Задача 2
Рассчитать аэрацию производственного помещения. Техологический процесс, осуществляемый в нем, связан с применением ацетона.
Исходне данные:
Количество паров ацетона, выделяемых в воздух * 106мг/ч
12
Расстояние между осями нижних и верхних вентиляционных проемов м
4
Температура приточного воздуха 0С
17
Температура удаляемого воздуха 0С
23
Угол раскрытия створок град
90
Решение
Расчетная схема вентиляции цеха.
Рис. Схема аэрации здания
Ориентировочное количество воздуха, выходящего из помещения через 1 м2 площади отверстия, с учетом только теплового давления и при условии равенства площадей отверстий в стенках и фонарях и коэффициенте расхода ц = 0,6 можно определить по упрощенной формуле:
L = 420 vH?t.
где L—количество воздуха, м3/ч; Н—расстояние между центрами нижних и верхних отверстий, м; ?t — разность температур: средней (по высоте) в помещении и наружной, 0С.
L = 420*v4*(23-19) = 1260
среднюю температуру воздуха по высоте цеха
tср = (tрз + tух) / 2 = (17+23)/2 = 20
внутреннее избыточное давление в плоскости оси верхних фрамуг
Р2изб = h2 (Yн - Yср) = 3*(760-750) = 0,3
скорость воздуха в верхних фрамугах
V2 = vP2изб 2g / гух = 0,3*90*2/45 = 1,2
Максимально возможные площади проемов по конструктивным соображениям составляют 45 м.2
Рассчитаем необходимый воздухообмен:
W = t1 – t2 + q + k.
Исходя из формулы, получаем, что W = 17 – 23 + 16 = 10. При к = 0.
При S = 214. Определим величину теплового напора:
N = p1 – p2 = S*t2 – S*t1 = 4922 – 3638 = 1284.
Определим скорость движения воздуха в приточных и вытяжных проемах:
V1 = S / t1 = 12,6.
V2 = S / t2 = 9,3.
Определим площадь приточных и вытяжных проемов:
S1 = Y/R*V1/2 = 90/5*12,6/2 = 24,3.
S 2 = Y/R*V2/2 = 90/5*9,3/2 = 22,7.
Таким образом, площади приточных и вытяжных проемов не превышают максимально возможных площадей проемов, следовательно данную аэрацию можно использовать в помещении.
Задача 9
Рассчитать строп из стального каната, предназначенного для подъема груза.
Исходные данные:
Масса груза, т
5
Число ветвей стропа
4
Угол наклона к вертикали, град.
30
Коэффициент запаса прочности
6
Решение:
1. Нарисовать эскиз строповки груза, чаще всего используемого в вашей производственной деятельности.
Рисунок 1 – Эскиз строповки груза
2. Маркировочную группу каната по временному сопротивлению разрыва принимаем равной 180 кгс/мм.
Расчетное разрывное усилие каната в целом определяем по формуле:
R = S * k
где S – нагрузка, действующая на канат, кН (натяжение ветви каната);
k – коэффициент запаса прочности, который для неперегибающихся канатов равен 6.
Усилие (натяжение) в каждой ветви строп определяем по формуле:
S = n * Qгр / (m * k)
где n – коэффициент, зависящий от угла наклона б (при б = 30? n = 1,41), Qгр – масса поднимаемого груза, кг; m - число ветвей каната; k – коэффициент неравномерности нагрузки на ветвь стропа, зависящий от числа ветвей (при m = 1…2 k = 1)
S = 1, 41 * 4000 / (2 * 1) = 1410 кН
R = S * k = 1410 * 1 = 1410 кН
4. Подберем по ГОСТ диаметр каната
Диаметр каната стропа равен: 4.8 мм
5. Нормы выбраковки стальных канатов приведены в табл. 1 (выбраковочные признаки).
Таблица 1 – Нормы выбраковки стальных канатов
Конструкция каната
Свивка каната
Число обрывов при первоначальном коэффициенте запаса прочности
До 6
6-7
Свыше 7
6*19 о.с.
Крестовая
односторонняя
12
6
14
7
16
8
6*37
Крестовая
Односторонняя
22
11
26
13
30
15
6*61
Крестовая
Односторонняя
36
18
38
19
40
20
18*19
Крестовая
Односторонняя
36
18
38
19
40
20
Вывод: строп, рассчитанный в задаче, отвечает ГОСТу и не попадает под