А) - зверху вниз; б ) - зверху вверх; в) - знизу вверх; г)- знизу вниз.
ьвів 2012 р.
Облаштування і розрахунок системи загальнообмінної вентиляції виробничих приміщень. Методичні вказівки до виконання практичної роботи з курсу «Охорона праці в галузі» для студентів інженерно-технічних спеціальностей денної та заочної форми навчання. Укладачі: С.С.Левуш, В.П,Скачко – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка“, 2012. – 25 с.
В методичних вказівках наведено теоретичні основи облаштування вентиляції, методику розрахунку продуктивності вентиляційних установок та проектування систем вентиляції.
Призначено для студентів денної і заочної форми навчання інженерно-технічних спеціальностей.
Відповідальний за випуск Ю.В.Кіт, к.т.н., доц.
Рецензенти: Р.А.Яцюк, к.т.н., доц.
І.П. Пістун, к.т.н., доц.
Мета роботи: Вивчення методів розрахунку, проектування систем вентиляції та вимог до їх облаштування.
Загальні положення
Для підтримання в приміщенні нормальних параметрів повітряного середовища, яке відповідає санітарно-гігієнічним і технологічним вимогам, влаштовують вентиляцію.
Вентиляція – це організований і регульований обмін повітря, який забезпечує видалення з приміщення повітря, забрудненого шкідливими речовинами (гази, пари, пил), а також призначений для покращення метеорологічних умов в приміщенні.
Штучна (механічна) вентиляція, на відміну від природної, дає можливість очищувати повітря перед його викидом ватмосферу, вловлювати шкідливі речовини безпосередньо біля місць їх утворення, обробляти припливне повітря (очищувати, підігрівати, зволожувати), більш цілеспрямовано подавати повітря в робочу зону. Вона також дає можливість організовувати повітрозабір в найбільш чистій зоні території підприємства і навіть за її межами.
Загальнообмінна штучна вентиляція забезпечує створення необхідного мікроклімату та чистоту повітря у робочій зоні приміщення. Вона застосовується для видалення надлишкового тепла за відсутності токсичних виділень, а також у випадках, коли характер технологічного процесу та особливості експлуатації обладнання вимагають використання місцевої витяжної вентиляції.
Системи вентиляції можна умовно класифікувати за такими основними ознаками:
- спосіб організації повітрообміну - природна, механічна та змішана (застосовується і природна, і механічна вентиляція);
- спосіб подачі та видалення повітря (припливна, витяжна та припливно-витяжна);
- призначення (загальнообмінна та місцева).
Розрізняють чотири основні схеми організації повітрообміну при загальнообмінній вентиляції , які показані на рис.1
Схеми зверху–вниз (рис. 1.а) та зверху–вверх (рис. 1.б) доцільно застосовувати у випадку, коли припливне повітря в холодний період року має температуру нижчу від температури приміщення. Припливне повітря у цьому випадку нагрівається за рахунок повітря приміщення.
Схеми знизу–вверх (рис. 1.в) і знизу–вниз (рис.1.г) рекомендовано використовувати тоді, коли припливне повітря в холодний період року підігрівається та його температура вища від температури внутрішнього повітря.
Рис 1 Cхема організації повітрообміну при загальнообмінній вентиляції:
а) - зверху вниз; б ) - зверху вверх; в) - знизу вверх; г)- знизу вниз.
Якщо у виробничому приміщенні виділяються гази та випари з густиною, яка перевищує густину повітря (випари кислот, бензину, гасу), то загальнообмінна вентиляція повинна забезпечити видалення 60 % повітря з нижньої зони приміщення та 40 % – з верхньої (рис. 1 а і 1 г). Якщо густина газів менша за густину повітря (метан, оксид вуглецю, етан, формальдегід), то видалення забрудненого повітря здійснюється у верхній зоні ( рис 1 б і рис. 1.в).
Повітрозабірні пристрої для припливної вентиляції необхідно розташовувати в місцях, де повітря не забруднене пилом та газами. Вони повинні знаходитися не нижче 2 м від рівня землі, а від викидних каналів витяжної вентиляції по висоті – не нижче 6 м і по горизонталі – не ближче 25 м.
Повітря після очищення через повітропроводи (витяжку) виводиться на висоті не менше ніж 1 м над гребенем даху. Забороняється робити викидні отвори у вікнах.
В умовах промислового виробництва найбільш розповсюджена припливно–витяжна система вентиляції із загальним припливом повітря у робочу зону та місцевою витяжкою шкідливих речовин безпосередньо у місцях їх утворення.
Схема припливно–витяжної вентиляції показана на рис 2.
Рис. 2. Схема припливно-витяжної вентиляції:
а) – припливна; б) – витяжна; в) припливно витяжна з рециркуляцією.
1 – повітрозабірник; 2 – повітропроводи; 3 – фільтр; 4 – калорифер; 5 – відцентровий вентилятор; 6 - припливні насадки; 7 – витяжні насадки; 8 – пристрій для очистки витяжного повітря; 9 – пристрій для виводу витяжного повітря; 10 – об’єм приміщення , в якому здійснюється обмін повітря; 11 – повітропровід для рециркуляції повітря; 12 – рециркуляційна заслінка (шибер).
Припливна вентиляція використовується на виробництвах, де підвищені вимоги до повітря робочої зони щодо його чистоти або створення необхідного мікроклімату, тобто, якщо необхідно його підігріти, охолодити або зволожити.
Витяжна вентиляція використовується на виробництвах, на яких таких вимог немає. У виробничих приміщеннях, де виділяється значна кількість шкідливих газів, випарів, пилу, об’єм витяжки повинен бути на 10% більшим, ніж потік припливного повітря, щоб шкідливі речовини не витіснялись у суміжні приміщення з меншим їх вмістом.
Припливно-витяжна вентиляція з рециркуляцією повинна використовуватися в основному у холодний період року для економії тепла, витраченого на підігрів припливного повітря.
Місцева вентиляція
Місцева вентиляція забезпечує обмін повітря безпосередньо біля робочого місця. Вона буває припливною або витяжною.
Місцева припливна вентиляція використовується для створення необхідних умов (мікроклімату) повітряного середовища в обмеженій зоні виробничого приміщення, в яку подається припливне повітря заданих параметрів, виконується у вигляді повітряних душів, оазисів, повітряних і повітряно-теплових завіс.
Для місцевої витяжної вентиляції використовують пристрої у вигляді місцевих відсмоктувачів.
Окремі види місцевої вентиляції призначені для полегшення умов тепловідводу від організму працюючого або покращення мікроклімату:
o Повітряне душування використовується в гарячих цехах на робочих місцях, які характеризуються дією променевого потоку теплоти інтенсивністю більше 350 Вт/м2. Повітряний душ – це спрямований на працівника потік повітря зі швидкістю обдування 1...3,5 м/с в залежності від інтенсивності випромінювання.
o Повітряні оазиси дозволяють покращити метеорологічні умови на обмеженій площі приміщення, яка для цього відокремлюється з усіх сторін легкими пересувними перегородками й заповнюється повітрям більш холодним і чистим, ніж повітря приміщення.
o Повітряні та повітряно–теплові завіси призначені для запобігання надходженню в приміщення значних мас холодного зовнішнього повітря за необхідності частого відкривання дверей чи воріт. Завіси бувають повітряні – з подачею повітря без підігріву, і повітряно–теплові – з підігрівом повітря в калориферах.
Використання місцевої витяжної вентиляції базується на вловлюванні та виведенні шкідливих речовин безпосередньо біля джерела їх утворення. Якщо боротьба з пилом за допомогою загальнообмінної вентиляції дає малий ефект, то місцева вентиляція дає змогу повністю усунути запилення у приміщенні.
До установок місцевої витяжної вентиляції належать: витяжні зонти, відсмоктувальні панелі, бортові відсмоктувачі, активовані відсмоктувачі (створюють додаткові потоки), витяжні шафи, вентиляційні камери та кабіни, захисно–обезпилюючі кожухи, аспіровані укриття, в яких підтримується розріджене повітря, пилегазоприймачі, лійки.
Найбільш досконалою системою механічної вентиляції є кондиціонування повітря, яке застосовується для штучного створення оптимальних параметрів мікроклімату у виробничих, адміністративних, громадських приміщеннях або на робочих місцях. Створення та підтримання постійних чи змінюваних параметрів повітряного середовища проводиться автоматично незалежно від зміни зовнішніх метеорологічних умов та всередині приміщення (при частковій рециркуляції повітря) і здійснюється в спеціальних установках – кондиціонерах.
Розрахунок механічної загальнообмінної вентиляції
Вибір системи вентиляції, її продуктивність вибирається на основі розрахунків необхідного повітрообміну L (м3/год) для кожного періоду року. Кількість повітря заданих параметрів, яке необхідно подати в приміщення, визначається за кількістю тепла, вологи і шкідливих речовин, що виділяються в ньому. При одночасному виділенні в приміщення шкідливих речовин, тепла і вологи в якості необхідного повітрообмінуприймають найбільшу кількість повітря, яка одержана в розрахунках для кожного виду шкідливих виробничих виділень.
Розрахунок механічної вентиляції полягає у визначенні:
- кількості повітря, яке необхідно подати або видалити з приміщення, щоб забезпечити санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони;
- опору (втрат тиску) в системі вентиляції.
На основі цих даних вибирають тип вентилятора згідно з його аеродинамічними характеристиками (продуктивність, повний тиск); визначають потужність електродвигуна даного вентилятора, вибирають тип електродвигуна.
Розрахунок подачі необхідної кількості повітря у приміщення, проводять за такими даними:
- кількістю шкідливих виділень (теплоти, вологи, випарів, газів, пилу);
- кількістю людей, яка знаходиться в приміщенні;
- кратністю повітрообміну;
- швидкістю руху повітря у визначальних січеннях пристроїв вентиляції.
1. Розрахунок повітрообміну за надлишковим теплом
Для приміщень із надлишковим виділенням тепла кількість припливного повітря визначається за формулою
(1)
L – кількість припливного повітря за одиницю часу, яке необхідно ввести в приміщення для поглинання надлишкового тепла, м3/год;
с – питома теплоємність повітря за незмінного тиску, що дорівнює;
с=1 кДж/(кг•град) = 0,239 ккал/(кг•град)
r - густина зовнішнього повітря, кг/м3 (таблиця 1 Додатку);
tвн і tзовн - відповідно, температура внутрішнього і зовнішнього (припливного) повітря, (температура припливного повітря в основному приймається на 5 – 10 град нижче температури повітря в приміщенні), °C;
Для вибору оптимальної температури і вологості в приміщенні (робочій зоні) користуються санітарними нормами ДСН 3.3.6.042-99 «Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень» на основі даних з категорії важкості праці, пори року та категорії приміщення за тепловиділеннями (таблиця 2 Додатку)
Qнадл - надлишкове тепло, яке визначається різницею тепла, що надходить в приміщення (Qнадх) та втратами тепла з приміщення (Qвідх), ккал/год.
Q1 - надходження тепла від техніки, ккал/год 
860 - тепловий еквівалент, ккал/кВт;
k - коефіцієнт втрат;
N1 - потужність техніки;
n - кількість одиниць техніки;
Q2 - надходження тепла від світильників, ккал/год; 
n - кількість світильників;
N2 - споживана потужність світильників, кВт; N2 = pп . S
k - коефіцієнт втрат (k= 0.9 для потужних ламп розжарювання, 0.95 - для ламп розжарювання малої та середньої потужності, 0.4-0.6 - для люмінісцентних ламп);
S – площа приміщення, м2;
pп – питома потужність освітлення, Вт/ м2 (таблиця 3 Додатку) ;
Q3 - надходження тепла від людей, ккал/год;
n - кількість працюючих;
qлюд - надходження тепла від однієї людини (таблиця 4 Додатку);
Q4 - надходження тепла від сонячної радіації через вікна, ккал/год; (площа вікон для приміщень з ПК повинна складати не менше 20% площі підлоги);
m - число вікон;
S - площа одного вікна, м2;
k - коефіцієнт, який враховує матеріал віконного переплетення;
k=1.3 вікна дерев’яні одинарні,
k=0.9 подвійні,
k=1.45 металеві одинарні,
k=1.00 металеві подвійні,
k=0.6 матові
qскл - надходження тепла через 1м2 вікна при різній орієнтації вікон,
qскл. = l50 ккал/(м2 •год) - південь;
qскл. = l00 ккал/(м2 •год) – південний-схід, південний-захід;
qскл. = 60 ккал/(м2 •год) - захід, схід.
Qвідх - втрати тепла з приміщення через стіни, двері, вікна, ккал/год;
l - теплопровідність стін, ккал/(год•град•м) (l= 0.75 ккал/(год•град•м) для будівель з силікатної цегли);
S - площа стін, м2;
d - товщина стін, м (d= 0.25 м для будівель І-шої групи).
2.Розрахунок повітрообміну за газовиділенням.
Для приміщень, в яких виділяються шкідливі гази чи випари , повітрообмін визначають за їх кількістю
, (2)
де ΣG– надлишкова кількість шкідливих речовин (випарів, газів, пилу), які виділяються в приміщенні, мг/год;
Cгдк– ГДК шкідливих виділень у повітрі приміщення, мг/м3;
Со– концентрація цих виділень у зовнішньому повітрі, мг/м3, вміст речовини у припливному повітрі можна прийняти 
(значення ГДК див. таблиці 5,6 Додатку)
L - кількість припливного повітря, яке необхідно ввести для зменшення вмісту газу в приміщенні, м3/год
Якщо в повітря виділяється лише нетоксичний, але небезпечний для людей диоксид вуглецю, продуктивність вентилятора розраховується за формулою:
(3)
де SGСО2 – сума виділень двоокису вуглецю, г/год
n – кількість людей, що перебувають у приміщенні
Gл – кількість двоокису вуглецю, який виділяє одна людина приймаємо за таблицею 7 Додатку
Сгдк - ГДК двоокису вуглецю у повітрі приміщення, г/кг;
С0- ГДК двоокису вуглецю у припливному повітрі, г/кг
ρпов – густина повітря при температурі приміщення, кг/ м3
3. Розрахунок повітрообміну за вологовиділенням
Під час виділення у приміщенні надлишкової вологи кількість припливного повітря визначають за формулою:
, (4)
де ΣW– сумарна кількість надлишкової вологи вприміщенні, кг/год,
L- об¢єм повітря необхідний для зниження відносної вологості до вимог ДСН 3.3.6.042-99 та ГОСТ 12.1.005-88, м3/год (табл 2 Додатку
r - густина повітря при температурі приміщення, (табл 1. Додатку), кг/м3;
, 
– відповідно вміст вологи у внутрішньому та зовнішньому повітрі при заданій температурі (абсолютна вологість), г/кг.
Причому d=dмакс*j/100,
де d – абсолютна вологість,
j - відносна вологість повітря,
dмакс – максимальний вміст вологи у повітрі при робочій температурі, (таблиця 8 Додатку).
Сумарна кількість надлишкової вологи в приміщенні ΣW складається з вологовиділень від апаратури та інших джерел Wап та кількості вологи, яку виділяють люди в приміщенні Sw : ΣW= Wап+ Sw
Кількість вологи, яка виділяється від перебування людей у приміщенні:
Sw = n•Wл,
де n – кількість працюючих;
Wл – кількість вологи, яку виділяє організм людини протягом години (див таблиця 4 Додатку).
4. Розрахунок повітрообміну за кратністю повітрообміну .
Для приміщень, де немає шкідливих виділень (або кількість їх незначна), або в випадку неможливості точного визначення кількості токсичних виділень через різноманітність ймовірних токсичних виділень (фотолабораторії, хімічні і аналітичні лабораторії і т.п), приплив (витяжку) повітря можна визначити за кратністю повітрообміну k (відношення об'єму вентиляційного повітря L до об’єму приміщення Vп)
. (5)
Кратність повітрообміну показує, скільки разів протягом години необхідно замінити весь об'єм повітря у приміщенні для створення оптимального мікроклімату і очищення повітря.
5. Розрахунок повітрообміну за кількістю людей .
При значній кількості людей, які знаходяться в приміщенні (аудиторії, лекційні, спортивні, концертні зали і т.п.) необхідна кількість повітря визначається за формулою:
, (6)
де І – це мінімальна кількість повітря, яка повинна подаватися на одну людину (працівника) відповідно до санітарних норм (якщо на одного працівника припадає до 20 м3 об’єму приміщення , то І = 30 м3/год.; якщо об’єм більше 20 м3 , то І = 20 м3/год);
nл – кількість людей, яка одночасно знаходиться в приміщенні.
6. Розрахунок повітрообміну для місцевої витяжної вентиляції.
Під час розрахунку місцевої витяжної вентиляції кількість повітря, що вилучається місцевою витяжкою (зонт, панель, шафа), можна обчислити за формулою:
, (7)
де F – площа перерізу повітропроводу, м2,
v – швидкість руху вилученого повітря в цьому повітропроводі (приймається від 0,5 – 1,7 м/с в залежності від токсичності газів та випарів).
7. Розрахунок вентиляційних трубопроводів .
Метою розрахунку вентиляційних трубопроводів є визначення їх розмірів та аеродинамічних характеристик, за якими вибирається вентиляційне обладнання.
Такими аеродинамічними характеристиками вентилятора є його продуктивність та тиск, який він може розвинути (Рвент). Цей тиск вибирається на основі втрат тиску (напору) при переміщенні повітря в трубопроводах, зумовлених місцевими опорами та тертям.
7.1. Визначивши необхідну нормативну продуктивність вентиляції L для заданих умовз наведених вище формул (1-7) обчислюють поперечний переріз повітропроводу:
, (8)
де vр - швидкість руху повітря в повітропроводі, м/с (вибирається з довідника, або орієнтовно з діапазону 6-12 м/с)
7.2 Враховуючи розрахункові площі перерізів повітропроводів (fр), за табличними даними підбирають стандартні діаметри повітропроводів при круглому поперечному перерізі або розміри при прямокутному поперечному перерізі. (табл. 9 Додатку)
7.3. Необхідний тиск для подачі повітря повітропроводами визначають з урахуванням втрат тиску на тертя на ділянках повітропроводу і місцевих опорах пристроїв (фільтр, калорифер , вентилятор, насадки, дроселі, засувки, повороти потоку, тощо ) .
Втрати тиску на тертя кожної ділянки та у вітках розраховуються за формулою:
, (9)
де Pтр – втрати тиску на ділянці повітропроводу, Па;
R – питомі втрати тиску на 1 м довжини повітропроводу, Па/м;
l – довжина ділянки або вітки, м.
Питомі втрати тиску можуть бути визначені за табличними даними або за формулою
, (10)
де 
– коефіцієнт опору тертя, який залежить від шершавості стінок повітропроводу (для сталевих повітропроводів приймається = 0,02);
vф – фактична швидкість повітря, м/с;
d – діаметр повітропроводу, м;
– густина повітря, Н/м3;
g – прискорення вільного падіння, м/с2;
Відношення λ/d у формулі (10) – приймають також за табличними даними (таблиця 10 Додатку до методичних вказівок) в залежності від дійсної швидкості повітря та вибраного діаметра повітропроводу
Втрати тиску в місцевих опорах розраховують послідовно для кожної ділянки і у вітках за формулою:
, (11)
де Z – місцеві втрати тиску в пристроях , Па,
– коефіцієнт місцевих опорів, які приймають за довідковими даними (таблиця 11 Додатку).
Загальні втрати тиску на кожній розрахунковій ділянці і у вітках складають
(12)
8. Вибір вентиляційного обладнання
Знаючи необхідний повітрообмін L і загальні втрати тиску Н, вибирають вентилятор за його аеродинамічними характеристиками (Таблиця 12 Додатку).
Необхідна потужність електродвигуна вентилятора визначається за формулою, кВт:
, (13)
де Nвент – потужність електродвигуна вентилятора, кВт;
L – продуктивність вентилятора, м3/год.;
Н – тиск, створюваний вентилятором, Па;
К – коефіцієнт запасу ( К=1,1–1,5 );
– коефіцієнт корисної дії вентилятора ( 0,5–0,8 ).
Визначивши Nвент ,, за довідником (каталогом), вибирають відповідний тип електродвигуна для цього вентилятора. (див табл. 12 Додатку)
9. Послідовність виконання розрахункової роботи
1. За типом шкідливості, яка виділяється, вибрати одну із схем припливно-витяжної вентиляції з рис 1.
2. Накреслити ескіз схеми витяжної вентиляції з позначенням витяжного трубопроводу, порахувати його довжину l
3. За одним з варіантів шкідливостей визначити за формулами (1-7) подуктивність вентиляційної установки L. Для визначення оптимальних параметрів мікроклімату в робочій зоні, необхідних для розрахунку вентиляції за тепло- і вологовиділеннями користуються таблицею 2 Додатку
4. За формулою (8) визначити переріз трубопроводу 
при швидкості повітря 6-12 м/с
5. Враховуючи розрахункові площі перерізів повітропроводів (fр), за табличними даними вибрати стандартні діаметри повітропроводу при круглому поперечному перерізі або розміри при прямокутному поперечному перерізі. (табл 9 Додатку)
6. Визначити фактичну швидкість повітря в перерізі трубопроводу
vф= L/(3600•fp),
де fp = p • d2/4 (або площа перерізу за табл 9 Додатку)
7. Визначити втрати тиску на тертя в повітропроводі за формулами (9-10)
8. Визначити втрати тиску в місцевих опорахза формулою (11) з використанням довідкових даних з місцевих опорів (таблиця 11 Додатку)
9. Визначити загальні втрати тиску на кожній розрахунковій ділянці і у вітках за формулою (12)
10. Знаючи необхідний повітрообмін L і загальні втрати тиску Н, вибрати вентилятор за його аеродинамічними характеристиками (таблиця 12 Додатку)
11. Визначити необхідну потужність електродвигуна вентилятора за формулою (13)
12. Визначивши Nвент , за довідником (каталогом), вибрати відповідний тип електродвигуна для цього вентилятора
Література:
1. В.Ф.Дроздов Отопление и вентиляция: Учеб. пособие для строит. вузов и факультетов по спец. “Теплоснабжение и вентиляция”. В 2-х ч. –М.: ВШ., 1984.
2. Справочник проектировщика. Вентиляция и кондиционирование воздуха. – М, Стройиздат, 1978
10. Контрольні питання
1. Що таке вентиляція? Призначення вентиляції
2. Класифікація систем вентиляції
3. Основні схеми організації загальнообмінної припливно-витяжної вентиляції
4. Вимоги до організації повітрозабору з приміщень.
5. Вимоги до організації повітрозабірних пристроїв для припливної вентиляції
6. Вимоги до викидних каналів витяжної системи вентиляції
7. Види місцевої вентиляції.
8. Завдання розрахунку механічної вентиляції
9. За якими характеристиками вибирають тип вентилятора
10. За якими показниками проводять розрахунок подачі необхідної кількості повітря у приміщення?
11. Як розраховують повітрообмін для приміщень із надлишковим виділенням тепла?
12. Як розраховують повітрообмін для приміщень, в яких виділяються шкідливі гази чи випари ?
13. Як розраховують повітрообмін для приміщень з виділеннями надлишкової вологи?
14. Як розраховують повітрообмін для приміщень, де немає шкідливих виділень (або кількість їх незначна), або в випадку неможливості точного визначення кількості токсичних виділень через різноманітність ймовірних токсичних виділень?
15. Що таке кратність повітрообміну ?
15. Як розраховують повітрообмін при значній кількості людей, які знаходяться в приміщенні (аудиторії, лекційні, спортивні, концертні зали і т.п.)
16. Як розраховують повітрообмін для місцевої витяжної вентиляції ?
17. З яких складових визначають загальні втрати тиску в повітропроводах?
18. Як визначаються втрати тиску в повітропроводах від тертя?
19. Розрахунок втрат тиску на місцевих опорах
20. Визначення потужності електродвигуна вентилятора.
Орієнтовний перелік завдань для розрахунку вентиляції (на вибір викладача)
Завдання 1
Розрахувати необхідний обмін повітря при виділенні шкідливих речовин у робочу зону.
| Варі-ант | Об’єм примі-щення, м3 | Розміри будівлі, А х В х Н | Речовина | К- сть людей | К-сть речовини кг/год | Граничнодопу-стима концен-трація в робочій зоні, мг/куб м | Граничнодопу-стима концен-трація в повітрі нас пункту, мг/куб м |
| 1-1 | 5 х 8 х 2,5 | Двоокис сірки | 0,092 | 0,05 | |||
| 1-2 | 3 х 4 х 2,2 | Фуран | 0,002 | 0,5 | 0,05 | ||
| 1-3 | 4 х 6 х 2,2 | Сірководень | 0,127 | 0,008 | |||
| 1-4 | 5 х 4 х 3,25 | Озон | 0,0007 | 0,1 | 0,016 | ||
| 1-5 | 4 х 6 х 2,5 | Метанол | 0,019 | 5,0 | 0,5 | ||
| 1-6 | 3 х 4 х 3 | Диоксид вуглецю | 1,8 | 1,75 г/кг | 1,0 г/кг | ||
| 1-7 | 4 х 7,5х 2,7 | Диоксан | 0,042 | 10,0 | 0,5 | ||
| 1-8 | 12 х 24 х 6 | Формальдегид | 0,0039 | 0,5 | 0,035 | ||
| 1-9 | 18 х 36 х 9 | Ацетон | 0,450 | 0,35 | |||
| 1-10 | 9 х 16 х 6 | Озон | 0,0005 | 0,1 | 0,016 |
Завдання 2
Розрахувати необхідний обмін повітря при виділенні надлишкової вологи, температура припливного (зовнішнього) повітря 150С
| Варі- ант | Категорія робіт | К-сть працюючих, n | Кількість вологовиділень, кг/год | Відносна вологість зовнішнього повітря, % | Температура повітря в приміщенні | Розміри будівлі, А х В х Н |
| 2-1 | Легка-Іб | 5 х 8 х 4 | ||||
| 2-2 | Важка-ІІІ | 6 х 4 х 4 | ||||
| 2-3 | Середня-ІІа | 8 х 6 х 4 | ||||
| 2-4 | Середня-ІІб | 6 х 4 х 3 | ||||
| 2-5 | Легка-Іб | 6 х 8 х 3 | ||||
| 2-6 | Легка-Іб | 4 х 6 х 3 | ||||
| 2-7 | Легка-Іб | 4,5 | 4 х 8 х 4 | |||
| 2-8 | Середня-ІІа | 6 х 8 х 4 | ||||
| 2-9 | Легка-Іа | 4 х 6 х 3 | ||||
| 2-10 | Легка-Іа | 3 х 4 х2,5 |
Завдання 3
Розрахувати повітрообмін за тепловиділеннями у приміщенні.
| Варіант | Надлишкові тепловиділення від апаратури, ккал/год | Площа вікон, м2 | К-сть робітників, чол | Категорія робіт | Температура повітря зовні | Розміри будівлі, А х В х Н |
| 3-1 | Легка-Іб | 5 х 8 х 4 | ||||
| 3-2 | Важка-ІІІ | 6 х 4 х 4 | ||||
| 3-3 | Середня-ІІа | 8 х 6 х 4 | ||||
| 3-4 | Середня-ІІб | 6 х 4 х 3 | ||||
| 3-5 | Важка-ІІІ | 4 х 6 х 2,5 | ||||
| 3-6 | Середня-ІІа | 3 х 4 х 3 | ||||
| 3-7 | Легка-Іб | 4 х 7,5х 2,7 | ||||
| 3-8 | Важка-ІІІ | 12 х 24 х 6 | ||||
| 3-9 | Середня-ІІа | 18 х 36 х 9 | ||||
| 3-10 | Легка-Іб | 9 х 16 х 6 |
Завдання 4
- Розрахувати необхідний повітрообмін для приміщення L (м3/год), в якому перебуває n людей, в результаті життєдіяльності яких у повітря виділяється диоксид вуглецю (СО2) та волога (вода Н2О) Прийняти, що людина вдихає 0,8 м3/год повітря. Кисень споживається на Х %, перетворюючись на Y% у СО2 та на Z % у Н2О, які видаляються із тіла людини через легені (видихаються) Вміст СО2 у чистому повітрі 0,03 об%, кисню О2 - 21 об.%, відносна вологість повітря φ , температура t оС
- Розрахувати необхідний повітрообмін Lр для приміщення за кількістю людей відповідно до завдання (за формулою 6). Порівняти отриманий результат з розрахованим повітрообміном за п.1
- Розрахувати систему вентиляції і вибрати необхідне обладнання (п. 7 цих методичних вказівок)
| № п/п | Об’єм приміщення Vпр , м3 | Кількість людей, n | Споживання О2, Х, відн. % | Перетворення О2, % відн | Відносна вологість | Температура повітря | |
| в СО2, Y | в Н2О, Z | %, φ | t оС | ||||
| 20,0 | |||||||
| 19,0 | |||||||
| 18,0 | |||||||
| 20,5 | |||||||
| 18,5 | |||||||
| 19,5 | |||||||
| 18,5 | |||||||
| 17,5 | |||||||
| 19,5 | |||||||
| 18,5 | |||||||
| 19,5 | |||||||
| 20,0 | |||||||
| 18,0 | |||||||
| 19,5 | |||||||
| 18,5 | |||||||
| 20,5 | |||||||
| 19,0 | |||||||
| 19,5 |
Порядок розрахунку кількості перетвореного кисню та утворених води та СО2
1. Кількість спожитого кисню:
2. Кількість утвореного диоксиду вуглецю
3. Кількість утвореної води
4. Кількість диоксиду вуглецю у свіжому повітрі
5. Кількість води у свіжому повітрі
6. За кількістю утворених води та диоксиду вуглецю розрахувати нормоване значення продуктивності вентилятора.
Таблиця 1 Додаток
Густина повітря при різних температурах і тисках
| Темпе-ратура в °C | Густина сухого повітря кг/м3 при атмосферному тиску в мм.рт.ст. | Темпе-ратура в °C | Густина сухого повітря кг/м3 при атмосфер-ному тиску в мм.рт.ст. | ||
| -25 | 1.424 | 1.393 | +10 | 1.248 | 1.223 |
| -20 | 1.396 | 1.366 | +15 | 1.226 | 1.202 |
| -15 | 1.368 | 1.341 | +20 | 1.205 | 1.181 |
| -10 | 1.342 | 1.316 | +25 | 1.185 | 1.162 |
| -5 | 1.317 | 1.291 | +30 | 1.165 | 1.141 |
| 1.293 | 1.267 | +35 | 1.146 | 1.123 | |
| +5 | 1.270 | 1.244 | +40 | 1.128 | 1.106 |
Таблиця 2 Додаток
Оптимальні величини температури, відносної вологості та швидкості руху повітря в робочій зоні виробничих приміщень (витяг з ДСН 3.3.6.042-99)
| Період року | Категорія робіт | Температура повітря | Відносна вологість, % | Швидкість руху повітря, м/сек |
| Холодний період року | Легка Iа | 22 - 24 | 60 - 40 | 0,1 |
| Легка Iб | 21 - 23 | 60 - 40 | 0,1 | |
| Середньої важкості IIа | 19 - 21 | 60 - 40 | 0,2 | |
| Середньої важкості IIб | 17 - 19 | 60 - 40 | 0,2 | |
| Важка III | 16 - 18 | 60 - 40 | 0,3 | |
| Теплий період року | Легка Iа | 23 - 25 | 60 - 40 | 0,1 |
| Легка Iб | 22 - 24 | 60 - 40 | 0,2 | |
| Середньої важкості IIа | 21 - 23 | 60 - 40 | 0,3 | |
| Середньої важкості IIб | 20 - 22 | 60 - 40 | 0,3 | |
| Важка III | 18 - 20 | 60 - 40 | 0,4 |
Таблиця 3. Додаток
Значення питомої потужності pп загального освітлення при використанні світильників з люмінісцентними лампами
| Висота підвісу світильника, м | Площа приміщення, м2 | Нормована освітленість, лк | ||||
| 2-3 | 10-15 15-25 25-50 50-150 150-300 | 7,5 6,4 5,4 4,4 3,9 3,5 | 10,2 8,5 7,2 5,9 5,2 4,7 | 15,2 12,8 10,8 8,8 7,6 7,0 | 20,5 17,0 14,4 11,8 10,4 9,3 | 30,0 25,5 21,5 17,5 15,2 14,0 |
| 3-4 | 10-15 15-20 20-30 30-50 50-120 120-300 | 10,4 8,8 7,5 6,4 5,3 4,3 3,6 | 13,8 11,8 10,0 8,5 7,0 5,8 4,9 | 21,0 17,6 15,0 12,8 10,6 8,7 7,3 | 27,6 23,5 20,0 17,0 14,0 11,6 9,7 | 42,0 35,0 30,0 25,5 21,0 17,4 14,6 |
| 4-6 | 10-17 17-25 25-35 35-80 80-150 150-400 | 13,9 11,3 9,7 8,2 5,8 4,7 | 18,5 15,0 13,0 11,0 7,8 6,3 | 28,0 22,5 19,4 16,5 11,6 9,4 | 37,0 30,0 26,0 22,0 15,6 12,6 | 55,0 45,0 39,0 33,0 23,0 18,8 |
Таблиця 4 Додаток.
Виділення вологи та тепла людиною при виконанні роботи
| Характер роботи | Т-ра °С | Тепловиділення, Вт | Вологовиділення W, г/год |
| Стан спокою | |||
| Легка робота | |||
| Середньої важкості | |||
| Важкі роботи | |||
Таблиця 5. Додаток
Граничнодопустимі концентрації деяких речовин у повітрі робочої зони за ГОСТ 12.1.005-88 та в атмосферному повітрі населеного пункту
| № п/п | Найменування шкідливостей | ГДКрз, мг/м3 | ГДКатм, мг/м3 |
| 1. | Аміак | 0,04 | |
| 2. | Ацетон | 0,5 | 0,035 |
| 3. | Двоокис сірки | 0,05 | |
| 4. | Диоксан | 10.0 | 0,5 |
| 5. | Метанол | 5,0 | 0,5 |
| 6. | Озон | 0.1 | 0.016 |
| 7. | Оксид вуглецю | 20.0 | 3,0 |
| 8. | Оксиди азоту (нітрозні гази) | 2,0 | 0,05 |
| 9. | Сірководень | 0,008 | |
| 10. | Формальдегид | 10,0 | 0,5 |
| 11. | Фуран | 0,5 | 0,05 |
Таблиця 6. Додаток
Допустимі концентрації CO2 в приміщенні
| CO2, г/кг | CO2, л/м3 | |
| Постійне перебування людей (житлові приміщення) | 1,5 | |
| Періодичне перебування людей (установа ) | 1,75 | 1,25 |
| Короткотермінове перебування людей |
Таблиця 7. Додаток
Кількість СО2, яка виділяється людьми
| СО2, г/год | СО2, л/год | |
| Дорослі: При фізичній роботі важкій | ||
| При фізичній роботі легкій | ||
| В стані спокою | ||
| Діти до 12 років |
Кількість вуглекислоти, що виділяється людиною залежить від декількох факторів: віку людини, характеру роботи, яку вона виконує
Таблиця 8. Додаток
Максимальний вміст вологи в повітрі dмакс при нормальному атмосферному тиску
| Температура, °С | Максимальний вміст вологи у повітрі pнас, г/кг | Парціальний тиск водяної пари в мм.рт.ст. |
| -15 | 1.1 | 1.400 |
| -10 | 1.7 | 2.093 |
| -5 | 2.6 | 3.113 |
| 3.8 | 4.600 | |
| 5.4 | 6.534 | |
| 7.5 | 9.165 | |
| 10.5 | 12.699 | |
| 14.4 | 17.391 | |
| 19.5 | 23.550 | |
| 20.3 | 31.548 | |
| 35.0 | 41.827 | |
| 46.3 | 54.906 |
Таблиця 9 Додаток
Стандартні розміри повітропроводів d або a x b і їх площі поперечного перерізу
| d мм, або a x b, мм | fст, м2 | d мм, або a x b, мм | fст, м2 |
| Круглі повітропроводи з листової сталі | |||
| 0,00785 | 0,1964 | ||
| 0,01230 | 0,2463 | ||
| 0,01540 | 0,3117 | ||
| 0,02010 | 0,5010 | ||
| 0,02550 | 0,6350 | ||
| 0,03140 | 0,7850 | ||
| 0,03970 | 0,9850 | ||
| 0,04900 | 0,9850 | ||
| 0,06160 | 1,2300 | ||
| 0,07990 | 1,5300 | ||
| 0,09900 | 2,0100 | ||
| 0,12560 | 2,5300 | ||
| 0,15900 | 3,1400 | ||
| Прямокутні повітропроводи з листової сталі, a x b | |||
| 100 х 150 | 0,0150 | 400 х 400 | 0,16 |
| 100 х 200 | 0,0200 | 400 х 500 | 0,20 |
| 150 х 150 | 0,0225 | 400 х 600 | 0,24 |
| 150 х 200 | 0,0300 | 400 х 800 | 0,32 |
| 150 х 250 | 0,0375 | 500 х 500 | 0,25 |
| 200 х 200 | 0,0500 | 500 х 800 | 0,40 |
| 200 х 400 | 0,0800 | 500 х 1000 | 0,50 |
| 260 х 250 | 0,0625 | 600 х 600 | 0,36 |
| 250 х 300 | 0,0750 | 600 х 800 | 0,48 |
| 250 х 400 | 0,1000 | 600 х 1000 | 0,60 |
| 250 х 600 | 0,1500 | 800 х 800 | 0,64 |
| 300 х 300 | 0,0900 | 800 х 1000 | 0,80 |
| 300 х 400 | 0,1200 | 1000 х 1000 | 1,0 |
Таблиця 10. Додаток
Значення l/d у втратах на тертя в повітропроводах на 1 м довжини
| Діаметр повітропроводу, d мм | Значення l/d при швидкості рухуповітря, м/с | ||
| 3.......6,1 | 6,1........9,0 | 9,0........12,0 | |
| 0,256 | 0,243 | 0,232 | |
| 0,194 | 0,184 | 0,175 | |
| 0,167 | 0,159 | 0,152 | |
| 0,148 | 0,141 | 0,134 | |
| 0,142 | 0,135 | 0,129 | |
| 0,122 | 0,116 | 0,111 | |
| 0,105 | 0,100 | 0,097 | |
| 0,098 | 0,098 | 0,084 | |
| 0,081 | 0,077 | 0,074 | |
| 0,070 | 0,067 | 0,064 | |
| 0,063 | 0,060 | 0,058 | |
| 0,061 | 0,058 | 0,055 | |
| 0,052 | 0,050 | 0,049 | |
| 0,046 | 0,043 | 0,041 | |
| 0,039 | 0,037 | 0,035 | |
| 0,034 | 0,032 | 0,031 | |
| 0,029 | 0,028 | 0,027 | |
| 0,025 | 0,024 | 0,023 | |
| 0,022 | 0,021 | 0,020 | |
| 800 і більше | 0,019 | 0,018 | 0,017 |
Таблиця 11 Додаток.
Коефіцієнти місцевих опорів x руху повітря в трубопроводах
| Вид опору | Значення коефіцієнта місцевого опору ξ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Вхід в трубу  | З гострими краями: ξ = 0.5 З закругленими краями: ξ = 0.2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Вихід з труби  | При розрахунку ΔР за формулою 12 цей опір враховувати не треба ξ = 1.- | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Коліно (кутник) чавунне стандартне 90о |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Поворот круглого або квадратного січення  d – внутрішній діаметр труби, м Ro – радіус згину труби | Коефіцієнт опору ξ = А х В визначається з таблиць
|
Таблиця 11 Додаток (продовження)
Діафрагма (отвір) з гострими краями в прямій трубі  dо — діаметр отвору діафрагми, м; δ - товщина діафрагми, м; w0 — середня швидкість потоку в отворі, м/с; wт — середня швидкість потоку в трубі, м/с;  D – діаметр труби, м | При  від 0 до 0,015 втрата тиску ΔР= ξ х  Значення ξ визначається з таблиці
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Вентиль прямоточний | При  значення ξ визначається з таблиці
При Значення ξ визначається так само, як і при
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Кран пробковий |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Засувка |
|
коефіцієнт опору ξ = ξ2 К
, а значення К приймається з таблиціТаблиця 12 Додаток
Центробіжні вентилятори (радіальні вентилятори) низького тиску:
Основні технічні характеристики вентиляторів ВЦ 4-75 (вентилятор ВР 88-72)