/
Автор: Писаренко В.Л. Трофимович В.В.
Теги: строительство отопление вентиляция инженерные системы зданий методические указания
Год: 1990
Похожие
Текст
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ УССР
КИЕВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ
. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
«ВЕНТИЛЯЦИЯ И ОТОПЛЕНИЕ
СБОРОЧНО-СВАРОЧНОГО ЦЕХА»
Киев КИСИ 1990
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УССР
КИЕВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ИНЖЕЯЕРНО-СТРОИТЕЛЬШй ИНСТИТУТ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
«ВЕНТИЛЯЦИЯ И ОТОПЛЕНИЕ СБОРОЧНО-СВАРОЧНОГО ЦЕХА"
для студентов специальности 2907
«Теплогазоснабкение и вентиляция"
всех форм обучения
Утверждено
на заседании кафедры
теплогазоснабкения
ц вентиляции
Протокол № 10 от 21.12.68
Киев КИСИ 1990
Методические указания к выполнению курсового проекта "Вентиляция
и отопление сборочно-сварочного.цеха" для студентов специальности 2907
"Теплогавоснабжение и вентиляция" всех форм обучения /Соот. В.В.Трофй-
иович, В.Л.Писаренко. - К.: КИСИ, 1990. - 56 с.
Составители: В.В.Трофимович, канд. техн, наук, доц.
В.Л.Писаренко, канд. техн, наук
Ответственный за выпуск А.Я.Ткачук, канд. техн, наук, доц.
Рецензент- В.П.Корбут, 'Канд. техн, наук, доц.
I. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
Курсовой проект "Вентиляция и отопление сборочно-сварочного це-
ха" студенты разрабатывают в соответствии с [5J, где приведен поря-
док обработки исходных данных, расчет выделяющихся “вредностей^ нахож-
дение воздухообиенов в помещениях, расчет и конструирование местных ’
отсосов и вентиляционных систем, подбор оборудования, оформление рас-
четно-пояснительной записки и выполнение чертежей.
Настоящие методические указания содержат сведения об особеннос-
тях технологических процессов при сварке и резке металлов, специфиче-
ских для заготовительных и сварочных цехов"вредностях"и кх валовых
выделениях, особенностях проектирования местной, общеобменной венти-
ляции и отопления.
2. ХАРАКТЕНЮТИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
В ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ И СБОРОЧНО-СВАРОЧНЫХ ЦЕХАХ
В сборочно-сварочных цехах размечают, режут, собирают, прихваты-
вают и сваривают изделия или их узлы. Все приманяемые методы сварки
И теплоцой резки требуют мер защиты здоровья работающих.
Электродуговая автоматическая и полуавтоматическая сварка И на-
плавка дед слоем флюса, фи этом способе сварки сварочная дуга защи-
щена от воедушной среды слоем флюса и расплавленного шлака. Флюс пре-
дотвращает разбрызгивание металла к вкранирует излучение дуги- Свар-
ку под флюсом производят голой электродной проволокой, что уменьшает
выделение вредных веществ, содержащихся обычно в покрытых электродах.
Основные'вредности"- теплота, соединения фтора и сварочный аэрозоль.
Наибольшие концентрации 'Ьреднсстей"наблюдаются на расстоянии 200 мм
за сварочной головкой. Сбор и пересыпка флюса - дополнительные источ-
ники пылевыделения,
К особенностям автоматической сварки под флюсом следует отнести
И ТО, что рабочий, наблюдающий за процессом сварки, в меньшей степе-
-Iй
НИ подвергается воздействию вредных веществ, чем при полуавтоматиче-
ской сварке.
Электродуговая автоматическая и полуавтоматическая сварка в QEg-
де защитных газов /углекислый газ, аргон и др./. При данной виде свар-
кк сварочная дуга и зона плавления защищены газовой оболочкой, не
взаимодействующей с расплавленным металлом к вытесняющей воздух из
воны сварки.
Сварка с применением COg наиболее распространена в промышленно-
сти. На отдельных заводах она составляет более 70% общего объема сва-
рочных работ. Отличается большей скоростью подачи сварочного материала
в зону горения, в сезультате в 2-3 раза повышается производительность
при ручной сварке. - --
Основные вредные вещества при сварке в COg - окись углерода и
сварочный аэрозоль. Все виды сварки в среде защитных газов сопровож-
даются выделением озона 0э, а также интенсивной ультрафиолетовой ра-
диацией. При сварке оцинкованных сталей образуются цинковые пары и
оксвды.
С гигиенической точки зрения более благоприятна сварка в среде
защитных газов неплавящимся гтектродом.
Электросварка и наплавка порошковой проволокой /лентой/. Полу-
автоматическая и автоматическая сварка и наплавка порошковой проволо-
кой - один из сравнительно новых прогрессивных производственных спо-
собов сварки. Вследствие высокой производительности сварка и наплав-
ка сопровождается значительными валовыми выделениями сварочного еэро-
золя, оксидов марганца й азота, фтористых соединений и др.
Электрошлаковая'сварка /ЭШС/- это прогрессивный и высокопроизво-
дительный способ сварки металлов больших толщин. ЭШС сваривают стали
различных марок, жаропрочные никелевые сплавы, титан, медь, алюшнйй
и йх сплавы. Вследствие того, что расплавленный металл в зоне сварки
защищен ст окисления шлаковой ванной, с гигиенической точки зрения
этот способ аналогичен сварке под слоем флюса. ЭШС удобна также тем,
чтсг рабочий не находится в эоне действия вредных выделений.
Контактная электросварка /точечная, стыковая л шовная/. Этим
способом сваривают сталь, нержавеющие металлы, цветные металлы и их
сплавы. Кратковременность разогрева свариваемых изделий исключает
окисление соединяемых мест. При точечной и шовной сварке хорошо очи-
щенных стальных деталей в воздух выделяется незначительное количест-
во вредных паров и газов. При сварке деталей из цветных металлов ко-
личество аероэоля -увеличивается.
Наиболее вредна стыковая сварка, сопровождающаяся разбрызгивани-
ем металла, повышенными выделениями аэрозоля и токсичных, газов.
4
Сведения о сварке трением, электронно-лучавой, лазерной, грави-
тационной и ручной сварке качественными электродами приведены в [7; 8].
Тепловая резка метеллов. Наиболее распространена ацетилено-кис-
лородная разделительная резка, при которой струя "режущего" кислорода
окисляет и выдувает расплавленный металл из эоны реза. В процессе
реаки выделяются СО и оксида азота.
При плазменно-дуговой резке металл проплавляется мощным дуговым
разрядом. Дуга возбуждается между разрезаемым металлом и неплавящим-
ся /чаще всего вольфрамовым/ электродом головки. Режущей средой мо-
жет быть струя аргона, азота, кислорода или воздуха.
Тепловая резка, особенно легированных, цветных металлов сопровож-
дается значительными пылевьщелениями. Сильное излучение /ультрафиоле-
товое, световое и инфракрасное/ также неблагоприятный фактор при
плазменной резне.
3. РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТР! НАРУЖНОГО И ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА
В связи с выделением в помещениях заготовительных и сборочно-сва-
рочных цехоа вредных веществ 1-го - 4-го классов опасности и необходи-
мостью компенсации масс воздуха, удаляемого местными отсосами f2; 4;
7], для расчета воздухообмена в теплый период года принимают парамет-
ры А , а для холодного периода года - параметры Б [ 4].
Расчетные параметры внутреннего воздуха назначают в соответствии
с [3, табл. 2] для холодного и переходного периодов о учетом характе-
ристики помещений и категории работ /табл. 3.1/.
Таблица 3.1
Допустимая температура, относительная влажность и подвижность
воздуха в рабочей-эоне заготовительных и сборочно-сварочных цехов
в холодный и переходный периоды
Наименование цехов9 отде- лений /уцастг ков/ Категория работы Температура воздухе, °C Относительная влажность, %, не более Скорость движе- ния воздуха, _ и/с, не более
I 2 3 4 5
Склады метал- ла и сварочных материалов Тяжелая 13...19 75 • 0,6
Заготоеитель- Средней 16...21 75 0,4
ные и сбороч- но-сварочные. тяжести
2 - 0845 5
Окончание тебя. 3.1
I I 2 I ~~3 | /, | ~~~5~
цехи и участ-
ки со всеми
видами сварки
/кроме сварки
в аргоне/
То йе при Средней 15...21 75 0,3й
сварке цветных тяжести
металлов в ар-
гоне
Для теплого периода года следует руководствоваться [3, табл. 3]
с учетом категории работ по табл. 3.1 и избытков явной теплоты в по-
мещениях /см. также [9, табя. УШ.1)/.
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ВРЕДНЫХ ВЕШРСТВ,,
ПОСТУПАЮЩИХ В ПОМЕЩЕНИЕ
Валовые выделения вредных веществ в помещения при сварке опре-
деляют с учетом вида и количества израсходованных сварочных материа-
лов, а также эффективности применяемых местных отсосов по формуле, г/ч:
тро=пртс (j- )t /ьл/
где П - количество рабочих мест /постов/ сварки} р - расход сва-
рочных материалов На один пост, кг/ч; rric -.масса вредных выделе-
ний при сжигании I кг сварочных материалов /электродов, проволоки,
лента/, г; р - эффективность улавливания“вредностей"местным отсосои;
= 0,75 7при отсутствии местных отсосов - 0, т.е. 100%'Вред-
ностей" поступает в цех/.
Величину тс для ручной эяэктросварки опредэляют по табл. 4.1,
при полуавтоматической сварке в среде защитных газов - по табл. 4.2,
при автоматической и полуавтоматической сварке под слоем флюса - по
табл. 4.3.
Валовые выделения "вредностей" при тепловой резне подсчитывают с
учетом толщины F разрезаемого' металла и общей длины реэа £ .
к Скорость ограничена по технологическим требованиям.
6
Таблица 4.1
Масса вредных выделений при ручной електросварке
на I кг расплавленных’электродов
Марка электрода Сварочный аэрозоль, г Содержание. %, в пыли со2, г М)2, г
марган- ца фтора /общее/ раство- римых фторидов
АНО-3 7
АНО-4' 7
АНО-5 7
Рутиловые электроды
12,9
17,5.
14
Электроды с фтористокальциевыми покрытиями
УОНИ-13 18,6 5,2 19,0 14,0 13,3 2,7
К5А 24,1 4,6 20,6 18,5 - -
АНО-9 16,0 5,6 10,0 7,7 - -
АНО-1 22,4 '3,9 16,0 11,7 - -
АНО-15 16,0 5,1 13,9 11,8 - -
Электроды с руднокисдым покрытием
ЦМ-6 48,7 8,8 - - - - ’
ЦМ-УПУ 18,5 6,1 - - - -
CW.M-5 9,0 18,3 - - - -
ЭА 606/11 13,0 6,3 14,0 - 0,7 1,0
ЭА 4ВМ/22 13,0 6,3 11,5 - - 0,7'
2*
7
Таблица 4.2
Валовые выделения вредных веществ и количество воздуха,
необходимое для растворения их
до предельно допустимой концентрации /ППК/
при полуавтоматической сварки в среде защитных газов
Вид сварки Применяемые сварочные материалы Валовые выделения вредных ве- ществ на I кг расходуемого материала Расчетный воз- духообмен, мэ, на I кг расхо- дуемого свароч- ного материала
Наименование Масса, г
Сверка Электродная Железа окись с при- месью фтористых или марганцевых соеди- нений /3-6%/ 7,7...11,7 1900...2900
стали в С02 проволока: СВ-08Г2С
СВ-1ОГ2Н2СМТ Железа окись с при- 12 2000
месью до 3% оксидов марганца
.Порошковая проволока: DI1-AH4 Фтористый водород 1,95 3900*
ПП-АНВ Марганец 2,18 7300й
Хромоникеле- вые елект- родные про- волоки Хромовый ангидрид 0,5...I 60000...100000й
Сварка Проволока Алюминия окись 7,6...28 3800... КОСО*
аргоно- дуговая алюми- ния и его сплавов йШф.
Сверка Электродная проволока Титан и его диок- 4,75 500
титано- вых сплавов плавя- щимся электро- дов сид 11000й
Сварка меди в Проволока МНЖ-КГ-5-I- Медь II
защитной смеси 0,2-0,2
аргона и
гелия
к При сварке требуется дополнительное применение респиратора или
подача чистого воздуха под маску.
в
Таблица 4.3
Валовые выделения вредных веществ и количество воздуха,
необходимое для растворения их до ГЩК
при автоматической и полуавтоматической сварке /наплавке/
под слоем флюса
Вид сварки Применяемые сварочные материалы Валовые выделения вредных ве- ществ на I кг расходуемого материала Расчетный воз- духообмен, м* 3, на I кг сва-
Наименование Масса, г речного мате- риала
Сварка стали под флюсом: плавле- ный Электродная проволока: ФЦ-2А; ФП-6; ФЦ-7; ФЦ-12; АН-26; АН-64; 48-0Ф-6М; ОСЦ-'гб Фтористый водо- род 0,017...0,2 40.. .400
АН-30; АН-60; АН-348А; 48-0Ф-П Марганец 0,012...0,07 240... 1500
керами- ческим К-8; Же-450; КС-12ГА2 K-II АНК-18; К-1 Окись углерода Марганец ФТОрИСТЫЙ ВОДО- РОД 17,8...22,4 0,089 0,042...0,15 900...1100 1800 во;..300
Сварка алюминия и его Электродная проволока: AH-AI Алюминия окись 31,2 15600*
сплавов ЖА-64' Фтористый водо- род 0,076. 150
if При сварке требуется дополнительное применение респиратора или по-
дача чистого воздуха под маску.
3 - 0845
9
Выделения ^вредностей1*на I м реза ^~р при толщине металла I мм приве-
дены в табл. 4.4. Таким образом/
тро = пл/
Таблица 4.4
Выделения вредных веществ и количество воздуха,
необходимое для растворения вредных веществ до ЦЦК,
при тепловой резке, газосварке и-плазменной обработке
Вида работ Вредные вещества, определяющие воздухо- обмен Количество воздуха, м3
Наименование Единица Маоса
Резка:
углеродистых Железа окйсь с г на I и дли- 0,45 450
и низколеги- рованных сталей примесью оксидов марганца /до 3$/ ны реза.тол- щиной I мм
высокомар- ганцевистых сталей Марганец То же 0,12 2400
титановых сплавов Титан и его диок- сид м 0,15 150
Газовая сварка: сталей /аце- тилен + кис- лород/ Азота окись г на I кг аце- тилена 22 4400
сталей с про- пан-бутановой смесью То же г на I кг сме- си 15 30000
Электродуговая резка алюминие- вых сплавов Алюминия окись г На I м дли- ны реза тол- щиной I мм 0,2 100 /
Плазменное на-' пыление алювди-' НИЯ То же г на I кг рас- ходуемого по- рошка 77,5 38750
10
Тепяопоступлення в помещения следует определять с учетом способа
сварки и установочной мощности сварочного оборудования по формуле, Вт:
Q-£Af, /4>3/
где К - коэффициент, учитывающий преобразование электрической энер-
гии оварочиой дуги в тепловую /для ручной электросварки электродами
с качественным покрытием следует принимать К. = 0,25; для полуавто-
матической сварки в COg - К =0,3; для автоматической и полуавтома-
тической сварки под флюсом - £ = 0,1/.
Пример I. Определить валовое выделение вредных веществ, попадаю-
щих в воздух сварочного цеха при полуавтоматической сварке в COg мел-
ких иэделий из низколегированной стали на столах сварщиков, оборудо-
ванных встроенными местными отсосами. Сварку производят на трех пос-
тах, каждый сварщик расходует в час до 4 кг сварочной проволоки
св-оаггс.
По табд. 4,2 для полуавтоматичеокой сварки в среде углекислоты
определяем, что основная “вредность1'- сварочный аэрозоль оксидов желе-
за с примесью марганцевых и фтористых соединений. Валовые выделения
аэрозоля т.р составляют 8 г иа I кг израсходованной сварочной про-
волоки.
Расчет с учетом количества сварочных постов /7. = 3 и расходуе-
мой проволоки / р = 4 кг/ч на 1 чел./ производите^ следующим образом:
ГГ) = 3-4.871 - 0,75/ = 24 г/ч,
•о
Пример ^Определить валовое выделение вредных веществприацетилено-
кисдородной резке малоуглеродистой стали толщиной (У =40 мм на ме-
ханизированной линии резки. Скорость резки принять I м/мин.
По табл. 4,4 при резке ввделения сварочного аэрозоля /с примесью
оксидов марганца до 3%/ составляют 0,45 г на I м длины реза при тол-
щине листа Г мм. Учитывая, что до 10-15% рабочего времени затрачивает-
ся на подготовительные работы, общая длина реза в чао составит
1x60x0,85 = 51 м.
С учетом эффективности местной вытяжной вентиляции на линии рее-
ки валовые выделения пыли в помещение за I ч составят:
ГП. = 1-0,45-40*51 71 - 0,75/.= 230 г.
яз
3* '
II
5. РАСЧЕТ ВОЭДУХООБМЕНОВ
5.I., Местная вытяжная вентиляция при оварке,
наплавке и тепловой резке
Местная вытяжная вентиляция в заготовительных и сборочно-свароч-
ных цехах обеспечивает наиболее эффективную локализацию и удаление
выделяющихся вредноетей*. Типы местных отсосов и Необходимое количест-
во удаляемого воздуха приведены в табл. 5.1.
Таблица 5.1
Наименование оборудования Размер па- нели или всасываю- щего от- верстия, мм Скорость воздуха В ЖИВОЙ сечении, ц/с Расход отса- сывае- мого возду- Хмй/ч Коэффи- циент местно- го соп- ротив- ления /или /ЗР,КЛа/ Условия примене- ния Приме- чание
I 2 3 4 5 6 7
I; Стол свар- щика моде- 800x800 1250x800 - 2200 •2700 I КПа 1 КПа ручная сварка, по- ВИСП, КИСИ и
ли CI00.20 /рис. 5.1/ луавтомати- ческая КТИПП
сварка в СОр, газо-
вая сварка,
- • пайка /Л = 0,63 м/
2. Наклонная 600x645 3...8 1550 1 То же при внииот
панель рав- 750x545 3...6 1980 I сварке де- /г. Ле-
номерного 900x645 3...8 . 2340 I талей вы- нинград/
всасывания сотой до
инструк- ции А.С.Чер- нобережско- го /рис. 5.2, 0,5 м
а, б/
3. Вертикаль- 600x550 1,2 1500 0,33 То же То же
ная панель 750x550 1,2 1700 0,33
равномерно- го всасыва- 920x550 1,2 2000 0,33
ния конст-
ет₽ача-
рова I
12 '
Продолжение табл. 5.1
I L? ]3 I > -4 '5 6 . | 1 7
4. Однощелевой от- 510x100 8,8 1600 0,49 сое конструкции П.П.Щедова 5. Нижняя решетка 800x630 Определить 1,2 в плоскости 800x800 по графивам стола 1250x800 рис. 5.3 6. Воздухоприем- 0 500 3,5 1500 I ник с кольце- вой щелью /ВКЩ/- рис. 5.4 7. Переносной пы- 0 90 6,5 150 2 КПа легазоприемник с пневматиче- ским присосом 8. Поворотно- . 600x450 2 2000 1,6 подъемный воэ- ^хоп^иемник /рис. 5.5/ 9. Пылегазоприем- 200x40 7 150 0,5 ник к трактору 0 100 5,3 150 0,3 АДР-100 10. П-образный от- 100x150 - 200 2 КПа сос к машинам со сварочной головкой АВС /рио. 5.6/ II. Нижний отсос 130x75 2,8 200 0,6 от контактной точечной маши-: ны ЙТ11 12. Верхний и ниж- - 5,0 70 0.5 ний отсосы к КПа машине МТП 13. Укрытие к ма- 1200x800 2,0 1100 2,8 шина типа 105А Ручная свар- ка, полуав- томатическая сварка в .COg, газовая сварка, пай- ка деталей высотой Л до 0,4 м Сварка дета- лей высотой й: до 0,15... ..0,2 м до 0,5 м Ручная и по- луавтомати- ческая свар- ка Сварка на стендах из- делий ВЫОО- той до 2 м Сварка под слоем флюса Сварка под слоем флюса И автомати- ческая свар- . ка в COg Точечная сварка То же Сварка электро- заклепками ВНИИОТ /г.Ле— , нингрвд/ То же И вцнииот /г.Моск- ва/ ВИСП к КТИШ НИИСТ /г.Киев/ ВИСП и КИСИ
4 - 0845
13
Окончание табл. 5.1
I 1 2 1 3 I 4 1 5 | 6 ' 7
• 14. Отсос к полу- автомату А-537 15. Отсос к полу- 7 щелей автомату 4x80 /рис. 5.9/ 16. Отсос к ав- томатам и полу- автоматам конструкции /рис. 5.10/ 17. Отсос к полу- автоматам конструкции завода "Элект- рик" /рис. 5.11/ 18. Стол для га- 1200x2000 зовой резки с секционным отсосом /рис. 5.12/ То же при плезменной резке 19. Местный от- сос к маши- не для плаз- менной рез- ки /рис. 5.13/ 20. Отсос к 0 600 стенду для газовой рез- ки труб /рис.. 5.14/ 21. Отсос к ав- томату для сварки по- рошковой лентой /рис. 5.15/ 35 80я 25...30 50я 30 50х 30 80я 0,75 2700 1,1 4В00о на I кг стола 10 - 6000 3,0 3000 10 250 5 КПа 6,15 3 КПа 6 1.5 1,5 2,0 2,0 1,5 Полуавтома- тическая сварка в со2 Полуавто- матическая сварка в со/ Сварка в со2 То же Ручная кислород- но-вцети- леновая резва Плазмен- • ная рез- ка То же Газовая резка труб ди- аметром до 600 мм Сварка и наплавка лентой ВИСП И ктипп ОКБ КНИИ гигиены труда и профза- болева- ний (г. Киев) ниист (г. Киев) Завод "Элект- рик" ВНИИОТ /г.Ленин- град/ ВИСП ВИСП ниист /а.с. F 221865/
я При известной силе сварочного тока расход принимают по рис. 5.7;
вытяжную систему конструируют как высоковакуумную /рис. 5.В/.
14
700 . вво
Рис. 5.1. Схема
стола сварщика неповоротного
модели CI00.20
4м
15
I *
M MMU*.
Рис. 5.2. Схемы наклонных вытяжных панелей
равномерного всасывания
16
1
Вы-СО/паг ер&я&яа
CL
Рис.' 5.3. Графики для определения удельных эффек-
тивных расходов воздуха для столов с
нижними отсосами: а - решетка размером
1x0,7 м; б - решетка размером 0,7x0,5 м
5 - 0845
17
Рис. 5.4. Схема воздухоприемника с кольцевой щелью
(L,o .= 1500 мэ/ч, \/о = 3,5 м/с)- а
и график для определения скорости вса-
сывания - б
IB
Рис. 5.5. Схема поворотно-подъемного воздухоприемника JM0T-2
Рис. 5.6. Схема глагольной тележки, оборудованной системой
вытяжной вентиляции: I - глагольная тележка;
2 - подъемная траверза; 3 - сварочный автомат;
4 - П-образный местный отсос; 5 - воздуховод
/шланг/; 6 - коллектор
20
Рис. 6.7. График зависимости эффективного расхода воздуха
от силы сварочного тока для местного отсоса го-
релки сварочного полуавтомата; отсос конструкции;
о - ВИСП - КТМПП-, О - ВНИИОТ; □ - КНИИ гигиены
труда и профзаболеваний
6 - 0Ь45
21
Рис« 5.6. Схеме вытяжной системы с высоковвкуумным
побудителем
22
Рис. 5.9. Схема горелки со встроенным отсосом
конструкции КНИИ гигиены труда и
профзаболеваний ь
Рис. 5.10. Схема местной вентиляции иашины A-141I
_ .. /НИИСТ, г.Киев/
24
Рис. 5.13. Схема вентиляции линии резки с портальными
Рис. 5.15. Схема местного отсоса к автоматупля сварки
порошковой проволокой и лентой
26
Пример 3. Определить расход воздуха для боковой панели равномер-
ного всасывания при ручной сварке деталей высотой 0,4 м на столе раз-
мером 1x0,8 м. Скорость воздуха в цехе принята равной не более 0,4 м/с.
Эффективное улавливание вредностей”достигается при скорости воздуха в
точке сварки по спектру равной не менее 0,4 м/с.
При сварке на столе шириной 1 м ширина местного отсоса должна
быть принята равной не менее 0,9 м. К установке можно принять панель
размером 900x645 мм /см. рис. 5,2, а/. Для указанной панели по спект-
ру всасывания на рис. 5.16, а /точкам/ / определяем скорость воздуха:
Vq = 0,26 ц/с. Так как спектр всасывания построен при расходе уда-
ляемого воздуха,равном 1600 м^ч, для обеспечения скорости V = 0,4 щ/с
потребуется расход L - 1600 = 24 60 м3/ч.
0,26
Кроме того, при скорости воздуха в рабочей зоне 0,4 ц/с следует
ввести коэффициент запаса = 1,28 /рис. 5.17 для h = 0,4 ц/.
Окончательно получим
= 3150 м3/ч.
Пример 4. Определить необходимый расход воздуха для стола с ниж-
ним отсосом размером 1x0,7 м при ручной сварке деталей высотой ПО мм
электродами диаметром 4 мм.
По рис. 5.3, а для значения Л =0,11 м по кривой 2 определяем
удельный расход на 1 решетки отсоса Lyj = 2500 м3/ч. По рис. 5.17
для деталей К - 0,11 м,скорости 0,5 м/с для нижнего отсоса определя-
ем значение коэффициента запаса: = 1,12. Необходимый расход воз-
духа будет
Lp = 1,12-25004-0,7 = 1960 м3/ч.
5.2. Общеобменная вентиляция заготовительных
и сварочных цехов
5.2.1. Параметры приточного воздуха
Максимальный воздухообмен в заготовительных и сборочно-сварочных
цехах, как правило, требуется в теплый период года.
В теплый период года приточный воздух в системе общеобменной вен-
тиляции подается без тепловлажностной обработки, поэтому его темпера-
туру /tn принимают равной температуре наружного воздуха f4# пара-
метры Л] • В отдельных случаях для пунктов строительства, расположен-
7*
27
Рис. 5.16. Графики для определения спектров всасывания местных отсосов:
а - наклонная панель; б - стол сварщика
них в южной зоне, при соответствующем технико-экономическом обоснова-
нии можно применять адиабатическое охлавдение приточного воздуха. Тог-
да + 1,5°, где - температура воздуха после камеры
адиабатического охлавдения.
В переходный период года температуру приточного воздуха принима-
ют с учетом подогрева в вентиляторе и воздуховодах на I °C: 2^- = 8 +
+ I = 9 °C.
В холодный период года при отрицательном тепловом балансе помеще-
ния и совмещении вентиляции с воздушным отоплением Ccn- рассчи-
тывают по отопительной нагрузке:
/5Л/
где Qo' - недостаток теплоты в холодный период, дЦи/ч; масса приточ-
ного воздуха О - расчетный воздухообмен для холодного периода иэуело=
вия ассимиляции вредных веществ [3, п. 5.2] при горизонтальной пода-
че приточного воздуха [7].
Рис. 5.17. График для определения коеффициента
запаса
---------- боковые отсосы;
-------------- нижние отсосы
29
При наличии в помещении неотнлючаемой системы дежурного отопления
следует учесть ее теплопроиаводительность.
Температура перегрева приточного воздуха /по сравнению с /
должна отвечать требованиям воздушного отопления и при последующем
расчете воздухораспределения должна быть проверена на непревышение
[31, °C:
/5-2/
где \/0 - скорость истечения воздуха из воздухораспределителя, м/с;
Fg 1 Fn - площадь соответственно истечения И поперечного сечения
цеха в направлении, перпендикулярном к начальной оси приточной струи,
приходящаяся на одну струю, ы2; Лс - количество приточных струй.
При указанном условии исключается всплывание нагретого воздуха
в верхнюю зону помещения.
5.2.2. Параметры удаляемого воздуха
Нормируемые параметры воздуха в рабочей зоне по [3] при-
нимают + 3 °C (но не более 2Ь °C, а для южных регионов не более
31 °C).
Температуру воздуха, удаляемого из верхней зоны, опреде-
ляют с использованием коэффициента 4 т °C:
Ъ ’ /6-3/
н f '•
где^/тг'' - принимается равным 0,7 при подаче воздуха в рабочую зону
и вытяжке из верхней зоны и I при сосредоточенной подаче [7], т.е.
при второй схеме = t
5.2.3. Производительность систем
Сначала определяем величины Q , / jya > и сп < Расход
приточного воздуха, м9/ч, для систем общеобменной вентиляции следует
рассчитывать и принимать больший из расходов, требуемых для обеспече-
ния [4 , прил. 16] ассимиляции:
а/ избытков явной теплоты
/ _ / х VJZ (^WZ~^crt )•
' ОН{
б/ выделяющихся вредных веществ
/5.4/
тРо
~ Qin
30
/5.5/
Окончание табл. 5.2
1 2
Марганец /в пересчете на МпОг) в виде аэрозоля
конденсации
Нинель, окись никеля 0,5
Свинец и его соединения 0,01
Оксиды титана 10,0
Торий 0,05
Хромовый ангидрид, хроматы, бихроматы /в пересче-
те на 03 ' 0,01
Окись хрома Ct£03 1,0
Окись цинка 6,0
5.2.4. Рекомендуемые схемы вентиляции
Необходимо обратить внимание на то, чтобы в процессе проектиро-
вания предусматривалась наиболее полная локализация выделяющихся вред-
ных веществ местными отсосами и укрытиями.
При расчете необходимого воздухообмена для разбавления вредных
аэрозолей и газов до ПДК в качестве расчетного принимают воздухооб-
мен по тому вредному веществу, которое требует наибольших объемов
воздуха /табл. 5.3/.
Таблица 5.3
Расчетные воздухообмене
для проектирования общеобменной вентиляции
сборочно-сварочных цехов при ручной сварке
на I кг расходуемых электродов
Марна электрода Воздухообмен, м3, рассчитанный на разбавление до Щ1К
аэрозо- । ля Л/л i CzO3 О3 HP
УОНИ 13/45 3400 1700 - - -
УОНИ 13/55 4500 3600 - - 4600
АНО-1 1600 моо - - -
АНО-7 1500 2000 - - -
МР-7 2700 3700 3100
ЗА 606/11 3000 2300 10000 - -
ЗА 961/15 2400 2300 10000 - -
ЗА 395/9 4300 3700 34000 270 200U
ЗА 46М/22 2400 3200 6000 680 1500
32
Наиболее часто в летний период воздухообмен, рассчитанный на ас-
симиляцию теплоты, оказывается больше, чем воздухообмен для ассимиля-
ции вредных веществ /например, сварочного аэрозоля/.
Таблицу вентиляционного баланса помещения составлял1, пользуясь
укаааниями [5у 9]. Рекомендуемые схемы вентиляции различных помещений
приведены в табл. 5.4.
Таблица 5.4
Рекомендуемые схемы вентилирования различных участков,
сборочно-сварочных цехов и отделений
№ ц/п Наименование. участков, це- хов, отдэле- ний, вид про- цесса Вентиляция
вытяжная приточная
местная общеобменная В ХОЛОДНЫЙ период в теплый пе- риод
I 2 3 4 5 6
I Склад металла Не предус- Естественная Механическая Естественная матриваетсй из верхней в верхнюю через фраыу- эоны зону наимень- ги окон шим числом струй 2 Сварка всех Отсосы /см. Механичес- Механическая Естественная вадов на фик- табл. 5.1, . кая или ее- в рабочую через фраму- сированных поз. 1-6, тественная зону, в том ги. На рас- местах 10-17/ из Верхней числе по£4. .стоянии более зоны п. 4.51-4.52] 30 м от на- ружных стен как в холод- ный период 3 Сварка всех Отсосы, То не То же То хе вадов сред- встроенные негабаритных в горелки деталей и сварочные головки /см. табл. 5.1, поз. 4 Сварка круп- То же " Механическая и негабаритных сосредоточен- конструкций ная в верхнюю высотой бо- зону, лее 2 м 5 Электрошла- Не предус- ” Механическая ” кован сварка матривается в рабочую зо- ну, в том чис- ле no С4, п. 4.51 - 4.52]
33
Окончание табл. 5.4
Т~7 2 ' 3 | 4 I 5 I 6
6 Автоматическая Отсосы /см. Механическая Механическая Как в холод-
и полуавтомата- табл. 5.1. из верхней в рабочую ный период
ческая сварка поз. 1-6, зоны зону, в том по рекомен-
с среде аргона 10, 14 - 17, числе по дации ВИСП
а/ 4-61’
6. ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРВД ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
ВЕНТИЛЯЦИОННЫМИ ВЫБРОСАМИ
В связи с выделением вредных веществ при сварке металла применя-
ют два пути по защите воздушной среды промышленной площадки и приле-
гающих селитебных зон от загрязнения вентиляционными выбросами! очи-
щают загрязненный воздух от сварочных аерозолей в фильтрах и рассеи-
вают выбросы в атмосфере.
Необходимость очистки определяется требованиями £4, ц. 6.3,
с. 28 J , согласно которым установлены допустимое содержание пыли в
выбрасываемом воздухе /100 мг/м3/ и концентрация других вредных ве-
ществ для источника, мг/м3:
/6.1/
/6.2/
q = о,о8 — k q hi 1J /WZ ’ /6.3/
при непревышении которых и производительности источника не более
10 м^ допускается выброс без очистки.
В формулах /6,1/ - /6.3/ Н - высота расположения устья источ-
ника над уровнем земли /для группы источников высоту // определяют
как высоту условного источника, равную среднему арифметическому из
высот всех источников группы/, щ JD - диаметр устья источника, м;
для группы источников диаметр условного источника
D = /.D* + && 4 •" + Г*** ; /6.4/
если устье источника не круглое, то за следует принимать диаметр,
определяемый по формуле D- 1,13 Л °площадь поперечного се-
чения устья источника, Условный расход атмосферного возду-
34
ха для разбавления выбрасываемых вредных веществ; при расстоянии от
источника до границы населенного пункта 50, 100, 300, 500 м и более
расход будет равен соответственно 60 , 250 , 2000 , 600l) Ms/c; Z - рас-
ход пылегазовоздушной смеси для одного источника и общи.; расход для
группы, м3/с; £ - расстояние, м, мевду устьем одного источника и
приемным устройством для наружного воздуха по горизонтали /при
следует принимать Z = 10J9 ; при Z > 60 следует принимать
(. - 60 JD/; для группы I источников расстояние условного источни-
ка от приемного отверстия
/6’5/
" расстояние по горизонтали каждого из источников
группы, оси струй которых при направлении ветра в сторону рассматри-
ваемого приемного устройства для наружного воздуха вписываются в его
габаритные размеры; к - коэффициент, характеризующий уменьшение кон-
центрации загрязняющих веществ /определяют из [4, прил. 20 J/; ,
% - сдельно допустимые концентрации, мг/м3, вредных веществ со-
ответственно по отношению к воздуху населенных мест и к воздуху рабо-
чей зоны.
Величины и показывают концентрации в воздухозаборах
селитебной зоны, а условия разбавления концентрации до ЦДК на
территории предприятия.
В последние годы разработан ряд индивидуальных вентиляционных
агрегатов для сварочных постов (например, рис. 6.1 и £б]). Загряз-
ненный воздух от местного отсоса очищается в фильтре и выбрасывается
нагнетателем в верхнюю зону производственного помещения, за счет чего
значительно экономится теплота и электроэнергия. Для очистки загряз-
ненного воздуха от сварочного аэрозоля в вытяжных системах применяют
электрофильтры и рукавные фильтры.
Выбросы пылегазовоздушной смеси из систем местных отсосов с ис-
кусственным побуждением следует предусматривать через трубы и шахты,
не имеющие зонтов, вертикально вверх. При этом концентрации вредных
веществ как на территории предприятия, так и в приземном слое окру-
жающей местности не должны превышать предельно допустимые [2]. Расчет
рассеивания с помощью низких и высоких источников следует выполнять
по [б].
Пример 5. Определить допустимую концентрацию сварочного аэрозо-
ля в выбросах от вытяжной системы, обслуживающей четыре стационарных
поста со столами сварщика модели CI00.2I. Производится ручная элект-
35
росварка мелких деталей электродами марки УОНИ 13/45, расход электро-
дов на один пост составляет в среднем 3,5 кг/ч.
Расход сварочных материалов составит 4'3,5' = 14 кг/ч.
Рис. 6.1. Схема рециркуляционного вентиляционного
агрегата конструкции КНИИ гигиены труда
и профзаболеваний / L = 800 и^/ч/
Столы сварщиков" модели CI00.2I обеспечивают улавливание 75% выде-
ляющихся вредных вешеста Масса выделений сварочного аэрозоля на I кг
влектродов марки УОНИ по табл. 4.1 составляет 16,6 г. Масса валовых
вредных выделений в час составит
тр(^ 14 18,60,75 = 195 г.
Расход удаляемого воздуха от столов /табл. 5.1, лоз. 1/ будет;
= 2200-4-1,1 * 9680 м3/ч < 36000 м^ч.
И/Z.
Фактическая концентрация аэрозоля в удаляемом воздухе будет:
Л = 195дИ£ = 20 2 „,/*3 < 10() мг/мз.
Гф 9680
36
Допустимая концентрация аэрозоля в воздухе по [4] составляет
100 мг/м3. Значит, нэ нужно очищать выбрасываемый воздух от аэрозоля.
7. ОТОПЛЕНИЕ
7.1, Рекомендуемые системы отопления
Во всех основных производственных помещениях крупных заготови-
' тельных и сборочно-сварочных цехов следует предусматривать воздушное
отопление, совмещенное с приточной вентиляцией/как для предприятий
категории "Д" с выделением негорючих пыли и аэрозолей [4, прил. 10,
п. 10, д]/.
Допускаются также следующие виды отопления:
водяное, паровое с радиаторами при температуре теплоносителя
воды, равной 150 °C и пара - 130 °C;
водяноэ со встроенными в строительные конструкции нагревательны-
ми элементами;
эгектрическое и газовое с температурой на теплоотдающей поверх-
ности, равной 150 °C.
В производственных помещениях с небольшой площадью /до 200 №/
может предусматриваться центральное водяное или паровое отоплениэ с
местными отопительными приборами.
В складах металла, готовой продукции и металлоконструкций сле-
дует предусматривать применение воздушных отопительно-рециркуляцион-
ных агрегатов.
' Склады баллонов не отапливаются.
7.2. Дежурное отоплэние
В нерабочее время часть приточных вентиляционных систем может
быть использована для дежурного отопления в рециркуляционном режиме.
Кроме того, дежурное отопление можно осуществлять с помощью во-
дяных или паровых систем с местными приборами, устанавливаемыми у на-
ружных стен или под окнами /при Соответствующем обосновании/. Устрой-
ство систем желательно совмещать с функциями защиты рабочих мест,
расположенных на расстоянии до 2 м от окон.
7.3. Местные нагревательные приборы
В качестве местных нагревательных приборов следует применять
приборы с гладкими поверхностями /чугунные радиаторы, стальные па-
нельные радиаторы и др./. Температура на поверхности нагревательных
37
приборов в соответствии с [ 4, прил. 10] допускается; при теплоносителе
воде — 150 и паре - 130 °C.
7.4. Воздушные завесы
У открывающихся ворот в наружных стенах или мевду цехом и склад-
скими помещениями следует предусматривать воздушно-тепловые завесы
[4, -п. 4.85, 4.ЬЬ]. Установки завес, когда ворота закрыты, можно ис-
пользовать для дежурного отопления.
8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕШЕНИЙ
/по индивидуальному заданию руководителя/
Определение оптимального проектного решения - одна из важнейших
задач при курсовом проектировании. Наилучший вариант следует выбирать'
на основании анализа нескольких альтернативных решений /два-три вари-
анта/ путем подсчета и сравнения необходимых приведенных затрат:
^лр + -‘kqd /6-1/
где 3^ - эксплуатационные расходы за год, руб.; Г - срок окупае-
мости вложений /для строительной индустрии Г = 8 лет/; - капи-
тальные вложения при строительстве объекта, руб.
В качестве альтернативных могут быть рассмотрены следующие ре-
шения:
I/ традиционные схемы с вытяжными панелями и отсосами, присоеди-
няемыми к вытяжным вентиляционным системам с вентиляторами низкого
давления;
2/,системы с местными отсосами на гибких шлангах, присоединяемые
к вентиляционным системам с вентиляторами среднего давления /рис. 8.1/:
3/ системы с малогабаритными встроенными в сварочное оборудова-
ние /или пристроенными/ местными отсосами со шлангами малого сечения,
присоединенными к вытяжным вентиляционным системам с высоковакуумными
побудителями/см. рис. 5.8/;
4/ схемы вентиляции рабочих мест с помощью рециркуляционных венти>
ляционных агрегатов, осуществляющих улавливание вредных веществ,очистиу
воздуха от сварочного аэрозоля и выброс очищенного воздуха непосредст-
венно в производственное помещение /см. рис. 6.1/.
Наилучшим считается проектное решение с минимальными приведенны-
ми затратами.
38
Пример 6. Определить оптимальное проектное решение сборочно-сва-
рочного цеха в г. Свердловске. Строительные размеры цеха составляют
24x12 м. По технологическому заданию в цехе размещено 10 постов свар-
ки в углекислом газе: шесть столов сварщика неповоротных для сварки
полуавтоматами мелких и средних деталей, два поста полуавтоматической
сварки крупногабаритных изделий и два стенда автоматической сварки
крупных резервуаров с помощью головок АВС, установленных на глаголь-
ных телейках.
Подогрев приточно-
го -воздуха в вентиля-
ционных системах преду-
сматривается путем по-
дачи теплоты от город-
ской сети /ТЭЦ/.
Расчет стоимости
капитальных вложений и
эксплуатационных затрат
сведен в табл. 8.1.
Рассмотрено два
варианта решений:
I/ отсосы, присое-
диняемые к низковакуум-
Рис. 8.1. Схема вытяжной вентиляцион-
ным вытяжным системам;
2/ малогабаритные
местные отсосы, присое-
диняемые к высоковануумной системе.
Приведенные затраты:
по варианту I
3nt> = 5970 + -±- 4512
,р1 8
по варианту 2
ной установки с гибким, шлан-
гом / Zp - 1500 м3/ч/
6550 руб.;
Зпо = 6070 ч- -±- 5140 = 6710 руб.
''G? 8
Полученные значения приведенных затрат различаются незначитель-
но /не более 2%/. Поэтому рассмотренные проектные решения для г.Сверд-
ловска можно считать равноценными. Для регионов, размещенных северо-
восточнее данного города, в которых затраты теплоты на подогрев при-
точного воздуха будут значительными, рекомендуются схемы с высоковаку-
умными побудителями; для регионов, расположенных юго-западнее г. Сверд-
ловска, можно порекомендовать вариант I.
39
Таблица 8.1
Технико-экономическое, сравнение вариантов
Наименование затрат Затраты
• Вариант I /низковакуумная система/ Вариант 2 / высоковакуумная система/
Валовая масса сварочного аэро- золя, выделяемого за 1ч, г Воздухообмен, м3/ч 85,5 31500 56,d 20700
Капитальные вложения, руб.
I. Приточная камера 2000 1950
2. Воздуховоды 1322 1354
3. Воздухораспределители 600 500
4. Вентиляторы 590 250
5. Вакуум-насос - 500
6. Фильтры - 550
Итого капитальных вложений 4512 5104
Эксплуатационные расходы, руб.
I. Стоимость обслуживания вентиля- ционных установок 575 2500
2. Амортизационные отчисления /8% ^нап/ 361 410
3. Стоимость электроэнергии 800 840
4. Стоимость теплоты на подогрев приточного воздуха 4233 2328
Итого эксплуатационных рас- ходов 5970 6075
Приведенные затраты, руб.
Всего приведенных затрат 6550 6710
40
9. КОНСТРУИРОВАНИЕ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ
Системы и установки следует конструировать с учетом следующих
рекомендаций.
Размещение приточных и вытяжных установок, расчет и подбор обо-
рудования, аэродинамические расчеты систем, выполнение графической
части проекта осуществляются в соответствии с методическими указания-
ми [б].
Приточные и вытяжные установки размещают в отдельных помещениях
так, чтобы исключить возможность перетекания вредных веществ из вытяж-
ных систем в приточные. Приточные камеры располагают на антресолях,
на верхних этажах вставок между производственными помещениями, в мек-
ферменном пространстве, на кровле. Приемные устройства систем следует
размещать в соответствии с требованиями [4, пп. 4.36 - 4.39].
Воздуховоды приточных и вытяжных систем проектируются преимуще-
ственно круглого сечения. Применяемый материал - тонколистовая сталь..
Воздуховоды для систем местной вытяжной вентиляции следует применять
класса П /плотные/ и класса Н /нормальные/ в остальных системах
[4, п. 4.134].
Воздуховоды монтируют из унифицированных деталей /ВСН 353-75/.
Их следует прокладывать в стороне от зоны движения и оперирования
внутрицехового подъемно-транспортного оборудования. '
Рекомендуемые местные отсосы при сварке, наплавке и резке метал-
ла приведены на рис. 5.1-5.6 и 5.9 - 5.15.
При установке в сварочном цехе одного-двух столов целесообразно
применять столы сварщиков моделей CI00.20 и CI00.40, оборудованные
встроенными центробежными вентиляторами /см. рис. 5.1/. Избыточного
давления в нагнетательном патрубке, равного 300 Па, достаточно для
выброса загрязненного воздуха в атмосферу за пределы цеха по сети
воздуховодов длиной 25...30 м. При установке в цехе трех-четырех сто-
лов рационально применять столы сварщика моделей CI00.2I и CI00.4I
без вентиляторов и объединять их.в общую вытяжную систему с механиче-
ским побуждением. При необходимости с помощью этой вытяжной системы
можно обеспечить и общеобменную вентиляцию помещения. Выбросы в атмо-
сферу следует проектировать факельными с выбросом загрязненного воз“
духа в ветровой поток над кровлей цеха.
На фиксированных местах ручной и полуавтоматической сварки мел-
ких и средних деталей целесообразно использовать стол сварщика конст-
рукции НИИСТ с местным отсосом, активированным струей приточного воэ-’
духа, подаваемой сверху вниз /рис. 9.1/. Свариваемые детали, устанав-
41
ливеемые на рабочую решетку, стола, должны обтекаться струей приточного
воздуха и не перекрывать площадь вытяжных отверстий решетки более чем
на 40%, Преимущество предлагаемой конструкции столе сварщика заключа-
ется в том, что при выполнении сварочных работ лицо рабочего находит-
ся в потоке чистого наружного воздуха, подаваемого от приточной сис-
темы со скоростью, равной 0,5.. .0,7 м/с.Внутри корпуса стола находится
вытяжной радиальный вентилятор. Расход удаляемого воздуха равен
1500 мэ/ч, расход наружного воздуха от приточной системы - 600 мэ/ч.
Рио. 9.1. Схема стола для сварки конструкции
НИИСТ /г. Киев/'
В последние годы в отечественной и зарубежной практике при свар-
ке крупногабаритных изделий и конструкций используют вытяжные установ-
. ки с воронкообразными отсосами на гибких шлангах. Схема одной из таких
42
установок показан® на рио.9.2. Местный отсос, присоединенный к вытяжно-
му шлангу 0 150 мм, может перемещаться в- радиусе 4 м от вентилятора.
Применяется вентилятор среднего давления № 5 на одном валу с электро-
двигателем. Расход воздуха на одну установку составляет 1500 мэ/ч, что
обеспечивает эффективный отсос выделяющихся вредных веществ. Загряэнен=
ный воздух выбрасывается в атмосферу за пределы производственного по-
мещения.
Разработанный КНИИ гигиены труда и профзаболеваний аспирационный
агрегат с сепаратором сварочного аэрозоля./см. рис. 6.1/ предназначен
для улавливания и очистки от сварочного аэрозоля загрязненного возду-
ха при ручной и полуавтоматической электросварке плавящимся электро-
дом. Агрегат состоит из четырех узлов: шасси с колесами для передви-
жения по производственному помещению,гибкого шланга 4 с воронкообраэ=
ным отсосом 5, радиального вентилятора среднего давления 3 и фильт-
ра 2 / в качестве варианта вместо вентилятора можно использовать
эжектор на сжатом воздухе/.
Гибкий шланг с отсосом укреплен на поворотном фланце, позволяю-
щем перемещать отсос в плане на 360°. Внутри шланга размещены штанги
с шарнирами, позволяющие фиксировать шланг в любом положении на- высо-
те 1 м и в радиусе до 2 м от верха агрегата. Радиальный вентилятор
Ц10-28 отсасывает загрязненный воздух по гибкому шлангу и нагнетает
его в фильтр 2. Производительность вентилятора 800...900 м3/ч, давле-
ние 2000 Па. Нагнетательный патрубок вентилятора на резиновой проклад-
ке крепится непосредственно к корпусу фильтра. Мощность электродвига-
теля вентилятора I кВт, Г1& = ЗО00 об/мин. Электрический фильтр-сепа-
ратор 2 обеспечивает очистку загрязненного воздуха от сварочного аэро-
золя. Очищенный воздух выбрасывается непосредственно в рабочую зону
производственного помещения в стороне от рабочего места сварщика.
Токсичные газы ассимилируются с помощью.общеобменной вентиляции. Ре-
генерация фильтра осуществляется I раз в смену. Характеристики сопро-
тивления гибких шлангов приведены в прил. 2 и 5.
Предложенная НИИСТ(г.Киев) [8]система местной вентиляции машины
с автоматической сварочной головкой A-14II показана на рис. 5.10.
Машина предназначена для сварки протяженных швов токами большой силы
/до 800 А/. Загрязненный воздух улавливается конусно-щелевым пылега-
зоприемником I и отсасывается вентилятором 2, который перемещается
вместе с головкой по направляющим рельсам. Этот вентилятор подает воз-
дух через патрубок 3 в вытядной канал 4, проложенный вдоль направляю-
щих рельсов. Канал выполнен с продольной щелью, уплотненной двумя
эластичными полосами 5. Второй вентилятор 6 отсасывает загрязненный
43
Рис. 9.2. Схеш общеобменной вентиляции цехов
44
воздух из канала 4 и выбрасывает его через шахту в атмосферу за преде-
лы цеха. Расход воздуха составляет 200 м3/ч при сварке порошковой про-
волокой и лентой. В качестве вентилятора № I можно использовать агре-
гаты Ц4-70 № 2^ или Ц14-46 № 2, второй вентилятор М кет быть любой
марки.
При сварке на нестационарных постах, в замкнутых объемах, при
аспирации на местах полуавтоматической и автоматической сварки в сре-
де COg необходимо применять вытяжные системы с высоковакуумными побу-
дителями, создающими разрежение до 30 кПа [7j b], схема одной из ко-
торых показана на рис. 5.8. Малогабаритный местный отсос I сварочного
полуавтомата А-537 присоединяют эластичным резиновым шлангом 2 к кол-
лектору 3 из стальных труб. Причем для удобства работы сварщика 1,2...
...1,5 м гибкого шланга имеют диаметр 16...20 мм, остальная часть шлан-
га - 25...32 мм. Загрязненный воздух проходит через фильтр 4 /циклон
ШОТ № 1/, где отделяются наиболее крупные пылевые частицы и унесен-
ные брызги металла, и поступает во вторую ступень очистки - электро-
фильтр. Затем водокольцевой вакуум-насос 5 забирает загрязненный воз-
дух и выбрасывает его в атмосферу через насадок 6. Для устойчивой ра-
боты побудителя в система должен быть предусмотрен автоматический
клапан 7, обеспечивающий подсос воздуха из вентиляционной камеры при
создании слишком большого разрежения в сети. Рекомендации по подбору
побудителей для высоковакуумных систем приведены в прил. 3 .и 4.
При раздаче воздуха непосредственно в рабочую зону сбоку целесо-
образно применять воздухораспределители ВП и ВПЭП, при подаче сверху-
вниз - плафоны ВДПМ-L. Воздухораспределители ВЭС применяют в крупных
цехах для подачи воздуха горизонтальными струями в верхнюю зону. Кон-
струкции НРБ можно применять как при выпуске воздуха в верхнюю эону,
так и при выпуске воздуха в рабочую зону наклонными струями с высоты
4...6 м /рис. 9.2/. Металлоконструкции /например, конструкции мос-
товых кранов/ сваривают в отсеках размером 2000x1600x1200 (н)- рис.9.3.
Приточный воздух подается из патрубка сечением 200x80 мм в верхнюю
часть отсека. Приточный патрубок Б должен размещаться таким обра-
зом, чтобы путь вздуваемого из отсека загрязненного воздуха от точки
сварки Л до открытого сечения отсека был минимальным. Количество
подаваэмого чистого воздуха равно 200...300 мэ/ч.
На рис. 9.4 приведена схема местного вытяжного устройства для от-
соса вредных веществ,образующихся при сварке и резке внутри замкнутых '
рэзервуаров, вращающихся при производстве сварочных работ. Местное
вытяжное устройство I снабжено распорками 2 для крепления к сваривае-
мому иэдэлию 3. Загрязненный воздух, улавливаемый пылегазоприемником 4,
45
Рис. 9.3. Принципиальная схема /а/ и схема вентиляционного устройства /б/
для сварки внутри полузамкнутых объемов
б
Рис. 9.4. Схема вентиляционного устройства
для отсоса загрязненного воздуха
внутри резервуаров /по а.с. № 1236261/
47
проходит через телескопический воздуховод Б, гибкий рукав 6 и уда-
ляется вентилятором, который на чертеже не показан. Перед выбросом в
атмосферу загрязненный воздух очищается от сварочного аэрозоля в фильт-
ре. Пылегазоприемник 4 снабжен закрепленным на нем копиром 7, опираю-
щимся на поверхность изделия 3.
ПШСЖЕНИЯ
Приложение I
Технологическое задание для выполнения курсового проекта
Наименование технологичес- кого процес- са Характеристика Шифр
0 I 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 II 12
Заготовительное отделение
I. Тепловая резка уг- Количество по- стов I 2 г I I 2 2 2 2 2
л ер ода стих и низколе- Толщина листа, мм 10 20 30 40 50 10 20 30 30 40
тированных А сталей Скорость рез- ки, ц/мин . 1,ь 1.6 •1,3 1,2 1,2 2 1,4 1,3 1,2
ю 2. То же вы- . сокомар- Количество по- стов 2 - I I I 2 1 - I 2
ганцовис- тых сталей Толщина листа, мм 25 — 10 30 20 10 20 — 30 10
Скорость рез- ки, м/мин 1,2 1,6 I 1,3 Сварочное отделение ' 1,5 1,4 I 1,5
3. Ручная электро- Количество по- стов I 2 I I 3 I I 2 • I 2
сварка ка- чественны- Марка электро- да УОШ АНО-3 АНО-4 УОШ АНО-5 АНЭ-9 ЭА 606 АНО-4 АН0-9 УОШ
ми элект- родами Расход электро- дов, кг/ч 4 9 4 3 12 2 2,5 7 3,5 8
4. Полуавто- матичес- Количество по- стов 2 - I I I 2 I - I 2
Кая сварка . в среде С02 проволокой CB-08I2C • Расход прово- локи, кг/ч 9 5 4 3 6 3,5 4 7
Окончание прпл. I
I 1 2 ( 3 1 4 1 5 I 6 1 7 1 8 1 9 1 1 ю | II 1 12
5. Автоматиче- Количество I I 2 - 1 I 1 2
ская свар- ка в 002 ' проволокой: CB-08I2C Св-10Г2НСМГ ПОСТОВ Расход про- волоки, КГ/Ч Расход, .прово- локи, кг/ч Расход прово- 5 - - 3 - 4,5 5 - 6 -
ПП-АН4 — 4 — — — 5 —
1Ш-АНВ ЛОКИ, кг/ч Расход прово- 5 — — 4 —
6. Автоматиче- локи, кг/ч Количество 1 I 2 1 1 I — I
сл о ская сварка постов под флюсом: плавленым керамическим- - + + - 4 4 - + - 4
Расход прово- — 5 4 4 5 - .3,5 4,5
, 7. Контактная локи, кг/ч Количество г 2 I I 2 I 1 — 1 1
8. сварка Газовая ПОСТОВ Количество I I I 1 • I
сварка постов Расход аце- тилена, кг/ч - - 3 4 - - 5 - з- 4
Примечание. Данные по заготовительному отделению принимать по последней цифре; по сварочному
отделению - по предпоследней цифре зачетной книжки.
Приложение 2
График для определения удельных гидравлических потерь
гладких реэиново-ткеневых и пластмассовых шлангов
График для определения характеристики водокольцевого
вакуум-насоса ВВН-12
/Вакуум во всасывающем патрубке/
51
Приложение 4
Характеристики высоковакуумньк побудителей
Марка побудителя Расход вЖа- Количество, шт. Мощность алект- подвигателя, кВт Приме- чанце
малогабарит- ных отсосов- горе- лок
номиналь- ная уста- нов- ланная
ВВН 1-3 190 I 2-3 4,96 7,6
ВВН 1-6 360 2 3-4 9,6 18,6
ВВН I-I2 720 6 6-7 16,6 30.. .22
ТВ 42-1,6 1800 12 20-22 46 55
ffi 60-1,4 3000 20 35-37 71 ПО
Приложение 5
График для определения удельных потерь шероховатого
прорезиненного изнутри шланга /разработан ОКБ КНИИ
гигиены труда и профзаболеваний/
53
список литературы
1. Материалы ХХУП съезда Коммунистической партии Советского Сою-
за. - М.: Политиздат, 1966.
2. С® 45-71. Санитарные норш проектирования промышленных пред-
приятий. - М., 1972.
3. ГОСТ 12.1.005-76. Система стандартов безопасности труда. Воа-
дух рабочей зоны. Общие санитарно-технические требования. - М., 1977.
4. СНиП 2.04.05-86. Отопление, вентиляция и кондиционирование. -
Мл Стройиздат, 1987.
5. Методические указания по выполнению курсового проекта "Отоп-
ление и вентиляция промышленного здания" /Сост. Г.Е.Бем, А.Н.Ткачук. -
К.: КИСИ, .1982.
6. Справочник проектировщика. Вентиляция и кондиционирование
воздуха. Т. TI. /Под ред. И.Г.Староверова. - Мл Стройиздат, 1981,
7. Гримитлин М.И. и др. Вентиляция и отопление цехов машиностро-
ительных ваводов. - M.S Машиностроение, 1978.
в. Пиоаранко В.Л., Рогинский М.Л. Вентиляция рабочих мест в
сварочном производстве. - Мл Машиностроение, 1961.
9. Богословский В.Н. и др. Отопление и вентиляция. Ч. П. Венти-
ляция. •* Мл Стройиздат, 1976.
54
ОГЛАВЛЕНИЕ
S й 8? У К МО» Иц
I. Общие указания ......................................... 3
2. Характеристика технологических.процессов в заготовитель-
ных и сборочно-сварочных цехах............................
3. Расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха...
4. Определение количества вредных веществ, Поступающих •
в помещение...............................................
5, Расчет воэдухообменов........... .....................
6. Защита окружающей среды от загрязнения вентиляционными
выбросами.................................... . .......
?. Отопление................- ............................
6. Технико-экономическое обоснование решений.-...........
9. Конструирование вентиляционных систем....................
Приложения...............................................
Список литературы .....................................
Учебное издание
Методические указания
к выполнении курсового проекта
Вентиляция и отопление сборочно-сварочного цехе"
для студентов специальности 2907
"Теплогазоснабкение и вентиляция"
всех форм обучения
Составители: Трофимович Владимир Владимирович
Писаренко Вадим Леонидович
Редактор Л.И.Шульгач
Корректоры: Г.А.Спокойная
Т.Д.ГайдвЙчук
Поди, к печ. /-W. Формат бОХЫ’Лв. Бумага
тип. № - . Печать офсетная. Уел. леч. л. . Усл. ир.-отт. З^Г.
Уч.-изд. л. 5,?^ . Изд. М Тираж .
Зак. М . Бесплатно-
Киевский ордена Трудового Красного Знамени
инженерно-строительный институт
252037, Кнев-37, Воздукоф л отекай просреит. 31
РАНО- «Укрвузиолш-раф».
252151, г. Киев, ул. Волынская, СО.