СРАВНЕНИЕ МЕТОДИК РАСЧЕТА ЗОНТА–КОЗЫРЬКА НАД ЗАГРУЗОЧНЫМ ОТВЕРСТИЕМ ПЕЧИ

COMPARISON OF METHODS FOR CALCULATING THE CANOPY OVER THE LOADING OPENING OF THE FURNACE

Tigran Arutunyan

master’s student, Department of Haet and GAS and Ventilation, St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering,

Russia, St. Petersburg

АННОТАЦИЯ

Зонты-козырьки над загрузочными отверстиями печей широко используются в промышленности для обеспечения безопасности и эффективности работы. Они предназначены для защиты операторов от падающих материалов, уменьшения рассеивания тепла и предотвращения выбросов газов. Одной из основных проблем производственных помещений, являются различные выделения вредностей, такие как газы, пары, пыль и теплоизбытки, которые возникают во время производственной деятельности. Они смешиваются с воздухом рабочей зоны, при долгом нахождении в которой, у человека есть риск приобретения различных производственных травм и ухудшения состояние здоровья. Что бы избежать этих последствий необходимо предусмотреть местную вытяжную систему, которая захватит и удалит часть или все выделяемые вредности.

ABSTRACT

Umbrellas over loading openings of furnaces are widely used in industry to ensure safety and efficiency. They are designed to protect operators from falling materials, reduce heat dissipation, and prevent gas emissions. One of the main issues in industrial facilities is the release of harmful substances such as gases, vapors, dust, and excess heat during production activities. These mix with the air in the work area, posing risks of various occupational injuries and health deterioration with prolonged exposure. To avoid these consequences, it is necessary to provide a local exhaust system that will capture and remove some or all of the emitted hazards.

Ключевые слова: вытяжная вентиляция, удаление вредностей, загрузочное отверстие печи, зонт–козырек, вентиляционные укрытия, расход воздуха, промышленная вентиляция.

Keywords: extract ventilation, removal of harmful substances, furnace loading opening, hood canopy, ventilation covers, air consumption, industrial ventilation.

Цель данной работы сравнение двух методик расчёта вентиляционного укрытия над загрузочным отверстием печи. В качестве материалов сравнения были выбраны следующие методики:

– методика расчета по В.В. Дерюгину, Н.Е. Толстовой, В.Ф. Васильеву [1];

–методика расчета по Волкову О.Д [2].

Для дальнейшего введем обозначение для методик расчета. Для методики по В.В. Дерюгину, Н.Е. Толстовой, В.Ф. Васильеву–Методика №1. Для методики по Волкову О.Д –Методика №2.

Проанализировав обе методики, можно заметить следующие отличия:

1. Определение расстояния от загрузочного отверстия печи до зонта по оси потока газов, выполняется по разным формулам (1) и (2):

– по методике №1:

m, n – коэффициенты изменения скорости и температуры;

– ширина отверстия печи, м;

 критерий Архимеда.

– по методике №2:

высота загрузочного отверстия печи, м;

 эквивалентный по площади диаметр рабочего проема, м.

2. Для определения расстояния х, м на котором ось потока газов, искривленного под действием гравитационных сил, достигает плоскости всасывающего отверстия зонта, используются различные значения коэффициентов изменения скорости и температуры. А именно:

– по методике №1 m=2,5, n=2,0;

– по методике №2 m=5,0, n=4,2.

3. Для определения критерия Архимеда по методике №1 используется ширина загрузочного отверстия b_o:

 температура газов в печи и воздуха рабочей зоны, К;

 Средняя скорость выбивающихся газов из загрузочного (рабочего) проема печи, м/c;

ускорение свободного падения, м/с².

А в методике №2, используется эквивалентная площадь диаметра рабочего отверстия d_экв:

4. При определении минимальной длинны зонта используются следующие формулы:

– по методике №1:

угол раскрытия зонта;

– ширина потока газов, м на расстоянии x.

– по методике №2:

– Диаметр потока газов, м на расстоянии x.

5. Определение расхода смеси выбивающихся из печи газов и воздуха, подсасываемого из помещения, производиться по следующим формулам:

– по методике №1:

– объемный расход газов, вытекающих из рабочего окна.

– по методике №2

6. Значение рекомендуемых температур смеси газов и воздуха для расчета массового расхода при механическом удалении принимаются следующие:

– по методике №1 160⁰С;

– по методике №2 80⁰С.

Рассчитанные показатели зонта–козырька сведены в таблицу 1, для дельнейшего анализа.

Таблица 1.

Результаты расчетов

По итогам расчета можно сделать следующие выводы:

– Отличие массового расхода по методике №1 и №2 составило 60%.

– Отличие объемного расхода по методике №1 и №2 составило 51%.

– Отличие диаметров по методике №1 и №2 составило 43,5%.

Разнятся показатели из-за рекомендуемых температур удаляемого газа и воздуха, в методике температура №1 была принята 160 ⁰С, в методике №2 80⁰С, если принять одинаковые температуры равные 160 ⁰С, отличие составит в массовом и объёмном расходе составит 3%, а диаметры воздуховодов всего на 1%.

Список литературы:

1. Отопление и вентиляция промышленного здания. В.В. Дерюгин, Н.Е. Толстова, В.Ф. Васильев , СПб., 1993. 43
2. Проектирование вентиляции промышленного здания. О.Д. Волков, Высш. шк., 1989. 240 с.