Отопление и вентиляция промышленного здания. АБК АХП 2М. Курсовой проект 2 Аннотация 3 Ведение 6 Часть 1 Административно бытовой корпус 9
 Скачать 1.59 Mb.
|
|
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:  , ккал/ч (18)для покрытий:  , ккал/ ч (19)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.  =216∙110∙0,8=19008 ккал/ч = 22106 Вт. =1152∙15∙0,5=8640 ккал/ч = 10046 Вт∑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·  (21)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·  = 2400 Вт (х2 = 4800 Вт)Тепловыделения от мотор-генератора АНД 500/250 будем определять по формуле: Qдв=Ny·Kзагр·Кодн·  (22)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·  = 1108 Вт (х2 = 2216 Вт)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 ·[ (  )4 – ( )4 ] (25)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  и τст=40, если τр Температура внутренней боковой поверхности ванны определяется по формуле: τвп =  (26)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 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||