Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции
Определить необходимый воздухообмен в помещении исходя из условия удаления избыточной теплоты и разбавления вредных выделений свежим воздухом до допустимых концентраций. Выполнить расчет по варианту.
Варианты заданий
Вари-ант | длина пом., м | Ширина пом., м | Высота пом., м | Мощность обор-я, кВт | Категория Тяжести работы | Вредное вещество | Кол-во вредного вещества, мг/ч | Число раб. Чел. | ПДК, Мг/м3 |
легкая | ацетон | ||||||||
средней тяжести | окись углерода | ||||||||
легкая | мет.пыль | ||||||||
тяжелая | оксид азота | ||||||||
средней | ацетон | ||||||||
тяжелая | мет.пыль | ||||||||
средней | окись углерода | ||||||||
легкая | пыль | ||||||||
легкая | ацетон | ||||||||
средней | аммиак |
УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ
Вентиляция- организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха, загрязненного вредными примесями (газами, парами, пылью), и подачу в него свежего воздуха.
По способу подачи в помещение свежего воздуха и удалению загрязненного системы вентиляции подразделяют на естественную, механическую и смешанную. По назначению вентиляция может быть общеобменной и местной.
При общеобменной вентиляции потребный воздухообмен определяют из условия удаления избыточной теплоты и разбавления вредных выделений свежим воздухом до допустимых концентраций. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны устанавливают по ГОСТ 12.1.005-88.
1. Расход приточного воздуха, м3/ч, необходимый для отвода избыточной теплоты,
L1=Qизб/cρ(tуд- tпр), (1)
где Qизб - избыточное количество теплоты, кДж/ч;, с- теплоемкость воздуха Дж/(кг∙К); с=1,2 кДж/( кг∙К); ρ- плотность воздуха, кг/ м3 ; tуд- температура воздуха, удаляемого из помещения, принимается равной температуре воздуха в рабочей зоне, °С; tпр –температура приточного ρ воздуха, °С.
Расчетное значение температуры приточного воздуха зависит от географического расположения предприятия; для Волгограда ее принимают равной 22,3 °С.
Температуру воздуха в рабочей зоне принимают на 3-5°С выше расчетной температуры наружного воздуха.
Плотность воздуха, кг/ м3 , поступающего в помещение,
ρ = 353/(273+ tпр). (2)
Избыточное количество теплоты, подлежащей удалению из производственного помещения, определяют по тепловому балансу:
Qизб= ∑Qпр -∑Qрасх, (3)
где Qпр- теплота, поступающая в помещение от различных источников, кДж/ч; Qрасх- теплота, расходуемая (теряемая) стенами здания и уходящая с нагретыми материалами, кДж/ч.
К основным источникам тепловыделений в производственных помещениях относятся:
горячие поверхности оборудования (печи, сушильные камеры, трубопроводы и др.);
оборудование с приводом от электродвигателей;
солнечная радиация;
персонал, работающий в помещении;
различные остывающие массы (металл, вода и др.).
Поскольку перепад температур воздуха внутри и снаружи здания в теплый период года незначительный (3…5 °С), то при расчете воздухообмена по избытку тепловыделений потери теплоты через конструкции зданий можно не учитывать. При этом некоторое увеличение воздухообмена благоприятно влияет на условия труда работающих в наиболее жаркие дни теплого периода года.
С учетом изложенного формула (3) принимает следующий вид:
Qизб= ∑Qпр (4)
В настоящей задаче избыточное количество теплоты определяется только с учетом тепловыделений электрооборудования и работающего персонала:
∑Qпр = Qэ.о +Q р (5)
где Qэ.о – теплота, выделяемая при работе электродвигателей оборудования, кДж/ч; Q р – теплота, выделяемая работающим персоналом, кДж/ч.
Теплота, выделяемая электродвигателями оборудования,
Qэ.о= 352βN, (6)
где β- коэффициент, учитывающий загрузку оборудования, одновременность его работы, режим работы; β= 0,25…0,35; N-общая установочная мощность электродвигателей, кВт.
Теплота, выделяемая работающим персоналом,
Qр= n Kр , (7)
где n- число работающих, чел.; Kр – теплота, выделяемая одним человеком, кДж/ч (принимается равной при легкой работе 300 кДж/ч; при работе средней тяжести 400 кДж/ч; при тяжелой работе 500 кДж/ч).
2. Расход приточного воздуха, м3/ч, необходимый для поддержания концентрации вредных веществ в заданных пределах,
L2=G/qуд- qпр , (8)
где G – количество выделяемых вредных веществ, мг/ч; qуд – концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, qуд ≤ qпдк , мг/м3 ; qпр – концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м3 , qуд≤0,3 qпдк
3. Определение потребного воздухообмена, 1/ч,
К= L/Vп (9)
где L- потребный воздухообмен, м3/ч ; Vп - объем помещения, м3
Кратность воздухообмена помещений обычно составляет от 1 до 10 1/ч.
ЗАДАЧА 2.