Воздушным душем называют поток воздуха, направленный на ограниченное рабочее место или непосредственно на рабочего.

Особенно эффективно применение воздушных душей при тепловом облучении рабочего. В таких случаях воздушный душ устраивают на месте наиболее длительного пребывания человека, а если в работе предусмотрены кратковременные перерывы для отдыха, то и на месте отдыха.

Обдувать воздухом следует верхние части туловища, как наиболее чувствительные к воздействию теплового облучения.

Скорость и температуру воздуха на рабочем месте при применении воздушных душей назначают в зависимости от интенсивности теплового облучения человека, длительности непрерывного пребывания его под облучением и температуры окружающего воздуха.

Веерный агрегат типа ВА-1

1 — электродвигатель;
2 — обечайка;
3 —сетка;
4 — осевой вентилятор;
5 — конфузор;
6 — обтекатель;
7 — пневматическая форсунка;
8 — направляющие лопатки

Воздушное душирование следует предусматривать на постоянных рабочих местах с интенсивностью облучения 350 Вт/м2 и более. При этом на человека можно направлять поток воздуха со скоростью о=0,5...3,5 м/с и температурой 18—24 °С в зависимости от периода1 года и интенсивности физической нагрузки.

Конструктивное выполнение воздушных душей.

Воздух, выходящий из душирующего патрубка, должен омывать голову и туловище человека с равномерной скоростью и иметь одинаковую температуру.

Ось воздушного потока может быть направлена на грудь человека горизонтально или сверху под углом 45° при обеспечении на рабочем месте заданных температур и скоростей движения воздуха, а также в лицо (зону дыхания) горизонтально или сверху под углом 45° при обеспечении допустимых концентраций вредных выделений.

Расстояние от душирующего патрубка до рабочего места должно быть не менее 1 м при минимальном диаметре патрубка 0,3 м. Ширина рабочей площадки принимается равной 1 м.

Конструкция агрегатов ВА-1

По конструкции душирующие установки подразделяются на стационарные и передвижные.

Веерный агрегат типа ВА-1 состоит из чугунной станины, на которой смонтирован осевой вентилятор № 5 типа МЦ с электродвигателем, обечайки с коллектором и сеткой, конфузора с направляющими лопатками и обтекателем, пневматической форсунки типа ФП-1 или ФП-2 и трубопроводов с арматурой и гибкими шлангами для подвода воды и сжатого воздуха. Агрегат изготовляется с поворотом вентилятора вокруг оси станины до 60° и подъемом ствола по вертикали на 200—600 мм.

Кроме веерных агрегатов тйпа ВА применяется поворачивающийся агрегат ПАМ.-24 в виде осевого вентилятора диаметром 800 мм с электродвигателем на одном валу. Производительность агрегата 24 000 м 3 /ч при дальнобойности струи 20 м. Агрегат снабжен пневматической форсункой для распыления воды в потоке воздуха.

Стационарные душирующие установки подают к душирующим патрубкам как необработанный, так и обработанный (подогретый, охлажденный и увлажненный) наружный воздух. Передвижные установки подают на рабочее место воздух помещения. В подаваемом ими воздушном потоке может распыляться вода. В этом случае капельки воды, попадая на одежду и открытые части тела человека, испаряются и вызывают дополнительное охлаждение.

Душирование фиксированных рабочих мест может осуществляться душирующими патрубками различных типов. Патрубки ГІПД имеют поджатое выходное сечение, шарнирное соединение для изменения направления потока воздуха в вертикальной плоскости и поворотное устройство для изменения направления потока в горизонтальной плоскости в пределах 360°.

Регулирование направления воздушного потока в патрубках ПД осуществляется в вертикальной плоскости поворотом направляющих лопаток, а в горизонтальной плоскости при помощи поворотного устройства. Патрубки ПД могут применяться как с форсунками для пневматического распыления воды, так и без них. Патрубки должны устанавливаться на высоте 1,8—1,9 м от пола (до нижней кромки).

Для создания на рабочих местах требуемых метеорологических условий применяют воздушное душирование.Устройство воздушных душей необходимо: при воздействии на работающего теплового облучения интенсивностью 350 Вт/м 2 и более, при нагреве воздуха в рабочей зоне выше установленной температуры, при невозможности использования местных укрытий источников выделения вредных газов и паров.

Применение воздушных душей целесообразно при тепловом облучении работающих у промышленных печей, расплавленного металла, нагретых слитков и заготовок. Интенсивность теплового облучения рабочего места, Вт/м 2 , 5,67 – коэффициент излучения абсолютно черного тела, Вт/(м 2 ·К 4); – коэффициент, учитывающий расстояние от источника излучения до рабочего места (рис. 11.9, а ); – коэффициент облучённости при излучении из отверстия (рис. 4.3);

– температура источника облучения, ºС.

Стационарный душ. Воздушные души след. Устраив.после принятия мер по уменьшению облучения применением защитных экранов или водяных завес.В горячих цехах необход. предусматривать теплоизоляцию воздуховодов, подающих воздух к душирующим патрубкам.

При расчёте систем воздушного душирования нар.возд. принимают расчётные параметры А – для теплого и Б – для холодного периодов года. Эти системы нельзя объединять с системами приточной вентиляции, они должны быть отдельными. Для обработки и подачи наружного воздуха на души используют приточные камеры или кондиционеры.

Направление воздушного потока может быть горизонтальное или сверху вниз под углом 45º. При борьбе с вредными газовыми выделениями воздушный поток душа направляют в лицо человека. Ширину площадки постоянного рабочего места в расчётах принимают равной 1 м, а минимальную площадь выходного сечения душирующего патрубка – 0,1 м 2 (или диаметр 0,3 м).

Воздушные души могут подавать: 1) наружный воздух, подвергающийся увлажнению, охлаждению или подогреванию и очистке от пыли; 2) наружный воздух после очистки от пыли; 3) внутренний воздух после его охлаждения и 4) внутренний воздух без обработки.

По конструкции воздушные души бывают стационарные (рис. 11.9, б ) и передвижные (рис. 11.9, в ).

Передвижные установки подают на рабочие места внутренний воздух помещения без его обработки. Иногда в создаваемый ими воздушный поток добавляют тонкораспыленную воду, что усиливает охлаждающий эффект за счёт испарения капелек воды.

Для охлаждения и увлажнения наружного воздуха, подаваемого на души, процесс его обработки в форсуночных камерах, т.к.процесс с применением искусственного холода требует значительных затрат.

В качестве передвижных душирующих установок получили применение веерный агрегат ВА-1 и агрегат ПАМ-24.

ВА-1 имеет чугунную станину 1, несущую на себе осевой вентилятор 3, обечайку 4 с сеткой 5, конфузор 6 с направляющими лопатками 7 и обтекателем 8, пневматическую форсунку 9 типа ФП-1 или ФП-2 и трубопроводы с гибкими шлангами 10 для подвода сжатого воздуха и воды.Вентилятор может поворачиваться вокруг оси на угол до 60º, подниматься на телескопе 11 по вертикали на 200-600 мм. Производительность агрегата 6 тыс. м 3 /ч. Веерные агрегаты ВА-2 и ВА-3 развивают большую производительность соответственно в два и три раза.

1700 Вт/м2. Температура воздуха в рабочей зоне =25 0С. Согласно табл. 4.23 средняя температура =19 0С, подвижность воздуха на рабочем месте

2,3 м/с. Расстояние от душирующего патрубка до рабочего Х=1,8 м.

При адиабатическом процессе охлаждения на выходе из форсуночной камеры температура воздуха 18,5 0С.

Принимаем душирующий патрубок ПДН-4

Размеры 630 мм h1=1540 мм l1=1260 мм

Расчётная площадь 0,23 м2

Коэффициент m=4,5 n=3,1 =3,2 =00-200

Определяем площадь теплового сечения патрубка:

Табличное значение =0,23 м2

Находим скорость воздуха на выходе из патрубка:

Устанавливаем расход воздуха подаваемого душирующим патрубком:

В холодный период года и в переходных условиях температура и скорость движения воздуха на рабочем месте должны быть в таких пределах:

18...19 0С =2,0...2,5 м/с =16 0С

Оставляем неизменными принятые для тёплого периода, определяем температуру воздуха на выходе из душирующего патрубка при =16 0С и =19 0С используя формулу:

Вентиляция кабин крановщиков

Система вентиляции кабин крановщиков с подачей наружного воздуха. Вентиляция должна обеспечивать подпор в наличии 10-15 Па.

Система вентиляции кабины с подачей наружного воздуха осуществляется по схеме, приведённой на рис. 1. Конструкция содержит коллектор, расположенный вдоль пути движения крана, заборное устройство, движущееся в щели коллектора и жёстко соединённое с кабиной крановщика. В качестве уплотняющего устройства щели коллектора применяют резиновую ленту или гидравлический затвор.

Рис. 1 - Вентиляция крановой кабины с подачей воздуха через коллектор: 1 - коллектор, 2 - вентилятор, 3 - крановая кабина, 4 - глушитель, 5 - уплотнительная резиновая трубка

Местная вытяжная вентиляция

Местные отсосы от оборудования выделяющего пары, газы, дурные запахи

Расчёт зонта - козырька над загрузочным отверстием нагревательной печи

Зонт - козырёк над загрузочным отверстием печи предназначен для улавливания потока газов, выходящих из отверстия под влиянием избыточного давления в печи. Размеры всасывающего отверстия зонта должны соответствовать размерам всасывающейся струи с учётом её искривления под действием гравитационных сил (рис. 2.)

Рис. 2

Определим объём удаляемого воздуха и размеры зонта - козырька у термической печи, имеющей загрузочное отверстие размером h?b=0,5?0,5 м. В печи поддерживается температура газов tг=1150 0С, температура воздуха в рабочей зоне =25 0С

1. Определим среднюю скорость, с которой газы выбиваются из отверстия печи, предварительно вычислив:

где - коэффициент расхода 0,65

Избыточное давление в печи, Па

h0 - половина высоты загрузочного отверстия, м

и - плотность соответственно воздуха рабочей зоны и газов выходящих из печи, кг/м3

2. Объём газов, выходящих из рабочего проёма печи, м3/с

где - площадь рабочего проёма печи, м2

2,78(0,5?0,5)=0,69 м3/с

0,690,25=0,17 кг/с

3. Вычисляем критерий Архимеда

где - эквивалентный по площади диаметр рабочего проёма, м

и - температура соответственно газов в печи и воздуха в рабочей зоне, К

Критерий Архимеда при м

4. Расстояние, на котором ось потока газов искривлённого под давлением гравитационных сил, достигает плоскости всасывающего отверстия зоны, м

где m, n - коэффициенты изменения скорости и температуры при отношениях высоты загрузочного отверстия h к его ширине и в пределах 0,5...1 применяются равными соответственно 5 и 4,2. Определим расстояние x при h0=0,25 m=5 n=4,2

5. Диаметр потока газов на расстоянии x при

0,565+0,440,653=0,852 м

6. Находим вылет и ширину зонта

Б=b+(150...200)=b+0,2=0,5+0,2=0,7 м

7. Определяем расход отсасываемой смеси газов и воздуха:

8. Расход воздуха подсасываемого из помещения:

0,727-0,69=0,037 м3/с

0,0371,18=0,044 кг/с

9. Температура смеси газов и смеси, 0С

Которая недопустимо высока и для естественной (< 300 0С) и для механической (< 80 0С). Принимаем =300 0C, когда расход подсасываемого воздуха м/с, увеличивается до значения:

Суммарный объём:

Определим высоту дымовой трубы для удаления найденной массы воздуха. Примем диаметр трубы dТР=500 мм

площадь поперечного сечения трубы:

0,7850,52=0,196 м2

Скорость воздуха в трубе м/с

Предварительно задаёмся высотой трубы hтр=6 м. На головке трубы устанавливаем дефлектор диаметром dдеф=500 мм, высота дефлектора hдеф=1,7dдеф=1,70,5=0,85 м

Коэффициент местного сопротивления дефлектора

Коэффициент местного сопротивления зонта

Потери давления в вытяжной трубе вместе с дефлектором с учётом загрязнения стенок определяем по формуле:

Уточним примерную высоту вытяжной трубы из равенства:

Температура наружного воздуха tн=21,2 0С, тогда:

Высота зонта:

Подставим наёденные значения в формулу:

5,73 м близко к предварительно применимому

Сущность изобретения: в корпусе расположен вентилятор, связанный с ним выходной напорный штуцер с соплом, имеющим продольный участок и выходной конец. На корпусе установлены откидные лапы с фиксаторами их положения. Короб образован двумя П-образными частями, шарнирно закрепленными на выходном конце сопла, расположенными на сопле и связанными с каждой из частей короба механизмом синхронного их перемещения. Продольный участок сопла имеет постоянное поперечное сечение, прямоугольную форму и длину, составляющую 0,3-0,7 ширины продольного участка. Штуцер подвода воды установлен на выходном конце сопла. Корпус выполнен круглым. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к вентиляционным системам, а именно к передвижным установкам местного водо-воздушного душирования. Известны установки местной вентиляции, содержащие неподвижный корпус, расположенные в нем вентилятор и выходной патрубок с соплом. Недостатком данного устройства является то, что оно стационарно и не может применяться при ремонтных и пусконаладочных работах для местной временной вентиляции рабочих мест. Известна установка водо-воздушного душирования, содержащая передвижной корпус, расположенный в нем вентилятор, связанный с ним выходной напорный патрубок с соплом и штуцер подвода воды к соплу. Недостатком данного устройства является невозможность регулирования размера вентилируемого места и интенсивности, так как выходной конец сопла имеет круглое постоянное сечение и трудность транспортировки корпуса к вентилируемому месту. Целью изобретения является повышение производительности и эффективности труда за счет облегчения транспортировки, обеспечения регулирования размера выходящего из сопла охлаждающе-вентилирующего потока и приближения вентилятора к зоне охлаждения. Для достижения указанной цели в установке сопло выполнено с участком постоянного сечения прямоугольной формы, длина l которого выбрана из условия l = (0,3...0,7)h, где h - ширина сечения, штуцер подвода воды установлен около выходного конца участка постоянного сечения, корпус выполнен круглым и устройство снабжено установленными на корпусе откидными лапами с фиксаторами их положения, двумя образующими короб частями П-образной формы, шарнирно закрепленными около выходного участка постоянного сечения сопла так, что ось шарниров параллельна основанию частей короба и перпендикулярна оси сопла, расположенным на сопле и связанным с каждой из частей короба механизмом синхронного их перемещения. Кроме того, длина l частей короба выбрана из условия l = (2,5...4)h, а каждая из частей выполнена клиновой расширяющейся по длине, при этом угол раскрытия выбран не более 15 о, а стенки частей короба выполнены переменной высоты, увеличивающейся от выходного конца участка постоянного сечения сопла, при этом максимальная высота стенки выбрана в пределах (0,55...0,65)h. Выполнение корпуса круглым с откидными лапами позволяет осуществлять транспортировку в любую зону производства ремонтных работ, а за счет максимального приближения установки к охлаждаемой зоне повысить эффективность охлаждения. Штуцер расположен в зоне максимального скоростного потока, что позволяет эффективно распылять воду и равномерно распределять ее в потоке. Выполнение сопла прямоугольной формы и снабжение его коробом с указанными размерами и регулируемой шириной обеспечивает эффективную подачу охлаждающего потока к заданному месту, создание плоской завесы и регулирование потока в зависимости от требований к охлаждению зоны работы. На фиг.1 показана предлагаемая установка, вид сбоку, в состоянии транспортировки; на фиг.2 - то же, в рабочем состоянии; на фиг.3 - сопло при минимальном раскрытии частей короба, вид сбоку; на фиг.4 - то же, при максимальном раскрытии; на фиг.5 - то же, вид сверху. Установка содержит круглый корпус 1, расположенный в нем вентилятор 2 с выходным напорным патрубком 3 с соплом 4 и установленные на корпусе 1 откидные лапы 5 с фиксаторами 6 их положения. Сопло 4 выполнено с участком 7 постоянного сечения прямоугольной формы высотой b, шириной h и длиной l, причем длина l = (0,3...0,7)h. Установка содержит штуцер 8 подвода воды к соплу 4, установленный около выходного конца 9, и две образующие короб части 10 П-образной формы, закрепленные около выходного конца 9 участка 7 с помощью шарниров 11, ось а-а которых параллельна основанию 12 частей 10 и перпендикулярна оси б-б сопла 4. Длина L частей 10 короба выбрана из условия L = (2,5...4)h. Каждая из частей 10 выбрана клиновой расширяющейся по длине с углом раскрытия не более 15 о. Высота b стенок частей 10 выполнена переменной с максимальной высотой 0,55...0,65 высоты b. Кроме того, установка содержит механизм синхронного перемещения частей 10, выполненный, например, в виде закрепленной на участке 7 стойки 13, связанного с ней винта 14, установленной на винте 14 гайки 15 и двух тяг 16, один конец каждой из которых шарнирно связан с гайкой 15, а другой - с соответствующей частью 10. Установка работает следующим образом. При убранных в корпус 1 лапах 5 и отсоединенном сопле 4 установку переносят или перекатывают в заданное место, как можно ближе к охлаждаемой зоне, в которой производится работа. После этого откидываются лапы 5 и они закрепляются фиксаторами 6. Корпус 1 закрепляется при этом в устойчивом положении. На вентиляторе 2 закрепляют выходной напорный патрубок 3 с соплом 4, а на штуцере 8 - трубопровод системы подвода воды. Затем в зависимости от расстояния от сопла 4 до охлаждаемой зоны, ее размера и условий вокруг охлаждаемой зоны и требований и интенсивности охлаждения устанавливают положение частей 10. Чем дальше от сопла 4 до зоны охлаждения, чем больше требование к интенсивности, тем меньше размер выходного сечения короба, т.е. тем ближе части 10 поворачиваются друг к другу механизмом синхронного перемещения частей 10. При этом винт 14, поворачиваясь, перемещает гайку 15 и тяги 16 или сводят или разводят части 10, поворачивая их вокруг оси а-а шарниров 11. Включают вентилятор 2 и подают воду через штуцер 8. Вода, попадая в сопло 4 в зоне максимальной скорости движения воздуха, перемешивается с ним и выходит из короба. Попадая в зону охлаждения и испаряясь там, она вместе с вентилирующим потоком воздуха охлаждает пространство, включающим и зону работы. Правильный выбор угла раскрытия в зависимости от ожидаемых условий и размеров зоны охлаждения в пределах 15 о позволяет подобрать условия подачи потока воздуха с необходимыми параметрами движения и в необходимых количествах.

Формула изобретения

1. УСТАНОВКА ВОДОВОЗДУШНОГО ДУШИРОВАНИЯ, содержащая корпус, расположенный в нем вентилятор, связанный с ним выходной напорный штуцер с соплом, имеющим продольный участок и выходной конец, штуцер подвода воды к соплу, отличающаяся тем, что установка снабжена установленными на корпусе откидными лапами с фиксаторами их положения, коробом, образованным двумя П-образными частями, шарнирно закрепленными на выходном конце сопла, расположенными на сопле и связанными с каждой из частей короба механизмом синхронного их перемещения, при этом продольный участок сопла имеет постоянное поперечное сечение, прямоугольную форму и длину, составляющую (0,3 ... 0,7)h, где h - ширина продольного участка, причем штуцер подвода воды установлен на выходном конце сопла, а корпус выполнен круглым. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что П-образные части короба имеют длину, составляющую (2,5 ... 4)h, где h - ширина участка сопла, а каждая из частей короба выполнена клиновидной формы с углом раскрытия клина не более 15 o . 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что стенки П-образных частей короба выполнены переменной высоты, увеличивающейся от выходного конца сопла, при этом максимальная высота стенок составляет (0,55 ... 0,65)b, где b - высота продольного участка сопла.

Воздушное душирование - наиболее эффективное мероприятие для создания на постоянных рабочих местах требуемых метеорологических условий (температуры, влажности и скорости движения воздуха). Особенно эф­фективно применение воздушных душей при значительном тепловом излучении или при открытых производственных процессах, если технологическое оборудование, выделяющее вредные вещества, не имеет укрытий или местной вытяжной вентиляции. Воздушное душирование – это струя воздуха, направленная на ограниченное рабочее место или непосредственно на рабочего.

Подвижность воздуха на рабочем месте при воздушном душировании достигает от 1 до 3,5 м/с. Душирование осуществляется специальными патрубками, при этом струя направляется на облучаемые участки тела: голову, грудь. Размер обдуваемой площади м. Душирование может осуществляться наружным необработанным воздухом, адиабатически-охлажденным воздухом или изовлажностным охлаждением. В некоторых случаях допускается использовать рециркуляционный воздух, при этом должно быть незначительное тепловое излучение и отсутствие вредных выделений.

Охлаждающий эффект воздушного душирования за­висит от разности температур тела работающего и по­тока воздуха, а также от скорости обтекания воздухом охлаждаемого тела. При смешении струи, выходящей из отверстия, с окружающим воздухом скорость, разность температур и концентрация примесей в поперечном сечении сво­бодной струи изменяются. Струя должна быть направ­лена так, чтобы по возможности предотвращалось подсасывание ею горячего или загрязненного газами возду­ха. Например, при нахождении фиксированного рабоче­го места вблизи открытого печного проема не следует располагать душирующее устройство около проема с на­правлением струи навстречу рабочему, поскольку в этом случае невозможно избежать подсасывания горячих га­зов, вследствие чего к рабочему будет поступать пере­гретый воздух. При расчете систем воздушного душирования сле­дует принимать расчетные параметры А для теплого и расчетные параметры Б для холодного периодов года. Для расчета воздушного душирования круглогодичного действия за расчетный берется теплый период, а для холодного периода определяется только температура приточного воздуха.

Системы, подающие воздух к патрубкам воздушного душирования проектируются отдельными от систем другого назначения. Расстояние от места выпуска воздуха до рабочего места следует принимать не менее 1 м. Порядок расчета

1.Задаются параметрами воздуха на рабочем месте, намечают место установки патрубка, расстояние от патрубка до рабочего места, а также задаются типом душирующего патрубка. 2.Определяем скорость воздуха на выходе из патрубка в зависимости от нормируемой подвижности воздуха в помещении , где - нормируемая подвижность воздуха, - расстояние от патрубка до рабочего места, м, - коэффициент изменения скорости, - сечение выбранного патрубка. 3.Определяем минимальную температуру на выходе из патрубка , где - нормируемая температура, - коэффициент изменения температуры. 4.Определяем расход воздуха, необходимый для подачи к патрубку .