ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ

ВЫТЯЖНЫЕ ЗОНТЫ

Вытяжными зонтами называют приемники местных отсосов, имею­щие форму усеченных конусов или пирамид и располагающиеся над источниками вредных выделений.

Для зонтов характерно наличие пространства между источником и приемником вредных выделений, незащищенного от воздействия воз­душных потоков помещения. По этой причине воздух помещения сво­бодно подтекает хі источнику и при соответствующей скорости может отклонить поток удаляемых вредных выделений от зонта. В связи с этим зонты требуют значительно большего расхода воздуха, чем дру­гие местные отсосы.

Зонты бывают простые и активные, индивидуальные и групповые. На рис. XIV.12 изображены зонты различных видов, встречающиеся на практике.

Зонты могут устраиваться как с естественной, так и с механиче­ской вытяжкой.

Начальный объемный расход воздуха L, м3/ч, в тепловой струе, под­нимающейся над источником, может быть определен по формуле

L = 4,04 • 10-2 VQFH (XIV. 17)

Или

L = 0,65 VqFS. (XIV. 17')

Где Q — количество конвективного тепла, Вт или ккал/с; F — площадь горизонтальной проекции поверхности источника тепловыделений, м2, Н — расстояние от источника тепловыделений до кромки зонта, м.

При проектировании зонтов с механической вытяжкой (рис. XIV. 13) необходимо принимать во внимание, что скорость по оси зонта зависит от угла раскрытия последнего: чем больше этот угол, тем больше осевая скорость по сравнению со средней скоростью. У зон­тов с углом раскрытия 90° скорость по оси vz составляет 1,65 v, а у зонтоз с углом раскрытия 60° скорость по оси и по всему сечению рав­на V.

Скорость движения воздуха в зоне всасывания зонта в любой точке области, образованной продолжением граней зонта, может быть определена при круглых и квадратных отверстиях зонтов как

H2

(XIV. 18)

Х'у ж3 у2'

А при прямоугольных отверстиях зонтов (аХ^) при а~>Ь как

H2

Vx, y = -------------------------------------------------------

(XIV. 19)

F- 0,5a),]

Приемное отверстие зонта должно располагаться непосредственно над тепловым источником и соответствовать его конфигурации, а раз­меры его принимаются несколько большими, чем размеры теплового источника в плане. Зонты устанавливаются на высоте 1,7—1,9 м над полом.

Рис XIV 14 Зонты-козырьки нагрева­тельных печей

А — у щелевого отверстия при выпуске через него продуктов сгорания, б — у от­верстия снабженного дверкой, при выпуске продуктов сгорания через газовые окна

При отсутствии устойчи­вых конвективных потоков над тепловыми источниками и на­личии в помещении горизон­тальных воздушных потоков, способных отклонить поток за­грязненного воздуха из-под зонта, использование их не рекомендуется.

В общем случае расход воздуха, удаляемого зонтом, может быть определен по формуле

L =ЗбООоР,

Где v — средняя скорость движения воздуха в приемном отверстии зонта, м/с, гри удалении нетоксичных вредных выделений (избыточное тепло или влага) скорость может приниматься равной 0,15—0,25 м/с; F — площадь расчетного сечения зонта, м2

Зонты-козырьки (рис. XIV. 14) устраивают у загрузочных отвер­стий печей, работающих на жидком или на твердом топливе, для улав­ливания и удаления в атмосферу продуктов сгорания в смеси с воз­духом помещения. Особенно необходимо устройство зонтов-козырьков при открытых дверках печей.

При расчете определяют размеры приемного отверстия зонта и массовый расход удаляемой смеси продуктов сгорания и воздуха по­мещения.

Для предотвращения окисления металла на поду печи поддержи­вается избыточное давление, равное нулю. В этом случае избыточное давление ро, Па (кгс/м2), на уровне верхней кромки печного отверстия равно:

Po = h (рв — рп) g, (XIV. 21)

Где h — высота печного отверстия, м; рв — плотность (объемная масса) воздуха и помещении, кг/м3, рп — плотность (объемная масса) газов в печи, кг/м3

Среднее избыточное давление р, Па (кгс/м2), в печи перед отвер­стием

P=-jh(pB~-pn)8' (XIV. 22)

Средняя скорость v, м/с, выхода газов из печи при избыточном давлении р:

*2р Рп

Где р, — коэффициент расхода, принимаемый равным 0,65

По скорости выхода газов из печи, размерам печного отверстия и температуре газов в печи определяется критерий Архимеда:

Где dam—AF/S (здесь F и S — соответственно площадь и периметр печного от­верстия, м), Тш и Гв — абсолютная температура соответственно газов в печи и возду­ха в помещении, К

Расстояние х, м, на котором искривленная ось струи пересечется

С плоскостью приемного отверстия зонта-козырька, определяется из формулы:

У 0,5 / * 3

Аг Т~ ' (XIV.24)

Йэкв "i

Откуда

ТУй экв

0,5 Аг

Где т — коэффициент изменения скорости, который для данного случая истече ния струи может быть принят равным 4

Если угол расширения вытекающего из печи газового потока ра­вен 22°, то ширина его на расстоянии х равна.

6* = г»о + 0,4* = А +0,4*, (XIV.25)

Где Ьо — ширина печного отверстия

Вынос зонта должен быть не менее а ширина зонта прини­

Мается на 200 мм больше ширины печного отверстия

Массовый расход газов GTl кг/ч, выбивающихся из печи, опреде­лится как

Gr = Fvpn 3600. (XIV,26)

Массовый расход воздуха GB, кг/ч, удаляемого через зонт из по­мещения, может быть определен исходя из заданной температуры сме­си воздуха с выбивающимися газами в приемном отверстии зонта по формуле

П 1 Л £рГ (t г ^см) /ут г (у7

GB = JLpB = —--------------------------------------------------------- , (XIV.27)

T см * в

Где Lpr — массовый расход продуктов сгорания, уходящих из печи при темпера туре tr, кг/ч, tcu — температура смеси продуктов сгорания и воздуха, принимаемая в зависимости от способа удалеаия смсси за пределы цеха при естественной вытяжке tan может приниматься равной 200° С, а при механической—160° С