Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции

З А Д А Н И Е

 

Для практических занятий по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

на тему «Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции».

 

Цель практических занятий: ознакомление с методикой рас­чета потребного воздухообмена для проектирования общеобменной вентиляции в производственных помещениях.

Исходные материалы: методические указания и варианты прак­тического занятия (В. Н. Емец. Методические указания по проведению практического занятия по дисциплине "Безопасность жизнедеятельности" на тему "Расчет потребного воздухообмена при обще обменной вентиляции". - М.: МГАПИ, 2002)

Порядок выполнения:

- оформить титульный лист;

- ознакомиться с методикой расчета;

- выполнить расчет;

- сделать вывод;

- оформить выполненное задание в виде отчета (формат А4)

 

Титульный лист выполненного задания:

 

 

Московская Государственная Академия

Приборостроения и Информатики

 

Кафедра «Экология и безопасность жизнедеятельности»

 

 

Расчетно-пояснительная записка

 

«Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции»

 

 

ФИО студента Группа

Шифр студента Вариант №

Подпись студента Подпись преподавателя

 

Москва 2012

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

 

 

Кафедра "Экология и безопасность жизнедеятельности"

 

 

В. Н. Емец

 

Безопасность жизнедеятельности

 

Методические указания по проведению практического занятия

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

 

 

на тему: «Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции»

 

Методические указания рассмотрены и одобрены

на заседании кафедры «____» _____________ 20__ г., Протокол № ____.

 

 

Москва 2012

 

Практическое занятие

Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции

 

1. Методика расчета потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции.

 

При общеобменной вентиляции потребный воздухообмен опреде­ляется из условия удаления избытков тепла и разбавления вредных выделений чистым воздухом до допустимых концентраций [1, 2]. Пре­дельно-допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны устанавливаются ГОСТ 12.1.005-88 [3].

 

1.1. Расход воздуха, необходимый для отвода избыточного тепла, определяется по формуле:

, (1)

где L_I - расход приточного воздуха, необходимый для отвода избыточного тепла, м³/ч;

Q_ИЗБ - избыточное количество тепла, кДж/ч;

с - теплоемкость воздуха, Дж/(кг °С), с=1.2 кДж/(кг °С);

r - плотность воздуха, кг/м³;

t_УД - температура воздуха, удаляемого из помещения, принимается равной температуре воздуха в рабочей зоне, °С

t_ПР - температура приточного воздуха, °С.

 

Расчетное значение температуры приточного воздуха зависит от географического расположения предприятия. Для Москвы принимает­ся равной 22.3°С.

Температура воздуха в рабочей зоне принимается на 3…5°С выше расчетной температуры наружного воздуха.

Плотность воздуха, поступающего в помещение, определяется по формуле:

, (2)

Избыточное количество тепла, подлежащего удалению из произ­водственного помещения, определяется по тепловому балансу:

Q_ИЗБ = SQ_ПР - SQ_РАСХ , (3)

где SQ_ПР - тепло, поступающее в помещение от различных источников, кДЖ/ч;

SQ_РАСХ - тепло, расходуемое (теряемое) стенами здания и уходящее с нагретыми материалами, кДж/ч.

 

Основными источниками тепловыделения в производственных помещениях являются:

- горячие поверхности (печи, сушильные камеры, трубопроводы и др.);

- оборудование с приводом от электродвигателей;

- солнечная радиация;

- работающий в помещении персонал;

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

Тепло, расходуемое через стены, окна, световые фонари, неу­тепленные полы можно определить, используя методики, изложенные в СНиП 2.04.05-86 [I].

Вследствие того, что перепад температур воздуха внутри зда­ния и снаружи в теплый период года небольшой (3…5°), то при рас­чете воздухообмена по избытку тепловыделений потери тепла через конструкции зданий можно не учитывать. При этом некоторое увели­чение воздухообмена благоприятно повлияет на условия труда рабо­тающих в наиболее жаркие дни теплого периода года.

С учетом вышеизложенного формула (3) принимает следующий вид:

 

Q_ИЗБ = SQ_ПР , (4)

 

В настоящем расчетном задании избыточное количество тепла определяется только с учетом тепловыделений электрооборудования и работающего персонала:

 

SQ_ИЗБ = Q_Э.О. + Q_Р. , (5)

 

где Q_Э.О. – тепло, выделяемое при работе электродвигателей оборудования, кДж/ч;

Q_Р. - тепло, выделяемое работающим персоналом, кДЖ/ч.

Тепло, выделяемое электродвигателями оборудования, опреде­ляется из выражения:

Q_Э.О. = 3528×b×N, (6)

 

Где b - коэффициент, учитывающий загрузку оборудования, одновременность его работы, режим работы. Принимается равным 0.25...0.35;

N – Общая установочная мощность электродвигателей, кВт.

Тепло, выделяемое работающим персоналом, определяется из выражения:

 

Q_p = n×K_p (7)

 

Где n – количество работающих, чел;

K_p - тепло, выделяемое одним человеком, кДж/ч. Принимается равным:

- при легкой работе (K_p = 450 кДж/ч);

- при работе средней тяжести (K_p = 1000 кДж/ч);

- при тяжелой работе (K_p = 1500 кДж/ч).

 

1.2. Расход воздуха, необходимый для поддержания концентрации вредных веществ в заданных пределах, определяется по формуле:

 

L₂ = G / (q_уд - q_пр), (8)

 

Где L₂ – расход приточного воздуха, необходимый для поддержания концентрации вредных веществ в заданных пределах, м³/ч;

G - количество вредных веществ, мг/ч (Табл. 1);

q_уд - концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, мг/м³, которая не должна превышать предельно допустимую концентрацию (Табл. 1), т.е.

q_уд £ q_пдк (9)

q_пр - концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м³; принимается из условия:

q_уд £ 0.3 q_пдк (10)

 

1.3. Определение потребного воздухообмена.

Для определения потребного воздухообмена (L) необходимо сравнить величины L1 и L2, рассчитав по формулам ((1) и (8), и выбрать наибольшую из них.

1.4. Определение кратности воздухообмена производиться по формуле:

 

K = L / Vc, (11)

 

Где K – кратность воздухообмена, 1/ч;

L - потребный воздухообмен, м³/ч;

Vc - внутренний свободный объем помещения, м³;

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

Для цехов машино-, приборостроения кратность воздухообмена составляет 1…3, для литейных, кузнечно-прессовых, термических цехов, химических производств 3…10.

 

2. Список использованных источников

 

1. СпиП 2.04.05-86. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. /Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1967.

2. В.Ф.Семенов, З.Н.Емец. Охрана труда. Методические указания для студентов-дипломников, проектирующих цехи, участки, ГПС. Специальность 0501, 0636. - М.: МИЛ, 1969.

3. ГОСТ 12.1.005-86. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требо­вания к воздуху рабочей зоны.

 

В А Р И АН Т ЫЗ А Д А Н И Й

к практическим занятиям по теме "Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции" по дисциплине "Безопасность жизнедеятельности" Вариант задания для студентов определяется по последней цифре учебного шифра и начальной букве фамилии:

- для студентов с фамилиями, начинающимися с буквы А до Д - задания соответственно с №1 до №10;

- для студентов с фамилиями, начинающимися с буквы Е до К - задания соответственно с №11 до №20;

- для студентов с фамилиями, начинающимися с буквы Л до О - задания соответственно с №21 до №30;

- для студентов с фамилиями, начинающимися с буквы Л до Я - задания соответственно с №31 до №40;

Таблица

Данные вариантов

№№	Габариты помещения, м	Установочная мощность оборудования, кВт	Число работающих, чел.	Категория тяжести работы	Наименование вредного вещества	Количество вредного вещества G, мг/ч	ПДК вредного вещества, мг/м3
длина	ширина	высота
1.						Легкая	Ацетон
2.			Ср. тяжести
3.			тяжелая
4.			Легкая
5.			Ср. тяжести
6.			Тяжелая
7.			Легкая
8.			Ср. тяжести
9.			тяжелая
10.			Легкая
11.						Легкая	Древесная пыль
12.			Ср. тяжести
13.			тяжелая
14.			Легкая
15.			Ср. тяжести
16.			Тяжелая
17.			Легкая
18.			Ср. тяжести
19.			Тяжелая
20.			Легкая

 

Продолжение таблицы

21.						Легкая	Аэрозоль свинца		0,01
22.
23.
24.
25.
26.			Ср. тяжести
27.
28.
29.
30.
31.						Легкая	Чугунная пыль
32.			Ср. тяжести
33.			Тяжелая
34.			Легкая
35.			Ср. тяжести
36.			Тяжелая
37.			Легкая
38.			Ср. тяжести
39.			Тяжелая
40.			Легкая