Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции

    Вентиляция – организованный и регулированный воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха, загрязненного вредными примесями (газами, парами, пылью), и подачу в него свежего воздуха.

    По способу подачи в помещение свежего воздуха и удалению загрязненного системы вентиляции подразделяют на естественную, механическую и смешанную. По назначению вентиляции может быть общеобменной и местной.

    При общеобменной вентиляции потребный воздухообмен определяют из условия удаления избыточной теплоты и разбавления вредных выделений свежим воздухом до допустимых концентраций. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны устанавливают по ГОСТ 12.1.005 – 88.

 

Расчет:

    Расход приточного воздуха, м³/ч, необходимый для отвода избыточной теплоты, определяют по зависимости

                                

где  - избыточное количество теплоты, кДж/ч;

  с – теплоемкость воздуха, Дж/(кг К);

с = 1,2 кДж/(кг К);

  ρ – плотность воздуха, кг/м³;

  t _уд – температура воздуха, удаляемого из помещения, принимается равной температуре воздуха в рабочей зоне, ºС;

  t _пр – температура приточного воздуха, ºС.

    Расчетное значение температуры приточного воздуха зависит от географического расположения предприятия; для г. Ижевска ее принимают равной 22,3 ºС.

    Температуру воздуха в рабочей зоне принимают на 3…5ºС выше расчетной температуры наружного воздуха.

    Плотность воздуха, кг/м³, поступающего в помещение,

                                

    Избыточное количество теплоты, подлежащей удалению из производственного помещения, определяют по тепловому балансу:

                                

где  - теплота, поступающая в помещение от различных источников, кДж/ч;

 - теплота, расходуемая стенами здания и уходящая с нагретыми материалами, кДж/ч.

    К основным источникам тепловыделений в производственных помещениях относятся:

§ горячие поверхности оборудования;

§ оборудование с приводом от электродвигателя;

§ солнечная радиация;

§ персонал, работающий в помещении;

§ различные остывающие массы (металл, вода и др.).

Поскольку перепад температур воздуха внутри и снаружи здания в теплый период года незначительный (3…5ºС), то при расчете воздухообмена по избытку тепловыделений потери теплоты через конструкции зданий можно не учитывать. С учетом этого формула принимает следующий вид:

                      

    Избыточное количество теплоты будем определять только с учетом тепловыделений электрооборудования и работающего персонала:

                                

где  - теплота, выделяемая при работе электродвигателей оборудования, кДж/ч;

   - теплота, выделяемая работающим персоналом, кДж/ч.

    Теплота, выделяемая электродвигателями оборудования,

                                

где β – коэффициент, учитывающий загрузку оборудования, одновременность его работы, режим работы; β=0,25…0,35;

  N – общая установочная мощность электродвигателей, кВт.

                                

    Теплота, выделяемая работающим персоналом,

                                

где n – число работающих, чел.;

  К_р – теплота, выделяемая одним человеком, кДж/ч (принимается равной при легкой работе 300 кДж/ч; при средней тяжести 400 кДж/ч; при тяжелой работе 500 кДж/ч).

                                

                                

                                

 

    Расход приточного воздуха, м³/ч, необходимый для поддержания концентрации вредных веществ в заданных пределах,

                                

где G – количество выделяемых вредных веществ, мг/м³, определяется проектной документацией на объект;

   q _уд – концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, мг/м³,

                            q _уд ≤ q _ПДК;

   q _пр – концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м³.

                                 q _пр ≤ 0,25 q _ПДК,

q _ПДК =50 мг/м³

q _пр = 12,5 мг/м³

q _уд = 50 мг/м³

                                                         

                                                         

 

    Для определения потребного воздухообмена L необходимо сравнить величины L ₁ и L ₂, рассчитанные по формулам, и выбрать наибольшую из них.

    Кратность воздухообмена, 1/ч,

                                 ,

где L – потребный воздухообмен, м³/ч; V_с – внутренний свободный объем помещения, м³.

 V_c = 144 м³

                                       

Кратность воздухообмена составляет 13 ≥ 10, что соответствует требованиям нормативных документов.