Производствення вентиляция. Определение необходимого воздухообмена для удаления явной теплоты, влаги и вредных веществ из воздуха рабочей зоны

Вентиляцией называется комплекс взаимосвязанных устройств и процессов для создания требуемого воздухообмена в производственных помещениях. Основное назначение вентиляции — удаление из рабочей зоны загрязненного или перегретого воздуха и подача чистого воздуха, в результате чего в рабочей зоне создаются необходимые благоприятные условия воздушной среды. Одна из главных задач, возникающих при устройстве вентиляции,— определение воздухообмена, т. е. количество вентиляционного воздуха, необходимого для обеспечения оптимального санитарно-гигиенического уровня воздушной среды помещений.

В зависимости от способа перемещения воздуха в производственных помещениях вентиляция делится на естественную и искусственную (механическую).

Применение вентиляции должно быть обосновано расчетами, при которых учитываются температура, влажность воздуха, выделение вредных веществ, избыточное тепловыделение. Если в помещении нет вредных выделений, то вентиляция должна обеспечивать воздухообмен не менее 30 м³/ч на каждого работающего (для помещений с объемом до 20 м³ на одного работающего). При выделении вредных веществ в воздух рабочей зоны необходимый воздухообмен определяют исходя из условий их разбавления до ПДК, а при наличии тепловых избытков — из условий поддержания допустимой температуры в рабочей зоне.

Естественная вентиляция дешева и проста в эксплуатации. Основной ее недостаток заключается в том, что приточный воздух вводится в помещение без предварительной очистки и подогрева, а удаляемый воздух не очищается и загрязняет атмосферу. Естественная вентиляция применима там, где нет больших выделений вредных веществ в рабочую зону.

Искусственная (механическая) вентиляция устраняет недостатки естественной вентиляции. При механической вентиляции воздухообмен осуществляется за счет напора воздуха, создаваемого вентиляторами (осевыми и центробежными); воздух в зимнее время подогревается, в летнее—охлаждается и кроме того очищается от загрязнений (пыли и вредных паров и газов). Механическая вентиляция бывает приточной, вытяжной, приточно-вытяжной, а по месту действия — общеобменной и местной.

Для определения требуемого воздухообмена необходимо иметь следующие исходные данные: количество вредных выделений (тепла, влаги, газов и паров) за 1 ч, предельно допустимое количество (ПДК) вредных веществ в 1 м³ воздуха, подаваемого в помещение.

Воздухообмен, необходимый для удаления избыточного тепла, вычисляют по формуле:

,

где — избыточное количество тепла, Дж/с, —температура удаляемого воздуха, ° К; —температура приточного воздуха, ° К; С — удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг×К); r — плотность воздуха при 293° К, кг/м³.

Для помещений с выделением вредных веществ искомый воздухообмен L, м³/ч, определяется из условия баланса поступающих в него вредных веществ и разбавления их до допустимых концентраций.

Количество воздуха, м3/ч, необходимого для удаления явной избыточной теплоты в помещении, определяется по формуле

L = Qяизб / c p (tу - tп),

где Qяизб - количество явной избыточной теплоты, кДж/ч (Вт), равное разности явной теплоты, поступающей в помещение (теплопоступления), и теплоты, расходуемой в помещении (теплопотери); с, р - соответственно удельная теплоемкость, кДж/кг·°C (Вт/кг), и плотность влажного воздуха,кг/м3; tу, tп - температура соответственно удаляемого и приточного воздуха,°C.

В ряде помещений, в которых влаговыделения являются определяющими (помещения бассейнов, прачечные, бани и пр.), количество воздуха находят по формуле

L = D / (dу - dп) p

где dу, dп - влагосодержание удаляемого и приточного воздуха, г/кг, зависящее от его температуры и относительной влажности. Значения влагосодержания также находят по I - d диаграмме.

Необходимое для удаления вредных веществ количество воздуха определяют по формуле

L = G / (ПДК - Сп)

где G - количество выделяемых вредных веществ, мг/м3;

Сп - содержание вредных веществ в приточном воздухе, мг/м3.

В отдельных производственных цехах (например, деревообработка, производство мебели и др.) количество вентиляционного воздуха определяется суммарным количеством воздуха, отсасываемого от укрытий, зонтов по данным технологов.