Однако полное представление о воздухообмене дает расчет в разрезе характерных для рассматриваемого помещения вредностей

Воздухообмен, необходимый для удаления избыточного тепла определя­ется по формуле;

3,6 · Q_изб.

L_т= , м³/ч(4.5)

p · c (t_ух.­ t_пр.)

где Q_изб. - избыточная теплота, Вт;

3,6 - коэффициент перевода единиц (Вт в кДж/ч);

р - плотность воздуха при температуре, с которой он поступает в помещении (t_np};

с - удельная теплоемкость воздуха (в расчетах можно принимать равной

1 кДж/кг-град);

t_пр. - температура приточного воздуха;

t_ух. - температура удаляемого вытяжного воздуха.

Избыточная теплота определяется в разделе «Расчет систем отопления», а данные по плотности воздуха приведены в Приложении…….

Температура приточного воздуха зависит от времени года и назначения помещения. Для летнего периода в расчетах принимается значение темпера­туры самого жаркого месяца в 13 часов. Эта температура называется расчет­ной наружной температурой для проектирования вентиляции в летнее время (t_н.р.в.) Для зимнего периода в расчетах температура приточного воздуха при­нимается с учетом климатической зоны проектируемого объекта (Приложение…… ).

При значительной разнице между температурой воздуха в помещении и температурой наружного воздуха приточный воздух его рекомендуется по­догревать в специальных устройствах калориферах. Температуры нагрева воздуха, в зависимости от назначения помещения рекомендуются следующие:

1 . Торговые залы - 14°С;

2. Кухни и горячие цеха - не менее 10°С;

3. Помещения другого назначения - 16°С. Температура удаленного воздуха определяется по формуле:

t_ух.=t_р.з.+(1…1,5)·(h-2)⁰С (4.6)

где t_p.3. - температура воздуха в рабочей зоне (2 м от уровня пола);

h - высота помещения, м;

1...1,5- нарастание температуры на каждый метр высоты помещения (для торговых залов - 1°; для горячих цехов - 1,5°).

Температура воздуха в рабочей зоне для зимнего периода принимается по приложению № 4 для летнего периода на 3. . . 5° выше расчетной наружной температуры для вентиляции в летнее время (Приложение № 5)

t_р.з.= t_{п.р.пет.}+(3…5)⁰С (4.7)

Требуемый воздухообмен для удаления влаги определяется по формуле:

ΣG_вл.

L_вл.= м³/ч

( d_ух.- d_пр.) (4.8)

где d_ух. - допустимое содержание влаги в удаленном воздухе, г/м³;

d_np — содержание влаги в приточном воздухе, г/м³;

ΣG_вл. - влаговыделение в проектируемом помещении, г/ч.

Допустимое содержание влаги в удаляемом воздухе определяется по формуле;

d_нас.ук.·φ_ук..

d_ух.= г/м³ (4.9)

100

где d_нас.ук - количество влаги, которое может содержаться в удаленном воздухе при полном его насыщении и температуре уходящего воздуха, г/м³ (Приложение №);

φ_ук - допустимая относительная влажность удаляемого воздуха при пол­ном его насыщении (кухни и помещения для мойки посуды-60. . .75%; охлаждаемые складские помещения 80. . .90%; торговые залы и др. помещения-40. . . 60%)

Содержание влаги в приточном воздухе определяется по формуле:

d_нас.пр.·φ_пр.

d_пр.= г/м³(4.10)

100

где d_нас.пр - количество влаги, которое может содержаться в приточном воздухе при полном его насыщении г/м³ (летний период - по температуре приточного воздуха; зимний период - по расчетной на­ружной температуре для вентиляции);

φ_пр. - относительная влажность приточного воздуха, % (определяется с учетом района расположения предприятия и времени года)

Влага в виде водяного пара в помещениях предприятий общественного питания выделяется людьми, горячей пищей (процесс варки и жарки продук­тов), с мокрых поверхностей столов, посуды, полов и т.д.

Влаговыделения от людей определяется по формуле:

G_вл.выд.=n₁·g₁+ n₂·g_2····n_i·g_i г/час, (4.11)

где n₁…n_i - количество людей участвующих в производственных процессах., и выполняющих работу различной тяжести и с различной ин­тенсивностью;

g₁ . . .g_i - влаговыделения одним человеком g=40. . . 200 г/час - легкая ра­бота; 70. . .280 - работа средней тяжести; 130 - 410 - тяжелая физическая работа

Влаговыделения посетителями торговых залов определяются с учетом нормативных данных по легкой работе, а влаговыделения обслуживающим персоналом по работе средней тяжести.

Влаговыделения при остывании горячей пищи определяются по форму­ле:

g·c_ср.·(t_н. – t_к.)·n

G_вл.п.=2/3 кг/час (4.12)

τ(595+0,46·t_ср.)

где g - средний вес всех блюд, приходящихся на одного обедающего, кг

(g=0,85 кг)

c_ср. - средняя теплоемкость блюд, входящих в состав обеда (c_ср =0,8

ккал/кг·град =3,35 кДж/кгтрад);

t_н - средняя температура блюд, поступающих в обеденный зал (t_н =70°);

t_к. - средняя температура блюд в момент потребления (t_к =40?);

п - количество посадочных мест;

τ - продолжительность принятия пищи одним посетителем (τ =1 час- для ресторанов, 0,5...0,75 часа для столовых без самообслуживания, 0,3 часа - для столовых с самообслуживанием)

595 - скрытая теплота испарения при 0°, ккал/кг (2493 кДж/кг);

0,46- теплоемкость водяного пара, ккал/кг-град (1,93 кДж/кгград);

t_ср - средняя температура испарения (t_н.-t_к. )

Влаговыделения при обжарке продуктов на плитах определяются по формуле:

G_пр.·a

G_вл.об.= кг/час(4.13)

100

где G_пр. - первоначальный вес продуктов, кг;

а - процент влаговыделения в первые 10 - 20 мин (a=11 -16%)

Влаговыделения с горизонтальных смоченных поверхностей определя­ются по формуле:

G_{вл.гор.пов} = a (2,96 + 2,32 · υ )·(P_н – P_в)· F кг/ч (4.14)

Где а - коэффициент, учитывающий физические свойства жидкости (а=1для воды и рассола, 0,8 - для молока, 0,9 - для мясных бульонов);

v - скорость движения воздуха над поверхностью жидкости, м/с;

Р_н -парциальное давление водяных паров, насыщающих воздух при температуре поверхности испаряющейся жидкости, которая на 5. . . 10°С меньше температуры самой жидкости, Н/м²;

Р_в - парциальное давление водяных паров в окружающем воздухе, Н/м² ;

F- поверхность испарения, м²

Влаговыделения при кипении выделяются в разных количествах от интенсивности кипения, продолжительности; и величины поверхности кипящей жидкости. Для ориентировочных расчетов можно использовать удельный показатель - 40 кг с 1 м² поверхности.

Требуемый воздухообмен для удаления газа определяется по формуле:

U

L_газа = м³/ч (4.15)

P_ук.-P_пр.

где U- количество газа, выделяющееся в помещении в течение

одного часа, л/час;

P_ук.- предельно допустимое содержание газа в воздухе, л/м³ (углекисло­го газа - 1,25 л/м³, акролеина, выделяемого при жарочных процессах -0,1 мг/м³);

P_пр. - содержание газа в приточном воздухе, л/м³ (углекислого газа 0,3... 0,5 л/м³)

Если в воздухе помещения может выделяться газ, отличающийся от уг­лекислого, то формула воздухообмена приобретает следующий вид:

U

L_газа = м³/ч

P_доп (4.16)

где Р_доп. -допускаемая концентрация газа, г/м³ или л/м.

В предприятиях общественного питания источниками выделения газо-вых вредностей являются люди (торговые залы) жарочные процессы в горя­чих цехах, аммиачные холодильные установки.

Количество углекислоты, выделяемое человеком при дыхании, составля­ет 23 л/ч при легкой работе и 45 л/ч при тяжелой.

По аналогичным зависимостям определяется воздухообмен для удаления пыли. При этом необходимо иметь в виду, что предельно допустимая плот­ность пыли растительного, животного и минерального происхождения в воз­духе рабочей зоны помещения должна составлять от 2 до 10 мг/м³ (2 мг/м³ -при содержание в пыли свободной окиси SiO₂ более 10%; 4 мг/м³ - до 10 мг/м³ без содержания SiO₂ и токсических примесей).

В результате расчетов определяется наибольший воздухообмен, по которому определяется расчетная кратность воздухообмена, тип системы вентиля­ции, площадь и размерные параметры вентиляционных каналов.

Расчетная кратность воздухообмена определяется по формуле:

а_мах

m_р = (4.17)

V_п

где m_p - расчетная кратность воздухообмена;

a_мах -максимальный воздухообмен, определенный расчетным путем, м³/ч;

V_n - расчетный объем помещения, м³

Если кратность воздухообмена не превышает 1 – 3, то проектируется вентиляция с естественным побуждением, если m_p>3, то проектируется система вентиляции с механическим побудителем (вентиляционной установкой), при m_p >5необходимо проектировать систему с подогревом подаваемого воз­духа (система включает вентилятор и калорифер ).

Общая площадь вытяжных труб (каналов) определяется по формуле:

a_мах

F_к = м² (4.18)

3600 ·υ

где υ - скорость воздушного потока, м/с (для вытяжных каналов υ=3 м/с, для приточных v=0,3 ... 2,0 м/с).

Количество вытяжных каналов можно определить по формуле:

F_к

n= , (4.19)

f

где f - ГОСТированные размеры сечения каналов (f=25x25 см, 40x40 см, 60x60 см и т. д.)

Общую площадь приточных каналов можно определит по формуле:

F_к^п = 0,7·F_к (4.20)

Количество приточных каналов можно определить по формуле:

F_к^п

n_пр. = , (4.21)

f

Если выбрана система вентиляции с механическим побуждением, то по­следовательно определяются производительность вентиляторов, площадь поперечного сечения воздуховодов и потери напора по длине каналов и на местные сопротивления.

Производительность вентиляторов определяется по формуле:

(2…3)·a_мах

Q_в. = м³/ч(4.22)

п

где п - выбранное количество вентиляторов.

Площадь поперечного сечения воздуховода определяется по формуле:

а_мах

F_в= м² (4.23)

υ

где υ- скорость движения воздуха в воздуховоде (υ=12. ..15м/сек для маги­стральных участков, 6. . . 10 м/сек на ответвлениях)

Потери напора от трения воздуха о трубу можно определить по формуле:

l γ· υ²

H_пр.=Σ λ · мм.вод.ст., (4.24)

d 2 · g

где λ - коэффициент сопротивления движению воздуха( λ=0,02);

l - длина прямоугольного участка трубы, м; у - плотность воздуха, кг/м³ ;

d - диаметр воздухопровода, м;

g - ускорение силы тяжести (g=9,8 м/с²)

Если выбирается канал прямоугольного сечения, то в формуле использу­ется эквивалентный диаметр (d_экв.)

2 · в · h

d_экв = м, (4.25)

в+ h

где в и h - ширина и высота воздуховода, м

Местные потери определяются по формуле:

γ·υ²

H_м = Σζ · (4.26)

2·g

.

где Σζ - сумма коэффициентов местных сопротивлений на рассчитываемом участке (принимается по справочным данным)

На основании проведенных расчетов по техническим характеристикам подбирается вентиляционная установка, а на основании принятой компоновкипомещений и оборудования схема подачи приточного воздуха и удаления загрязненного.

При проектировании местной вентиляции воздух удаляется в местах наибольшего выделения вредностей (плиты, жарочные печи и т.д.) посредст­вом установки над объектом завесов или кольцевых воздуховодов.

Габариты воздуховода должны на 0,75 — 1,0 м превышать размеры обо­рудования в плане, а вытяжные решетки равномерно располагаться с внут­ренней стороны воздуховода.

При вентилировании всего помещения (обще обменная вентиляция) при­точный воздух подается в нижнюю зону на 0,5 м выше пола, в рабочую зону - на 1,5 м выше пола или в верхнюю зону - на 0,5 м ниже потолка. Удаляется воздух обычно из верхней зоны на 0,5 м ниже потолка.

Требования к наружным элементам систем вентиляции следующие:

1.Устройства для забора наружного воздуха необходимо располагать на удалении от мест загрязнения воздуха;

2. Расстояние между выпускными устройствами и устройствами для забора наружного воздуха по горизонтали должно быть не менее 10 м;

З. Устройства для забора наружного воздуха необходимо располагать на высоте не менее 2 м от уровня земли;

4. Выпускные отверстия вытяжных шахт необходимо располагать на высоте не менее 0,5 м над коньком крыши.