего обслуживаемого помещения, а общеобменные приточные системы подают воздух и распределяют его по всему объему вентилируемого помещения.

В этом случае рассчитывается объём вытяжного воздуха таким образом, чтобы после его замещения приточным загрязнение воздуха упало бы до величин предельно допустимой концентрации (ПДК.

Обычно из помещения извлекается такое же количество воздуха, какое в него и подаётся. Однако бывают случаи, когда общий приток воздуха не равен вытяжке. Так, например, из помещений, в которых выделяются пахучие вещества или ядовитые газы, извлекается больше воздуха, чем подаётся через приточную систему, для того, чтобы вредные газы и запахи не распространялись по всему зданию. Недостающий объём воздуха подкачивается через открытые проёмы наружных ограждений или из соседних помещений с более чистым воздухом.

Общеобменная приточная вентиляция.

Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных санитарно-гигиенических норм и свободного дыхания человека в рабочей зоне.

При отрицательном тепловом балансе, т. е. при недостатке тепла, общеобменную приточную вентиляцию устраивают с механическим побуждением и с подогревом всего объема приточного воздуха. Как правило, перед подачей воздух очищают от пыли.

При поступлении вредных выделений в воздух цеха количество приточного воздуха должно полностью компенсировать общеобменную и местную вытяжную вентиляцию.

Общеобменная вытяжная вентиляция.

Простейшим типом общеобменной вытяжной вентиляции является отдельный вентилятор (обычно осевого типа) с электродвигателем на одной оси, расположенный в окне или в отверстии стены. Такая установка удаляет воздух из ближайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен.

В некоторых случаях установка имеет протяженный вытяжной воздуховод. Если длина вытяжного воздуховода превышает 30-40 м и соответственно потери давления в сети составляют более 30-40 кг/кв.м, то вместо осевого вентилятора устанавливается вентилятор центробежного типа.

Когда вредными выделениями в цехе являются тяжелые газы или пыль и нет тепловыделений от оборудования, вытяжные воздуховоды прокладывают по полу цеха или выполняют в виде подпольных каналов.

В промышленных зданиях, где имеются разнородные вредные выделения (теплота, влага, газы, пары, пыль и т. п.) и их поступление в помещение происходит в различных условиях (сосредоточенно, рассредоточено, на различных уровнях и т. п.), часто невозможно обойтись какой-либо одной системой, например, местной или общеобменной.

В таких помещениях для удаления вредных выделений, которые не могут быть локализованы и поступают в воздух помещения, применяют общеобменные вытяжные системы.

В определенных случаях в производственных помещениях, наряду с механическими системами вентиляции, используют системы с естественным побуждением, например, системы аэрации.

1.7 Местная вентиляция.

Местная (локализующая) вентиляция работает по несколько иному принципу: все вредные вещества удаляются из помещения непосредственно в том месте, где они образуются.

Зачастую проблему вентиляции помещения решают с помощью комбинированной системы. В состав комбинированной системы входят как общеобменная вентиляция, так и местные вытяжные системы.

Местная приточная вентиляция.

К местной приточной вентиляции относятся воздушные души (сосредоточенный приток воздуха с повышенной скоростью). Они должны подавать чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижать в их зоне температуру окружающего воздуха и обдувать рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению.

К местной приточной вентиляции относятся воздушные оазисы - участки помещений, отгороженные от остального помещения передвижными перегородками высотой 2-2,5 м, в которые нагнетается воздух с пониженной температурой.

Местную приточную вентиляцию применяют также в виде воздушных завес (у ворот, печей и пр.), которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха. Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная. В производственных помещениях при выделении вредностей (газов, влаги, теплоты и т. п.) обычно применяют смешанную систему вентиляции - общую для устранения вредностей во всем объеме помещения и местную (местные отсосы и приток) для обслуживания рабочих мест.

Местная вытяжная вентиляция.

Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделений вредностей в помещении локализованы и можно не допустить их распространение по всему помещению.

Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и частично выделяющегося от оборудования тепла. Для удаления вредностей применяют местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зонты, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков и др.). Основные требования, которым они должны удовлетворять.

- Место образования вредных выделений по возможности должно быть полностью укрыто.

- Конструкция местного отсоса должна быть такой, чтобы отсос не мешал нормальной работе и не снижал производительность труда.

- Вредные выделения необходимо удалять от места их образования в направлении их естественного движения (горячие газы и пары надо удалять вверх, холодные тяжелые газы и пыль - вниз.

- Конструкции местных отсосов условно делят на три группы.

- Полуоткрытые отсосы (вытяжные шкафы, зонты). Объемы воздуха определяются расчетом.

- Открытого типа (бортовые отсосы). Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха.

При устройстве местной вытяжной вентиляции для улавливания пылевыделений удаляемый из цеха воздух, перед выбросом его в атмосферу, должен быть предварительно очищен от пыли. Наиболее сложными вытяжными системами являются такие, в которых.

предусматривают очень высокую степень очистки воздуха от пыли с установкой последовательно двух или даже трех пылеуловителей (фильтров.

Местные вытяжные системы, как правило, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при небольшом объеме удаляемого воздуха.

Однако местные системы не могут решить всех задач, стоящих перед вентиляцией. Не все вредные выделения могут быть локализованы этими системами. Например, когда вредные выделения, рассредоточены на значительной площади или в объеме; подача воздуха в отдельные зоны помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды, тоже самое, если работа производится на всей площади помещения или ее характер связан с перемещением и т. д.

1.8 Канальная и бесканальная вентиляция.

Системы вентиляции имеют разветвлённую сеть воздуховодов для перемещения воздуха (канальные системы) либо каналы (воздуховоды) могут отсутствовать, например, при установке вентилятора в стене, в перекрытии, при естественной вентиляции.

2 Теоретическое обоснование выбора вентиляционных систем на данном предприятии.

Кондитерское производство можно отнести к высокомеханизированной и автоматизированной отрасли пищевой промышленности, поскольку на поточно-механизированных линиях производится до 10 000 изделий в минуту.

В кондитерской промышленности используются механизированные поточные линии непрерывного производства массовых сортов карамели, глазированных конфет, шоколадных масс, пастиломармеладных и мучных кондитерских изделий, новые механизированные агрегаты.

Начиная с приема сырья и до выпуска готовой продукции, применяется сложное, высокоточное и разнообразное оборудование, не имеющее аналогов в других перерабатывающих отраслях агропромышленного комплекса.

Благодаря внедрению механизированных поточных линий, вы сокопроизводительных агрегатов и рецептурно-смесительных комплексов в кондитерской промышленности повысилась эффективность производства: удалось увеличить производительность труда, механизировать ручные процессы, сократить производственные площади, уменьшить потери ценного сырья, исключить использование промежуточной тары, значительно улучшить качество продукции и санитарно-гигиенические условия производства.

При местной вентиляциивсе вредные вещества удаляются из помещения непосредственно в том месте, где они образуются.

Зачастую проблему вентиляции помещения решают с помощью комбинированной системы. В состав комбинированной системы входят как общеобменная вентиляция, так и местные вытяжные системы.

Местная приточная вентиляция.

К местной приточной вентиляции относятся воздушные души (сосредоточенный приток воздуха с повышенной скоростью). Они должны подавать чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижать в их зоне температуру окружающего воздуха и обдувать рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению.

К местной приточной вентиляции относятся воздушные оазисы - участки помещений, отгороженные от остального помещения передвижными перегородками высотой 2-2,5 м, в которые нагнетается воздух с пониженной температурой.

Местную приточную вентиляцию применяют также в виде воздушных завес (у ворот, печей и пр.), которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха. Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная. В производственных помещениях при выделении вредностей (газов, влаги, теплоты и т. п.) обычно применяют смешанную систему вентиляции - общую для устранения вредностей во всем объеме помещения и местную (местные отсосы и приток) для обслуживания рабочих мест.

Местная вытяжная вентиляция.

Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделений вредностей в помещении локализованы и можно не допустить их распространение по всему помещению.

Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и частично выделяющегося от оборудования тепла. Для удаления вредностей применяют местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зонты, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков и др.). Основные требования, которым они должны удовлетворять.

- Место образования вредных выделений по возможности должно быть полностью укрыто.

- Конструкция местного отсоса должна быть такой, чтобы отсос не мешал нормальной работе и не снижал производительность труда.

- Вредные выделения необходимо удалять от места их образования в направлении их естественного движения (горячие газы и пары надо удалять вверх, холодные тяжелые газы и пыль - вниз.

- Конструкции местных отсосов условно делят на три группы.

- Полуоткрытые отсосы (вытяжные шкафы, зонты). Объемы воздуха определяются расчетом.

- Открытого типа (бортовые отсосы). Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха.

При устройстве местной вытяжной вентиляции для улавливания пылевыделений удаляемый из цеха воздух, перед выбросом его в атмосферу, должен быть предварительно очищен от пыли. Наиболее сложными вытяжными системами являются такие, в которых предусматривают очень высокую степень очистки воздуха от пыли с установкой последовательно двух или даже трех пылеуловителей (фильтров.

Местные вытяжные системы, как правило, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при небольшом объеме удаляемого воздуха.

В данном производстве целесообразнее использовать местную вентиляцию.

3 Расчет основных параметров.

Таблица 1 Варианты исходных данных для расчета основных параметров по теме Вентиляция.

Количество воздуха, необходимое для обеспечения требуемых параметров воздушной среды в рабочей зоне, рассчитывают.

для помещений с тепловыделениями - по избыточному количеству явной теплоты.

для помещений с тепло - и влаговыделениями - по избыточному количеству явной теплоты, влаги и скрытой теплоты в рабочей зоне.

для помещений с выделением вредных газов и пыли - по количеству вредностей, поступающих в рабочую зону, исходя из условий снижения их концентраций до предельно допустимых значений.

Для определения требуемого воздухообмена необходимо иметь следующие исходные данные: количество вредных выделений (тепла, влаги, газов и паров) за 1 ч, предельно допустимое количество (ПДК) вредных веществ в 1 м 3 воздуха, подаваемого в помещение.

Воздухообмен, м 3 /ч, при нормальном микроклимате можно определить по формуле.

где n - численность работающих.

L1- расход воздуха на одного работающего, м 3 /ч, не менее 30 при объеме помещения, приходящемся на одного рабочего, менее 20 м 3 ; 20-при 20. 40 м 3 и 40 - в производственных помещениях без световых проемов.

Для помещений, где на одного работающего приходится более 40м 3. и при естественной вентиляции (через открытые форточки, двери и т.п.) воздухообмен не рассчитывают.

Воздухообмен, необходимый для поддержания температуры воздуха в помещении в заданных пределах.

где Q изб избыточное количество тепла, выделяемое всеми источниками внутри помещения кДж/ч.

Cm - удельная массовая теплоёмкость воздуха, равная 0,99 кДж/(кг*К.

Тв нормативное значение температуры воздуха в помещении, К.

Тн.в расчетная температура наружного воздуха для проеюгирования систем вентиляции, К.

рн.в плотность наружного воздуха, 1,29 кг/м 3.

L=69/0,99(303-293)1,29=5,46 м 3 /ч.

Максимальную производительность систем вентиляции большинства зданий, необходимую для удаления избыточного количества выделяемой теплоты, определяют по летнему периоду с учетом теплоты от солнечной радиации.

В случае если фактический воздухообмен не соответствует требованиям, указать мероприятия, которые могут способствовать улучшению условий труда и повысить производительность. [2.

Выбор вентилятора для данного производства по заданным параметрам.

Вентилятором называется устройство, предназначенное для создания избыточного давления воздуха или другого газа (до 15 кПа) при организации воздухообмена, транспортировании аэросмесей по трубопроводам и пр.

Осевым вентилятором называется вентилятор, в котором воздух (или газ) перемещается вдоль оси рабочего колеса, приводимого в движение электродвигателем.

В центробежных вентиляторах перемещение воздуха происходит под воздействием центробежных сил, которые возникают при вращении рабочего колеса. Преобразование кинетической энергии воздуха в потенциальную, то есть повышение давления воздуха при уменьшении скорости, обеспечивается расширяющейся частью корпуса - диффузором.

Вентиляторы соединяются с электродвигателем непосредственно (жесткое соединение, эластичная муфта) или через передачу (клиноременная, механическая регулируемая.

Центробежный вентилятор состоит из спирального кожуха и рабочего колеса с лопатками. При вращении рабочего колеса воздух попадает в каналы между его лопатками и вытесняется ими к периферии колеса. Под действием центробежных сил воздух отбрасывается в спиральный кожух и далее направляется в нагнетательное отверстие.

Изготавливаются вентиляторы одностороннего и двухстороннего всасывания, правого и левого вращения.

Центробежные вентиляторы по создаваемой разности полных давлений (при плотности воздуха на входе р=1,2 кг/м 3 ) можно разделить на три группы.

- низкого давления - с разностью полных давлений до 100 Па.

-среднего давления - до 300 Па.

- высокого давления - до 1500 Па.

Центробежные вентиляторы также могут быть.

Вентиляторы специального назначения применяются для работы в агрессивных средах: для перемещения газа с высокой температурой, газопаровоздушных, взрывоопасных смесей и др. По назначению эти вентиляторы подразделяются на пылевые, коррозионно-стойкие, искрозащищенные, тягодутьевые, шахтные, мельничные и др.

Вентиляторы, предназначенные для перемещения невзрывоопасных неабразивных пылегазовоздушных смесей с различными механическими примесями, называются пылевыми.

Проектирование и расчет системы исскуственной вентиляции выполняют в следующем порядке.

-выбирают конфигурацию вентиляционной сети в зависимости от формы помещения и размещения в нем оборудования, разбивают её на участки.

- зная требуемый расход воздуха на отдельных участках сети и задавая скорость движения воздуха (для участков, находящихся рядом с вентилятором, 8. 12 м/с, а для отдаленных участков 1. 4 м/с), определяют диаметр воздуховодов, а также материал для их изготовления.

Зная требуемый воздухообмен, рассчитывают производительность вентиляторов, м 3 /ч, с учетом потерь или подсосов воздуха в вентиляционной сети.

где кп - поправочный коэффициент на расчетное количество воздуха: при использовании стальных, пластмассовых воздуховодов из труб длиной до 50 м кя = 1,1, в остальных случаях кп = 1,15.

Мощность электродвигателя, кВт, для вентилятора рассчитывают по формуле.

где Кз= 1,05. 1,5 - коэффициент запаса.

Нc - выбирается по варианту.

nв - КПД вентилятора: для центробежных вентиляторов nв = 0,4. 0,8.

nп - КПД передачи: для плоскоременной передачи 0,9, клиноременной 0,95.

Р В = 1,5?6?2,33/З, 6?0,5?0,9=13 кВт.

Принимаем мощность электродвигателя Р В кВт и выбираем в соответствии с мощностью вентилятор.

Таблица 2 Основные технические характеристики вентилятора.

Вентиляционная установка состоит из следующих элементов: герметизирующих корпусов аспирируемого оборудования, переходных отсасывающих патрубков, воздуховодов, пылеотделителей, вентилятора и регулировочных устройств.

1 машина; 2 воздухопровод; 3 всасывающий фильтр; 4 вентилятор; 5 кондиционер; 6 клапан; 7 очищенный воздух в помещение; 8 очищенный воздух в атмосферу.

Рисунок 1 - Схема центральной всасывающей вентиляционной сети с рециркуляцией воздуха.

Исходные данные для расчета вентиляционной сети такие.

- расход воздуха по нормам для каждой конечной точки сети.

- величина аэродинамического сопротивления оборудования.

- скорости движения воздушного потока в воздухопроводах, которые необходимо поддерживать, чтобы не оседала пыль.

- схема расположения воздуховодов в сети с указанием прямолинейных участков и характеристики фасонных деталей.

Расчетным путем определяют величину полного давления, которое должен развивать вентилятор, и размеры поперечного сечения воздуховодов каждого участка сети.

Для расчета вентиляционных сетей применяют методы полных и скоростных давлений, а также метод потерь давления на 1 м длины воздухопровода. Вентиляционную сеть рассчитывают в такой последовательности.

3.3.1 Потери давления в аспирируемой машине.

Потери полного давления Н м (Па) в точке отсоса из аспирируемой машины зависят от расхода воздуха; их определяют для оборудования предприятий пищевых производств по формуле.

где q расход, воздуха в точке отсоса, м 3 /с.

К коэффициент сопротивления машины, (Па с 2 )/м 6.

Для каждого типоразмера машины существует своя величина коэффициента сопротивления. Расход воздуха и потери давления в точке отсоса машины приведены в соответствующих нормах для оборудования кондитерского цеха.

При отклонении расхода воздуха от нормы данной машины изменяется величина потерь давления при сохранении: постоянной величины коэффициента сопротивления.

Коэффициент сопротивления приобретает новое значение при каких-либо конструктивных изменениях в машине.

Для определения нового значения коэффициента сопротивления следует измерить сопротивление машины при различных расходах воздуха, получая парные значения сопротивления и расхода воздуха: H 1 q 1 . H 2 q 2 , H 3 q 3 , H 4 q 4 и т. д. а затем по формуле (5) определить величину коэффициента сопротивления машины.

3.3.2 Потери давления в воздуховоде.

Воздухопровод состоит из прямых участков и фасонных деталей. На всем пути перемещения воздушного потока по воздухопроводу возникают силы трения между частицами воздуха, а также между частицами воздуха и.

стенками воздухопровода. Кроме того, в местах изменения сечения воздухопровода и направления движения воздушного потока возникают сопротивления.

При турбулентном режиме частицы воздушного потока движутся не только поступательно вдоль оси, но и совершают хаотические поперечные колебания, которые сопровождаются образованием вихрей. В этом случае происходит перераспределение скоростей в потоке, что создает дополнительные потери давления.

3.3.3 Потери давления в прямом участке воздуховода.

Потери давления на преодоление сопротивлений трения в прямой трубе круглого сечения Н,(Па) определяют по формуле.

где l длина трубы, м.

- коэффициент сопротивления трению (безразмерная величина.

D - диаметр трубы, м.

- средняя скорость движения воздуха в трубе, м/с.

р - плотность воздуха, 1,29кг/м 3.

Воздухопроводы, изготовленные из листовой стали, считаются аэродинамическими гладкими и для них значение коэффициентов сопротивления трению принимают в зависимости от величины Re по следующим формулам.

Величину Re принимаем равную 2300.

Для трубы прямоугольного сечения со сторонами а и б вместо диаметра вводят величину эквивалентного диаметра D э ,которую определяют из условия равенства отношения периметра к площади поперечного сечения.

Таблица 3 - Параметры воздуховода.

3.3.4 Потери давления в фасонных частях воздуховода.

Наиболее часто из фасонных деталей встречаются: отвод (колено), конфузор, диффузор, тройник и переходы.

Отвод изменяет направление движения воздушного потока, конфузор сужает поток, диффузор, наоборот, расширяет поток, тройник соединяет два или несколько потоков в один, а переходы служат для изменения формы сечения потока, например из круглого в прямоугольное или наоборот.

Потери давления в фасонных частях называют местными сопротивлениями. В качестве примера рассмотрим один из видов местного сопротивления, возникающего при внезапном расширении поперечного сечения воздуховода (рисунок 2.

Рисунок 2 - Схема движения воздушного потока при внезапном расширении сечения прямолинейного воздухопровода.

При переходе из малого сечения f 1 в большое f 2 поток постепенно расширяется и заполняет воздухопровод только в сечении CD . Между сечениями АВ и CD образуется кольцевое пространство, в котором воздух находится в беспорядочном вихревом движении. При этом создаются потери давления - Н бк которые определяют по следующей формуле Бордо Карно.

где - скорость воздушного потока в малом сечении воздухопровода, м/с.

- скорость воздушного потока в большом сечении воздухопровода, м/с.

Из уравнения неразрывности струи. с учетом формулы (8) получим.

Если обозначить (, то формула (9) примет вид.

Величина коэффициента местного сопротивления зависит от формы фасонной детали.

При выходе потока из воздухопровода в бесконечно большое пространство коэффициент = 1, а потери давления равны скоростному давлению, т.е.

Для уменьшения потерь на выхлоп устанавливают диффузор. При этом скорость воздушного потока уменьшается, а, следовательно, уменьшается скоростное давление в выхлопном сечении.

Так как в каждой фасонной детали существуют вихреобразования и внезапные изменения скорости, то потери давления, вызываемые местными сопротивлениями Н б.к. (Па), подсчитывают по формуле.

а - отвод (колено) круглого сечения; б - коллектор; в - диффузор; г - тройник; 1,2- внешняя и внутренняя стенки отвода;3,4 - несимметричный и симметричный тройники у внутренней стенки, где завихрение образуется в результате срыва потока.

Рисунок 3 - фасонные части воздуховода.

Так как в центральной части воздухопровода скорость воздушного потока больше, чем у стенок, центральная часть потока получает еще вращательное движение. Для выравнивания потока, а, следовательно, для уменьшения потерь рекомендуется в месте поворота устанавливать направляющие лопатки. Однако следует учесть, что лопатки лучше устанавливать только при перемещении чистого воздуха, при запыленном воздухе лопатки будут обволакиваться пылью.

Коэффициент сопротивления отвода зависит от угла поворота воздушного потока а и радиуса закругления R K , который обычно выражен числом п, кратным диаметру отвода D : R K - nD или n- R K / D.

В отводах потери тем меньше, чем больше отношение радиуса закругления к диаметру отвода.

Для уменьшения потерь давления в отводах аспирационных сетей не рекомендуется изготавливать отводы с радиусом закругления менее (1,5 - 2) D . Для сетей пневматического транспорта зерна и продуктов его переработки отвод должен быть изготовлен с радиусом не менее 6 D.

Потери давления в коллекторе (конфузоре). Коллектор сглаживает переход от большого сечения к меньшему. Потери давления возникают в результате создания вихрей, сужения потока и формирования поля скоростей при переходе воздушного потока от большого сечения к меньшему.

Коллектор (рисунок 3, б) уменьшает потери давления, снижая скорость входа воздушного потока, а также препятствует попаданию в воздухопровод тяжелых частиц продукта (мелкого зерна, сечки, крупок). Применяют его также для уменьшения сечения воздухопровода.

Коэффициент сопротивления коллектора зависит от угла и степени расширения, т.е. от отношения большей площади сечения f б к меньшей f м.

Наименьшие потери давления наблюдаются при малых углах и плавных переходах. Практически рекомендуется изготавливать коллекторы с углом а, не превышающим 45 . Потери давления в коллекторе определяют по формуле (11). Скоростное давление определяют по большей скорости, т. е. в узком сечении.

Потери давления в диффузоре. Диффузор (рисунок 12, в) плавно изменяет сечение воздушного потока от меньшего к большему. Потери давления в диффузоре вызваны отрывом потока от стенок и образованием вихрей.

Диффузор применяют для увеличения сечения воздухопровода и в месте выхода воздушного потока в атмосферу.

Коэффициент сопро dle