Расчет потребного воздухообмена для удаления избыточного тепла

Температура в помещении должна составлять 23 °С, относительная влажность воздуха 60%.

Объем воздухообмена (приточно-вытяжная вентиляция), необходимый для удаления избыточного тепла из помещения, рассчитывается по формуле:

, (6.1)

где - избыточное тепло, кДж/ч;

- теплоемкость сухого воздуха, =1,005 кДж/ч;

r - плотность приточного воздуха, r =1,293 кг/м при 273 К;

- температура удаляемого воздуха из помещения, °С;

t_пр - температура приточного воздуха.

Температура удаляемого воздуха из помещения определяется из выражения:

, (6.2)

где - температура воздуха в рабочей зоне, =23 °С;

Dt - температурный градиент по высоте помещения, Dt =0,5°С /м;

Н - расстояние от пола помещения до центра вытяжных проемов, Н =3,2 м;

Таким образом, температура удаляемого воздуха из помещения по формуле (6.2) составляет:

23+0,5×(3,2-2)= 23,6 °С.

Избыточное тепло рассчитывается по формуле:

,(6.3)

где - тепловыделения от устройств пайки, кДж/ч;

- тепловыделения от искусственного освещения, кДж/ч;

- тепловыделения людьми, кДж/ч;

- теплопоступления через световые проемы, кДж/ч.

Тепловыделения от устройств пайки:

Q ₁ = 3600 · N·n, (6.4)

где n - коэффициент тепловых потерь, для устройств вычислительной техники n =0,5;

N - мощность устройств вычислительной техники, кВт/ч.

В помещении находятся 3 паяльные станции по 200 Вт.

Тепловыделения от паяльных станций составляет по формуле (6.4):

кДж/ч.

Тепловыделения от искусственного освещения рассчитывается по формуле (6.5):

Q ₂ = 3600× N_осв× n, (6.5)

где - суммарная мощность источников освещения, кВт;

n - коэффициент тепловых потерь, n =0,2 для люминесцентных ламп.

В помещении имеется 5 светильников с двумя лампами ЛД30 (30 Вт) и 3 местных светильника с люминесцентными лампами с мощностью по 7 Вт.

Тогда по формуле (6.5) получаем:

кДж/ч.

Тепловыделения людьми рассчитывается как:

Q ₃ = 3600× q_l × n, (6.6)

где q_l - тепло, выделяемое людьми (мужчинами), в зависимости от затрат энергии и температуры в помещении, кВт;

n - количество людей, одновременно находящихся в помещении.

Принято считать, что женщины выделяют 85% тепла от выделяемого мужчинами. Для умственной работы явные тепловыделения одного человека составляют около 55 Вт при 20°С. В рассчитываемом помещении находятся 4 человека, из которых 3 мужчин.

Расcчитаем Q ₃ по формуле (6.6):

кДж/ч.

Теплопоступления через световые проемы рассчитывается как:

Q ₄ = 3600× F_ост × q_ост × А_ост, (6.7)

где F_ост - площадь поверхности остекления, м²;

q_ост - тепловыделения от солнечной радиации, кВт/м², через 1 м² поверхности остекления (с учетом ориентации по сторонам света);

А_ост - коэффициент учета характера остекления.

В помещении имеется 2 окна размером 2 × 1,2 м. Тогда F_ост=2×2×1,2=4,8 м².

Характер оконных рам – с двойным остеклением и деревянными переплетами.

Тогда q_ост=90 Вт/м², А_ост=0,6.

С учётом всех величин теплопоступления через световые проемы составляют по формуле (6.7):

Q ₄=3600×4,8×0,09×0,6=933,12 кДж/ч.

Таким образом, избыточное тепло в помещении по формуле (6.3) составляет:

Q _изб=1080+123,12+594+933,12=2730,24 кДж/ч.

Таким образом, воздухообмен необходимый для удаления избыточного тепла, по формуле (6.1) равен:

м³/ч.

За потребный воздухообмен принимается максимальная величина L:

L_ацетон=12,02м³/час;

L_пос-61=130 м³/час;

L_пос-60=133 м³/час;

L_пос-40=20Я м³/час;

L_изб.т=276,45 м³/час; → L_пот = L_max = L_изб.т = 276,45 м³/час

Выбираем максимальное значение L_пот=276,45 м³/час и производим расчет кратности воздухообмена.

Определим необходимую кратность воздухообмена:

,

где - объем воздуха, который удаляется из помещения, м³/ч.

Таким образом, кратность воздухообмена равна:

ч^-1.

Таким образом расчет потребного воздухообмена с учетом выделения вредных веществ в воздух рабочей зоны и избыточного тепла показал, что кратность воздухообмена K=5,52 ч^-1, что соответствует требованиям [7].

Вывод:

В данном разделе дипломного проекта были выявлены и проанализированы опасные и вредные производственные факторы на рабочем месте монтажника-паяльщика такие как: недостаточная освещенность рабочей зоны, повышенный уровень шума на рабочем месте, монотонность труда, повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека, повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны.

Были предложены ряд мер, позволяющий снизить или полностью ликвидировать опасности для человека в этом направлении, и создать комфортные условия работы.

Был проведен расчет потребного воздухообмена с учетом выделения вредных веществ, а так же расчет потребного воздухообмена для удаления избыточного тепла и в результате которого было установлено, что кратность воздухообмена соответствует требованиям СНиП 41-01-2003.

Список использованной литературы

1. ГОСТ 12.0.003.-74 ССТБ «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация».

2. ГОСТ 12.1.005 – 88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

3. Белов С.В., Козяков А.Ф. и др. под ред Белова С.В. Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование. Справочник. М.: Машиностроение, 1986

4. Безопасность жизнедеятельности. Под ред. С.В. Белова. –М.: Высшая школа. 2000.

5. Ганцева Е.М и др. Расчет параметров микроклимата производственных помещений. МУ к практическому занятию. УГАТУ, Уфа, 2006.

6. СНиП 23-03-2003 Защита от шума

7. СНиП 41 – 01 – 2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование

8. Безопасность жизнедеятельности: практикум / Ю.В. Бородин, М.В. Василевский, А.Г. Дашковский, О.Б. Назаренко, Ю.Ф. Свиридов, Н.А. Чулков, Ю.М. Федорчук. — Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. — 101 с.

9. Амиров Я.С., Лиховских В.А. Вентиляция производственных помещений. - Уфа: УГАТУ, 1993. - 125с.

10. ГОСТ ИСО 8995-2002. Освещение рабочих систем внутри помещений.

11. ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны»

12. ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов.

13. СН 2.2.4/2.1.8.562—96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки

14. ГН 2.1.6.1338-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест.

15. ГН 2.2.5.1313 – 03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

16. ГОСТ 12.1.009-76 ССБТ «Электробезопасность. Термины и определения»

17. СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

18. ГОСТ 12.1.007-77 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности».