Методика расчёта потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 4
Тема
«РАСЧЁТ ПОТРЕБНОГО ВОЗДУХООБМЕНА ПРИ ОБЩЕОБМЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ»
Цель: Ознакомиться на практике с методикой расчёта потребной кратности воздухообмена для проектирования общеобменной вентиляции в производственных помещениях.
Общие сведения
В целях поддержания в цехах оптимальных условий микроклимата и предотвращения чрезвычайных ситуаций, (массовые отравления, взрывы), для удаления вредных газов, пыли и влаги устанавливается вентиляция.Вентиляцией называется организованный регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязнённого воздуха и подачу на его место свежего. В зависимости от способа движения воздуха вентиляция может быть естественная и механическая.
Естественная– вентиляция, перемещение воздушных масс в которой осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри здания.
Механическая – вентиляция, с помощью которой воздух подаётся в производственное помещение или удаляется из него по системе вентиляционных каналов за счёт работы вентилятора. Она позволяет поддерживать в рабочих помещениях постоянную температуру и влажность.
В зависимости от способа организации воздухообмена вентиляция подразделяется на местную, общеобменную, смешанную и аварийную.
Общеобменная вентиляция – предназначена для удаления избыточной теплоты, влаги и вредных веществ во всём объёме рабочей зоны помещений. Она создаёт условия воздушной среды, одинаковые по всему объёму вентилируемого помещения, и применяется в том случае, если вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению.
В зависимости от требований производства и санитарно - гигиенических правил приточный воздух можно нагреть, охладить, увлажнить, а удаляемый из помещений воздух очистить от пыли и газа. Обычно объём воздуха Lпр, подаваемого в помещение при общеобменной вентиляции, равен объёму воздуха Lв, удаляемого из помещения.
Существенное влияние на параметры воздушной среды в рабочей зоне оказывают правильная организация и устройство приточных и вытяжных систем.
Методика расчёта потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции.
При общеобменной вентиляции потребный воздухообмен определяется из условий отвода избыточного тепла, удаления избыточной влаги, удаления ядовитых и вредных газов, а также пыли.
При нормальном микроклимате и отсутствии вредных выделений количество воздуха при общеобменной вентиляции принимают в зависимости от объёма помещения, приходящегося на одного работающего. Отсутствием вредных выделений считается такое их количеств в технологическом оборудовании, при одновременном выделении которых в воздухе помещения концентрация вредных веществ не превысит предельно допустимую. При этом предельно допустимые концентрации вредных и ядовитых веществ в воздухе рабочей зоны должны соответствовать ГОСТ 12.1.005 – 91. [2]
Если в производственном помещении объём воздуха на каждого работающего составляет Vпр i< 20м 3 , то расход воздуха L i должен быть не менее 30м 3 на каждого работающего. Если Vпр i = 20 … 40м 3, то L i ≥ 20м3 / ч. В помещениях с Vпр i > 40м 3 и при наличии естественной вентиляции воздухообмен не рассчитывают. При отсутствии естественной вентиляции расход воздуха на одного работающего должен быть не менее 60м 3 / ч.
Для качественной оценки эффективности воздухообмена принимают понятие кратности воздухообмена К – отношение объёма воздуха, поступающего в помещение в единицу времени L (м 3/ч), к свободному объёму вентилируемого помещения V с (м 3). При правильной организации вентиляции кратность воздухообмена должна быть значительно больше единицы.
Необходимый воздухообмен для всего производственного помещения в целом:
L пп = n · L i; (1) [3]
Где n – число работающих в данном помещении.
В данной практической работе рассчитаем потребную кратность воздухообмена для случаев отвода избыточного тепла и удаления вредных газов.
а. Необходимый воздухообмен для отвода избыточного тепла.
(2) [3]
Где L1 – воздухообмен, необходимый для отвода избыточного тепла (м 2 / ч);
Q – избыточное количество тепла, (кДж / ч);
с – теплоёмкость воздуха, (Дж / (кг · 0 С), с = 1кДж/кг·К;
ρ – плотность воздуха, (кг / м 3);
(3) [4]
Где tпр – температура приточного воздуха, (0С); Она зависит от географического расположения завода. Для Москвы – принимается равной 22,3 0С.
T ух – температура воздуха, уходящего из помещения, принимается равной температуре воздуха в рабочей зоне, (0 С), которая принимается на 3 – 5 0 С выше расчётной температуры наружного воздуха.
Избыточное количество тепла, подлежащего удалению из производственного помещения, определяется по тепловому балансу:
Q = Σ Q пр – Σ Qрасх; (4) [4]
Где Σ Qпр – тепло, поступающее в помещение от различных источников, (кДж / ч);
Σ Qрасх – тепло, расходуемое стенами здания и уходящие с нагретыми материалами, (кДж / ч), рассчитывается согласно методики, изложенной в СниП 2.04.05 – 86.
Так как перепад температур воздуха внутри здания и снаружи в тёплый период года небольшой (3 – 5), то при расчёте воздухообмена по избытку тепловыделений, потери тепла через конструкции зданий можно не учитывать. А несколько увеличившийся воздухообмен благоприятно повлияет на микроклимат рабочего помещения в наиболее жаркие дни.
Основными источниками тепловыделения в производственных помещениях являются:
¨ Горячие поверхности ( печи, сушильные камеры, системы отопления и т.д.);
¨ Остывшие массы (металл, масла, вода и т.д.);
¨ Оборудование с приводом от электродвигателей;
¨ Солнечная радиация;
¨ Персонал работающий в помещении.
Для упрощения расчётов в данной практической работе избыточное количество тепла определяется только с учётом тепловыделений электрооборудования и работающего персонала.
Таким образом: Q = ΣQ пр; (5) [4]
ΣQ пр = Qэ.о. + Q р; (6) [4]
Где Q э.о. – тепло, выделяемое при работе оборудования с приводом от электродвигателей, (кДж / ч);
Q р – тепло, выделяемое работающим персоналом, (кДж / ч).
(7) [4]
Где β – коэффициент, учитывающий загрузку оборудования, одновременность его работы, режим работы. Принимается равным 0,25 … 0,35;
N – общая установочная мощность электродвигателей, (кВт);
Q р – определяется по формуле: Q р = n · q р (8) [4]
|
q р – тепло, выделяемое одним
человеком, (кДж / ч);