Отопление и вентиляция промышленного здания. АБК АХП 2М. Курсовой проект 2 Аннотация 3 Ведение 6 Часть 1 Административно бытовой корпус 9
![]()
|
Часть 2 Гальванический цех 1 Расчетные параметры воздуха 1.1 Расчетные параметры наружного воздуха Расчетные параметры наружного воздуха принимаются для данного района (г. Екатеринбург) строительства по [12 прил. 8], [2 табл. 1] и приведены в таблице 1. Таблица 1 — Расчетные параметры наружного воздуха
1.2 Расчетные параметры внутреннего воздуха Расчетные параметры внутреннего воздуха приняты по требованиям [14, приложение 2] и [22, таблица 1] для категории работ IIб (согласно заданию на проектирование). Расчетные параметры внутреннего воздуха приведены в таблице 2. Таблица 2 – Расчетные параметры внутреннего воздуха
1.3 Выбор теплоносителя для систем отопления и вентиляции По заданию на проектирование в качестве теплоносителя используется вода с температурой в подающей магистрали Т1=130°С и Т2= 70°С в обратной магистрали. Данные параметры теплоносителя удовлетворяют требованиям [14]. 2 Технологический процесс в гальваническом цехе Основой технологий гальванических и травильных цехов является нанесение защитных покрытий на поверхности изделий различного назначения. Мероприятия по предварительной обработке поверхности изделия (до нанесения покрытий) обычно проводятся в специальных помещениях и заключается в механической, химической и электрохимической обработки поверхности изделий. Технологический процесс цехов гальванических покрытий обычно характеризует следующий комплекс мероприятий: 1. подготовка (очистка) поверхностей изделий: 1) механическая обработка (обдирка, шлифование, голтовка, карцовка, использование пескоструйных и дробеструйных камер и т. п.); 2) химическое или электрохимическое обезжиривание изделий в органических растворителях, в растворах щелочи или солей щелочных металлов с последующей промывкой в горячей воде. Обезжиривание может не применяться при условии предварительного отжига изделий; 3) травление и декатирование изделий в растворах кислот и щелочей для удаления окислов и других загрязнений. 2. нанесение покрытий в гальванических ваннах с последующей обработкой поверхности изделий(промывка в чистой проточной или нагретой воде для удаления следов электролита, сушка, полирование и декоративное покрытие и т. п.). В гальванических цехах нанесение металлических покрытий на изделие имеет целью придание их поверхностям специфических свойств. Например осуществляется: а) защита от атмосферной коррозии. Для стали в этом случае применяют цинкование, кадмирование (в условиях морского климата), фосфатирование, оксидирование, меднение и латунироание, для меди и ее сплавов - никелирование, меднение и оксидирование; б) защитно-декоративная обработка. Для стали, цинковых и алюминиевых сплавов применяют никелирование и хромирование, для меди и ее сплавов - никелирование, серебрение и золочение; в) защита от коррозии в жидких средах. Для изделий, находящихся в водопроводной воде, применяют цинкование, в морской воде – кадмирование, в щелочных растворах – никелирование, в растворах серной кислоты, сернокислых и сернистых соединениях – свинцевание, для тары под пищевые продукты – лужение, для хранилищ бензина или керосина – цинкование; г) повышение износоустойчивости изделия. Достигается оно хромированием, никелированием или железнением поверхности. При обработке поверхностей изделий основным оборудованием являются ванны для обезжиривания, травления, нанесения покрытий и т.д. При указанных операциях и при нанесении гальванических покрытий в воздух помещений выделяются различные вредности в виде паров, газов и полых капель (с выделением водорода). Так, травление черных металлов производиться в серной и соляной (реже в азотной) кислотах, цветных металлов – в азотной (реже плавиковой) кислоте, алюминия – в растворах щелочей. После основных процессов (обезжиривание, травление, нанесение защитных покрытий) изделия должны промываться в специальных ваннах промывки. В зависимости от химического состава раствора все процессы, протекающие в травильных и гальванических ваннах, можно разделить на три основных группы: кислые, щелочные и цианистые. К кислым процессам относятся травление, декапирование и нанесение ряда гальванических покрытий протекающих в кислой среде, как-то: цинкование, никелирование, меднение, лужение, хромирование, свинцевание. К щелочным процессам относятся обезжиривание, щелочное лужение, воронение. К процессам с выделением ядовитого цианистого водорода относятся: цинкование, меднение, кадмирование, серебрение и прочее, а так же некоторые виды травления и декапирования. Все процессы механической обработки поверхности изделий сопровождаются выделением пыли состоящей из металлических и абразивных частиц, а также волокон войлока и материи. В данном проекте применяется автооператорная подвесочная линия модели АХП-2М. АХП-2М представляет собой ряд ванн, установленных в одном ряду, в порядке выполнения операций. АХП-2М предназначена для «твердого» хромирования наружных поверхностей труб на подвесках. Продолжительность обезжиривания 9-11 мин, хромирования 62,2-63,2 мин, сушки 5-6 мин. Продолжительность пребывания в стальных ваннах колеблется от 0,5 до 4,5 минут. Таблица 3 — Характеристики АХП-2М
Рисунок 1 – Структурная схема АХП-2М 3 Тепловой баланс помещения При составлении теплового баланса помещения учитываются следующие составляющие: а) Теплопоступления: - от солнечной радиации; - от людей; - от оборудования; - от электродвигателей; - от остывающего материала; - от нагретых поверхностей, зеркала испарения гальванической ванны и сушильной камеры; - от системы дежурного отопления; б) Потери теплоты: - с учетом инфильтрации воздуха; - на нагрев врывающегося воздуха; - на нагрев ввозимого материала; - на испарение влаги; - на нагрев транспорта; 3.1 Теплопоступления в помещение 3.1.1 Теплопоступления от солнечной радиации Расчёт теплопоступлений от солнечной радиации производим по укрупненным показателям. Теплопоступления от солнечной радиации определяются по формуле: для остекленных поверхностей: для покрытий: где Fост, Fп – поверхность остекления или покрытия, м2 Fост = 6∙6∙3∙2 = 216 м2 Fп = 48∙24 = 1152 м2 qост – величина радиации через 1м2 поверхности остекления, зависит от ее ориентировки по странам света (ориентировка здания по странам света- по заданию), для севера и юга и широты 560 qост=110 ккал/(м2 час). qп – солнечная радиация через покрытие в зависимости от широты, при плоском бес чердачном перекрытии принимается равной 15 ккал/(м2 ч). Кост – коэффициент, зависящий от характеристики остекления, для обычного загрязнения стекла, Кост=0,8. Когр – коэффициент теплопередачи покрытия, определяется по формуле: Когр=1/Rотр, ккал/м2 град; Rотр – требуемое сопротивление теплопередачи, принимается в зависимости от ГСОП=(tв-tоп)*Zоп ГСОП=(17-(-4,3)) ∙239=5090; Rотр=2 м2 град/ккал; Когр=1/Rотр = 1/2 = 0,5 ккал/м2 град. ∑Wрад. = 22106 + 10046 = 32154 Вт. Результаты расчета сведены в таблицу 6 3.1.2 Теплопоступления от людей При расчете теплопоступлений от людей, как в теплый период года, так и в холодный период года и переходные условия будем принимать во внимание только явную теплоту, выделяемую людьми (при работе средней тяжести). Значения выделений теплоты одним человеком примем по [17] для соответствующих периодов года, а количество рабочих примем согласно заданию на проектирование. Тепловыделения от людей будем определять по формуле: Qлюд=Qявнчел ·n (20) QлТП= 50×20= 1000 Вт QлХП, ПП = 125×20= 2500 Вт Результаты расчета сведены в таблицу 6 3.1.3 Теплопоступления от электродвигателей и оборудования Расчет будем производить, используя материалы [9]. К оборудованию цеха отнесем генератор АНД 500/250 и все электродвигатели установки АХП-2М (по заданию количество установок АХП-2М равно 2). Теплопоступления от электродвигателей (Вт) будем определять по формуле: Qдв=Ny·Kзагр·Кодн· где Ny — установочная мощность электродвигателя, Вт; Кзагр – коэффициент загрузки электродвигателя; Кодн — коэффициент одновременности действия электродвигателей; η1- КПД электродвигателя при данной загрузке; АХП-2М: Nуст=7 кВт; Кодн= 0,8; Кзагр=0,86; 1=0,7 Qдв=7000·0,86·0,8· Тепловыделения от мотор-генератора АНД 500/250 будем определять по формуле: Qдв=Ny·Kзагр·Кодн· где Ny, Кзагр, Кодн, η1 – то же, что в формуле (21); η2— КПД генератора при данной загрузке; Nуст = 3 кВт; Кзагр = 0,86; Кодн = 0,8; 1 = 0,76; 2 = 0,9; Qдв=3000·0,86·0,8· Итоговые тепловыделения от электродвигателей и оборудования определим как сумму результатов расчетов по формулам (21) и (22). ΣQ=4800+2216=7016 Вт Результаты расчета сведены в таблицу 6 3.1.4 Теплопоступления от остывающего материала Расчет теплопоступлений от остывающего материала будем производить по формуле: Qом=g·c·(tнач-tкон ) (23) где g — вес ввозимого материала, кг; с- теплоемкость материала, Дж/кг·°С; tнач, tкон — начальная и конечная температуры материала; Расчет теплопоступлений от остывающего материала будем производить отдельно для теплого периода года и холодного периода года. Qт = (1000460(40-27))/3600 = 1661 Вт Qх = (1000460(40-17))/3600 = 2939 Вт Результаты расчета сведены в таблицу 6 3.1.5 Теплопоступления от нагретых поверхностей и зеркала испарения ванны, сушильной камеры Теплопоступления от нагретых поверхностей (Вт), определяются по формуле: Qн.п. =Σqi · Fi (24) где Fi — площадь нагретой поверхности, м2; qi —тепловой поток с 1 м2 нагретой поверхности(Вт/м2) определяется по формуле: qi = αк ·∆t1,25 + 4,4 ·[ ( где αк — коэффициент теплоотдачи, принимается: 1) для вертикальных поверхностей – 2,6 Вт/м2· ͦ С; 2) для горизонтальных поверхностей, обращенных вверх – 3,3 Вт/м2· ͦС; 3) для горизонтальных поверхностей, обращенных вниз – 1,3 Вт/м2· ͦ С; ∆t – температурный перепад между температурой поверхности (tнп- температура наружной поверхности, tвбп- температура внутренней боковой поверхности) или раствора tр (в формуле (25) обозначена общим символом τ0) и температурой внутреннего воздуха tв. Согласно заданию на проектирование, при расчете тепловыделений от нагретых поверхностей ванн принимаем температуру стенки (τст) равной температуре раствора (τр), если τр Температура внутренней боковой поверхности ванны определяется по формуле: τвп = Все обозначения величин (26) даны в пояснениях к (25). При наличии местного отсоса от зеркала испарения и внутренних поверхностей ванны в помещение поступает только лучистое тепло. Расстояние от верха ванны до уровня раствора (Нр) по заданию на проектирование принимаем равным 0,3 м.; Итоговые результаты расчетов представлены в таблице 4. Таблица 4 — Расчет тепловыделений от нагретых поверхностей, зеркала испарения и сушильной камеры. Общее количество теплопоступлений от ванн и сушильной камеры от двух АХП-2М составит: ΣQхп.= 46179х2х1,163 = 107412 Вт; Результаты расчета сведены в таблицу 6 |