Исходные данные для расчета потребного вохдухообмена

Нормализации воздуха рабочеЙ зоны

Многие производственные процессы сопровождаются выделением в воздух тепла и различных вредных веществ в виде паров, газов, пылей, аэрозолей, отрицательно воздействующих на организм человека.

Ограничение поступления в помещение тепловыделений может быть обеспечено термоизоляцией нагретых поверхностей оборудования и экранированием рабочих отверстий сушильных камер и печей (обжиговых, нагревательных, плавильных и др.). Защиту от тепловых излучений осуществляют также применением водяных завес, воздушного душирования рабочих мест.

Для достижения оптимальных или допустимых параметров микроклимата применяют вентиляционно-организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий допустимые или оптимальные условия труда.

Для оптимизации параметров воздуха рабочей зоны необходимо учитывать количественные показатели вредных, содержащейся в воздухе, требуемую степень очистки воздуха от пыли, характер пыли, размеры и среднюю плотность частиц, а также площадь помещения.

Выбор типа и конструкции фильтра технически и экономически обосновывается.

2.1. Расчет потребного воздухообмена при общеобменной
вентиляции

Методика расчета

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

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

(2.1)

где Q_изб– избыточное количество теплоты, кДж/ч; c – теплоемкость воздуха, кДж/ (кг К); c = 1,2 кДж/ (кг К); ρ – плотность воздуха, кг/м³; t_уд – температура воздуха, удаляемого из помещения, принимается равной температуре воздуха в рабочей зоне, ºC; t_пр – температура приточного воздуха, ºC.

Расчетное значение температуры приточного воздуха зависит от географического расположения предприятия; для Москвы ее принимают равной 22,3 ºC.

Температуру воздуха в рабочей зоне принимают на 3…5 ºC выше расчетной температуры наружного воздуха. Плотность воздуха, кг/м³, поступающего в помещение:

(2.2)

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

, (2.3)

где ΣQ_пр – теплота, поступающая в помещение от различных источников, кДж/ч; ΣQ_расх – теплота, 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); 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 ºC), то при расчете воздухообмена по избытку тепловыделений потери через конструкции зданий можно не учитывать. При этом некоторое увеличение воздухообмена благоприятно влияет на условия труда работающих в наиболее жаркие дни теплого периода; с учетом изложенного формула (2.3) принимает следующий вид:

(2.4)

В настоящей методике избыточное количество теплоты определяется только с учетом тепловыделений электрооборудования и работающего персонала:

, (2.5)

где Q_э.о – теплота, выделяемая при работе электродвигателей оборудования, кДж/ч; Q_р– теплота, выделяемая работающим персоналом, кДж/ч.

Теплота, выделяемая электродвигателями оборудования,

(2.6)

где β – коэффициент, учитывающий загрузку оборудования, однородность его работы, режим работы; β=0,25…0,35; N – общая установочная мощность электродвигателей, кВт.

Теплота, выделяемая работающим персоналом,

(2.7)

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).

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

(2.8)

где G – количество выделяемых вредных веществ, мг/ч; 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,

q_пр≤ 0,3q _пдк. (2.9)

Для определения потребного воздухообмена L необходимо сравнить величины L₁ и L₂, рассчитанные по формулам (2.1) и (2.8), и выбрать наибольшую из них. Далее определяется кратность воздухообмена, 1/ч,

K= L/ V_с, ( 2.10)

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

Кратность воздухообмена помещений обычно составляет от 1 до 10. Для машино- и приборостроительных цехов рекомендуемая кратность воздухообмена составляет 1…3, для литейных, кузнечно-прессовых, термических цехов, химических производств – 3…10.

Пример 2.1. Выполнить расчет потребного воздухообмена для приборостроительного цеха (завод расположен в Московской области) с габаритными размерами 100 х 48 х 7, м, численностью работающих –100 чел (категория работ – легкая), установочная мощность оборудования 190 кВт. В процессе обработки деталей происходит выделение ацетона в количестве 20 000 мг/ч при ПДК ацетона – 200 мг/ч. Сопоставить рассчитанную кратность воздухообмена с кратностью, рекомендуемой для этого типа производств.

Решение. Для определения расхода приточного воздуха по формуле (2.1), необходимо рассчитать плотность воздуха, поступающего в помещение по формуле (2.2), кг/м³:

Тепловой баланс указанного помещения состоит из тепловыделений работающего оборудования, а также теплоты, выделяемой работающим персоналом.

Так как в цехе находится оборудование с установочной мощностью 190 кВт, то теплота, выделяемая при работе этого оборудования, может быть рассчитана по формуле (2.6) и составит, кВт,

Теплота, выделяемая работающим персоналом, с учетом тяжести труда по уравнению (2.7) составит, кДж/ч,

Тогда суммарное количество теплоты, подлежащей удалению составит, кДж/ч,

Теперь можем рассчитать расход приточного воздуха, м³/ч, необходимый для отвода избыточной теплоты, по формуле (2.1):

По условию задачи известно, что одновременно с избыточным теплом в цехе происходит выделение паров ацетона, превышающее предельно допустимую концентрацию.

Расход приточного воздуха, м³/ч, необходимый для поддержания концентрации вредного вещества (ацетона) в заданных пределах, рассчитаем по формуле (2.8):

Согласно методике для определения кратности воздухообмена сравниваем полученные расходы L₁ и L₂, выбираем наибольшую из них и рассчитываем К для помещения указанного объема:

К=47 042/33 600=1,4.

Полученная кратность воздухообмена соответствует кратности, рекомендуемой для помещений приборостроительных цехов.

Варианты заданий

Выбрать исходные данные согласно варианту из табл. 2.1. Выполнить расчет потребного воздухообмена и сопоставить рассчитанную кратность воздухообмена с рекомендуемой, сделать соответствующий вывод.

Таблица 2.1

Исходные данные для расчета потребного вохдухообмена

№ варианта		Габаритные размеры, м				N, кВт	Число работающих, n, чел.		Категория тяжести труда	Вещество	G, мг/ч	q, мг/м³
		Длина		Шири-на	Высота
1		2		3	4	5	6		7	8	9	10
1		100		48	7	190	100		Легкая	Ацетон	20000	200
2		100		48	7	180	200		Средней тяжести		30000	200
3		100		48	7	170	300		Тяжелая		40000	200
4		100		48	7	160	100		Легкая		50000	200
5	100		48		7	150		200	Средней тяжести		60000		200
6	100		48		7	150		300	Тяжелая		20000		200
7	100		48		7	160		100	Легкая		30000		200
8	100		48		7	170		200	Средней тяжести		40000		200
9	100		48		7	180		300	Тяжелая		50000		200
10	100		48		7	190		400	Легкая		60000		200
11	80		24		6	20		50	Легкая	Древесная пыль	50000		6
12	80		24		6	30		60	Средней тяжести		60000		6
13	80		24		6	40		70	Тяжелая		70000		6
14	80		24		6	50		80	Легкая		80000		6
15	80		24		6	60		90	Средней тяжести		90000		6
16	80		24		6	70		100	Тяжелая		100000		6
17	80		24		6	80		110	Легкая		110000		6
18	80		24		6	90		120	Средней тяжести		120000		6
19	80		24		6	100		130	Тяжелая		130000		6
20	80		24		6	100		140	Легкая		140000		6
21	60		12		4	1		15		Аэрозоль свинца	20		0,01
22	60		12		4	12		20			30		0,01
23	60		12		4	13		25			40		0,01
24	60		12		4	14		25			50		0,01
25	60		12		4	15		30			60		0,01
26	60		12		4	16		10	Средней тяжести		20		0,01
27	60		12		4	17		20			30		0,01
28	60		12		4	18		30			40		0,01
29	60		12		4	19		40			50		0,01
30	60		12		4	20		50			60		0,01

Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 852; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!