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/ч 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; ηВ — КПД 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.
|