Расчетный проем вытяжного шкафа что это

Обновлено: 03.05.2024

Местную вентиляцию применяют во всех случаях, где происходит выделение вредных веществ в результате выполнения технологического процесса, при обработке металлов резанием, сварочных, литейных, кузнечных, термических, окрасочных, шиноремонтных, медницких работах, а также при пайке металла, зарядке аккумуляторов, химических процессах и других видах работ.

Удаление вредных веществ может осуществляться с помощью различных газопылеприемников, расположенных на оборудовании или рабочем месте, где происходит выделение вредных веществ (или с помощью отсосов, встроенных в оборудование или в отдельные его элементы). Например, на сварочных автоматах АДС-1000-ЗУ, АСУ-6М, сварочных горелках Е.М. Тупчия, на полуавтоматах А-537, А-547, ПШ-5у, резцами-пылестружкоприемниками конструкции ВЦНИИОТ, на заточных шлифовальных и других металлообрабатывающих станках и т.д.

Пылегазоприемники могут быть различных типов: закрытые (вытяжные шкафы), полузакрытые (зонты) и открытые (панели равномерного всасывания). Технические характеристики некоторых отсосов для стационарных и нестационарных сварочных постов приведены в таблице.

3.1. Расчет вытяжных зонтов. Объем воздуха, отсасываемого вытяжным зонтом, определяют по формуле

а и б – размеры зонта в плане, м;

V – скорость отсасываемого воздуха в плоскости сечения по кромке зонта (приемное отверстие зонта), обычно V принимается от 0,5 до 1,5 м/с в зависимости от конструкции зонта. Согласно ГОСТ 12.2.046-80 “Оборудование литейное. Общие требования безопасности: скорость отсасываемого воздуха для вытяжных кожухов литейных конвейеров принимаются 4 м/с, галтовочных барабанов в цапфе до 24 м/с, наждачных станков 30% от окружной скорости, но не менее 2 м/с на мм диаметра круга.

3.2. Расчет вытяжных шкафов. Объем воздуха, удаляемых из вытяжных шкафов, определяют по формуле

F – площадь рабочего отверстия (открытых проемов и неплотностей),

v – скорость подсоса воздуха через открытые рабочие отверстия, м/с.

Для сварочных работ v принимают по таблице.

3.3 Количество воздуха, удаляемых от шлифованных и полировальных станков,

где dkp – диаметр круга, мм;

k – коэффициент, принимаемый в зависимости от материала и

n - число кругов.

Для шлифованных кругов: при dkp = 250 мм k = 1,6. Для матерчатых полировальных кругов k = 6, для войлочных полировальных кругов k = 4.

3.4. Для определения расхода воздуха, удаляемого местным отсосом при полуавтоматической сварке, можно применить формулу

где К – опытный коэффициент, равный 12 для щелевых отсосов и 16 для для двойного отсоса;

I – величина сварочного тока.

Расчетная скорость воздуха при различных технологических операциях и видах местных отсосов

№ п/п	Виды местных отсосов	Наименование технологической операции	Скорость воздуха в габаритном сечении, м/с
Вытяжные шкафы	Сварка стали Сварка свинца Сварка литейных алюминиево-магниевых сплавов с содержа-нием бериллия от 0,2% до 0,4% Сварка в среде углекислого газа Сварка в среде инертных газов	0,6 0,7 1,5 0,5 0,25
Наклонные панели равномерного всасывания (живое сечение – 25% от габаритного) а) фиксированные	Электросварка Наплавка Сварка в среде углекислого газа Сварка в среде инертных газов Сварка электрошлаковая	1,0 1,2 0,9 0,8 1,5
б) на поворотно-подъемном механизме	Электросварка Наплавка	1,4 1,6
Вертикальные панели равномерного всасывания	Электросварка Наплавка Сварка в среде углекислого газа	1,1 1,3 1,0 0,9
Сварка в среде инертных газов
Столы с подрешеточным отсосом и подвижным укрытием (живое сечение – 25% от габаритного)	Электросварка и наплавка мелких изделий Сварка в среде углекислого газа	2,1 1,7
Воронкообразные кольцевые и удлиненные насадки	Электрошлаковая сварка, сварка и наплавка под флюсом	7,0
Секционные раскроечные столы	Электрогазорезка стали и алю-миниево-магниевых сплавов Газовая резка титановых сплавов	0,75 1,0

П р и м е ч а н и е. Конструкции местных отсосов должны изготавливаться по типовым чертежам, распространяемым следующими организациями:

1) Центральным институтом типовых проектов (Москва, Спартаковская ул., 2-а). Альбомы серий 4-904-37 и ОВ-02-151 местных отсосов от технологического оборудования сварочных цехов;

Вытяжные шкафы

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.

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

где, Н и F — высота, м, и площадь рабочего проема, м 2 ; 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 м 2 на 1м длины вытяжного шкафа и скоростям:

ПДК > 10 мг/м 3 = 0,5 м/с; ПДК = 0,1-10мг/м 3 = 0,7 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)

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

— отсос без фланца (см. рис II.9, б)

— отсос с экраном (см. рис II.9, в)

— наклонный отсос (см. рис ll.9, г)

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:

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 1м 2 габаритного сечение панели составляет 3300м 3 /ч при расположении панели у стен и 5000-7000м 3 /ч при расположении вдали от стены.

Значение нормативной кратности воздухообмена

Расход приточного воздуха L_пр должен соответствовать расходу удаляемого L_выт (вытяжки). Такой вентиляционный баланс называется уравновешенным.

В ряде случаев необходимо организовать такой воздухообмен, при котором расход приточного и удаляемого воздуха будет различным. Приточно-вытяжная вентиляция с отрицательным воздушным балансом (расход приточного воздуха меньше расхода удаляемого) применяется для предотвращения распространения вредных веществ из помещений, в которых они выделяются, в соседние помещения. Больший расход подаваемого воздуха по сравнению с удаляемым (положительный воздушный баланс) используется для помещений, в которых вредные вещества не выделяются, но существует опасность их проникновения из соседних помещений и снаружи.

6.Расход воздуха, подаваемого в помещение, наряду с обеспечением предельно допустимых концентраций вредных веществ должен соответствовать нормируемым значениям расхода подаваемого наружного воздуха [4, 12].

Расход наружного воздуха (L_нар)определяется по формуле:

где a – минимальный расход наружного воздуха на 1 человека, м 3 /ч (табл. 3); n – численность людей, находящихся в помещении.

Таблица 3

Минимальный расход наружного воздуха на 1 человека*

Помещения (участок, зона)	Расход чистого воздуха в помещении, м 3 /ч
с естественным проветриванием	без естественного проветривания
Производственные объемом менее 20 м 3 более 20 м 3
Общественные и административного назначения**	20***
Жилые общей площадью квартиры более 20 м 2 менее 20 м 2	3 м 3 /ч на 1 м 2 жилой площади

*Нормы установлены для людей, находящихся в помещении более двух часов непрерывно.

** Норма наружного воздуха приведена для рабочих помещений кабинетов, офисов общественных зданий административного назначения. В других помещениях общественного назначения норму наружного воздуха следует принимать по требованиям соответствующих нормативных документов.

*** Для помещений, в которых люди находятся не более двух часов непрерывно.

7. Экономичной схемой организации воздухообмена является использование рециркуляции, при которой удаляемый вытяжной вентиляцией воздух частично возвращается в помещение после соответствующей очистки. Это уменьшает затраты на подогрев воздуха в холодный период и на охлаждение его в теплый период года. Концентрация вредных веществ в воздухе, подаваемом в помещение, не должна превышать 30 % ПДК.

Рециркуляция воздуха не допускается [4]:

– из помещений, в которых выделяются вредные вещества 1-го и 2-го классов опасности;

– из помещений, в воздухе которых имеются болезнетворные бактерии и грибки в концентрациях, превышающих установленные, или резко выраженные неприятные запахи;

– из помещений, в которых имеются вредные вещества, возгоняемые при соприкосновении с нагретыми поверхностями воздухонагревателей, если перед воздухонагревателем не предусмотрена очистка воздуха;

– из лабораторных помещений научно-исследовательского и производственного назначения, в которых могут производиться работы с вредными или горючими газами, парами и аэрозолями;

– из систем местных отсосов вредных веществ и взрывоопасных смесей с воздухом.

Обязательным условием при рециркуляционной схеме является добавление к воздуху, возвращаемому в помещение после очистки, свежего (наружного) воздуха. Его расход устанавливается нормативами в зависимости от расчетной (фактической) кратности воздухообмена для данного помещения. При расчетной кратности воздухообмена 10 и более объем подачи наружного воздуха должен быть не менее 60 м 3 /ч на одного работающего, но не менее однократного воздухообмена в час. При меньшей расчетной кратности воздухообмена объем подачи наружного воздуха должен быть не менее 60 м 3 /ч, но не менее 20 % общего воздухообмена.

8. Помещения лабораторий, в которых производятся работы с использованием вредных веществ, должны быть оборудованы вытяжными шкафами и другими средствами местной вентиляции. Вытяжной шкаф служит для локализации источника вредных выделений и удаления их за пределы помещения. Через открытые створки шкафа воздух из помещения поступает внутрь вытяжного шкафа, препятствуя распространению вредных веществ. Определение расхода воздуха, удаляемого из вытяжного шкафа, производится по формуле:

где L_ш – расход воздуха, м 3 /ч; К_п – коэффициент подсоса воздуха через неплотности (К_п = 1,15); S_ш – площадь расчетного проема вытяжного шкафа (принимается равной 0,28 м 2 при стандартной ширине проема 0,7 м); V – скорость воздуха в рабочем проеме шкафа, м/с.

Скорость воздуха в рабочих проемах шкафов принимается в зависимости от предельно-допустимой концентрации выделяющихся вредных веществ и их агрегатного состояния. Она должна быть не менее:

при ПДК более 10 мг/м 3 ……………0,5 м/с

при ПДК от 10 до 0,1 мг/м 3 ………. 0,6–1 м/с

при ПДК менее 0,1 мг/м 3 …………..1–1,5 м/с

Приведенные значения минимальной скорости воздуха учитываются при газо- и парообразных выделениях всех классов опасности, а также аэрозолей 4-го класса. В случае выделения аэрозолей 1, 2, 3‑го классов опасности скорость движения воздуха в открытом проеме вытяжного шкафа должна быть в пределах 1,2–1,5 м/с.

В помещениях лабораторий, оборудованных вытяжными шкафами, весь объем воздуха удаляется, как правило, через вытяжные шкафы.

Расход приточного воздуха, подаваемого для компенсации вытяжки, производится с учетом коэффициента одновременности работы (N). Его величина может быть принята[11]:

при 3 шкафах N = 1

при 6 шкафах N = 1–0,7

свыше 6 шкафов N = 0,7–0,5

Подачу приточного воздуха осуществляют непосредственно в помещения лаборатории в объеме 90 % общего количества по расчету, остальной расход воздуха (10 %) подают в коридор.

Читайте также: