ГОССТРОЙ СССР

САНТЕХНИИПРОЕКТ

РЕКОМЕНДАЦИИ
по проектированию локализующей вентиляции
заливочных и охладительных участков литейных конвейеров

AЗ - 971

Москва 1990

Рекомендации составлены на основе работ ЦНИИпромзданий, ГПИ Сантехпроект и Гипроавтопрома по заданию 05.01.02 программы 0.74.08 на XII пятилетку и предназначены для проектирования локализирующей вентиляции заливочных и охладительных участков формовочно-заливочно-выбивных линий в чугунолитейных и сталелитейных производствах автомобильной промышленности.

Приведенные решения могут быть использованы в других отраслях машиностроения.

При выполнении работы были систематизированы прогрессивные, имеющие перспективу повторного применения, компоновочные и конструктивные решения заливки и охлаждения литейных форм современных автоматических линий.

Технические обоснования и расчеты предлагаемых компенсационных воздушно-струйных укрытий (КВСУ) и локализующих устройств компенсационного типа (ЛУКТ) выполнены Гипроавтопромом.

Настоящая работа рекомендована Главным управлением проектирования Госстроя СССР для распространения в качестве дополнения к "Рекомендациям по расчету локализирующих устройств компенсационного 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 (ГПИ Сантехпроект).

СОДЕРЖАНИЕ

1. ОБЩИЕ ДАННЫЕ

Локализующие устройства компенсационного типа представляют собой местные отсосы, в зону всасывания которых для возмещения удаляемого подастся компенсационный воздух. В результате сокращается расход воздуха, забираемого отсосом из помещения.

КВСУ и ЛУКТ предназначены для замены местных отсосов, приведенных в "Рекомендациях по проектированию отопления и 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, забираемого из цеха через торцовые проемы охладительных тоннелей и камер.

Применение КВСУ и ЛУКТ для вентиляции заливочных и охладительных участков литейных цехов обеспечивает экономию тепла на нагрев приточного воздуха не менее 30%.

2. КОМПЕНСАЦИОННЫЕ ВОЗДУШНО-СТРУЙНЫЕ УКРЫТИЯ (КВСУ)

2.1. Технические решения КВСУ

КВСУ представляют собой сочетание наклонной всасывавшей панели с пристроенным приточным каналом, подающим с небольшой скоростью струю компенсационного воздуха, которая изолирует зону дыхания рабочего от источника выделения вредных веществ.

В качестве компенсационного может быть использован наружный необработанный воздух, удаляемый из соседних помещений, или смесь наружного и рециркуляционного воздуха. Требования к параметрам компенсационного воздухи определяются по п. 2.7 и 1.2.11 Рекомендаций серии AЗ-961.

Технические характеристики КВСУ для 12 типов 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 для присоединения приточного воздуховода сверху 3, фланец для присоединения вытяжного воздуховода сверху 4, фланец для присоединения приточного воздуховода сбоку 5, фланец для присоединения вытяжного воздуховода сбоку 6, подвижные лопатки для регулирования направления приточной струи 7, выравнивающая решетка 8, вытяжная решетка 9, стойка 10, стальной лист 11.

2.2. Конструктивные решения КВСУ

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

Каждая секция снабжена фланцами для присоединения вытяжных и приточных воздуховодов в двух вариантах: сверху или сбоку.

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

Секция устанавливается на стойки, которые крепятся к полу фундаментными болтами. Высота стоек принята в зависимости от высоты тележек конвейера с установленными на них литейными формами. При иных размерах следует корректировать высоту стоек.

После установки и монтажа для повышения эффективности КВСУ пространстве между стойками следует закрыть ограждением из тонколистовой стали, оставив щель между ограждением и полом не более 100 мм.

При разработке узлов и деталей КВСУ за основу следует принимать типовой проект серии 5.904-19 "Компенсационные воздушно-струйные укрытия".

2.3. Подбор КВСУ

По табл. 1 в зависимости от типа линии, 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 из условия улавливания конвективных тепловыделений, равных 40% общих по серии АЗ-489, то есть 14 кВт на 1 т чугуна и 16,3 кВт на 1 т стали в час.

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

Если заданная технологами производительность по залитому металлу G', отличается от приведенной G для выбранного 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 протяженное вентилируемое укрытие с открытыми транспортными проемами, защищенными воздушными завесами (в канале). Удаление воздуха осуществляется вытяжными патрубками, чередующимися по длине укрытия с приточными насадками, подающими компенсационный воздух. Воздушные завесы также работают на компенсационном воздухе.

В качестве компенсационного рекомендуется использовать необработанный наружный воздух. Может быть также использован воздух, удаляемый из соседних помещений.

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

При двух и более ветвях охлаждения попользуются камеры, входные и выходные проемы которых оформляются тоннельными тамбурами с завесами. Когда по конструктивным соображениям невозможно установить завесы, допустимо устройство ЛУКТ без завес с подачей наружного воздуха приточными насадками.

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

_______________

* На рисунках показаны воздушная завеса с веерным насадком 1, воздушная завеса 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 конструкций укрытия тоннелей и камер, воздушных завес у транспортных проемов, вытяжных патрубков и приточных насадков.

Укрытие следует максимально изолировать от 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. При установке коробов в местах поворота одноходовой камеры или при специальном устройстве в многоходовой камере тамбуров на расстоянии l @ 2,5Н, щель завесы оформляется плоским веерным насадком.

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

Приточные насадки устанавливаются в перекрытии камеры и представляет собой дисковые плафона, образующие полные веерные настилающиеся струи.

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

3.3. Подбор ЛУКТ

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

Расчеты ЛУКТ даны по Рекомендациям серии AЗ-961.

Приведенные в табл. 2 расходы уходящего воздуха L_ух определены при общих тепловыделениями, равных 100 кВт на 1 т чугуна и 160 кВт на 1 т стали. Температура уходящего воздуха принята равной 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 в воздухе помещения q_ц ≤ 0,5 ПДК

Если заданная технологами производительность по залитому металлу и расчетные температуры наружного воздуха отличаются от приведенных в табл. 2 для выбранного решения, то необходимые суммарные расходы уходящего L_ух и подаваемого L_к воздуха следует 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 вытяжных патрубков также сохраняется, а их диаметры уточняются к принимаются при обеспечении скорости движения воздуха в них не более 10 м/с.

Графики рис. 16-18 для определения 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 - температура воздуха соответственно наружного, в помещении цеха, уходящего, °С.

Если заданные технологические газовыделения G'_oг больше приведенных G_oг в табл. 2, то следует уменьшить площади живого сечения транспортных проемов F_пр или увеличить расход воздуха забираемого из цеха через эти проемы L_ц. Определение требуемых f'_пр и L'_ц производится по формулам

Последующий расчет L_yх и L_к проводится по формулам (1)-(3). При этом расход воздуха на завесы L₃, если G'_oг ≤ 1,5G_oг, допустимо сохранять неизменным. 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 проемов отличаются 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 сорил AЗ-961. Определение L_ух и L_к проводится по формулам (1)-(3).

Если устройство завес в канале у транспортных ворот не представляется возможным (по конструктивным особенностям), то численное значение расхода воздуха, забираемого из цеха через проем L'_ц, м³/с, при t_yx = 45 °C, определяется по формуле

где F_гaб -  площадь габаритного сечения транспортного проема, 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_к проводится по формулам (1)-(3) настоящих Рекомендаций.

Таблица 1

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КВСУ

Примечание. В таблице приведен максимальный расход приточного воздуха при коэффициенте, учитывающим влияние температуры приточного (компенсационного) воздуха К_Т=1 или температуре приточного воздуха t_п ≥ 10 °C.

Таблица 2

технические характеристики лукт

Примечание. Для всех приведенных решений диаметры приточных насадков и вытяжных патрубков приняты 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 одноходового тоннеля линии АС-6080

Рис. 17. график для определения расходов воздуха ЛУКТ трехходовой камеры линии SPO

Рис. 18. график для определения расходов воздуха ЛУКТ четырехходовой камеры линии Л646Б