Расчет потребного воздухообмена для удаления избыточного тепла

Потребный воздухообмен, L_Q м³/ч, для отвода избыточной теплоты рассчитывается по формуле:

где Q – избыточное количество теплоты, Дж/ч или кал/ч;

с – теплоемкость воздуха, Дж/(кг·°С) или кал/(г·°С);

r – плотность воздуха, кг/м³ (r = 1,29 кг/м³);

t_выт – температура вытяжного воздуха, удаляемого из помещения, °С;

t_прит – температура приточного воздуха, °С.

Температура вытяжного воздуха t_выт определяется по выражению:

где t_рз – температура воздуха в рабочей зоне, ⁰С;

Dt – температурный градиент по высоте, ⁰С/м (Dt=1 ⁰С/м);

Н – высота вытяжных отверстий над уровнем пола или рабочей площадки, м.

Среди полученных расчетных значений потребного воздухообмена для вредных веществ и удаления избыточного тепла выбирается наибольшее значение потребного воздухообмена.

Кратность воздухообмена – число, показывающее сколько раз в течение часа происходит полная замена воздуха в помещении, К, 1/ч. К рассчитывается по выражению:

где L_ф – фактический воздухообмен в помещении, м³/ч;

V – объем поме­щения, м³.

Кратность воздухообмена помещений обычно составляет от 1 до 10 (большие значения для помещений со значительными выделениями теплоты, вредных веществ или небольших по объему).

 

Расчетная часть

Обеспечение комфортных условий жизнедеятельности. Качество воздушной среды. Микроклимат помещений

Задача 2.1.1

Определить потребный воздухообмен L в помещении, если в результате технологического процесса выделяется моноксид углерода в количестве G₁ г/ч и избыточное тепло в количестве Q₁ ккал/ч. Температура приточного воздуха равна 18 ^оС, температура в рабочей зоне равна t₁. Высота вытяжных отверстий над уровнем рабочей площадки равна 3 м. В приточном воздухе моноксида углерода не содержится.

Примечания:

1) ПДК_СО=20 мг/м³;

2) плотность воздуха ρ_возд=1,29 кг/м³, удельная теплоемкость воздуха с_{уд возд.}= 0,24 кал/(г· ).

Исходные данные приведены в таблице 1.

Таблица 1. Данные для расчета потребного воздухообмена

№ вар.	G1	Q1	t1

 

Решение:

Определим потребный воздухообмен при выделении избыточного тепла:

 

Определим потребный воздухообмен при выделении вредных веществ:

Ответ: L_Q > L_ВВ =>

 

Задача 2.1.2

Оценить пригодность цеха (т.е. соответствие потребного и фактического воздухообмена: цех пригоден для работы, если рассчитанное значение фактического воздухообмена не меньше значения потребного воздухообмена) объемом V м³ для выполнения работ, в ходе которых выделяется G₂ г/ч моноксида углерода СО, G₃ г/ч этилена С₂Н₂, G₄ г/ч аммиака NH_3, G₅ г/ч диоксида серы SO₂, а также Q₂ кДж/ч избыточного тепла. Вентиляционная система обеспечивает полную замену воздуха в цехе 5 раз в течение часа. Температура приточного воздуха равна 22⁰C, температура в рабочей зоне равна t₂ ⁰C. Вытяжные отверстия находятся на высоте 5мот рабочей площадки.

Примечания:

1) ПДК_СО=20 мг/м³; ПДК_С2Н2 = 1 мг/м³; ПДК_NH3=20 мг/м³; ПДК_SО2=10 мг/м³;

2) плотность воздуха ρ_возд=1,29 кг/м³, удельная теплоемкость воздуха с_{уд возд.}= 1005,6 Дж/(кг· ).

3) аммиак и диоксид серы обладают эффектом суммации;

4) считать концентрацию каждой примеси в приточном воздухе равной 0,3ПДК.

Исходные данные приведены в таблице 2.

 

Таблица 2. Данные для расчета потребного воздухообмена

№ вар.	G2	G3	G4	G5	Q2	t2	V
			97,5

 

Решение:

 

Аммиак и диоксид серы обладают эффектом суммации, следовательно,

 

 

 

Вывод: цех не пригоден для выполнения работ, значение потребного воздухообмена больше значения фактического воздухообмена.