Вентиляция прокатных цехов.
Механическая вентиляция

        Современные прокатные цехи оснащены мощными вентиляционными установками. Расход электроэнергии на механическую вентиляцию составляет 3—4% от расходов энергии на основное производство. Как правило, механическая вентиляция в прокатных цехах является дополнением к естественной вентиляции и обеспечивает создание нормальных метеорологических условий на отдельных рабочих местах путем подачи свежего воздуха. Поэтому основное число вентиляционных установок являются приточными.


Схема установки приточной механической вентиляции


Рис. 22. Схема установки приточной механической вентиляции: 1 — воздухоприемное устройство; 2 — фильтр для очистки воздуха от пыли; 3 — воздухонагреватель; 4 — вентилятор; 5 — сеть воздуховодов; 6 — приточный  патрубок  или  насадок;  7 — обводной канал


        Приточная вентиляционная установка состоит из следующих элементов (рис. 22): воздухоприемного устройства в виде канала или шахты 1; фильтра для очистки воздуха от пыли 2; воздухонагревателя  3 с обходным каналом 7; вентилятора 4; сети воздуховодов 5 и приточных патрубков или насадков 6. Если очистка наружного воздуха или его подогрев не требуется, то фильтр и воздухонагреватель не ставятся.
        Воздухопринимаемые устройства для забора наружного воздуха располагают у наружных стен прокатных цехов, при этом место выбирают таким образом, чтобы Воздух менее всего был загрязнен пылью или газами. Воздухозаборные отверстия оборудуют решетками с наклонными планками, препятствующими попаданию дождя и снега.
        Основными элементами вентиляционной установки являются вентилятор и его привод (электромотор). В процессе работы вентилятор создает разность давлений воздуха, которая зависит от его окружной скорости. Под влиянием разности давлений воздух всасывается через приемные устройства и по воздуховодам (или без них) подается к месту назначения. Разность давлений, которую создает вентилятор, представляет собой разность повышенного давления после вентилятора и разрежения перед вентилятором Явс.
        В вентиляционных установках прокатных цехов применяют в основном центробежные вентиляторы низкого и среднего давления. Размер центробежного вентилятора определяется его номером. Номер вентилятора представляет собой диаметр его колеса, выраженный в сотнях миллиметров (№ 3—300 мм, № 8—800 мм  и т. д.).
        Для выбора вентиляторов пользуются их характеристикой, т. е. графиком, на котором указывается производительность вентилятора и развиваемое им давление в зависимости от числа оборотов.
        Вентиляторы небольшого размера с диаметром колеса до 600 мм устанавливают непосредственно на оси электродвигателя. Иногда на практике для повышения эффективности работы вентиляционной установки вентилятор оборудуют более мощным электродвигателем, при этом число оборотов меняется незначительно.
        Однако мощность вентилятора зависит от величины перемещаемого объема воздуха, развиваемого давления и коэффициента полезного действия вентилятора. При увеличении числа оборотов мощность, потребляемая вентилятором, возрастает пропорционально числу оборотов в третьей степени, тогда как объем перемещаемою воздуха увеличивается пропорционально оборотам.
        Кроме вентилятора и двигателя, вентиляционные установки имеют воздуховоды: всасывающую часть — от места забора-воздуха до вентилятора и нагнетательную часть — от вентилятора до места выхода воздуха. Поперечное сечение воздуховодов может быть круглым, квадратным или прямоугольным. В прокатных цехах воздуховоды выполняют преимущественно кругло/го сечения из листовой стали толщиной 1,5—2,0 мм. Прямые участки воздуховодов изготовляют длиной 3—6 м и соединяют друг с другом хомутами или фланцами. Для защиты от коррозии внешнюю и внутреннюю поверхность окрашивают.
        Распределение приточного воздуха по рабочим местам осуществляют с помощью приточных патрубков, при этом скорость движения воздуха в зоне пребывания рабочих не должна превышать 0,3—0,5 м/сек.   В прокатных цехах, где потоки горячего воздуха" поднимаются вверх, подачу воздуха в нижнюю зону помещения осуществляют через приточные насадки, которыми оканчиваются отдельные отростки воздуховодов,  в различных
направлениях: вертикально, наклонно, горизонтально, в одну или несколько сторон [47].


Виды приточных насадок


Рис.23.   Виды приточных насадок:
а и б — для вертикальной сосредоточенной подачи; в и г -  для односторонней и двухсторонней подачи под разными углами; б —для сосредоточенной наклонной подачи; е и ж — для рассеянной горизонтальной подачи


        На рис. 23 приведены схемы некоторых видов приточных насадков. Насадки для вертикальной или несколько наклонной направленной подачи (рис. 23, а и б) используют для подачи воздуха непосредственно на определенное рабочее место, обеспечивая наиболее быстрое поступление приточного воздуха в зону дыхания рабочего. Такие насадки применяют для подачи воздуха у нагревательных печей и колодцев, прокатных станов, травильных ванн и т. д.
        Более эффективное поступление свежего воздуха на рабочие места указанных агрегатов достигают с помощью насадков Батурина (23, в и г). В окошенный конец этого насадка вставлены поворачивающиеся лопатки, благодаря которым воздушный поток может быть повернут на любой угол.
Сосредоточенную подачу воздуха осуществляют с помощью насадка, изображенного на рис. 23. Ввиду того что выходящая струя воздуха имеет наклон к полу, такие насадки в прокатных цехах применяют сравнительно редко.
        Большое рассеивание выходящей струи воздуха достигается применением насадка с горизонтальным щитом (рис. 23,е). В связи с быстрым уменьшением скорости потока в подводящем патрубке она может быть увеличена до 5— 6 м1сек, что резко повышает воздухообмен. Максимальное рассеивание достигается с помощью полочного насадка МИОТ (рис 23, ж) <при подаче струи на три или четыре стороны в рабочую зону помещения.
        Применяемая в прокатных цехах местная приточная вентиляция осуществляется в виде воздушных душей и воздушных завес. Воздушный душ—местный, направленный на рабочее место поток воздуха. Он не уменьшает количество лучистого тепла, воспринимаемого поверхностью одежды и тела рабочего, увеличивая отвод тепла в окружающую среду. Для повышения эффективности воздушных душей подаваемый воздух охлаждают, добавляя в струю мелко распыленную воду.
        Основные параметры воздушного душа — температура и скорость движения воздуха. По санитарным нормам СН 246—63 температура, на рабочих местах должна находиться в пределах 16—21°С зимой и 18—24°С летом. Скорость движения воздуха на рабочем месте не должна превышать 3 м/сек. Исходя из этих данных, в зависимости от размера обдуваемой площади расчетным путем определяют объем воздуха, подаваемого воздушным душем. Практически объем, необходимый для обдувания одного рабочего, работающего на горячем участке (нагревательные печи, резка и складирование горячего металла) , составляет от 4000 до 6000 м3/ч.
        По конструкции воздушные души делятся на передвижные и стационарные. Передвижные установки состоят из электродвигателя, на ось которого надета втулка осевого вентилятора. Для придания струе воздуха большей направленности лопасти окружены металлической обечайкой. Установка смонтирована на вертикальной стойке и имеет регулируемое крепление, благодаря чему струю воздуха можно направлять под любым углом. В прокатных цехах применяют передвижные душирующие установки двух типов СИОТ и МИОТ. Установки МИОТ применяют сравнительно редко. Основная характеристика душирующих веерных агрегатов типа СИОТ приведена в табл. 9.

Таблица 9
Основная характеристика душирующих агрегатов Свердловского института охраны труда

Тип

Производи-
тельность, м3/ч

Дально-
бойность воздушного факела, м

Мощность электро-
двигателя , квт

Основное применение агрегата

СИОТ-3

10000

10

2,2

Универсальное

СИОТ-5

4500

6

0,25

При    горячих ремонтах печей на местах отдыха

СИОТ-6

30000

220 м2*

7,8

На     больших рабочих площадках

СИОТ-7

30000

20

7,8

При   холодных ремонтах печей

СИОТ-10

800

3

0,25

Для кабин мостовых кранов, пультов управления механизмами

УЗТ-4

30000

20

10,0

Универсальное

* Обдуваемая площадь.

        В стационарных душирующих установках приточные душирующие насадки размещают так, чтобы потоки воздуха были направлены на рабочее место. В особо тяжелых условиях и прежде всего в старых прокатных цехах, имеющих ограниченные рабочие площади, устраивают воздушные базисы.         Воздушным оазисом является небольшая площадь на горячем участке, ограниченная вертикальными стенками и открытая сверху, которая заполняется постоянно поступающим прохладным воздухом.
        Для предупреждения проникновения загрязненного воздуха из соседних отделений цеха или наружного холодного воздуха в помещение устраивают воздушные или тепловые завесы. Обычно воздушные завесы в прокатных цехах устраивают у въездных ворот. Воздушная завеса создается путем подачи воздуха в виде плоской струи по всей ширине или высоте ворот из воздуховода, расположенного сбоку от ворот или под ними. Струя выпускаемого воздуха направляется под некоторым углом навстречу потоку воздуха, поступающего снаружи в цех. Угол, под которым выпускается струя, принимается от 30 до 45 град, по отношению к плоскости ворот.
        Специальным расчетом определяют объем подаваемого воздуха, который зависит от размера ворот, скорости ветра и ряда других факторов. Приближенно можно считать, что этот объем составляет 6000 м3/ч на 1 м2 площади ворот в. прокатных цехах и около 2000 м3/ч в небольших вспомогательных помещениях. Воздух, подаваемый в виде завесы, обычно забирается непосредственно из помещения. В холодные периоды года воздух подогревают до такой температуры, чтобы после смешания его с холодным, наружным воздухом температура смеси незначительно (на 2—5 град) отличалась от температуры воздуха в цехе.
        В прокатных цехах действует большое число установок механической вытяжной вентиляции. К основным элементам вытяжной установки относятся местные отсосы, сеть воздуховодов и устройства для очистки воздуха. Вентиляционная установка с местным отсосом обладает наибольшей эффективностью, так как вредные выделения не распространяются по всему цеху.
        В прокатных цехах используют все три типа конструкций местных отсосов: закрытые, полуоткрытые и открытые. Объем воздуха при закрытом типе местного отсоса определяют исходя из скорости подсоса воздуха через открытые рабочие отверстия:


Объем воздуха при закрытом типе местного отсоса


где F — площадь рабочего отверстия, м2; V — скорость, м/сек.
        Местные отсосы полузакрытого типа (вытяжные зонты) устанавливают над прокатными станами, у окон выдачи из нагревательных печей нагретого металла, над травильными и закалочными ваннами. Угол раскрытия зонта не должен превышать 60 град.


Ванна для травления металла


Рис. 24. Ванна для травления металла, оборудованная бортовым  сдувом  с отсосом:
1 — бортовая сдувка подогретым воздухом через отверстие по всей длине ванны; 2 — бортовой отсос с регулирующим устройством; 3 — железобетонный отсасывающий каиал; 4 — канал  для сдувки


        Помимо зонтов, травильные ванны оборудуют открытыми бортовыми отсосами (рис. 24).   Воздух удаляется через щелевые отверстия, расположенные у борта ванны. Пары кислот при этом не попадают в зону дыхания рабочего, обслуживающего ванну и наклоняющегося над ней в процессе загрузки и выгрузки металла. Принцип действия вытяжных вентиляционных установок такой же, как и приточных. Однако при удалении вредных газов (например, паров кислот) колеса и кожух вентиляторов, воздуховоды выполняют из стойких материалов либо покрывают полихлорвиниловым лаком.

Предыдущая Вперед





Полезная информация: Клапаны ELITE LINE.