Розрахунок вентиляції виробничих приміщень, НУ «ЛП»

Тема: Розрахунок вентиляції виробничих приміщень 

Мета: Вивчити методи розрахунку вентиляції виробничих приміщень 

Загальні відомості 

Для підтримання у виробничих приміщеннях нормальних параметрів повітряного середовища, яке відповідає санітарно-гігієнічним і технологічним вимогам, влаштовують вентиляцію.

Вентиляція – це організований і регульований обмін повітря у виробничому приміщенні, що створюється з метою забезпечення санітарно-гігієнічних і пожежовибухонебезпечних умов праці. Це видалення забрудненого шкідливими речовинами (гази, пари, пил) чи нагрітого із приміщення і подавання в нього свіжого повітря.

За способом переміщення повітря вентиляція буває природною і механічною. Можлива також комбінація природної і механічної вентиляції (змішана вентиляція) в різних варіантах.

Залежно від того, для чого слугує вентиляція, – для подавання (притоку) чи видалення (витяжки) повітря із приміщення чи для того та іншого одночасно – вона називається припливною, витяжною чи припливно-витяжною.

За місцем дії вентиляція буває загальнообмінною та місцевою.

Дія загальнообмінної вентиляції ґрунтується на розбавленні шкідливих речовин, які виділяються, свіжим повітрям до граничнодопустимих концентрацій чи температур. Цю систему вентиляції застосовують найчастіше у тих випадках, коли шкідливі речовини виділяються рівномірно по всьому приміщенню. За такої вентиляції необхідні параметри повітряного середовища підтримуються у всьому його об’ємі.

Повітрообмін в приміщенні можна значно скоротити, якщо вловлювати шкідливі речовини в місцях їх виділення, не допускаючи поширення по всьому приміщенню. З цією метою технологічне обладнання, яке є джерелом виділення шкідливих речовин, обладнують спеціальними пристроями, які відсмоктують забруднене повітря. Така вентиляція називається місцевою витяжною чи локалізуючою.

У виробничих приміщеннях, де можливе раптове потрапляння в повітря робочої зони великої кількості шкідливих парів та газів, влаштовують аварійну вентиляцію.

На виробництві часто комбінують системи вентиляції (загальнообмінну з місцевою, загальнообмінну з аварійною).

Найбільш досконалою системою механічної вентиляції є кондиціювання повітря, яке застосовується для штучного створення оптимальних параметрів мікроклімату у виробничих, адміністративних, громадських приміщеннях або на робочих місцях. Створення та підтримання постійних чи змінюваних параметрів повітряного середовища проводиться автоматично незалежно від зміни зовнішніх метеорологічних умов та всередині приміщення (при частковій рециркуляції повітря) і здійснюється в спеціальних установках – кондиціонерах.

Вибір системи кондиціювання здійснюється на основі розрахунків необхідного повітрообміну L, м³/год, для кожного періоду року. Розрахунок кількості повітря заданих параметрів, яке необхідно подати в приміщення, здійснюють за такими чинниками: шкідливі речовини, надлишки вологи, надлишки тепла, кількість працюючих. Якщо у приміщенні існують одночасно декілька шкідливих чинників, розрахунок ведуть за кожним із них і більше з отриманих значень приймають за розрахункове.

1. Розрахунок повітрообміну за шкідливими речовинами 

Необхідний об’єм повітря для розбавлення шкідливих речовин до допустимих концентрацій розраховують за формулою, м³/год:

L – кількість припливного повітря за одиницю часу, яке необхідно ввести в приміщення для зменшення вмісту шкідливої речовини (парів, газів, пилу) до гранично допустимих концентрацій, м³/год;

G – кількість шкідливої речовини, що виділяється у приміщення за годину, мг/год);

C – концентрація шкідливої речовини у повітрі, яке видаляється (≤ ГДК), мг/м³ (значення ГДК деяких шкідливих речовин подано у таблицях);

C_о – концентрація шкідливої речовини у припливному повітрі (≤ 0,3 ГДК), мг/м³.

2. Розрахунок повітрообміну за надлишковим теплом 

Робота надлишкового устаткування та виробничі процеси зазвичай супроводжуються виділенням тепла. Це може призвести до перевищення допустимої температури повітря у приміщенні, особливо у теплий період року.

Необхідну кількість повітря для відведення надлишків тепла розраховують за формулою:

L – кількість припливного повітря за одиницю часу, яке необхідно ввести в приміщення для поглинання надлишкового тепла, м³/год;

с – масова питома теплоємність повітря при постійному тиску, причому ;

– густина зовнішнього (припливного) повітря, кг/м³ (див. табл);

t_вн і t_зовн – температура відповідно внутрішнього і зовнішнього повітря, °C,

Q_надл – надлишкове тепло, яке визначається різницею тепла, що надходить в приміщення (Q_надх) та втратами тепла з приміщення (Q_відх), ккал/год:

Q₁ – надходження тепла від техніки, ккал/год, причому:

860 – тепловий еквівалент, ккал/кВт; k – коефіцієнт втрат; N₁ – потужність одиниці техніки, ккал/год; n – кількість одиниць техніки;

Q₂ – надходження тепла від світильників, ккал/год, причому:

860 – тепловий еквівалент, ккал/кВт; k – коефіцієнт втрат (k = 0,9 для ламп розжарювання, 0,4 – 0,6 – для люмінісцентних ламп); n – кількість ламп; N₂ – споживана потужність лампи, кВт, причому:

N₂ = p_п ∙ S, де

p_п – питома потужність освітлення, кВт/м² (див. табл.); S – площа приміщення, м²;

Q₃ – надходження тепла від людей, ккал/год, причому:

860 – тепловий еквівалент, ккал/кВт; n – кількість працюючих; q_люд – надходження тепла від однієї людини, кВт (див. табл.);

Q₄ – надходження тепла від сонячної радіації через вікна, ккал/год (площа вікон для приміщень з ПК повинна складати не менше 20% площі підлоги), причому:

n – кількість вікон; S – площа одного вікна, м²;

k – коефіцієнт, який враховує матеріал віконного переплетення, зокрема: k = 1,3 для вікон дерев’яних одинарних, k = 0.9 для вікон подвійних, k = 1,45 для вікон металевих одинарних, k = 1,00 для вікон металевих подвійних, k = 0,6 для вікон матових;

q_скл – надходження тепла через 1 м² вікна при різній орієнтації вікон, зокрема: q_скл. = l50 ккал/(м² ∙ год) для вікон, орієнтованих на південь; q_скл. = l00 ккал/(м² ∙ год) – для вікон, орієнтованих на південний схід, південний захід; q_скл. = 60 ккал/(м² ∙ год) для вікон, орієнтованих на захід, схід;

Q_відх – втрати тепла з приміщення через стіни, ккал/год, причому:

l – теплопровідність стін, ккал/(год ∙ ^ºС ∙ м) (l = 0,75 ккал/(год ∙ ^ºС ∙ м) для будівель з силікатної цегли);

d – товщина стін, м (d = 0,25 м);

S – площа стін, м².

3. Розрахунок повітрообміну за вологовиділенням 

У повітря виробничих приміщень може надходити волога внаслідок виробничих процесів від технологічного обладнання та від працюючих людей (випаровування поту, видихання повітря). За гігієнічними нормами вологість не повинна перевищувати 75% в холодний період року, а в теплий – залежно від температури повітря (див. табл. 7).

Під час виділення у приміщенні надлишкової вологи кількість припливного повітря визначають за формулою:

L – об’єм повітря, необхідний для зниження відносної вологості до вимог ГОСТ 12.1.005-88 та ДСН 3.3.6.042-99, м³/год;

∑m – сумарна кількість надлишкової вологи в приміщенні, г/год, причому:

∑m = n ∙ W,

n – кількість працюючих; W – кількість вологи, яку виділяє організм людини протягом години, г/год (див. табл.);

r – густина повітря при температурі приміщення, кг/м³ (див. табл.);

d_вн, d_зовн – вміст вологи відповідно у внутрішньому та зовнішньому повітрі при заданій температурі (абсолютна вологість), у грамах на 1 кг сухого повітря г/кг, причому:

j_вн і j_зовн – відносна вологість відповідно внутрішнього та зовнішнього повітря, %;

р_нас (або d_макс) – максимальний вміст вологи у повітрі при заданій температурі, г/кг (див. табл.)

Визначення ефективності вентиляційної установки

Для визначення ефективності, для найбільшого із отриманих значень L розраховують кратність повітрообміну К=L/V, де V – об’єм приміщення, м³. Кратність повинна знаходитись в межах 1<K<10.

З повагою ІЦ "KURSOVIKS"!