Расчет вытяжных зонтов

Вытяжные зонты устанавливаются над оборудованием с устойчивым конвективным потоком, а также над пылящим и газовыделяющим оборудованием. С поверхности источника вредных выделений, имеющего температуру выше температуры атмосферы цеха, поднимается конвективный поток, обусловленный разностью плотностей нагретых и холодных газов или паров. Эти потоки захватывают частицы пыли, пары и образующиеся газы и уносят их вверх от нагретой поверхности [4, 6].

На рисунке 4.2 показана схема зонта для улавливания вредных выделений. Эффективность работы вытяжного зонта зависит от количества удаляемого воздуха L и скорости W отсасывания смеси газов и тонкодисперсной пыли (сравнение с рекомендованной W для определенной группы вредных веществ), а также от расстояния зонта от теплогазопылевыделяющей поверхности Н и угла раскрытия зонта a (обычно a £ 60°).

Рисунок 4.2 - Схема вытяжного зонта

Исходя из практических данных габаритные размеры зонта (длина и ширина) принимаются на 0,2 м больше размеров источника вредных выделений.

Эффективная работа вытяжного зонта обеспечивается при расходе удаляемого воздуха от теплогазоисточника:

L = (43· H/D _экв + 0,65) · Q ^1/3· D ^5/3 · K _v · K , (4.3)

где: L - расход удаляемого воздуха от теплогазоисточника, м³/ч;

Н - расстояние от зонта до теплогазопылевыделяющей поверхности, м;

- эквивалентный диаметр источника выделений, м;

K_v – поправочный коэффициент на подвижность воздуха помещения;

K_s - поправочный коэффициент на наличие газовой составляющей в конвективном потоке;

Q – количество конвективной теплоты, теряемой источников теплогазовыделений:

, (4.4)

где: t – разность температур источника вредных выделений и воздуха рабочего

помещения, °С.

F_ист – площадь поверхности источника выделений, м².

Экспериментально установлено, что оптимальная высота установки рабочего сечения зонта от источника должна быть (0,2-0,4)· D _экв. При установке вытяжных зонтов на высоте (0,4-0,8) ·D_экв необходимо в расчетную формулу (2.3) вводить коэффициент, характеризующий подвижность воздуха помещения K_v. Установка зонта на расстоянии более 0,8 ·D_экв (при любых расходах воздуха) сопровождается нерациональным режимом с частичным улавливанием конвективной струи и сопутствующих газов. Эквивалентный диаметр источника выделений , м:

(4.5)

где: – эквивалентный диаметр источника выделений, м;

F_ист – площадь поверхности источника выделений, м².

Коэффициент K _v можно определить по графику на рисунке 2.3 зависимости от скорости движения воздуха в помещении w _п и параметра А:

, (4.6)

Зная значение коэффициента K _v из таблицы 2.5 можно найти коэффициент K _s.

Таблица 4.5 - Значения коэффициента K _s в зависимости от K _v

K v	1,00	1,50	2,00	2,50	3,00	3,50	4,00
K s	1,20	1,23	1,27	1,30	1,33	1,37	1,40

В зависимости от класса опасности выделяющихся газов должно меняться значение средней скорости в плоскости приемного сечения зонта W _ср, м/с, определяемой по формуле:

W _{ср =} L / F _зонт, (4.7)

где W _ср - средняя скорость в плоскости приемного сечения зонта, м/с;

F _зонт = A·В – площадь сечения зонта, м².

Рисунок 4.3 - Поправочный коэффициент k_v на подвижность воздуха

в помещении при А: 1 - 2,0; 2 –1,0; 3 –0,5; 4 –0,38; 5 –0,25; 6 –0,19.

Рекомендованное значение скорости отсоса воздуха для различных вредных веществ представлена в таблице 4.6.

Таблица 4.6 - Рекомендованная скорость отсоса воздуха для различных вредных веществ [7]

Группа веществ	ПДК, мг/м3	W, м/с
I – чрезвычайно опасные	£0,1	1,75-2,00
II – особо опасные	0,1-1,0	1,50-1,75
III – умеренно опасные	1,0-10,0	1,00-1,50
IV – мало опасные	Более 10,0	0,75-1,00

Выбор вентилятора производится с учетом необходимого напора и производительности по формуле (4.2).