Задача 7 Расчет вентиляции производственных помещений

При работе автомобилей с карбюраторным двигателем рассчитывается выброс СО, СН, NO₂, Pb, и SO₂, для автомобилей с дизельными двигателями – СО, СН, NO_2, С и SO₂. При работе карбюраторного двигателя на газе (газобаллонный автомобиль) отсутствуют в выбросах соединения свинца. В связи с переходом на неэтилированный бензин выбросы свинца также не учитывают при оценке загрязнения воздуха при работе автомобиля.

Расчет общеобменной вентиляции ведут по количеству вредных веществ в воздухе рабочей зоны, по выделениям влаги и по избыткам тепла.

Исходные данные. Определить объем воздуха, необходимого для осуществления общеобменной вентиляции испытательной станции, на которой производятся регулировка и испытание бензиновых двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Одновременно на станции могут испытываться два двигателя с общей продолжительностью испытаний 1 ч. Продолжительность регулирования 0,25 ч. Максимальная мощность испытываемых и регулируемых двигателей 100 кВт (136 л.с.). Исходные данные для решения задачи приведены в таблице 9.

Таблица 9 – Исходные данные к решению задачи

№ варианта	Количество испытываемых двигателей, шт.	Максимальная мощность двигателя, кВт.	Продолжительностью испытаний, час	Продолжительность регулирования, час	Прорыв газов при испытании, %	Прорыв газов при регулировании, %	Концентрация СО в приточном воздухе, доли ПДК
				0,25
			1,25	0,35			0,1
				0,45			0,2
				0,5			0,3
				0,25			0,1
			1,25	0,35			0,2
				0,45			0,3
				0,5
			1,25	0,25			0,1
				0,35			0,2
				0,25			0,2
			1,25	0,35			0,5
				0,45			0,3
				0,5			0,1
				0,25			0,1
			1,25	0,35
				0,45			0,2
				0,5			0,1
			1,25	0,25			0,1
				0,35

В связи с учебной задачей расчет вентиляции помещения проводим только по выделению одного вредного вещества оксида углерода (СО).

Решение

Удаление выхлопных газов, выделяемых в процессе регулирования и испытания ДВС, осуществляется с помощью местных отсосов, присоединяемых к выхлопным трубам двигателей. В процессе работы возможен прорыв газов в помещение через неплотности стыков шлангов и газоходов местных отсосов: при испытании около 5% и при регулировании ДВС около 10% от общего количества выхлопных газов.

Объем вентиляционного воздуха подсчитываем с учетом разбавления выделяющейся окиси углерода приточным воздухом до предельно допустимой концентрации (С_ПДК(СО)= 20 мг/м³) .

Количество окиси углерода, выделяемой при работе одного автомобильного двигателя:

(37)

G_co= кг/ч,

где В – расход топлива, кг/ч;

- количество выхлопных газов, образующихся при сгорании 1 кг топлива (для бензиновых двигателей 15 кг/кг);

r - процентное содержание СО в выхлопных газах; в зависимостиот характераработы двигателя:

при заводке, прогреве и регулировании ДВС 5%,

при испытаниях ДВС на стенде 3%.

Если расход топлива ДВС неизвестен, то его определяют по формуле:

(39)

(38)

В= , кг/ч,

где - удельный расход топлива на 1 кВт мощности (для бензиновых ДВС α= 0,585 кг/ч); к_а – коэффициент режима работы двигателя (при прогреве и регулировании двигателя к_а=10, при испытаниях двигателей к_а =1,5); N – мощность двигателя (100 кВт).

Учитывая, что в процессе испытания двигателей процентное содержание СО в выхлопных газах, попадающих в атмосферу производственного помещения, составляет r = 3% от общего количества выхлопных газов, определяют расход топлива и интенсивность выделения в помещение окиси углерода:

В = 0,586*1,5 = 8,775 кг/ч;

G_co = 15*8,775 0,05 = 0,197 кг/ч.

Минимальный объем вентиляционного воздуха с учетом того, что в течение часа испытываются два двигателя, определяют по формуле:

L_{об в}= м³/с (13162 м³/ч),

где G_вр – интенсивность выделения вредных веществ, мг/с,

С_пр – концентрация вредных веществ в приточном воздухе мг/м³,

С_пдк – предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе мг/м³ (С_пр ≤ 0,3*С_пдк).

Аналогично рассчитываем объем вентиляционного воздуха в процессе регулирования двигателей. При регулировании ДВС к_а = 1,0 , р = 5%, = 0,25 ч и доля выхлопных газов, попадающих в производственное помещение, составляет 10%, т.е.:

В¹ = 0,586 *1,0 * = 5,85 кг/ч;

G_co = 15 *5,85* *0,1 = 0,439 кг/ч;

L_обр= м³/с (7308 м³/ч).

Потребный воздухообмен составляет 3,65 м³/с (13162 м³/ ч).