Упражнение по БЖД № 3

Упражнение по БЖД № 3

Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиля­ции производят, исходя из условий производства и наличия избыточ­ной теплоты, влаги и вредных веществ. Для качественной оценки эф­фективности воздухообмена применяют понятие кратности воздухо­обмена kв — отношение количества воздуха, поступающего в поме­щение в единицу времени L (м3/ч), к объему вентилируемого помещения Vn (м3). При правильно организованной вентиляции кратность воздухообмена должна быть значительно больше единицы.

При нормальном микроклимате и отсутствии вредных выделений количество воздуха при общеобменной вентиляции принимают в за­висимости от объема помещения, приходящегося на одного работаю­щего. Отсутствие вредных выделений — это такое их количество в технологическом оборудовании, при одновременном выделении ко­торых в воздухе помещения концентрация вредных веществ не пре­высит предельно допустимую (ПДК). В производственных помещениях с объемом воздуха на каждого работающего Vп1 < 20 м3 расход воздуха на одного работающего L1 должен быть не менее 30 м3/ч. В помеще­нии с Vп1 = 20...40 м3 L1≥ 20 м3/ч. В помещениях с Vп1 > 40 м3 и при на­личии естественной вентиляции воздухообмен не рассчитывают. В случае отсутствия естественной вентиляции (герметичные каби­ны) расход воздуха на одного работающего должен составлять не менее 60 м/ч. Необходимый воздухообмен для всего производствен­ного помещения в целом

L = nL1

где п — число работающих в данном помещении.

При определении потребного воздухообмена для борьбы с теплоизбытками составляют баланс явной теплоты помещения. При отсут­ствии в производственном помещении местных отсосов уравнение теплового баланса принимает вид:

Δ Qизб + Gпрсрtпр+ GвСрtух = 0

где Qизб — избытки явной теплоты всего помещения, кВт;

Gпрсрt и GвСрtух — теплосодержание приточного и удаляемого воздуха, кВт; ср — удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг • °С); tпр и tух - темпе­ратура приточного и уходящего воздуха, °С.

В летнее время вся теплота, которая поступает в помещение, явля­ется суммой теплоизбытков. В холодный период года часть тепловы­делений в помещении расходуется на компенсацию теплопотерь

Δ Qизб = ∑Qт - ∑Qпот

Где ∑Qт – тепловыделения в помещении, кВт, ∑Qпот - потери теплоты через наружные ограждения, кВт

Температура наружного воздуха в теплый период года принимает­ся равной средней температуре самого жаркого месяца в 13 ч. Расчет­ные температуры для теплого и холодного периодов года приведены в СНиП 2.04.05—91, Температура удаляемого из помещения воздуха

tух = tрз + а(Н-2)

где tрз — температура воздуха в рабочей зоне, °С; а — градиент темпе­ратуры по высоте помещения, °С/м; для помещений с qя < 23 Вт/м3 можно принять а = 0,5°С/м. Для «горячих» цехов с qя≥ 23 Вт/м3 — а = 0,7..1,5°С/м;Н— расстояние от пола до центра вытяжных отвер­стий, м.

Исходя из баланса явной теплоты помещения определяют необ­ходимый воздухообмен (L, м3/ч) для ассимиляции теплоизбытков:

L = Δ Qизб/срρпр(tух - tпр)

где ρпр — плотность приточного воздуха, кг/м3.

При определении необходимого воздухообмена для борьбы с вредными парами и газами составляют уравнение Материального ба­ланса вредных выделений в помещении за время dτ (с):

Gвр dτ + LпрСпр dτ – LвСв dτ = Vп dС

где Gврdτ — количество вредных выделений в помещении, обуслов­ленных работой технологического оборудования, мг; Lпрспр dτ — ко­личество вредных выделений, поступающих в помещение вместе с приточным воздухом, мг; Lвсвdτ — количество вредных выделений, удаляемых из помещения вместе с уходящим воздухом, мг; Vп dС — количество вредных паров или газов, накопившихся в помещении за время dτ; Спр и Св — концентрация вредных веществ в приточном удаляемом воздухе, мг/м3.

При равенстве количества приточного (Lпр) и удаляемого (Lв) сис­темой вентиляции воздуха и отсутствия в производственном помеще­нии местных отстоев, равномерном распределении по помещению и, принимая, что концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны остается постоянной в течение рабочей смены и равной пре­дельно допустимой, т. е, dC/dt = 0, и Св = Спдк, определим потребный воздухообмен для ассимиляции вредных выделений:

L = Gвр/( Спдк - Спр)

Концентрация вредных веществ в приточном воздухе должна быть по возможности минимальной и не превышать 30% ПДК.

Необходимый воздухообмен для удаления избыточной влаги на­ходят, исходя из материального баланса по влаге и при отсутствии в производственном помещении местных отсосов определяют по фор­муле

L = Gвп/ ρпр(dух - dпр)

Gвп — количество водяного пара, выделяющегося в помещение, г/ч; ρпр — плотность воздуха, поступающего в помещение, кг/м3, dух — допустимое содержание водяного пара в воздухе помещения при нормативной температуре и относительной влажности воздуха, г/кг; dпр - влагосодержание приточного воздуха, г/кг.

При одновременном выделении в рабочую зону вредных веществ, не обладающих однонаправленным действием на организм человека, например, теплоты и влаги, необходимый воздухообмен принимают по наибольшей количеству воздуха, полученному в расчетах для ка­ждого вида производственных выделений.

При одновременном выделении в воздух рабочей зоны несколь­ких вредных веществ однонаправленного действия (серный и серни­стый ангидрид; оксиды азота совместно с оксидом углерода и др) расчет общеобменной вентиляции надлежит произво­дить путем суммирования объемов воздуха, необходимых для разбав­ления каждого вещества в отдельности до его условных предельно до­пустимых концентраций [Сi], учитывающих загрязнения воздуха дру­гими веществами. Эти концентрации меньше нормативных Спдк и определяются из уравнения

∑[Сi]/ Сп≤1

, , и др. Безопасность жизнедеятельности. М.: Высшая школа. 2004 г. 606 с.

. Влага в помещениях выделяется периодически из различных источников, но главным из них является сам человек ( дыхательная поверхность легких человека составляет от 40 до 120 м. кв., а частота дыхания около 16 в минуту ; площадь кожи взрослого человека составляет около 1,5 - 2 м. кв.). В результате его дыхания и потовыделения влажность воздуха существенно повышается.

Источник влагообразования	Кол-во влаги, грамм/ час
Человек в состоянии покоя	40
Человек, занятый хозяйством	90
Цветок в горшке	10
Готовка, уборка, мытье	1000
Стиральная машина	300
Душ / Ванная	2600
Свободная водная поверхность	200

. КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛА, Вт, ВЛАГИ, г/ч, И ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА, л/ч, ВЫДЕЛЯЕМЫХ ЧЕЛОВЕКОМ

Параметры	Значения параметров при температуре воздуха в помещении, °С
	15	20	25	30	35
Состояние покоя
Тепло:
явное	116	87	58	40	16
полное	145	116	93	93	93
Влага	40	40	50	75	115
Двуокись углерода	23	23	23	23	23
Легкая работа
Тепло:
явное	122	99	64	40	8
полное	157	151	145	145	145
Влага	55	75	115	150	200
Двуокись углерода	25	25	25	25	25
Работа средней тяжести
Тепло:
явное	133	104	70	40	8
полное	208	203	197	197	197
Влага	110	140	185	230	280
Двуокись углерода	35	35	35	35	35
Тяжелая работа
Тепло:
явное	162	128	93	52	16
полное	290	290	290	290	290
Влага	№5	240	295	355	415
Двуокись углерода	45	45	45	45	45

Теплопоступления от людей. Тепловыделения человека складываются из отдачи явного и скрытого тепла и зависят в основном от тяжести выполняемой им работы, температуры и скорости движения окружающего воздуха, а также теплозащитных свойств одежды. Отдачу человеком явного тепла Qч·я, Вт, можно рассчитать по формуле

__

Qч·я = bи bод (2,5 + 10,3 Öuв ) (35 – tв) (2.7)

где bи – коэффициент интенсивности работы, равный: 1 — для легкой работы, 1,07—для работы средней тяжести и 1,15—для работы тяжелой; bод – коэф­фициент, учитывающий теплозащитные свойства одежды и принимаемый: 1—для легкой одежды, 0,65 — для обычной одежды и 0,4 — для утепленной одежды; uВ — скорость воздуха в помещении, м/с; tВ — температура воздуха помещения, °С.

Однако для расчетов обычно пользуются табличными дан­ными. В табл. 2.2 приведены тепловыделения от взрослого мужчины. Принято считать, что женщина выделяет 85%, а ребенок—75% тепловыделений мужчины.

Пример 2.5. Требуется определить полные тепловыделения от людей в зри­тельном зале с числом посадочных мест 600 при температуре внутреннего воздуха 23°С.

Решение. По табл. 2.2 путем интерполирования определяем, что в состоянии покоя 1 чел. при температуре 23°С выделяет 102 Вт тепла. Следователь­но, тепловыделения от 600 чел. составляют 61,2 кВт.

(, ,

Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий)