В ПОМОЩЬ ИНЖЕНЕРУ-ВЕНТИЛЯЦИОНЩИКУ
Новиков Эдуард Валерьевич, канд. техн. наук, доцент
ГОУ ВПО Костромской государственный технологический университет
Аннотация.
Представлен опыт Костромского государственного технологического университета по разработке систем обеспыливающей вентиляции и пневмотранспорта на промышленных предприятиях.Описаны программы для разработки систем вентиляции и пневмотранспорта, которые используются при создании промышленных систем и обучения студентов.
Применение ЭВМ при разработке новых систем обеспыливающей вентиляции и пневмотранспорта является перспективным направлением и открывает новые возможности. Считаем, что необходимо решать основные насущные задачи в этом направлении, повышать уровень квалификации, качество проектирования и поддерживаем желание обмениваться опытом между специалистами.
Приходиться часто слышать о том, что действующая система вентиляции и пневмотранспорта работает неудовлетворительно, в результате чего персонал, работающий на оборудовании, находится в запыленной зоне, также ему не обойтись без многократных остановов оборудования, связанных с частыми его забивками отходами производства. Известно, что для инженеров-технологов это может грозить потерей здоровья персонала и невыполнение норм выработки готовой продукции, поэтому создание благоприятных условий труда в рабочей зоне цеха является весьма важной задачей. Известно также, что разработка эффективных систем вентиляции и пневмотранспорта, особенно промышленных предприятий является трудоемкой задачей [1]. Так, например, ручной расчет подобных систем требует много времени и постоянного использования специальных таблиц. Это особенно неудобно, если приходиться рассчитывать множество местных отсосов при проектировании единой системы с вентиляторами, фильтрами, пылеосадочными камерами и т. д.
Хотим поделиться своим практическим опытом. В Костромском государственном технологическом университете (КГТУ) на кафедре технологии производства льняного волокна (ТПЛВ) разработан ряд программных продуктов для ЭВМ, по которым можно быстро и качественно проводить расчет систем обеспыливающей вентиляции и пневмотранспорта на предприятиях с большим выделением пыли, а также подбирать эффективные разгрузители материалов – циклоны.
Используя собственный 40-летний опыт и опыт других организаций по расчету и проектированию систем вентиляции и пневмотранспорта, мы разработали программу «Ventil», главное окно которой представлено на рис. 1а.
a
б
Рис. 1. Панель ввода исходных данных для расчета систем вентиляции и пневмотранспорта в программе «Ventil» (а) и эскизный набросок системы пневмотранспорта(б)
Программа позволяет рассчитывать магистральные, коллекторные и комбинированные (магистрально-коллекторные) системы вентиляции, пневмотранспорта для машиностроительных, текстильных, деревообрабатывающих, пищевых и других предприятий. Из практики мы знаем, что коллекторные системы оптимальны [1, 2], но не всегда ими можно воспользоваться. В программе используется известный принцип расчета – выравнивания давлений в системе воздуховодов.
Для начала расчета необходимо иметь эскизный набросок системы (рис. 1б) с известными длинами участков, поэтому программа, прежде всего, предназначена для сотрудника, обладающего знаниями в области систем вентиляции.
Пример ввода исходных данных и вывода результатов расчета представлен на рис. 2а. Результатами расчета являются следующие данные: скорости, расходы и давления воздуха по участкам, диаметры воздуховодов, расход и давления в системе для подбора вентилятора, разгрузителя и др.
К программе «Ventil» прилагаются учебное пособие «Системы вентиляции и пневмотранспорта на промышленных предприятиях» (рис. 2б) и альбом, в которых представлены примеры ручного расчета, справочные данные по вентиляционному и тепловому оборудованию. Учебное пособие уже получило положительную оценку как специалистов-практиков, так и студентов.
а
Рис. 2. Результаты расчета по программе «Ventil» (а) и пособие для разработки и проектирования систем обеспыливающей вентиляции и пневмотранспорта (б)
Следует отметить, что программа является не первым вариантом. Первые подобные программы, разработанные в КГТУ, были написаны для устаревших ЭВМ, но они проходили серьезную опробацию, поэтому представленная версия хорошо отлажена.
Часто проектировщикам-вентиляционщикам требуются небольшие расчетные программы. Одним из таких продуктов является программа «Ciklon» (рис. 3), которая может быть сопутствующей программой для «Ventil». Обе программы хорошо дополняют друг друга.
«Ciklon» позволяет рассчитать и выбрать рациональные циклоны Ц, ЦН, УЦ, К, ЛИОТ, ВНИИОТ, СИОТ и другие для заданных условий, имея в наличии уже рассчитанную ранее систему вентиляции и пневмотранспорта. Расчеты проводятся как по известной упрощенной [2], так и по расширенной методике [3]. Программу «Ciklon» можно применять для тех же производств, что и программу «Ventil».
Для примера на рис. 3б представлены результаты расчета циклона УЦ для деревообрабатывающей промышленности, в котором программа сама подбирает лучший циклон из 26 вариантов (лучший вариант выделен темной полосой, 9-я позиция).
а
б
Рис. 3. Панель ввода исходных данных (а) и результаты расчета циклона (б) УЦ
Программа содержит большую базу данных, где указаны характеристики циклонов, имеется возможность создавать новую базу данных и выбирать циклоны не только из стандартного ряда, но и проектировать свой нестандартный циклон (рис. 4).
Рис. 4. Схема для проектирования нестандартного циклона
Описанные программные продукты предназначены для широкого круга специалистов: проектировщиков, научных сотрудников, преподавателей вузов, студентов, имеют техническую документацию, проходят серьезную проверку и могут быть адаптированы к различным условиям расчета с добавлением пользователем новых справочных материалов и элементов оборудования.
Они разрабатывались с помощью студентов, используются в настоящее время для их обучения при выполнении курсовых и дипломных работ по дисциплине «Аэродинамика, вентиляция и пневмотранспорт на предприятиях», а также применяются для разработки реальных систем обеспыливания и пневмотранспорта. Например, «Ventil» использовалась при разработке систем вентиляции и пневмотранспорта на ОАО «Льнообъединение им. И.Д. Зворыкина» (льночесальный и приготовительный цеха), она существенно облегчила практическую задачу. Программа «Ciklon» применялась ООО «ГИАП» в химической промышленности. Кроме того, их можно применять для расчета систем вентиляции при удалении незапыленного (чистого) воздуха и перемещения различных материалов.
В заключении отметим, что систему вентиляции и пневмотранспорта из десяти местных отсосов специалист вручную рассчитает за 4–5 ч, а с помощью описанных программных продуктов – в течение 1 ч.
Данная работа проводилась на протяжении многих лет и не была бы возможной без непосредственного участия высококлассного специалиста в области обеспыливающей, приточной вентиляции и пневмотранспорта, канд. техн. наук, доцента Костромского государственного технологического университета Синициной Маргариты Александровны, которая 45 лет занимается этими проблемами, передает свой научный и практический опыт коллегам, студентам.
Литература
1. Посохин В. Н. Аэродинамика вентиляции / В. Н. Посохин. М., 2008.
2. Синицина М. А. Системы вентиляции и пневмотранспорта на промышленных предприятиях: Уч. пособие / М. А. Синицина. Кострома, 2007.
3. Александров А. Н. Пневмотранспорт и пылеулавливающие сооружения на деревообрабатывающих предприятиях: Справочник / Под ред. А. Н. Александрова, Г. Ф. Козориз. М., 1988.
