حساب التهوية الميكانيكية للمنشآت الصناعية

الفروق الدقيقة في الحسابات الديناميكية الهوائية

يجب أن يأخذ حساب مدخنة غرفة المرجل في الاعتبار الفروق الدقيقة التالية:

• مع الأخذ في الاعتبار الخصائص التقنية للغلاية ، يتم تحديد نوع هيكل الجذع ، وكذلك المكان الذي ستوضع فيه المدخنة.
• يتم حساب قوة ومتانة قناة مخرج الغاز.
• من الضروري أيضًا حساب ارتفاع المدخنة ، مع مراعاة كل من حجم الوقود المحروق ونوع السحب.
• حساب المضخات للمداخن.
• يتم حساب الحد الأقصى لحمل غرفة المرجل عن طريق تحديد معدل التدفق الأدنى.

مهم! بالنسبة لهذه الحسابات ، من الضروري أيضًا معرفة حمل الرياح وقيمة الدفع.

• في المرحلة الأخيرة ، يتم إنشاء رسم للمدخنة مع تحسين الأقسام.

تعتبر الحسابات الديناميكية الهوائية ضرورية لتحديد ارتفاع الأنبوب عند استخدام الدفع الطبيعي. ثم من الضروري أيضًا حساب معدل انتشار الانبعاثات ، والذي يعتمد على تخفيف المنطقة ودرجة حرارة تدفق الغاز وسرعة الهواء.

تحديد ارتفاع المدخنة للأسقف المرتفعة والمسطحة

ارتفاع الأنبوب يعتمد بشكل مباشر على قوة المرجل. يجب ألا يتجاوز عامل تلوث مجاري المداخن 30٪.

صيغ حساب المدخنة بمسودة طبيعية:

أنواع التهوية في منطقة الإنتاج

الوثيقة التنظيمية الرئيسية التي تحدد معايير تهوية ورشة العمل هي SNiP 41-01-2003. يمكن تقسيم جميع أنظمة تبادل الهواء الموجودة في غرف العمل إلى الأنواع التالية:

حسب طرق تحريك الكتل الهوائية:

1. طبيعي.
2. ميكانيكي.

مع التهوية الطبيعية ، يحدث إنعاش للهواء بسبب اختلاف الضغط ودرجة الحرارة داخل الغرفة وخارجها. عادة ما يكون هذا الدوران غير منظم ، أي يعتمد على الظواهر الفيزيائية الأولية - على سبيل المثال ، الحمل الحراري. يتم إنشاء التهوية الطبيعية باستخدام تصميمات خاصة تسمح لك بضبط قوة وحجم تدفق الهواء.

تقوم التهوية الميكانيكية بمعالجة هواء الإمداد مسبقًا عن طريق تسخينه أو تبريده أو ترطيبه. بالإضافة إلى ذلك ، فإن النظام القسري قادر على تصفية الكتل الهوائية الملوثة قبل إطلاقها في الغلاف الجوي.

حسب طريقة تنظيم التبادل الجوي:

1. محلي.
2. التبادل العام.

تعمل التهوية المحلية على تحديد مواقع المواد الضارة والسامة والانبعاثات ثم التخلص منها مباشرة في مكانها الأصلي. في الممارسة العملية ، يتم تنفيذ هذا النوع من التهوية على النحو التالي: مصدر التلوث (أداة الآلة ، مكان العمل) محاط بسياج بالدروع ، مما يشكل نوعًا من "غطاء المحرك" الذي يوجد فيه أو فوقه غطاء للعادم. مع شفط الهواء المكثف ، ينخفض ​​الضغط داخل "غطاء المحرك" ، مما يمنع انتشار الشوائب الضارة في بقية الورشة. مثل هذا النظام يتواءم بشكل فعال مع مسؤولياته وغير مكلف في المنظمة.

في الحالات التي تكون فيها التهوية المحلية غير قادرة على ضمان اكتمال توطين مصادر التلوث ، يتم استخدام نوع التبادل العام. يعتمد مبدأ تشغيل هذه التهوية على التنقية المعقدة للهواء في جميع المباني الصناعية أو جزء كبير منها عن طريق تخفيف تركيز الشوائب الضارة والغبار والأوساخ والإشعاع الحراري.بالإضافة إلى ذلك ، تمتص التهوية العامة الحرارة بكفاءة وهي شائعة في تلك الورش حيث لا يوجد انبعاث مواد ضارة في جو الغرفة. في الحالات التي يرتبط فيها الإنتاج بإطلاق الغاز والبخار الضار والمواد المسرطنة والغبار ، يتم استخدام التهوية المختلطة - يضاف الشفط الموضعي إلى التبادل العام في الوقت نفسه ، يتمثل المفهوم الرئيسي لتهوية المبنى لورشة الإنتاج في إنشاء مثل هذا النظام حيث تتم إزالة الحد الأقصى من المواد الضارة باستخدام الشفط المحلي ، وسيتم تخفيف الشوائب والغازات المتبقية بتيار من الهواء النقي إلى مستوى تركيز مقبول.

اعتمادًا على طريقة العمل:

1. العرض الجوي.
2. العادم.
3. العرض والعادم.

تم تصميم نظام تهوية الإمداد لضمان التدفق الحر للكتل الهوائية بأحجام كافية للتشغيل الكامل لمنشأة الإنتاج. في مثل هذه الأنظمة ، يتم تثبيت مراوح مجاري الهواء ، والتي توفر مدخلًا خارجيًا للهواء وتمريره عبر سخانات هواء خاصة للتبريد أو التدفئة.

إن تهوية الإمداد قادرة على ضمان التدفق القسري للكتل الهوائية إلى الورشة بشكل كامل. في هذه الحالة ، سيتم زيادة ضغط الهواء في الغرفة باستمرار مقارنة بالضغط الجوي ، مما يساهم في الضغط الطبيعي (غير المنظم) لهواء العادم إلى الشارع من خلال الفتحات أو المخارج أو الفتحات.

هناك عدة أنواع من تهوية الإمداد وتختلف عن بعضها البعض في ظل وجود معدات حصرية. لذلك ، يمكن تثبيته:

• دش الهواء. يتم الانتهاء من عمل هذه المعدات في اتجاه تدفق الهواء النظيف إلى مكان العمل.
• ستائر الهواء والحرارة الهوائية.
• الواحات. هذه التهوية ، القادرة على خدمة أقسام كاملة من الورشة ، حيث يتحرك الهواء بسرعة ودرجة حرارة محسوبة.

تم تصميم نظام تهوية العادم لإزالة الهواء الملوث. في هذه الحالة ، يتم استبدال الكتل الهوائية البعيدة بطريقة منظمة أو غير منظمة ميكانيكيًا - من خلال النوافذ والمداخل والثقوب الخاصة في الجدران. يتم استخدام نظام مماثل في تلك الصناعات المصحوبة بكمية كبيرة من المواد السامة وانبعاثات الحرارة ، وكذلك عند أداء العمل من قبل عدد كبير من الموظفين.

تم تصميم تهوية الإمداد والعادم لإزالة الهواء الملوث وتوفير الهواء النقي في نفس الوقت. في حد ذاتها ، يمكن توزيع تيارات الكتل الهوائية عن طريق الخلط أو الإزاحة. في الحالة الأولى ، يتم تركيب ناشرات عالية السرعة في سقف أو جدران الورشة لتزويد الهواء النقي ، والذي يمتزج بشكل طبيعي مع هواء العادم ويتم إزالته من خلال صمام نشر. في الحالة الثانية ، يدخل الهواء البارد النقي من خلال موزعات الهواء المثبتة بالقرب من الأرض. ترتفع كتلة الهواء ، أثناء تسخينها ، إلى الأعلى ، وتزيح غازات العادم من خلال الشبكات.

المستندات المعيارية المستخدمة في الحسابات

جميع معايير التصميم المطلوبة لإنشاء محطات الغلايات موضحة في SNiP ІІ-35-76. هذا المستند هو الأساس لجميع الحسابات اللازمة.

فيديو: مثال على حساب مدخنة ذات تيار طبيعي

لا يحتوي جواز سفر المدخنة على الخصائص التقنية للهيكل فحسب ، بل يحتوي أيضًا على معلومات تتعلق بتطبيقه وإصلاحه. يجب إصدار هذا المستند قبل تشغيل المدخنة مباشرة.

النصيحة! يعد إصلاح المداخن مهمة خطيرة يجب أن يقوم بها متخصص حصريًا ، لأنها تتطلب معرفة مكتسبة بشكل خاص وخبرة كبيرة.

تضع البرامج البيئية معايير للتركيزات المسموح بها من الملوثات مثل ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين والرماد وما إلى ذلك. تعتبر منطقة الحماية الصحية منطقة تقع على بعد 200 متر حول بيت المرجل. تُستخدم أنواع مختلفة من المرسبات الكهروستاتيكية ، ومجمعات الرماد ، وما إلى ذلك لتنظيف غازات المداخن.

تصميم مدخنة مع حامل حائط

بغض النظر عن الوقود الذي يعمل عليه السخان (الفحم ، والغاز الطبيعي ، ووقود الديزل ، وما إلى ذلك) ، فإن نظام إخلاء منتج الاحتراق ضروري. لهذا السبب ، فإن المتطلبات الرئيسية للمداخن هي:

• وجود ما يكفي من الشهوة الطبيعية.
• الامتثال للمعايير البيئية المعمول بها.
• نطاق ترددي جيد.

أنواع مداخن غرف الغلايات

يوجد اليوم العديد من أنواع المداخن المستخدمة في غرف الغلايات. كل واحد منهم له خصائصه الخاصة.

أنابيب معدنية لغرف المرجل

أنواع المداخن المعدنية. يجب أن يفي كل نوع من الأنابيب بالمعايير البيئية أ) صاري واحد ، ب) صاري مزدوج ، ج) أربعة صاري ، د) التثبيت على الحائط

إنها خيار شائع جدًا بسبب الميزات التالية:

• سهولة التجميع
• نظرًا للسطح الداخلي الأملس ، فإن الهياكل ليست عرضة للانسداد بالسخام ، وبالتالي فهي قادرة على توفير جر ممتاز ؛
• تحميل سريع؛
• إذا لزم الأمر ، يمكن تثبيت هذا الأنبوب بمنحدر طفيف.

ننصحك بدراسة كيفية حساب ارتفاع المدخنة على موقعنا.

مهم! العيب الرئيسي للأنابيب الفولاذية هو أن عزلها الحراري يصبح غير قابل للاستخدام بعد 20 عامًا ، مما يتسبب في تدمير المدخنة تحت تأثير المكثفات.

مواسير من الطوب

لفترة طويلة ، لم يكن لديهم منافسين بين المداخن. حاليًا ، تكمن صعوبة تركيب مثل هذه الهياكل في الحاجة إلى إيجاد موقد ذي خبرة وتكاليف مالية كبيرة لشراء المواد اللازمة.

مع الترتيب الصحيح للهيكل وصندوق الاحتراق المختص ، لا يتم ملاحظة تكوين السخام عمليًا في مثل هذه المداخن. إذا تم تثبيت مثل هذا الهيكل بواسطة محترف ، فسيستمر في العمل لفترة طويلة جدًا.

مدخنة مصنوعة من الطوب

من المهم للغاية التحقق من كل من البناء الداخلي والخارجي للمفاصل والزوايا الصحيحة. لتحسين الاحتكاك ، يتم إجراء تدفق فائض في الجزء العلوي من الأنبوب ، ومن أجل منع تشكل الدخان في وجود الرياح ، يتم استخدام غطاء ثابت متين.

صيغ حساب نظام التهوية

تعد تهوية (تهوية) المباني باستخدام عوارض فتح خيارًا فعالًا إلى حد ما للتهوية الطبيعية.

Pe = (Pvn - Pn) * H * g ، حيث:

• P n (kg / m3) - كثافة الكتل الهوائية خارج الغرفة.
• P vn (kg / m3) - كثافة الكتل الهوائية داخل الغرفة.
• H (m) - المسافة بين المدخل والعادم.
• ز - التسارع بسبب الجاذبية (قيمة ثابتة تساوي 9.8 م / ث 2).

عند حساب التهوية الطبيعية ، يجب مراعاة موقع الفتحات السفلية العلوية لسحب الهواء النقي وإزالة الهواء الضائع. في البداية ، يتم الحساب للأقسام السفلية ، ثم للأقسام العليا للفجوات. بعد ذلك ، يتم تعيين نموذج التهوية للمبنى.

حساب العادم

في الغرفة ، تقريبًا في الوسط بين فتحات التدفق والعادم (العوارض) ، يكون لضغط الهواء الخارجي والداخلي نفس القيمة. في هذه المرحلة ، لا يوجد تأثير. وفقًا لذلك ، يتم حساب التأثير على الأقسام السفلية للفجوات بالصيغة:

P1 = H 1 (Pн - Ср) ، أين

• Ср (كجم / م 3) - يساوي متوسط ​​درجة حرارة كثافة بيئة الهواء الداخلية.
• H 1 (م) - المسافة من مستوى الضغوط المتساوية للبيئة الخارجية والداخلية إلى لومن العرض المنخفض.

فوق مستوى الضغوط المتساوية ، في وسط لومن العادم العلوي ، يتم إنشاء ضغط زائد ، والذي يتم حسابه باستخدام الصيغة التالية:

P2 = H 2 (Pн - الأربعاء)

نوصي بأن تتعرف على: غطاء للحمام

هذا الضغط هو الذي يساهم في إزالة الكتل الهوائية في الخارج. يتم حساب الجهد الكلي لتبادل الهواء الداخلي باستخدام الصيغة:

Pe = P1 + P2

يدخل الهواء النقي إلى المبنى من خلال النوافذ المفتوحة (الفتحات) أو صمامات الإمداد المجهزة خصيصًا في إطارات هياكل النوافذ. يتم إزالة هواء العادم من خلال فتحات العادم المجهزة في الجزء العلوي من جدران المطبخ والحمام والمرحاض. علاوة على ذلك ، من خلال أعمدة التهوية الخاصة ، يتم إزالته من المنزل.

معدل تدفق الهواء

بمعرفة نسبة الهواء ، يمكنك بسهولة حساب سرعة الهواء من خلال التهوية الطبيعية. تحتاج أولاً إلى حساب مساحة المقطع العرضي للقنوات.

S = R 2 * Pi ، أين

• R هو نصف قطر قسم مجرى الهواء المجهز في الغرفة.
• Pi هو ثابت 3.14.

يجب أن تكون مجاري الهواء ذات شكل وحجم معينين. عندما يكون المقطع العرضي لمجاري الهواء معروفًا ، يمكن حساب قطر القناة المطلوبة للغرفة باستخدام الصيغة التالية:

D = 1000 * √ (4 * S / Pi) ، أين

• S هي منطقة المقطع العرضي لمجاري الهواء المجهزة في المنزل.
• Pi هي قيمة رياضية ثابتة تبلغ 3.14.

إذا كانت مجاري الهواء مستطيلة ، فسيتم حساب مساحة المقطع العرضي للقناة المطلوبة بدلاً من القطر. للقيام بذلك ، اضرب عرض وطول القناة الهوائية. يجب أن يتوافق حجم العرض إلى حجم الطول بنسبة 1: 3.

يبلغ الحد الأدنى لحجم القناة المستطيلة 10 × 15 سم ، والحد الأقصى 2 × 2 م ، وتتميز هذه الهياكل بشكل مريح ، وأسهل في التركيب ، وتلتصق بشكل وثيق بأسطح الجدران ، ويمكن إخفاءها بسهولة على السقف.

معلمات مجرى الهواء

في عملية إنشاء مخطط تهوية طبيعي من نوع القناة ، يتم تحديد قسم نشط من مجاري الهواء ، والذي من خلاله سيمر حجم كافٍ من الهواء لإنشاء رد فعل مضاد لجهد التصميم. بالنسبة لأطول مسار للشبكة ، يتم تحديد تكلفة الضغط في مجاري الهواء على أنها مجموع هذه الضغوط في جميع أقسام القناة. في كل قسم من هذه الأقسام ، تتكون تكاليف الإجهاد من تكاليف الاحتكاك والمقاومة ، ويمكن التعبير عنها بالصيغة:

ع = Rl + Z أين

• R (Pa / m) - خسارة محددة نتيجة احتكاك الكتل الهوائية بسطح القناة.
• ل (م) - طول المقطع المحسوب للقناة.
• ض - التكاليف في مناطق المقاومة.

يتم حساب مساحة المقطع العرضي النشطة للقناة المطلوبة بالصيغة:

F = L / (3600V) ، أين

• L (m3 / h) - استهلاك الهواء.
• V (م / ث) - سرعة الحركة على طول مجرى تدفق الهواء.

يتم حساب مناطق المقطع العرضي النشطة لمجاري التهوية لسرعة تدفق الهواء المحددة. لهذا الغرض ، يتم استخدام الرسوم البيانية الخاصة أو يتم أخذ بيانات التصميم الجاهزة من الحسابات الجدولية.

نوصي بأن تتعرف على: التهوية في الحاضنة

اختيار مجاري الهواء

بالنسبة لمجاري الهواء المستطيلة ذات التهوية الطبيعية ، يتم اختيار قطر يعادل مجرى هواء مستدير ، وفقًا للصيغة التالية:

دЭ = 2 * أ * ب / (أ + ب) ، أين

أ وب (م) - أطوال جانبي مجرى الهواء.

إذا تم استخدام المنتجات المعدنية ، يتم تغيير أرقام تكلفة الاحتكاك الخاصة بها. يتم أخذ المعلمة الرئيسية من الرسم البياني لمجاري الهواء الفولاذية ومضروبة بعامل:

• k = 1.1 - يستخدم لقنوات الجبس.
• k = 1.15 - يستخدم في منتجات الخرسانة الخبثية.
• k = 1.3 - يستخدم لمجاري الهواء المصنوعة من الطوب.

يتم حساب الضغط الزائد للتغلب على المقاومة في أقسام مختلفة من القناة الهوائية بالصيغة:

Z = v2 / 2 ، أين

• Z هو مجموع معاملات المقاومة على طول قسم القناة بالكامل.
• v2 / 2 - إجهاد ديناميكي قياسي.

لتشكيل مفهوم التهوية الطبيعية ، يوصى بتجنب التواء القنوات وعدد كبير من الصمامات وصمامات البوابة. هذا سيخلق مقاومة إضافية. كقاعدة ، 91٪ من جميع الخسائر للتغلب على المقاومة تقع في مثل هذه المناطق.

تتميز التهوية من النوع الطبيعي بنصف قطر صغير من التأثير ، متوسط ​​الأداء في الغرف ذات الحرارة الزائدة الصغيرة. هذا هو العيب الرئيسي للنظام. وتشمل المزايا الرئيسية التكلفة المنخفضة للبناء والمزيد من الصيانة وسهولة التركيب.

تصميم مدخنة غرفة المرجل

يمكن وضع المدخنة إما على معدات التسخين أو الوقوف بشكل منفصل بجوار المرجل أو الموقد. يجب أن يكون الأنبوب أعلى من ارتفاع السقف بمقدار 50 سم. يتم حساب حجم المدخنة في القسم بالنسبة لقوة غرفة المرجل وميزات تصميمها.

العناصر الهيكلية الرئيسية للأنبوب هي:

• رمح مخرج الغاز
• العزل الحراري؛
• حماية ضد التآكل.
• التأسيس والدعم.
• هيكل مصمم لدخول قنوات الغاز.

رسم تخطيطي لجهاز محطة غلاية حديثة

في البداية ، يدخل غاز المداخن إلى جهاز التنظيف ، وهو جهاز تنظيف. هنا تنخفض درجة حرارة الدخان إلى 60 درجة مئوية. بعد ذلك ، بعد تجاوز الامتصاص ، يتم تنقية الغاز وبعد ذلك يتم إطلاقه في البيئة.

مهم! تتأثر كفاءة محطة توليد الطاقة بغلاية إلى حد كبير بسرعة الغاز في القناة ، وبالتالي فإن الحساب المهني ضروري هنا.

أنواع المداخن

في محطات توليد الطاقة بالمراجل الحديثة ، يتم استخدام أنواع مختلفة من المداخن. كل واحد منهم له خصائصه الخاصة:

• عمودي. يتكون من برميل داخلي مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ وغطاء خارجي. يتم توفير العزل الحراري هنا لمنع تكون التكثيف.
• واجهة قريبة. تعلق على واجهة المبنى. يتم تقديم التصميم على شكل إطار به أنابيب غاز. في بعض الحالات ، يمكن للمتخصصين الاستغناء عن إطار ، ولكن بعد ذلك يتم استخدام التثبيت على براغي التثبيت واستخدام أنابيب الساندويتش ، والقناة الخارجية مصنوعة من الفولاذ المجلفن ، والقناة الداخلية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، ومانع التسرب 6 سم سميكة تقع بينهما.

بناء مدخنة صناعية قريبة من الواجهة

• مزرعة. يمكن أن تتكون من واحد أو عدة أنابيب خرسانية. يتم تثبيت الجمالون على سلة مثبتة بالقاعدة. يمكن استخدام التصميم في المناطق المعرضة للزلازل. يتم استخدام الطلاء والبرايمر لمنع التآكل.
• سارية. يحتوي هذا الأنبوب على قدد ، وبالتالي يعتبر أكثر استقرارًا. يتم تحقيق الحماية ضد التآكل هنا في شكل طبقة عازلة للحرارة ومينا حراري. يمكن استخدامه في المناطق ذات المخاطر الزلزالية المتزايدة.
• الدعم الذاتي. هذه هي أنابيب "ساندويتش" ، يتم تثبيتها بالقاعدة بواسطة براغي التثبيت. تتميز بالقوة المتزايدة ، مما يسمح للهياكل بتحمل أي ظروف جوية بسهولة.