Расчёт выделения вредных веществ и влаги.
Влаговыделения.
Количество влаги, выделяемой работающими:
W = , где
n - число людей в помещении;
w - влаговыделения от одного человека.
Согласно исходным данным (работа физическая лёгкая) из табл. 1 стр. 4 [2] имеем w (20оС) = 104 г/ч Þ
W = 10 . 104 = 1040 г/ч.
Газовыделения.
Необходимо учесть газовыделения при технологической операции “пайка”, а также выделение СО2 персоналом.
Табл. 5 стр.7 [2] Þ 50 г/ч . 10 = 500 г/ч.
Табл. 4.6 стр.151 [3]:
Наименование технол. операции | Марка припоя | Выделяю-щееся вредное вещество | Единица измерения | Коли- чество |
Пайка единичных мелких изделий электропаяльни- ками ручного ти- па, мощностью 20 - 60 Вт. | ПОС-30 | свинец | г/с на 1 пост | 7,5 . 10-6 |
Þ 7,5 . 10-6. 3600 . 10 = 0,27 г/ч.
Расчёт выделений тепла.
Тепловыделения от людей.
В расчётах используется явное тепло, т.е. тепло, воздейст- вующее на изменение темпетатуры воздуха в помещении. Счита- ется, что женщина выделяет 85 % тепловыделений взрослого мужчины.
Табл. 1 стр.4 [2] Þ 93,2 Вт (20оС) . 10 = 932 Вт.
Тепловыделения от солнечной радиации.
Для остеклённых поверхностей:
Qост. = F ост.. q ост.. А ост., Вт,
где F ост. - площадь поверхности остекления, м2;
q ост. - тепловыделения от солнечной радиации, Вт/м2, через 1м2 поверхности остекления (с учётом ориентации по сторонам света);
А ост. - коэффициент учёта характера остекления.
Табл. 6 стр.8 [2]: окна с двойным остеклением с метал- лическими переплётами, ориентация остекления на восток при географической широте 55о Þ q ост. = 200 Вт/м.
Табл. 8 стр.9 [2]: двойное остекление в одной раме Þ A ост. = 1,15.
Qост. = 12 . 200 . 1,15 = 2760 Вт.
Тепловыделения от источников искусственного освещения.
Qосв. = N осв.. h, Вт, где
N осв. - мощность источников освещения, Вт;
h - коэффициент теплопотерь (0,9 - для ламп накали-вания, 0,55 - для люминесцентных ламп).
Qосв. = 600 . 0,55 + 1000 . 0,9 = 1230 Вт.
Тепловыделения от оборудования.
Электропаяльники ручного типа мощностью 40 Вт Þ
Qоб. = 10 . 40 = 400 Вт.
Определение потребного воздухообмена.
Необходимый расход воздуха определяется вредными факторами, вызывающими отклонение параметров воздушной среды в рабочей зоне от нормируемых (поступление вредных веществ, влаги, избытков теплоты).
Потребный воздухообмен при поступлении вредных веществ в воздух рабочей зоны.
Количество воздуха, необходимое для разбавления концент-
раций вредных веществ до допустимых:
G = , м3/ч, где
В - количество вредных веществ, выделяемых в помещение
за 1 час, г/ч;
q1, q2 - концентрации вредных веществ в приточном и удаляе-
мом воздухе, г/м3, q2 принимается равной ПДК для
рассматриваемого вещества (свинец и его неорганичес-
кие соединения - 0,1.10-4 г/м3, класс опасности - I).
G = = 27000 м3/ч;
Gобщ. = G . 10 = 270000 м3/ч.
Выбор и конфигурация систем вентиляции.
Выбор систем вентиляции.
Поскольку полученное значение количества воздуха потре- бует огромных затрат электроэнергии и материальных средств, целесообразно применить систему местных отсосов, что значительно снизит воздухообмен.
При удалении вредностей непосредственно у места их выделения достигается наибольший эффект действия вентиляции, т.к. при этом не происходит загрязнения больших объёмов воздуха и можно удалить малыми объёмами воздуха выделяемые вредности. При наличии местных отсосов объём приточного воздуха принимается равным объёму вытяжки (минус 5% для исключения возможности перетекания загрязнённого воздуха в соседние помещения).
Таким образом, т. к. в помещении выделяются вредные вещества I класса опасности, то расчёт воздухообмена проводят по ним. Поэтому в качестке приточной системы будем испо- льзовать общеобменную вентиляцию, а в качестве вытяжной - местную.
Определение конфигурации вентиляционной сети.
1 0,8 0,5
0,5
1 1,5
Расчёт местной вентиляции (вытыжной).
Воздухообмен при поступлении вредных веществ в воздух рабочей зоны.
Угол несоосности j между осями факела вредностей и отсоса принят величиной 20о из конструктивных соображений. Расход воздуха для отсоса, удаляющего теплоту и газы, пропорционален характерному расходу воздуха в конвективном потоке, поднимающемся над источником:
Lотс. = L0 . КП . КВ . КТ, где
L0 - характерный расход, м3/ч;
КП - безразмерный множитель, учитывающий влияние гео-
метрических и режимных параметров, характеризую-
щих систему “источник - отсос”;
КВ - коэффициент, учитывающий скорость движения возду-
ха в помещении;
КТ - коэффициент, учитывающий токсичность вредных вы-
бросов.
L0 = , где
Q - конвективная теплоотдача источника (40 Вт);
s - параметр, имеющий размерность длины, м;
d - эквивалентный диаметр источника (0,003 м).
s = , где
х0 - расстояние в плане от центра источника до центра
отсоса (0,2 м);
у0 - расстояние по высоте от центра источника до центра
отсоса (0,4 м);
s = = 0,52 м.
L0 = = 360 м3/ч.
КП = (0,15 + 0,043j).[1 - 0,25.(1 - 0,32.j).Д2], где
j - в радианах: 200 = 0,35 рад;
Д = , где
Дэкв. - эквивалентный диаметр отсоса (0,15 м).
Д = = 1,2.
КП = (0,15 + 0,043.0,35).[1 - 0,25.(1 - 0,32.0,35).1,22] = 0,11.
КВ = , где
vB - подвижность воздуха в помещении (табл. 5 стр. 73
СН 245-71 Þ 0,2 м/с).
КВ = = 1,03. Коэффициент КТ определяется в зависимости от параметра С:
С = , где
М - расход вредного вещества (7,5 . 10-3 мг/с);
Lотс.1 - расход воздуха отсосом при КТ = 1;
ПДК - предельно-допустимая концентрация вредного вещес-
тва в воздухе рабочей зоны (0,01 мг/м3);
qпр. - концентрация вредного вещества в приточном возду-
хе, мг/м3.
Lотс.1 = L0 . КП . КВ = 360 . 0,11 . 1,03 = 40,8 м3/ч.
С= =66,2 Þ по рис. 8.2 стр. 171 [4] Þ КТ = 1,5.
Lотс. = 40,8 . 1,5 = 61,2 » 65 м3/ч.
Lсист. = 65 . 10 = 650 м3/ч.
Аэродинамический расчёт вентиляционной сети.
Расчёт проводим согласно методике, изложенной в Главе 22[5].
Из экономичеиких соображений задаёмся скоростями дви- жения воздуха на различных участках вентиляционной сети известной длины l, м (см. схему). По табл. 22.15 стр. 207 [5] определяем следующие параметры участков сети:
R - потери давления на трение на участке сети, Па/м; Z - потери давления на местные сопротивления на участке, Па;
Z = Рдин. . åx, где
åx - сумма коэффициентов местных сопротивлений на уч-ке, Па;
Рдин. - динамическое давление воздуха, Па.
Общие потери давления в сети воздуховодов для стандарт- ного воздуха (t = 20 оС и r = 1,2 кг/м3 ):
РС = å(R.l+Z) = åРCi, Па.
Результаты заносим в таблицу:
N | G, м3/ч | V, м/с | l, м | d, мм | Рдин., Па | R, Па/м | R.l, Па | åx | Z,Па | РCi, Па |
3,5 | 7,3 | 2,4 | 7,2 | 0,6 | 4,38 | 11,58 | ||||
4,5 | 2,2 | 12,1 | 2,92 | 6,42 | 0,15 | 1,82 | 8,24 | |||
5,5 | 2,2 | 18,2 | 3,14 | 6,91 | 18,2 | 25,11 | ||||
6,5 | 2,2 | 26,4 | 3,66 | 8,05 | 26,4 | 34,45 | ||||
6,5 | 2,2 | 26,4 | 3,13 | 6,89 | 26,4 | 33,29 | ||||
6,5 | 6,2 | 26,4 | 2,73 | 16,93 | 2,9 | 76,56 | 93,49 |
По данным таблицы подсчитываем суммарные потери давления по расчётному направлению вентиляционной сети:
РС = 206,16 Па.
Требуемое давление вентилятора с учётом запаса на непредвиденное сопротивление в сети в размере 10 %:
Pтр = 1,1 . PС = 1,1 . 206,16 = 226,78 Па.
В вентиляционных установках применяют вентиляторы низкого давления (до 1 кПа) и среднего давления (от 1 до 3 кПа). В сетях с малым сопротивлением (до 500 Па) применяют осевые вентиляторы. Вентиляторы подбирают по аэродинамическим харак- теристикам, т.е. в зависимости между полным давлением (Pтр, Па), создаваемым вентилятором, и производительностью (Gтр, м3/ч).С учётом возможных дополнительных потерь или подсоса воздуха в воздуховодах потребная производительность вентилятора увеличива- ется на 10 %:
Lтр.= 1,1 . Lсист.= 1,1 . 650 = 715 м3/ч.
По справочным данным (рис. 1.2 стр. 248 [5]) определяем, что необходимый комплект - Е.2,5.110-1а: вентилятор В.Ц4-75-2,5 с колесом Д=1,1Дном. и электродвигателем 4АА50В4, N=0,09 кВт, n=1370 об/мин, КПД вентилятора = 0,76.
Расчёт общеобменной вентиляции (приточной).
Т.к приточная вентиляция проектируется по принципу компенсации вытяжки (по воздухообмену), то для обеспечения скорости в сети 6,5 м/с целесообразно применить воздуховод сечением 200´200, для обеспечения необходимого притока использовать 10 решёток двойной регулировки РР 200´200.
Комплект “вентилятор - электродвигатель” можно использо- вать тот же, что и в вытяжной сети, т.к. сопротивление (возду- хозаборная решётка, воздушный фильтр, калорифер и решётки в помещении) будет того же порядка, что и в вытяжной сети.
Вывод.
В результате выполнения данной части дипломного проекта были спроектированы система освещения и вентиляции.
При проектировании освещения была выбрана система общего освещения с люминесцентными лампами и местного - с лампами накаливания. В процессе расчета была оценена необходимая освещенность на рабочих местах и выбрана система освещения светильниками ЛСПО-2 с люминесцентными лампами ЛХБ-30, расположенными в два ряда над рабочими местами, система мест- ного освещения - МОД-36-100.
При проектировании системы вентиляции выбрана приточная общеобменная и вытяжная местная системы с верхним расположением воздуховодов и центробежными вентиляторами. В процессе расчета были определены вредные выделения в воздух рабочей зоны, оценены наиболее опасные из них и рассчитан воздухообмен, потребный для удаления вредностей и избытков тепла. На основе этого были получены параметры воздуховодов, определены двигатели и вентиляторы.
Литература.
1. Самгин Э.Б., Освещение рабочих мест. Текст лекций. Москва, МИРЭА, 1989г.
2. Розанов В.С., Рязанов А.В. Обеспечение оптимальных параметров воздушной среды в рабочей зоне. Учебное пособие. Москва, МИРЭА, 1989 г.
3. Методика определения валовых выбросов вредных веществ в атмосферу основным технологическим оборудованием предприятий автомобильного и сельскохозяйственного профиля. Москва, 1991 г.
4. Под ред. к.т.н. Павлова Н.Н. и инж. Шиллера Ю.И., Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-техничес- кие устройства. Часть 3. Вентиляция и кондиционирование во-здуха. Книга 1. Москва, Стройиздат, 1992 г.
5. Под ред. к.т.н. Павлова Н.Н. и инж. Шиллера Ю.И., Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-техничес- кие устройства. Часть 3. Вентиляция и кондиционирование во-здуха. Книга 2. Москва, Стройиздат, 1992 г.