Обоснование применения экранированных вытяжных зонтов в системах местной вентиляции

Abstract

RU: Цель. Вытяжной зонт является распространенным типом местного отсоса на промышленных предприятиях, он отличается простотой конструкции и невысокой стоимостью. Вместе с этим нужно заметить, что не всегда его эффективность достаточно высока, а для полноценного улавливания вредных выделений могут потребоваться значительные объемы удаляемого воздуха. Для решения этой проблемы в статье предложены пути оптимизации конструкции вытяжных зонтов. Поставлена задача исследования поля скоростей воздушного потока вытяжных зонтов с кольцевым уступом-экраном и без него. Методика. В работе использованы методы математического моделирования. Для оценки качества работы вытяжного зонта определялись значения скоростей воздуха на уровне вентилируемой поверхности в зоне действия его приемного отверстия. Результаты. Для удобства восприятия результаты математического моделирования представлены в виде графиков. На графиках можно оценить зависимость скорости воздушного потока от расстояния до приемного отверстия зонта, от угла конусности и от ширины кольцевого экрана-уступа. Установлено, что при экранировании вытяжного зонта кольцевым уступом имеет место скачкообразное изменение скорости при переходе в зону, ограниченную кольцевым уступом и вентилируемой поверхностью. Величина скачка зависит от расстояния между плоскостью приемного отверстия зонта и вентилируемой поверхностью. Использование кольцевого экрана-уступа позволяет увеличить скорости вытяжного воздуха в зоне действия приемного отверстия зонта. Изменяя ширину кольцевого уступа возможно в широких пределах уменьшать угол при вершине конуса вытяжного зонта. Научная новизна. С помощью полученных зависимостей для определения скорости воздуха на уровне вентилируемой поверхности рассмотрено влияние кольцевого уступа на величину этой скорости. Также была установлена зависимость между углом конусности и площадью обслуживания вытяжного зонта. Практическая значимость. Использование кольцевого уступа в приемном отверстии вытяжного зонта делает целесообразным его применение для локализации вредных выделений от крупноплощадных источников в условиях ограниченной высоты размещения местных отсосов.

UK: Мета. Витяжний зонт є розповсюдженим типом місцевого відсмоктувача на промислових підприємствах, він відрізняється простотою конструкції і невеликою вартістю. Разом з тим потрібно відмітити, що не завжди його ефективність достатньо висока, а для повноцінного вловлювання шкідливих виділень можуть знадобитися значні об’єми витяжного повітря. Для вирішення цієї проблеми в статті запропоновані шляхи оптимізації конструкції витяжних зонтів. Поставлена задача дослідження поля швидкостей повітряного потоку витяжних зонтів з кільцевим уступом-екраном і без нього Методика. В роботі використані методи математичного моделювання. Для оцінки якості роботи витяжного зонта визначались швидкості повітря на рівні вентильованої поверхні в зоні дії його приймального отвору. Результати. Для зручності сприйняття результати математичного моделювання представлені у вигляді графіків. На графіках можна оцінити залежність швидкості повітряного потоку від відстані до приймального отвору зонта, від кута конусності і ширини кільцевого екрана-уступа. Встановлено, що при екранування витяжного зонта кільцевим уступом має місце стрибкоподібна зміна швидкості при переході в зону, обмежену кільцевим уступом і вентильованою поверхнею. Величина стрибка залежить від відстані між площиною приймального отвору зонта і вентильованою поверхнею. Використання кільцевого екрана-уступа дозволяє збільшити швидкості витяжного повітря в зоні дії приймального отвору зонта. Змінюючи ширину кільцевого уступа можливо в широких межах зменшувати кут при вершині конуса витяжного зонта. Наукова новизна. З допомогою отриманих залежностей для визначення швидкості повітря на рівні вентильованої поверхні розглянутий вплив кільцевого уступа на величину цієї швидкості. Також була встановлена залежність між кутом конусності і площею обслуговування витяжного зонта. Практична значимість. Використання кільцевого уступа в приймальному отворі витяжного зонта робить доцільним його використання для локалізації шкідливих виділень від джерел забруднення з великою площею в умовах обмеженої висоти розміщення місцевих відсмоктувачів.

EN: Purpose. The hood is a common type of local suction in industry, it is characterized by simplicity of construction and low cost. It should be noted that not always its effectiveness is quite high, and to fully capture harmful emissions may require significant amounts of exhaust air. To resolve this problem the article suggests the ways of optimizing the design of hoods. The purpose is the study of the velocity field of airflow hoods with annular ledge-screen and without it. Methodology. In this work we used mathematical modeling methods. To assess the quality of the hood air velocity values were determined at the level of the ventilated surface in the range of its receiving opening. Finding. For convenience, the results of mathematical modeling are presented in graphs. In the graphs, one can estimate the dependence of the velocity of air flow on the distance from the receiving opening of the umbrella, and the angle of taper of the width of the screen, the annular ledge. It was found that the shielding hood annular shoulder there is an abrupt change in the speed of the transition to the zone bounded by the annular shoulder and ventilated surface. The magnitude of the jump depends on the distance between the plane of the receiving opening of the umbrella and ventilated surface. Using a circular ledge-screen allows you to increase the speed of the exhaust air in the zone of the receiving opening of the umbrella. By varying the width of the annular ledge possible to widely reduce the angle at the cone apex of the canopy. Originality. With the help of the dependences obtained for the determination of air velocity at the surface of the ventilated the effect of the annular shoulder on the value of this speed. There was also established the dependence between the taper angle and area of service hood. Practical value. Using a circular ledge in the receiving hole of the canopy makes it advisable to use it for localization of harmful emissions from sources with large area in reduced height accommodate local exhausts.