Здавалка
Главная | Обратная связь

Практическая работа

«Расчет вентиляции»

Для проектирования и расчета вентиляции производственных помещений необходимы следующие данные: наименование цеха и его размеры, количество рабочих мест и их назначение, чис­ленность работающих, характер и категория работ по их тяжести, перечень и размещение оборудования, машин, время работы, места выделения загрязнений (газов, паров, пыли, аэрозолей), характеристика теплоизлучения нагретых тел, значения предель­но допустимых концентраций вредных веществ (по СН 245—71), характеристика веществ по пожаро- и взрывоопасности.

Располагая указанными данными, приступают к проектирова­нию вентиляции, которая может быть естественной или механи­ческой.

Механическая вентиляция по принципу действия может быть приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.

Приточную вентиляцию применяют в производственных по­мещениях со значительными тепловыделениями при малой кон­центрации вредных веществ или для усиления воздушного под­пора в помещениях с локальным выделением вредных веществ при наличии систем местной вытяжной вентиляции с целью предотвращения распространения этих веществ по всему объему помещения.

Вытяжную вентиляцию применяют для активного удаления воздуха, равномерно загрязненного по всему объему помещения, при малых концентрациях вредных веществ и небольшой крат­ности воздухообмена.

Приточно-вытяжную вентиляцию применяют в помещениях со значительным выделением вредных веществ, в которых необ­ходимо обеспечить особо надежный воздухообмен с повышенной кратностью.

В тех случаях, когда возможно внезапное поступление в воз­дух рабочей зоны опасных токсических и взрывоопасных ве­ществ, требуется спроектировать аварийную вентиляцию.

При отсутствии в ведомственных документах указаний о воз­духообмене аварийной вентиляции следует предусматривать, чтобы она с совместно действующей вентиляцией другого назна­чения (чаще всего рабочей) обеспечивала при необходимости воздухообмен не менее 8 раз в час по внутреннему объему поме­щения.

Аварийная вентиляция должна быть, как правило, вытяжной и удалять воздух наружу. Выпускные устройства аварийной вен­тиляции не следует располагать в местах постоянного пребывания людей и размещения воздухозаборных устройств систем вен­тиляции и кондиционирования.

Естественная вентиляция может осуществляться посредством аэрации или устройства вытяжных каналов и шахт.

Аэрацию нужно применять для вентиляции производственных помещений большого объема, в которых устройство и примене­ние механической вентиляции в целом для всего помещения потребуют больших капитальных вложений и эксплуатационных затрат.

Естественная вентиляция путем устройства специальных вы­тяжных каналов или шахт рекомендуется для помещений не­больших объемов при кратности воздухообмена не более 3. Для повышения эффективности работы такой вентиляции при­меняют дефлекторы, которые монтируют на верхнем конце наружной части вытяжных вентиляционных каналов. Такую систему вентиляции следует применять в помещениях, где име­ются выделения вредных веществ в незначительных количествах (хранилища, помещения для хранения минеральных удобрений, помещения кормоцехов, нефтехранилища, животноводческие помещения).

Выброс воздуха в атмосферу под действием теплового и вет­рового напоров следует предусматривать через открывающиеся проемы окон и фонарей, дефлекторы или шахты, обеспечиваю­щие устойчивую вытяжку независимо от направления и силы ветра, исключая случаи, для которых технико-экономическими расчетами обосновано применение вытяжки воздуха системами с механическим побуждением.

Шахты и дефлекторы при необходимости надлежит проекти­ровать с регулирующими клапанами, имеющими привод, обеспе­чивающий управление из рабочей зоны.

Управление фрамугами должно быть механизировано и легко осуществляться изнутри и снаружи помещений.

При проектировании вытяжной механической вентиляции следует учитывать плотность удаляемых паров и газов. Причем, если она меньше плотности воздуха, воздухоприемники распола­гают в верхней части помещений, а если больше — в их нижней части.

Приточная механическая вентиляция чаще всего предназнача­ется для компенсации расхода воздуха по общеобменной вытяж­ной и местной вытяжной системам.

Местную вытяжную вентиляцию устраивают в местах значи­тельного выделения газов, паров, пылей, аэрозолей. Такой вен­тиляцией предотвращается попадание опасных и вредных ве­ществ в воздух производственных помещений.

Местную вытяжную вентиляцию следует применять на га­зоэлектросварочных постах, металлорежущих и заточных стан­ках, в кузнечных цехах, гальванических установках, загрязненных отделениях, аккумуляторных цехах, на постах технического обслуживания, в помещениях у мест пуска автомобилей и трак­торов.

Количество воздуха, которое необходимо подавать в помеще­ние с требуемыми параметрами воздушной среды в рабочей или обслуживаемой зоне, следует рассчитывать на основании количе­ства теплоты, влаги и вредных веществ, поступающих в помеще­ния, с учетом неравномерности их распределения по площади помещений, принимая во внимание удаление воздуха из рабочей или обслуживаемой зоны местными отсосами от оборудования и общеобменной вентиляцией. Расчет следует проводить по соот­ветствующим формулам. Расчет необходимого воздухообмена для производственных помещений по табличным значениям коэф­фициента кратности не допускается.

При затруднениях в определении количества выделяющихся вредных веществ расчет воздухообмена нужно проводить соглас­но п. 5.9 СН 245—71, в котором указано: «В производственных помещениях с объемом на одного работающего менее 20 м3 сле­дует проектировать подачу наружного воздуха в количестве не менее 30 м3/ч на каждого работающего, более 20 м3 - не менее 20 м3/ч на каждого работающего».

Если в воздух рабочей зоны выделяется несколько вредных веществ однонаправленного действия, общеобменную вентиля­цию следует рассчитывать путем суммирования объемов воздуха, необходимых для разбавления каждого вещества в отдельности.

Вредные вещества однонаправленного или однородного дей­ствия влияют на одни и те же системы в организме, и при замене компонентов смеси одного другим токсичность смеси не изменяется. Однонаправленностью действия обладают, напри­мер, смеси углеводородов; сильные минеральные кислоты (сер­ная, соляная, азотная); аммиак и окиси азота; угарный газ и цементная пыль. В этом случае расчет допустимого содержания вредных веществ проводят по формуле

где С1, С2, …, Сi - концентрации вредных веществ в воздухе помещения, мг/м3;

gПДК1, gПДК2, …, gПДКi - предельно допустимые концентрации вредных веществ, мг/м3

Решение:

Определяем количество выделяемых загрязнений GTi, мг/ч при работе двигателя в тече­ние 1 ч по формуле

для дизелей

где GГi, — количество вредных веществ (окиси углерода, окислов азота, альдеги­дов), выделяющихся при работе двигателя, мг/ч; VЦ — рабочий объем цилиндров двигателя, л; ρ0— объемная часть вредных веществ в отработавших газах; для карбюраторных двигателей — окиси углерода 2...6 %, для дизелей — окиси угле­рода 0,05...0,07 %, окислов азота 0,007...0,009, альдегидов 0,02...0,05 %; t - время работы двигателя, мин.

 

для окиси углерода GT3=(160+13,5*17,24)*(0,06*60/6)*103= 235644 мг/ч,

для окислов азота GT3=(160+13,5*17,24)*(0,008*60/6)*103= 31419,2 мг/ч,

для альдегидов GT3=(160+13,5*17,24)*(0,04*60/6)*103= 157096 мг/ч,

 

Определим объем воздуха, который необходимо подать в помещение с целью уменьшения количества вредных веществ до ПДК, устранения избыточной теплоты, а также объем, кото­рый необходимо удалить за 1 ч, м3/ч:

для разбавления концентрации вредных веществ (пыли, газа, пара, аэрозоля) до ПДК по формуле


где G — количество вредных веществ выделяемых в помещении, мг/ч;

gПР — предельно допустимая концентрация вредных веществ, мг/м ;

gдоп — концентра­ция вредных веществ в приточном воздухе, мг/м3;

 

для окиси углерода: L=235644/22-20=117822

для окислов азота: L= 31419,2/10-5=6283,8

 

Определяем суммарную площадь сечения вентиляционных каналов, м2

где L — требуемый воздухообмен, м3/ч; К— коэффициент, учитывающий сопро­тивление движению воздуха в каналах (обычно К = 0,5); h — высота вытяжных каналов, м; ρн — плотность наружного воздуха, кг/м ; ρв — плотность внутренне­го воздуха, кг/м .

Плотность воздуха, кг/м ,

где t — температура воздуха, при которой определяется плотность,(tв=+200С, tн=-170С);

ρв=353/(273+20)=1,2 кг/м3,

ρн=353/(273+(-28))=1,38 кг/м3,

=0,08м2.

Рассчитаем объем воздуха, удаляемого местной вытяж­ной вентиляцией (вытяжной зонд, вытяжная панель), м3

Определяем общее количество воздуха, удаляемого об­щеобменной вентиляцией и местными отсосами, м3/ч,

где F— площадь рабочего проема местного отсоса, м2; νОПТ — оптимальная ско­рость отсоса выделяемых вредных веществ, м/с (табл. 25 приложения 1); К3 — коэффициент запаса, учитывающий износ оборудования; К3 = 1,1...1,5.

Lмест=3600*0,08*0,6*1,5=259,2

Общее количество воздуха, удаляемого об­щеобменной вентиляцией и местными отсосами, м3/ч,

Lуд=117822 +259,2=118081,2 м3/ч.

Определим общее количество приточного воздуха, м3/ч,

=118081,2 м3/ч.

Рассчитываем гидравлическую сеть отдельно для приточ­ной и вытяжной вентиляции. На отдельном участке сопротивле­ние, Па:

где р — плотность воздуха, кг/м3; ν —скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с,

λ- коэффициент сопротивления движению воздуха в участке воздуховода (для металлических труб λ = 0,02); l — длина участка; d — диаметр воздуховода, м, ; L - производительность вентиляции, м3/ч; - коэффициент местных потерь напора.

d=0,2

Hy= = 576,24Па.

По необходимой производительности и полному рас­четному давлению выбраем вентиляторы для приточной вентиляции. Установим тип, номер и техничес­кие характеристики вентилятора, а также их исполнения: принимаем центробежный вентилятор N=4,5, ηВ=0,60, А=4000.

Частота вращения вентилятора, мин-1,

Nв=4000/4,5=890мин-1.

Находим мощность электродвигателя для приточной вентиляции, кВт,

где L — требуемая производительность вентилятора; Н—давление, созда­ваемое вентилятором; ηВКПД вентилятора; ηП — КПД передачи (колесо вентилятора на валу электродвигателя — ηд = 1,0, соединительная муфта — ηм= 0,98, клиноре-менная передача — ηпр = 0,95, плоско­ременная передача — ηпл.= 0,90).

Ηп=1,0*0,98*0,95*0,9=0,84

 

P= =37,41 кВт.

Определим установ­ленную мощность и тип электродвигателей для местной вентиляции, кВт

,

где К—коэффициент запаса мощности (табл. 28 приложения 1);

Руст=37,41*1,1=41,2 кВт.

Определяем площадь открываемых фрамуг

где -требуемый объем подачи воздуха, м /ч; νpc — расчетная скорость в проеме фрамуги (vpc = 1,0 м/с)

Fфр= =32,7 м2.





©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.