Вентиляция и отопление

Вследствие выделения большого количества избыточного тепла в мартеновском цехе требуется значительный воздухообмен, особенно в летнее время.

Вентиляция достигается перемещением воздуха: загрязненного – из помещения и свежего – в помещение.

Естественный воздухообмен в производственном помещении происходит под влиянием двух факторов: разности температур, создающей тепловое давление, и действия ветра, создающего ветровое давление.

В мартеновском цехе для притока наружного воздуха устроены проемы в наружных стенах, причем низ проемов находится на высоте 2 м. Для увеличения теплового давления на здании находятся вытяжные шахты. На вытяжных шахтах установлены дефлекторы, позволяющие увеличить воздухообмен за счет ветрового напора.

Такое размещение отверстий необходимо для того, чтобы увеличить воздухообмен летом (путем открывания обоих рядов отверстий), а зимой, закрыв нижние проемы, уменьшить его и обеспечить подогрев поступающего за счет тепла помещения прежде чем он дойдет до рабочих мест.

Расчет вентиляции для удаления избыточной теплоты.

В мартеновском цехе объемом 5000 м³ установлены мартеновские печи с тепловыделяющей поверхностью 12 м³. Температура внутри печи 1060 ^оС. Стенки печей – кирпичные, из шамота толщиной d₁= 345 мм. Кожух печи из стали толщиной d₂= 3 мм. Суммарная производительность печей Р=1500 кг/ч. Начальная температура извлекаемого из печи металла T_нач=1030 ^оС, к моменту вывозки из отделения металл остывает до Т_кон=90 ^оС. Температура наружного воздуха Т_нар=7 ^оС. Температура воздуха в цехе Т_ц=25 ^оС, температура уходящего воздуха Т_ух=30 ^оС.

Тепловыделение от мартеновских печей определяется по формуле, Вт:

где R – коэффициент теплопередачи стенок печи, Дж/(м²×с×К);

S – суммарная площадь тепловыделяющих поверхностей

печей, м².

Дж/(м²×с×К),

где a₁ и a₂ – коэффициенты теплоотдачи на внутренней и наружной поверхностях печи, Дж/(м²·с×К);

и – коэффициенты теплопроводности шамотного кирпича и кожуха печи, Дж/(м²(с×К).

Тогда тепловыделение от мартеновских печей:

Дж/с.

Скорость воздуха в патрубке дефлектора:

м/с,

где =8 м/с – скорость ветра;

- сумма коэффициентов местного сопротивления вытяжного воздуховода, при его отсутствии =0,5;

l – длина патрубка дефлектора.

Объем отсасываемого воздуха в единицу времени:

м3/ч;

Дж/с

Скорость воздуха в патрубке дефлектора:

м/с

где 8 м/с – скорость ветра;

сумма коэффициентов местного сопротивления вытяжного воздуховода, при его отсутствии ;

l –длина патрубка дефлектора.

Объем отсасываемого воздуха в единицу времени:

_{в =} м³/ч;

где м²

W_к=890×10^-3×500×10^-3×400×10^-3=0,178 м³.

В мартеновском цехе в печном пролете на местах постоянного пребывания рабочих которые подвергаются воздействию инфракрасного излучения интенсивностью больше 350 Вт/м², для устранения перегрева организма рабочих приточный воздух направляется непосредственно на поверхность тела рабочего в виде так называемого ''воздушного душирования''. Скорость воздуха зависит от интенсивности инфракрасного излучения и категории работ.

Тепловыделение от остывающего металла:

Дж/с,

где С=0,14 Дж/(кг·К) – теплоемкость металла.

Общее количество теплоты, выделяющееся в цехе от мартеновских печей и остывающего металла:

Дж/с.

Принимаем потери теплоты через ограждения зданий цеха, равными 20% от общего поступления теплоты. Тогда избыточное количество теплоты:

Дж/с.

Количество воздуха, которое необходимо ввести для удаления избыточной теплоты:

м³/ч,

где С_в – объемная теплоемкость воздуха, кДж/(м³·К).

То есть воздух в помещении в течение часа обменивается 10 раз.

На здании мартеновского цеха устроена вытяжная шахта, возвышающаяся над коньком крыши здания на 1 м.

Поиск по сайту: