Порядок выполнения работы

1. Изучить настоящую методику с использованием рекомендуемой литературы.

2. Произвести расчет и выбор системы вентиляции по заданию преподавателя.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Для удаления из производственных помещений избытков тепла, влаги, пыли, вредных паров и газов с целью обеспечения надлежащего микроклимата в соответствии с ГОСТ 12.1.005–76 применяют устройства, образующие в совокупности систему вентиляции. По способу воздухообмена производственную вентиляцию подразделяют на общеобменную и местную.

Общеобменная вентиляция характеризуется тем, что воздухообмен осуществляется одновременно во всем помещении.

Местная вентиляция удаляет воздух, содержащий различные вредные примеси, непосредственно из района их образования. Местную вентиляцию устраивают там, где выделяется большое количество таких веществ, например, отсасывают пыль от работающих заточных станков, газы, и пыль – от сварочных установок, гальванических ванн, лабораторных шкафов и т. п.

Расчет общеобменной вентиляции. При проектировании различных вентиляционных систем требуется знать величину потребного количества воздуха, которая зависит от концентрации или интенсивности выделения нежелательных примесей и степени их вредности для организма человека.

Для определения потребного количества вентиляционного воздуха для производственного помещения, в котором имеет место выделение вредных веществ, можно пользоваться формулой:

где I – интенсивность выделения вредных веществ, мг/ч; Wпдк – предельно допустимое содержание вредности в воздухе рабочей зоны, ПДК, мг/м³; Wо – содержание вредного вещества в наружном воздухе, поступающего в помещение, мг/м³.

Необходимое количество вентиляционного воздуха для поддержания в помещении нормальной температуры воздушной среды рассчитывают по формуле:

,

где – избыточное количество тепла от различных источников, кДж/ч; С – средняя удельная теплоемкость воздуха массовая, кДж/(кг ⁰С); t_в – нормируемая температура воздуха в помещении, °С; t_н – расчетная температура наружного воздуха, поступающего в помещение, ⁰С; р – плотность наружного воздуха, кг/м³.

Потребный воздухообмен для нормализации влажности в помещении рассчитывают по формуле:

,

где n_i – число источников выделения водяных паров, шт; q_i – количество водяных паров, выделяемых каждым источником, г/ч; L_n – количество влаги, испаряемой с.поверхностей помещения и имеющегося оборудования, г/ч; q_max – максимальное содержание водяных паров, поступающее в помещение со свежей струей наружного воздуха, г/ч³

Потребное количество вентиляционного воздуха для снижения концентрации пыли в воздухе помещения рассчитывают по формуле:

L_Bp

где – интенсивность пылевыделення, мг/ч; – предельно допустимое содержание пыли (ПДК), мг/м³; – содержание пыли в наружном воздухе, поступающем в помещение, мг/м³. Для расчетов применяется наибольшее из полученных данных.

Расчет естественной вентиляции. При естественной вентиляции воздухообмен в помещении происходит за счет разности плотности воздуха внутри и снаружи помещения, что обусловлено разностью его температур. Кроме того, с заветренной стороны здания создается пониженное давление, вследствие чего

происходит вытяжка теплого воздуха из помещения, с наветренной – избыточное давление, под воздействием которого свежий воздух поступает в помещение.

При расчете естественной вентиляции определяют необходимое количество вентиляционных каналов (круглого или прямоугольного сечения) для обеспечения потребного воздухообмена. Расчет ведут в следующей последовательности:

1) определяют разностное давление, которое создается на концах вытяжной вентиляционной трубы, по формуле:

где h – высота вытяжной трубы, м; и – плотность соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м³; q – ускорение свободного падения, м/с²;

2) находят теоретическую скорость движения воздуха в вытяжных трубах по формуле:

Фактическая скорость движения воздуха в вытяжных каналах будет меньше теоретической, поскольку он будет преодолевать сопротивление, зависящее от формы и качества стенок этих каналов или труб. Действительную скорость движения воздуха находят по формуле:

3) зная скорость движения воздуха и необходимую производительность естественной системы вентиляции L_{в расч.} (ее находят по результатам расчета общеобменной вентиляции), можно определить суммарную площадь сечения вентиляционных каналов или вытяжных труб по формуле:

где V_ф – действительная или фактическая скорость движения воздуха, м/с;

4) зная конкретные размеры вытяжных каналов или труб, определяют площадь поперечного сечения одного канала или трубы и вычисляют по ниже приведенной формуле их потребное количество.

где F_i – площадь поперечного сечения одного вытяжного канала, м².

Если по результатам расчета окажется, что вычисленное потребное количество вытяжных каналов практически реализовать невозможно, это означает, что для данного производственного помещения система естественной вентиляции не подходит, т. к. она не в состоянии подать в помещение необходимое количество воздуха. В этом случае нужно использовать системы искусственной (принудительной) вентиляции, в которых для перемещения воздуха применяют специальные вентиляторы. По принципу действия вентиляторы разделяют на осевые, центробежные. Последние являются разновидностью центробежных с более широким рабочим колесом и большей производительностью.

Для выбора осевых вентиляторов необходимо знать требуемую их производительность, которую определяют по величине требуемого воздухообмена по формуле:

где К_з – коэффициент запаса, выбираемый в пределах 1,3 – 2,0.

Тип вентилятора находят по справочнику.

Мощность электродвигателя для привода вентилятора Р_{э. дв.} вычисляют по формуле:

(кВт)

где H_B – напор вентилятора, Па; – КПД. вентилятора; . – КПД передачи (выбирают в пределах 0,90 – 0,95); 3600 и 10,2 – коэффициенты пересчета.

Для оценки эффективности действующих вентиляционных систем проводят санитарно-гигиеническое обследование состояния воздушной среды конкретных производственных помещений. Такое обследование следует проводить как в летнее, так и в зимнее время года с тем, чтобы установить, обеспечивает ли данная вентиляционная система:

– заданный микроклимат в помещении и на конкретных рабочих местах по температуре, влажности и скорости движения воздуха;

– достаточную чистоту воздуха в производственных помещениях по предельно допустимым значениям содержания пыли, газов и других вредных примесей;

– полное или частичное удаление вредностей, поступающих в помещения со свежим наружным воздухом.

По результатам таких обследований делают определенные выводы и разрабатывают конкретные предложения по совершенствованию вентиляции производственных помещений.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Как определяют необходимый воздухообмен производственного помещения по пылевому, газовому и тепловому факторам? Какой берут за расчетный для данного помещения?

2. Какие основные параметры характеризуют эффективность вентиляции?

3. Как рассчитать систему естественной вентиляции помещения?

4. Как определить производительность вентилятора и мощность электродвигателя для его привода?

5. По каким параметрам проводит санитарно-гигиеническое обследование системы вентиляции?

6. На основании, каких данных делают заключение об эффективности работы системы вентиляции?