ГОССТРОЙСССР

САНТЕХНИИПРОЕКТ

РЕКОМЕНДАЦИИ
попроектированию локализующей вентиляции
заливочных и охладительных участков литейных конвейеров

AЗ - 971

Москва 1990

Рекомендации составлены на основе работЦНИИпромзданий, ГПИ Сантехпроект и Гипроавтопрома по заданию 05.01.02 программы0.74.08 на XII пятилетку и предназначены для проектированиялокализирующей вентиляции заливочных и охладительных участковформовочно-заливочно-выбивных линий вчугунолитейных и сталелитейных производствах автомобильной промышленности.

Приведенные решения могут бытьиспользованы в других отраслях машиностроения.

При выполнении работы былисистематизированы прогрессивные, имеющие перспективу повторного применения,компоновочные и конструктивные решения заливки и охлаждения литейных формсовременных автоматических линий.

Технические обоснования и расчетыпредлагаемых компенсационных воздушно-струйных укрытий (КВСУ) и локализующихустройств компенсационного типа (ЛУКТ) выполнены Гипроавтопромом.

Настоящая работа рекомендована Главнымуправлением проектирования Госстроя СССР для распространения в качестведополнения к "Рекомендациям по расчету локализирующих устройствкомпенсационного типа" серии AЗ-961 (M., 1987).

Составители: канд. техн. наук М.Ю. Иваницкая,Е.О. Шилькрот (ЦНИИпромзданий), инженеры С.Е. Богданов, В.Я. Гольдин, Л.А.Ефремова, В.И. Чугунова (Гипроавтопром), Л.Ф. Моор, Р.И. Сапрыкина (ГПИСантехпроект).

СОДЕРЖАНИЕ

1. ОБЩИЕ ДАННЫЕ

Локализующие устройства компенсационноготипа представляют собой местные отсосы, в зону всасывания которых длявозмещения удаляемого подастся компенсационный воздух. В результате сокращаетсярасход воздуха, забираемого отсосом из помещения.

КВСУ и ЛУКТ предназначены для заменыместных отсосов, приведенных в "Рекомендациях по проектированию отопленияи вентиляции машиностроительных заводов. Литейные цехи", АЗ-489 (М., 1970.Для заливочных участков вместо панелей равномерного всасывания предложены КВСУ,для охладительных участков ЛУКТ заменяют систем удаления воздуха, забираемогоиз цеха через торцовые проемы охладительных тоннелей и камер.

Применение КВСУ и ЛУКТ для вентиляциизаливочных и охладительных участков литейных цехов обеспечивает экономию теплана нагрев приточного воздуха не менее 30%.

2. КОМПЕНСАЦИОННЫЕ ВОЗДУШНО-СТРУЙНЫЕ УКРЫТИЯ (КВСУ)

2.1.Технические решения КВСУ

КВСУ представляют собой сочетаниенаклонной всасывавшей панели с пристроенным приточным каналом, подающим снебольшой скоростью струю компенсационного воздуха, которая изолирует зонудыхания рабочего от источника выделения вредных веществ.

В качестве компенсационного может бытьиспользован наружный необработанный воздух, удаляемый из соседних помещений,или смесь наружного и рециркуляционного воздуха. Требования к параметрамкомпенсационного воздухи определяются по п. 2.7 и 1.2.11 Рекомендаций серииAЗ-961.

Технические характеристики КВСУ для 12типов линий приведены в табл.1, привязка КВСУ к линиям и размеры даны на рис. 1-12^*.

______________

* На рисунках показаны приточный канал 1; вытяжной канал 2, фланец дляприсоединения приточного воздуховода сверху 3, фланец для присоединениявытяжного воздуховода сверху 4, фланец для присоединения приточного воздуховодасбоку 5, фланец для присоединения вытяжного воздуховода сбоку 6, подвижныелопатки для регулирования направления приточной струи 7, выравнивающая решетка8, вытяжная решетка 9, стойка 10, стальной лист 11.

2.2.Конструктивные решения КВСУ

КВСУ выполнено в виде отдельных секцийдлиной 2 м. Количество секций определяется в зависимости от длины заливочногоучастка. При длине участка, не кратной длине секции (2 м), количество секцийрекомендуется принимать с перекрытием зоны заливки.

Каждая секция снабжена фланцами дляприсоединения вытяжных и приточных воздуховодов в двух вариантах: сверху илисбоку.

В верхней части приточного каналапредусмотрена выравнивающая решетка, а в нижней - подвижные лопатки,обеспечивавшие регулировку направления приточной струи.

Секция устанавливается на стойки, которыекрепятся к полу фундаментными болтами. Высота стоек принята в зависимости отвысоты тележек конвейера с установленными на них литейными формами. При иныхразмерах следует корректировать высоту стоек.

После установки и монтажа для повышенияэффективности КВСУ пространстве между стойками следует закрыть ограждением изтонколистовой стали, оставив щель между ограждением и полом не более 100 мм.

При разработке узлов и деталей КВСУ заоснову следует принимать типовой проект серии 5.904-19 "Компенсационныевоздушно-струйные укрытия".

2.3.Подбор КВСУ

По табл. 1 в зависимости от типалинии, вида литья и размеров опок принимаются расходы удаляемого и приточного(компенсационного) воздуха. Размеры КВСУ приведены на рис. 1-12.

Расчета КВСУ проведены по серии AЗ-961 изусловия улавливания конвективных тепловыделений, равных 40% общих по серииАЗ-489, то есть 14 кВт на 1 т чугуна и 16,3 кВт на 1 т стали в час.

Приведенные в табл. 1 расхода, воздухаобеспечивают ПДК вредных веществ на расстоянии до фронта рабочей зоны χ ≥ 0,5 м при концентрации ихв воздухе помещения q_ц ≤0,5 ПДК.

Если заданная технологамипроизводительность по залитому металлу G', отличается от приведенной G длявыбранного решения, то делается пересчет расходов удаляемого и приточного (компенсационного)воздуха по формуле

L' = L·(G'/G)^1/3,

где L- расход удаляемого и приточного воздуха приведенный в табл. 1;

L' - требуемый расход удаляемого и приточного воздуха.

3. ЛОКАЛИЗУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА КОМПЕНСАЦИОННОГО ТИПА (ЛУКТ)

3.1. Технические решения ЛУКТ

ЛУКТ представляет собой протяженноевентилируемое укрытие с открытыми транспортными проемами, защищеннымивоздушными завесами (в канале). Удаление воздуха осуществляется вытяжнымипатрубками, чередующимися по длине укрытия с приточными насадками, подающимикомпенсационный воздух. Воздушные завесы также работают на компенсационномвоздухе.

В качестве компенсационного рекомендуетсяиспользовать необработанный наружный воздух. Может быть также использованвоздух, удаляемый из соседних помещений.

Для одноходовых линий охлаждения вкачестве укрытия используются охладительные тоннели с двумя торцовыми проемами,оборудованными завесами.

При двух и более ветвях охлажденияпопользуются камеры, входные и выходные проемы которых оформляются тоннельнымитамбурами с завесами. Когда по конструктивным соображениям невозможноустановить завесы, допустимо устройство ЛУКТ без завес с подачей наружноговоздуха приточными насадками.

Технические характеристики ЛУКТ для трехтипов линий приведены в табл.2, установка на линиях и размеры даны на рис. 13-15^*.

_______________

* На рисунках показаны воздушная завеса с веерным насадком 1, воздушнаязавеса с щелевым насадком 2, вытяжной патрубок 3, приточный насадок 4.

ЛУКТ обслуживается основной, -круглогодичной зимней и летней, обозначенной на рисунках 3(Л) и дополнительной- летней, обозначенной Л, системами приточно-вытяжной вентиляции.Дополнительная система работает при температуре наружного воздуха 10°С и более.

3.2. Конструктивнее решения ЛУКТ

ЛУКТ состоит из ограждающих конструкцийукрытия тоннелей и камер, воздушных завес у транспортных проемов, вытяжныхпатрубков и приточных насадков.

Укрытие следует максимально изолироватьот объема цеха, для чего торцовые проемы должны быть защищены створками,фартуками и т.п. в пределах, не мешающих технологическому процессу.

Приточные короба воздушных завес,располагаемые на расстоянии от проема l > 4H, где Н -высота транспортного проема камеры оформляются щелевыми насадками. Приустановке коробов в местах поворота одноходовой камеры или при специальномустройстве в многоходовой камере тамбуров на расстоянии l@ 2,5Н, щель завесыоформляется плоским веерным насадком.

Вытяжные патрубки устанавливаются по осикаждой из ветвей охлаждения. Первый вытяжной патрубок следует располагать зазавесой на расстоянии (1÷1,5)Н от нее. Для коротких камер (l≤ 8Н) достаточно установки одноговытяжного патрубка в центре укрытия.

Приточные насадки устанавливаются вперекрытии камеры и представляет собой дисковые плафона, образующие полныевеерные настилающиеся струи.

Расстояние между чередующимися приточнымии вытяжными устройствами следует принимать не менее 3H.

3.3. Подбор ЛУКТ

По табл. 2 в зависимости от типалиний, вида укрытия и литья принимаются расходы воздуха в завесах, приточныхнасадках и всасывающих патрубках. Размеры укрытий показаны на рис. 3-15.

Расчеты ЛУКТ даны по Рекомендациям серииAЗ-961.

Приведенные в табл. 2 расходы уходящего воздуха L_ух определены при общих тепловыделениями, равных 100 кВтна 1 т чугуна и 160 кВт на 1 т стали. Температура уходящего воздуха принятаравной 45 °C. Расходы воздуха забираемого из цеха L_ц,обеспечивают ПДК вредных веществ на расстоянии до фронта рабочей зоны Х ≥ 0,5 м при концентрации их ввоздухе помещения q_ц ≤0,5 ПДК

Если заданная технологамипроизводительность по залитому металлу и расчетные температуры наружноговоздуха отличаются от приведенных в табл. 2 для выбранного решения, тонеобходимые суммарные расходы уходящего L_ух иподаваемого L_к воздухаследует определять по графикам рис.16-18.При этом сохраняются неизменчивыми расходы воздуха на воздушные завесы L_з и забираемого из цеха через транспортные проемы L_ц. Размещение и число приточных насадков и вытяжныхпатрубков также сохраняется, а их диаметры уточняются к принимаются приобеспечении скорости движения воздуха в них не более 10 м/с.

Графики рис.16-18 дляопределения требуемых расходов L_ух, и L_к построены по формулам

                                                                                                    (1)

L_k = L_н-L_з;                                                                                                                    (2)

                                                                                        (3)

где Q - тепловыделения от металла на участке охлаждения,кBт;

ρ_н; ρ_ц; ρ_ух -плотность воздуха соответственно наружного, в помещении цеха, уходящего, кг/м³;

t_н; t_ц; t_ух - температуравоздуха соответственно наружного, в помещении цеха, уходящего, °С.

Если заданные технологическиегазовыделения G'_oг больше приведенных G_oг втабл. 2,то следует уменьшить площади живого сечения транспортных проемов F_прили увеличить расход воздуха забираемого из цеха через эти проемы L_ц.Определение требуемых f'_при L'_ц производится по формулам

Последующийрасчет L_yхи L_к проводится по формулам (1)-(3). При этом расходвоздуха на завесы L₃, если G'_oг≤ 1,5G_oг, допустимо сохранятьнеизменным. При G'_oг ≥ 1,5G_oг, величину L_з следует определять по п.2.2.11. Рекомендаций серии АЗ-961.

Если размеры и площади транспортных проемовотличаются от приведенных в табл. 2, то следует пересчитать L_ц и L_з по п. 2.2.7, 2.2.8 и 2.2.11 Рекомендаций сорилAЗ-961. Определение L_ух и L_к проводится по формулам (1)-(3).

Если устройство завес в канале утранспортных ворот не представляется возможным (по конструктивнымособенностям), то численное значение расхода воздуха, забираемого из цеха черезпроем L'_ц, м³/с, при t_yx = 45 °C, определяется по формуле

где F_гaб -  площадь габаритного сечения транспортногопроема, м²;

F_пp -площадь живого сечения (площадь габаритного сечения за вычетом площади опоки)проема, м²;

Н_пр -высота проема м;

Дальнейший расчет L_ух и L_кпроводится по формулам (1)-(3) настоящих Рекомендаций.

Таблица 1

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КВСУ

Примечание. В таблице приведенмаксимальный расход приточного воздуха при коэффициенте, учитывающим влияниетемпературы приточного (компенсационного) воздуха К_Т=1 илитемпературе приточного воздуха t_п ≥ 10°C.

Таблица 2

технические характеристикилукт

Примечание.Для всех приведенных решений диаметры приточных насадков и вытяжных патрубковприняты равными 800 мм.

Продолжение табл. 2

Продолжение табл. 2

Рис. 1. КВСУ линии SPO(сталь)

Рис. 2.КВСУ линии SPO (чугун)

Рис. 3. КВСУ линии Л646Б

Рис. 4.КВСУ линии Л6534

Рис. 5.КВСУ линии "Мультаматик 40,5"

Рис. 6.КВСУ линии JI613СI

Рис. 7.КВСУ линии АС-5440

Рис. 8.КВСУ линии АС-6080

Рис. 9.КВСУ линии ДИЗА-7013

Рис.10. КВСУ линии ДИЗА-2013

Рис.11. КВСУ линии АФД-30

Рис. 12 КВСУ линии 7284

Разрез 1-1

Рис. 13. ЛУКТ одноходового тоннеля линии AC-6080

Разрез 1-1

Рис.14. ЛУКТ трехходовой камеры линии SPO

Разрез 1-1

Рис. 15. ЛУКТ четырехходовой камеры линии Л646Б

Рис. 16. График для определения расходов воздуха ЛУКТ одноходовоготоннеля линии АС-6080

Рис.17. график для определениярасходов воздуха ЛУКТ трехходовой камеры линии SPO

Рис. 18. график дляопределения расходов воздуха ЛУКТ четырехходовой камеры линии Л646Б