РАСЧЕТ ПОТРЕБНОГО ВОЗДУХООБМЕНА

ПРИ ОБЩЕОБМЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

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.

Общеобменная вентиляция – это система вентиляции, которая предназначена для подачи чистого воздуха в помещение, удаления избыточной теплоты, влаги и вредных веществ из помещения. В последнем случае она применяется, если вредные выделения поступаю непосредственно в воздух помещения, а рабочие места не фиксированы и располагаются по всему помещению.

Обычно объем воздуха L_пр подаваемого в помещение при общеобменной вентиляции, равен объему воздуха L_в,удаляемого из помещения. Однако в чистых цехах электровакуумного производства для которых большое значение имеет отсутствие пыли, объем притока воздуха делается больше объема вытяжки, за счет чего создается некоторые избыток давления в производственном помещении, что исключает попадание пыли из соседних помещений. В общем случае разница между объемами приточного и вытяжного воздуха не должна превышать 10…15%.

В системах с механическим побуждением перемещения воздуха по воздуховодам осуществляется вентиляторами, которые создают значительно большее давление по сравнению с естественным побуждением. Это дает возможность увеличить скорость движения воздуха, подавать воздух на большее расстояние и предусматривать воздуховоды меньшего сечения.

Подбор вентилятора осуществляется по аэродинамическим характеристикам, которые составлены для каждого номера и типа вентилятора и выражают зависимость между его производительностью по воздуху, давлением и числом оборотов рабочего колеса. При этом из различных типов и номеров вентиляторов выбирается тот, чей КПД больший при одинаковых производительности и давлении. Следует помнить, что КПД выбранного вентилятора должен быть не менее 0, 85 ή _макс (ή _макс - максимальный КПД вентилятора по его аэродинамической характеристики). Окружная скорость рабочего колеса центробежного вентилятора по условию бесшумности должна быть не более 25 м/с для жилых зданий и 17 м/с для клубов и кинотеатров; окружная скорость рабочего колеса осевых вентиляторов – не более 35 м/с для жилых зданий и 25 м/с для клубов и кинотеатров.

МЕТОДИКА РАСЧЕТА

При общеобменной вентиляции потребный воздухообмен определяют из условия удаления избыточной теплоты и разбавления вредных выделений свежим воздухом до допустимых концентраций [2, 3]. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны устанавливают по ГОСТ 12.1.005-88.

2.1. Расчетное значение температуры приточного воздуха зависит от географического расположения предприятия 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,

. (1)

Избыточное количество теплоты, подлежащей удалению из производственного помещения, определяют по тепловому балансу:

, (2)

где ^— теплота, поступающая в помещение от различных источников, кДж/ч; —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 (2) принимает следующий вид:

. (3)

В настоящем расчетном задании избыточное количество теплоты определяется только с учетом тепловыделений электрооборудования и работающего персонала:

, (4)

где , —теплота, выделяемая при работе электродвигателей оборудования, кДж/ч; , — теплота, выделяемая работающим персоналом, кДж/ч.

Теплота, выделяемая электродвигателями оборудования,

, (5)

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,

(6)

где n —число работающих, чел.; К_р —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).

2.2. Расход приточного воздуха, м³/ч, необходимый для отвода избыточной теплоты,

(7)

где Q_из6 — избыточное количество теплоты, кДж/ч; с — теплоемкость воздуха, Дж/(кг-К); с= 1, 2кДж/(кг·К); ρ —плотность воздуха, кг/м³; t_уд— температура воздуха, удаляемого из помещения, принимается равной температуре воздуха в рабочей зоне, °С; t_пр — температура приточного воздуха, °С.

Расход приточного воздуха, м³/ч, необходимый для поддержания концентрации вредных веществ в заданных пределах,

, (8)

где G— количество выделяемых вредных веществ, мг/ч (см. таблицу); q_уд—концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, которая не должна превышать предельно допустимую, мг/м³, т. е. q_уд < q_пдк; q_пр—концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м³.

(9)

2.3. Определение потребного воздухообмена.

Для определения потребного воздухообмена L необходимо сравнить величины L₁ и L₂, рассчитанные по формулам (1) и (8), и выбрать наибольшую из них.

2.4. По номограмме (рис. 1) подобрать вентилятор ЦАГИ серия Ц4-70 № 6 и определить его основные характеристики: окружная скорость колеса ω, м/с, число оборотов n, об/мин, КПД η, полное давление H кгс/м²( мм вод ст)

2.5. Кратность воздухообмена, 1/ч,

(10)

где L —потребный воздухообмен, м³/ч; V_c—внутренний свободный объем помещения, м³.

Кратность воздухообмена помещений обычно составляет от 1 до 10 (большие значения для помещений со значительными выделениями теплоты, вредных веществ или небольших по объему).

Для машино- и приборостроительных цехов рекомендуемая кратность воздухообмена составляет 1...3, для литейных, кузнечно-прессовых, термических цехов, химических производств — 3...10.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ.

3.1 Выбрать и записать в отчет исходные данные варианта (см: таблицу).

3.2 Выполнить расчет по варианту (см. п. 2).

3.3 Определить потребный воздухообмен (см. п. 2.3).

3.4 Подбор вентилятора. (2.4)

3.5 Сопоставить рассчитанную кратность воздухообмена с рекомендуемой и сделать соответствующий вывод.

3.6 Подписать отчет и сдать преподавателю.

Варианты заданий

к практическим занятиям по теме

«Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции».

Вариант определяют по последним двум цифрам номера зачетной книжки.

Вариант	Габаритные размеры цеха, м	Установочная мощность оборудования, N/кВт	Число работающих, n/чел	Категория тяжести работы	Наименование вредного вещества	Количество выделяемого вредного вещества, G мг/ч	пдк вредного вещества, мг/м³
Длина А/м	ширина В\м	Высота H/м
01, 31, 61, 91						Легкая	Ацетон
02, 32, 62, 92						Средней тяжести	»
03, 33, 63, 93						Тяжелая	»
04, 34, 64, 94						Легкая	»
05, 35, 65, 95						Средней тяжести	»
06, 36, 66, 96						Тяжелая	»
07, 37, 67, 97						Легкая	»
08, 38, 68, 98						Средней тяжести	»
09, 39, 69, 99						Тяжелая	»
10, 40, 70, 100						Легкая	»
11, 41, 71						»	Древесная пыль
12, 42, 72						Средней тяжести	То же
13, 43, 73						Тяжелая	»
14, 44, 74						Легкая	»
15, 45, 75						Средней тяжести	»
16, 46, 76						Тяжелая	»
17, 47, 77					ПО	Легкая	»
18, 48, 78						Средней тяжести	»
19, 49, 79						Тяжелая	»
20, 50, 80						Легкая	»
21, 51, 81						»	Аэрозоль свинца	0, 01
22, 52, 82						»	То же	0, 01
23, 53, 83						»	»	0, 01
24, 54, 84						»	»	0, 01
25, 55, 85						»	»	0, 01
26, 56, 86						Средней тяжести	»	0, 01
27, 57, 87						То же	»	0, 01
28, 58, 88						»	»	0, 01
29, 59, 89						»	»	0, 01
30, 60, 90						»	»	0, 01

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 Следующая ⇒