Укрупненный расчет механической вентиляции

 

В процессе работы на участке технического обслуживания машин применяются легковоспламеняющиеся жидкости. На основе соответствующих санитарных, строительных (СНиП 23-05-95), противопожарных требований, правил устройства электроустановок (ПУЭ) устанавливаем класс пожароопасности: ПI - I. [прил. 2] Так как на ремонтно-монтажном участке легковоспламеняющиеся и горючие жидкости имеются в помещении в небольших количествах, принимаем класс взрывоопасности – В-Iб. [прил. 2] По степени поражения электрическим током принимаем категорию с повышенной опасностью [прил. 3], так как участок технического обслуживания машин характеризуется средней температурой воздуха. По условиям внутренней среды участок технического обслуживания машин характеризуется содержанием выхлопных газов, пыли в воздухе, паров нефтепродуктов.

На площади 200 м² выделяются пары: окиси углерода – ПДК = 20 мг/м³, 4-й класс опасности; окислов азота – ПДК = 5 мг/м³, 3-й класс опасности, бензапирен-ПДК_СС-0,00001мг/м^3, 1 класс опасности. По [табл. 31 прил. 1] для работ средней тяжести в производственных помещениях, характеризуемых избытками явной теплоты равна 23°С в тёплый период. А температура наружного воздуха в этот же период по [табл. 32 прил. 1] t_н = 21,6 °С. Скорость отсоса в открытых проёмах местной вытяжной вентиляции для травления серной и соляной кислотой: v = 0,6 м/с.

Принимаем для общеобменной системы вентиляции местную вытяжную.

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

для карбюраторных

для дизелей

 

где V_Ц - рабочий объем цилиндров двигателя, л; ρ₀ - объемная часть вредных веществ в отработавших газах; для карбюраторных двигателей - окиси углерода 2...6 %, для дизелей, окислов азота 0,007...0,009; бензапирен – 0,000005 t - время работы двигателя, мин;

 

для окиси углерода G_T3=(9+12*6,0)*5*60*10³/6= 4050000 мг/ч,

для окислов азота G_T3=(9+13,5*17,24)*0,008*60*10³/6= 19339,2 мг/ч,

для бензапирена G_T3=(9+13,5*17,24)*0,000005*60*10³/6= 12,087мг/ч,

 

Определяем 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;

g_пр - предельно допустимая концентрация вредных веществ, мг/м;

g_доп. - концентра­ция вредных веществ в приточном воздухе, мг/м³;

для окиси углерода

L=4050000/22-20=2025000

 

 

для окислов азота

 

L= 19339,2/10-5=3867,84

 

Определяем объем воздуха, удаляемого местной вытяж­ной вентиляцией (вытяжной зонд, вытяжная панель), м³/ч по формуле

 

 

где F - площадь рабочего проема местного отсоса, м²;

v_опт - оптимальная ско­рость отсоса выделяемых вредных веществ, м/с [табл. 25 прил. 1];

К₃ - коэффициент запаса, учитывающий износ оборудования; К₃ = 1,1...1,5.

L_мест=3600*0,06*2*1,4=605м³/ч

 

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

 

L_уд. = L + L_мест.,

L_уд. = 3867,84 + 605 = 4473 м³/ч.

 

Определяем общее количество приточного воздуха, м³/ч по формуле

 

L_пр. = L_уд. = 4473 м³/ч.

 

Определяем гидравлическую сеть отдельно для приточ­ной и вытяжной вентиляции на отдельном участке сопротивле­ние, Па по формуле

 

 

где р - плотность воздуха, кг/м³;

v - скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с;

λ - коэффициент сопротивления движению воздуха в участке воздуховода (для металлических труб λ = 0,02);

l - длина участка, м;

d - диаметр воздуховода, м,

d=0,055м

 

L - производительность вентиляции, м³/ч;

ε_м - коэффициент местных потерь напора.

 

Н_у=1,2*14² /2*(0,02*1/0,055+0,5+0,3+0,5+0,5+3)=609,35Па

 

По необходимой производительности и полному рас­четному давлению выбираем вентиляторы для общеобменной и местной систем вентиляции. Устанавливаем тип, номер и техничес­кие характеристики вентиляторов, а также их исполнения: принимаем центробежный вентилятор N4,5, η_в = 0,60, А = 4000.

Частота вращения вентилятора, мин^-1 по формуле

 

 

Определяем мощность электродвигателей для местной вытяжной вентиляции, кВт по формуле

 

 

где L - требуемая производительность вентилятора;

Н - давление, созда­ваемое вентилятором;

η_в - КПД вентилятора;

η_п - КПД передачи (колесо вентилятора на валу электродвигателя – η_д = 1,0, соединительная муфта – η_м = 0,98, клиноременная передача – η_пр = 0,95, плоско­ременная передача η_пл. = 0,90).

η_п = 1,0 · 0,98 · 0,95 · 0,9 = 0,84.

 

Р=4473*609,35/3,6*10⁶*0,60*0,84=1,50кВт

 

Определяем установ­ленную мощность и тип электродвигателей для местной
вентиляции, кВт по формуле

Р_уст. = Р · К,

 

где К - коэффициент запаса мощности [табл. 28 прил. 1];

 

Р_уст. = 1,50 · 1,2 = 2кВт.

 

Определяем площадь открываемых фрамуг по формуле

 

 

где L - требуемый объем подачи воздуха;

v_pc. - расчетная скорость в проеме фрамуги;

 

F_фр.=4473/1*3600=1,24м².