Расчет естественной и механической вентиляции для производственных помещений
1. Назначение и принцип работы устройств для естественного вентилирования помещений
2. Конструкция приточно-вытяжной вентиляции
3. Методика расчета естественной вентиляции
4. Расчет производительности вентиляторов для общеобменной вентиляции по коэффициенту кратности воздухообмена
5. Расчет производительности вентиляторов для снижения запыленности помещения
6. Расчет производительности вентиляторов для снижения содержащихся в помещении вредных газов
Цель работы.
1. Изучить методику расчета устройства для естественного вентилирования производственных помещений;
2. Изучить методику расчета производительности вентиляции, необходимой для воздухообмена в производственных помещениях.
1. Назначение и принцип работы устройств для естественного вентилирования помещений
В сельскохозяйственных производственных помещениях воздух загрязняется различными вредными веществами: пылью, газами, парами. Например, в животноводческих помещениях в воздухе содержатся продукты обмена веществ. Большое скопление животных в помещении повышает влажность и температуру воздуха, изменяет в нем процентное соотношение кислорода и углекислого газа;
Для каждого вида помещения установлены нормы физического состояния воздуха и предельно допустимые концентрации вредных примесей.
Чистота воздуха в помещении поддерживается вытяжкой из него загрязненного воздуха и притоком свежего, наружного. Такой воздухообмен возможен не только при механической, но и при естественной вентиляции.
2. Конструкция приточно-вытяжной вентиляции
Естественная вентиляция представляет собой трубы прямоугольного или круглого сечения, проходящие через потолочное перекрытие и крышу здания. Нижний конец труб находится в помещении, а верхний несколько выше конька крыши. Приток чистого воздуха происходит через неплотности в дверях, окнах и стенах здания. В некоторых зданиях для более интенсивного воздухообмена делают приточные каналы в нижней части стен. Схема такой вентиляции показана на рисунке 17.1.
Рис. 17.1. Схема действия естественной вентиляции помещении
3. Методика расчета естественной вентиляции
Воздух перемещается по вытяжным трубам за счет разницы в плотности наружного и внутреннего воздуха. Вследствие этой разницы на входе и на выходе вытяжных труб создается разность давлений, которую можно определить по формуле:
(17.1)
где h - высота открытой с обоих концов вентиляционной трубы, м;
γн - вес 1 м3 воздуха при наружной температуре;
γв - вес 1 м3 воздуха при внутренней температуре (табл. 17.4).
Плотность воздуха при заданной температуре можно определить по формуле:
где α - коэффициент объемного расширения газов = 1/273, число 1,293 - плотность воздуха при t = 0°.
Скорость движения воздуха в вытяжных трубах находят по формуле:
(17.2)
где g - ускорение свободного падения, м/сек2.
При прохождении по трубе воздух будет встречать сопротивление, зависящее от формы и качества стенок трубы, поэтому действительная скорость будет меньше рассчитанной по формуле (17.2.). При расчете естественной вентиляции действительную скорость отыскивают по формуле:
(17.3.)
По скорости воздуха и производительности вентиляции находят суммарное сечение вытяжных труб из следующего выражения:
(17.4.)
Пример 1
В свинарнике размещено 60 откормочных свиноматок живой массой по 100 кг и 40 - по 200 кг. Животные выделяют углекислоту, которую необходимо удалить естественным вентилированием помещения. Требуется рассчитать такую вентиляцию.
Пользуясь таблицей 17.8, найдем общее количество углекислоты, выделяемой всеми животными в 1 ч.
P=60∙43+40∙57=4860 л/ч
Производительность вентиляции должна быть:
Конструкция свинарника допускает установку вытяжных труб длиной l=4,2 м. Температура внутри свинарника +10° С. Наружную температуру находим по таблице 17.1. Для средней полосы европейской части РСФСР в зимние месяцы, когда свинарник закрыт, она равна - 10°С (январь).
Найдем разность давлений в воздуховоде, пользуясь таблицей 17.5 и формулой, при атмосферном давлении 760 мм рт. ст.
Таблица 17.1
Средняя температура воздуха по климатическим поясам и месяцам года, 0С
| Зона | Месяц года | ||||||
| январь | февраль | март | апрель | октябрь | ноябрь | декабрь | |
| Омск | -19,6 | -17,6 | -11,2 | +0,4 | + 1,4 | -8,5 | -16,7 |
| Свердловск | -16,2 | -13,1 | -7,4 | +1,6 | +0.5' | -7,8 | -13,5 |
| Вологда | -12 | -10,3 | -5,9 | +2,1 | +2,5 | -4,2 | -9,5 |
| Москва | -10,8 | -9,1 | -4,8 | +3,4 | +3,5 | -2,8 | -8,0 |
| Харьков | -7,7 | -6 | -1,2 | +7 | +6,9 | +0,2 | -4,8 |
По формуле (17.5) найдем скорость воздуха
Суммарное сечение труб находим по формуле:
Проектируем шесть вентиляционных труб сечением 0,3х0,3=0,09 и с общим сечением 0,54 м2.
Пример 2
Определить суммарное сечение вытяжных труб естественной вентиляции для коровника вместимостью.
Расчет вентиляции, как видно из условия задачи, требуется вести на снижение влаги, выделяемой животными.
Производительность вентиляции для этой цели равна 10 - 580 м3/ч. Исходя из типовой конструкции коровника, примем длину вытяжных труб 1-6,5 м.
Определим разность давления воздуха на входе и на выходе из воздуховода по формуле:
Температура в коровнике должна быть +10°С; примем среднюю наружную температуру равной - 8°С.
При нормальном атмосферном давлении γн = 1,332 кг/м3, γв = 1,247 кг/м3 (см. табл. 17.5.).
Находим разность давлений:
А затем скорость воздуха
Суммарную площадь вытяжных труб подсчитываем по формуле:
Для проекта принимаем, что в коровнике нужно установить 13 труб сечением 0,4×0,4=0,16 м2.
Общая площадь сечения труб 2,08 м2.
Чтобы усилить вытяжку воздуха через вентиляционные трубы, на их верхней части монтируют дефлекторы. Конструкции дефлекторов различны. На рисунке 5.2. показан вертикальный разрез дефлектора ЦАГИ, а на рисунке 17.3 - устройство звездообразного дефлектора.
Рис. 17.2. Дифлектор ЦАГИ
1 – колпачек; 2- обечайка; 3- корпус; 4- диффузор; 5- шахта.
Дефлектор усиливает вытяжку воздуха через вентиляционную трубу за счет потока ветра, обдувающего его.
В дефлекторе ЦАГИ ветер, обтекая обечайку 2, создает на 5/7 его окружности разрежение. Вследствие этого воздух из помещения направляется по трубе и выходит наружу через кольцевые щели между обечайкой 2, колпаком 1 и конусом 3.
В звездообразном дефлекторе ветер, омывая вертикальные щели на наружной поверхности колпака, создает с подветренной стороны около щелей разрежение. Это способствует отсосу воздуха по трубе, на которой установлен дефлектор.
Рис. 17.3. Звездообразный дефлектор:
1 – колпак; 2 – корпус; 3 – косынка для крепления корпуса к трубе.
Производительность дефлектора находят по формуле
(17.5.)
а из этого выражения определяют диаметр дефлектора
(17.6.)
где kЭ - коэффициент эффективности, выражающий отношение скорости воздуха в трубе νT к скорости ветра νB.
Отсюда
(17.7.)
Для дефлектора ЦАГИ kэ = 0,4, для звездообразного дефлектора
kЭ = 0,42.
Дефлекторы устанавливают выше конька крыши и в таком месте, где нет каких-либо препятствий, тормозящих поток воздуха или изменяющих его направление.
4. Расчет производительности вентиляторов для общеобменной вентиляции по коэффициенту кратности воздухообмена.
Назначение вентиляции - поддерживать в производственных помещениях: воздушную среду, отвечающую санитарно-гигиеническим нормам.
Нормальные санитарно-гигиенические условия в помещении можно поддерживать удалением из него загрязненного или высоконагретого воздуха и заменой его чистым из наружной атмосферы.
Механическая вентиляция может быть общеобменной и местной. Общеобменной вентиляцией называют такую, при которой обменивается весь воздух в помещении. Местная вентиляция предназначена для удаления вредного воздуха непосредственно с места его образования.
По роду действия вентиляция разделяется на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную.
При общеобменной вентиляции отношение объема засасываемого или удаляемого вентилятором воздуха в течение 1 ч к объему помещения называется кратностью воздухообмена. Зная установленную для данного производства кратность воздухообмена, можно рассчитать необходимую производительность вентилятора. Расчет ведут по формуле:
(17.8.)
где L - часовая производительность вентилятора, м3/ч;
k - кратность воздухообмена;
V - объем помещения, м3.
Ниже приведены значения k для различных отделений производственной мастерской:
Станочное отделение……………………………….…2-3
Моторно-ремонтное отделение……………………..1,5-2
Медницко-заливочное отделение…………………..3-4
Сварочное отделение…………………………………4-6
Кузнеца…………………………………………………4-6
Отделение ремонта топливной аппаратуры………1,5-2
Отделение испытания двигателей…………………..2-3
Моечное отделение …………………………………..2-3
Столярные мастерские ………………………………2
Административно- конторский помещения………. 1,5
Залы заседания………………………………………..3
Курительные комнаты………………………………..10
Пример 3
Определить необходимую производительность вентиляторов в медницком отделений ремонтной мастерской совхоза. Площадь помещения 42 м2, высота 4,5 м. Кратность воздухообмена k=4.
Производительность вентилятора:
L=kV=4(42 • 4,5) =756 м3.
5. Расчет производительности вентиляторов для снижения запыленности помещения
Если вентиляция предназначена для удаления из помещения пыли, ее производительность рассчитывают по формуле:
(17.9.)
где Р - количество пыли, выделяющейся в помещении, мг/ч;
Р1 - допускаемое количество пыли в помещении, мг/м3 (табл. 17.2);
Р0 - содержание пыли в засасываемом чистом воздухе, мг/м3.
Таблица 17.2
Допускаемая концентрация пыли в помещениях
| Род пыли | Допускаемая концентрация, мг/м* |
| Пыль цемента, глин, минералов и их смесей, не содержащих свободной двуокиси кремния (Si02) | |
| Пыль угольная, содержащая до 10% свободной Si02 | |
| Пыль угольная, не содержащая свободной Si 02 | |
| Пыль растительного и животного происхождения (мучная, зерновая, древесная и др.), содержащая до 10% свободной SiO2 | |
| Пыль растительного и животного происхождения, содержащая 10% и более свободной Si02 | |
| Пыль искусственных абразивов (корунд и карборунд) | |
| Гексахлоран, (пары и аэрозоль) | 0,1 |
| Метафос (пары и аэрозоль) | 0,1 |
| ДДТ (дихлордивенилтрихлорэтан) (пары и аэрозоль) | 0,1 |
| Алдрин (пары и аэрозоль) | 0,01 |
| Тиофос | 0,05 |
| Меркуран (пары и аэрозоль) | 0,02 |
| Препарат М-81 -(пары и аэрозоль) | 0,1 |
Пример 4
В размолочном отделении кормоцеха выделяется в 1 ч 12 г мучной пыли. Рассчитать производительность вентилят необходимую для удаления излишков пыли.
Согласно таблице 1, допускаемая концентрация мучной пыли содержащей до 10% свободной двуокиси кремния, равна 4 мг/м3.
В наружном воздухе, поступающем в помещение взамен отсасываемого вентилятором, совсем не содержится мучной пыли (Ро = 0).
Подставляя эти данные в формулу, получим
Формулу можно применить при расчете производительности вентилятора, предназначенного для удаления из помещения выделяющихся вредных газов. Для этого случая буквенные обозначения будут следующими:
Р - количество газов, выделяющихся в помещении, мг/ч;
Р1 - допускаемое содержание вредных газов в воздухе, мг/м3;
Ро - содержание этих же газов в наружном воздухе, мг/м3.
Ниже приведены данные о допускаемой концентрации некоторых газов и паров жидкостей в производственных помещениях (мг/м3):
аммиак……………………………………………………………………………………20
ацетон…………………………………………………………………………………….200
бензин топливный (в пересчете на С)…………………………………………………100
бензин растворитель (в пересчете на С)........................................................................300
керосин (в пересчете на С)...…………………………………………………………...300
окись углерода…………………………………………………………………………..20
бензол……… …………………………………………………………………………….20
хлор………………………………………………………………………………………1
метилацетат……………………………………………………………………………...100
серная кислота…………………………………………………………………………...1
сероводород………………………………………………………………………………10
соляная кислота………………………………………………………………………….5
6. Расчет производительности вентиляторов для снижения содержащихся в помещении вредных газов
В некоторых производственных помещениях выделяется окись углерода СО, которая может оказаться причиной отравления людей. Окись углерода - газ, не имеющий цвета и запаха, поэтому обнаружить его своевременно невозможно. В таблице 17.3. приведены симптомы отравления людей окисью углерода.
Таблица 17.3
| Время пребывания под действием газа при его концентрации 135 мг/л | Симптомы |
| 30 мин 90 » 120 » Более 120 » | Головная боль, усиленное сердцебиение Легкое пошатывание, одышка, расстройство зрения и слуха То же, и некоторое расстройство сознания Увеличение расстройства сознания, потеря его, глубокое поражение дыхательных путей |
Пример 5
В гараже совхоза площадью 750 м2 и высотой 6 м размещается 30 автомобилей (ГАЗ-51 и ЗИЛ-150). В утренние, часы одновременно заводят 5 двигателей автомобилей ГАЗ-51. Средняя продолжительность их работы до выезда машины из гаража 3 мин. Требуется определить концентрацию окиси углерода в помещении гаража и найти необходимую производительность вентилятора для удаления ее излишков.
В продуктах сгорания, образующихся при сжигании бензина в двигателе, содержится 5% окиси углерода.
Подсчитаем весовое количество продуктов сгорания бензина при работе двигателя без нагрузки. Для такого расчета можно допустить, что двигатель развивает мощность не более 0,15% нормальной. Для автомобилей ГАЗ-51 нормальная мощность равна 70 л. с. Удельный расход бензина составляет 420 г/л. с. ч
Найдем общий расход горючего G1 всеми пятью двигателями за 3 минуты:
Вес продуктов сгорания G2, образующихся при сжигании бензина, равен 15,9 кг/кг бензина, т. е.
G2 = G1∙15,9 = 1116∙15,9 = 17744 г.
По условию задачи вес окиси углерода (G3) составляет 5% веса продуктов сгорания, т.е.
G3 = 0,05∙G2 = 0,05∙17 744 = 887,2 г.
Концентрация окиси углерода в помещении гаража Рср составляет:
Найдем необходимую кратность воздухообмена:
Если предположить, что в течение 1 ч другие двигатели не будут заводить, то производительность вентилятора может быть найдена по формуле:
L = kV= 10∙750∙6 = 45 000 м3/ч.
Пример 6
В цехе ремонта топливной аппаратуры для производственной цели применяют бензин. Ежечасно 360 г этого бензина испаряется. Требуется рассчитать производительность вентилятора, необходимую для доведения концентрации паров бензина в помещении до допускаемой.
Примеряя ранее приведенную формулу и считая, что Р0= 0, Р1= 0,3 г/м3, получим:
Пример 7
В литейном цехе (12×8×6 м) авторемонтного завода при разливке жидкого чугуна в 1 ч выделяется 80 г окиси углерода. Рассчитать производительность вентиляторов, необходимую; для поддержания в цехе атмосферы с нормальной концентрацией окиси углерода.
Без вентиляции концентрация окиси углерода в цехе
В соответствии с санитарно-гигиеническими нормами предельно допустимая концентрация окиси углерода в литейных цехах равна 20 мг/м3.
Исходя из этого, определим необходимую кратность воздухообмена:
k=138/20=6.9
Минимальная производительность вентилятора
L= kV = 12∙8∙6∙6,9 = 3974 м3/ч
В помещениях с большим выделением тепла и влаги вентиляцию устраивают для поддержания нормальной температуры или нормальной влажности.
В таблице 17.4. приведены нормы температуры, влажности и допускаемой скорости передвижения воздуха в производственных помещениях.
Производительность вентилятора, предназначенного для поддержания в помещении нормальной температуры воздуха, рассчитывают по формуле:
где Qизб - избыточное количество тепла, поступающего в помещение, ккал/ч (определяется теплотехническим расчетом);
с - средняя удельная теплоемкость воздуха; для практических расчетов весовая теплоемкость воздуха принимается равнрй 0,24 ккал/кг град;
tB - температура воздуха, удаляемого из помещения, град;
tH - температура наружного воздуха, поступающего в помещение, град;
γH - плотность наружного воздуха, кг/м3.
Таблица 17.4
| Характеристика производственных помещений по условиям нагрева | Работа | На постоянных рабочих местах | Допускаем температура воздуха на рабочих местах, °С | |||||
| оптимальные | допустимые | |||||||
| в холодные и переходные периоды (температура наружного воздуха ниже +10С) | ||||||||
| Незначительный избыток тепла - менее 23,3 Вт/м3 (20 ккал/м3-ч) | Легкая | 18 - 21 | 60 - 40 | Не более 0,2 | 17 - 22 | Не более 80 | Не более 0,3 | 15 - 20 |
| Средняя | 16 - 18 | 60 - 40 | Не более 0,3 | 15 - 17 | То же | Не более 0,5 | 13 - 15 | |
| Тяжелая | 14 - 16 | 60 - 40 | То же | 13-15 | » » | То же | 12 - 14 | |
| Значительный избы ток тепла - более 23,3 Вт/м3 (20 ккал/м3-ч) | Легкая | 18 - 21 | 60 - 40 | Не более 0,2 | 17-24 | » » | » » | 15-26 |
| Средняя | 16 - 18 | 60 - 40 | Не более 0,3 | 17-22 | » » | » » | 15-24 | |
| Тяжелая | 14 - 16 | 60 - 40 | То же | 14-17 | » » | » » | 12-19 | |
| Теплый период года (температура наружнего воздуха + 10 С и выше) | ||||||||
| Незначительный избыток тепла - менее 23,3 Вт/м3 (20 ккал/м3-ч) | Легкая | 22 - 25 | 60 - 40 | Не более 0,3 | Не более чем на 3°С выше средней температуры наружного воздуха в 13 ч самого жаркого месяца, но не более 28°С | При 28°С не более 55 При 27°С не более 60 При 26° С не более 65 Ниже 25° С не более 70 При 24° С не более 75 При 23° С и ниже не более 80 | Не более 0,5 | Не более чем на 3° выше средней температуры наружного воздуха в 13 ч самого жаркого месяца |
| Средняя | 20 - 23 | 60 - 40 | Не более 0,3 | То же | То же | Не более 0,7 | То же | |
| Тяжелая | 17 - 20 | 60 - 40 | То же | » » | » » | Не более 1, но не менее 0,5 | » » | |
| Значительный избы ток тепла - более 23,3 Вт/м3 (20 ккал/м3-ч) | Легкая | 22 - 25 | 60 - 40 | Не более чем на 5°С выше средней темпер. наружного воздуха в 13 ч самого жаркого месяца, но не более 28°С | » » | Не более 0,7 | Не более чем на 5° выше средней температуры наружного воздуха в 13 ч самого жаркого месяца | |
| Средняя | 20 - 23 | 60 - 40 | Не более 0,3 | То же | То же | 0,7-1,0 | То же | |
| Тяжелая | 17 - 20 | 60 - 40 | То же | » » | » » | 1-1,5 но не менее 0,5 | » » |
Таблица 17.5.
| Темпе- ратура воздуха, 0С | Плотность воздуха γ {кг/м3) при различных температуре и барометрическом давлении (мм рт. ст.) | |||||||||
| - 10 | 1,280 | 1,289 | 1,292 | 1,307 | 1,316 | 1,325 | 1,333 | 1,342 | 1,351 | 1,360 |
| - 8 | 1,271 | 1,280 | 1,288 | 1,297 | 1,306 | 1,315 | 1,323 | 1,332 | 1,341 | 1,350 |
| - 6 | 1,261 | 1,270 | 1,279 | 1,287 | 1,296 | 1,305 | 1,313 | 1,322 | 1,331 | 1,340 |
| - 4 | 1,252 | 1,261 | 1,269 | 1,278 | 1,286 | 1,295 | 1,304 | 1,312 | 1,321 | 1,330 |
| - 2 | 1,243 | 1,251 | 1,260 | 1,268 | 1,277 | 1,286 | 1,294 | 1,303 | 1,311 | 1,320 |
| 1,234 | 1,242 | 1,251 | 1,259 | 1,268 | 1,276 | 1,285 | 1,293 | 1,302 | 1,310 | |
| + 2 | 1,225 | 1,233 | 1,242 | 1,250 | 1,258 | 1,267 | 1,276 | 1,284 | 1,298 | 1,301 |
| + 4 | 1,216 | 1,224 | 1,233 | 1,241 | 1,249 | 1,258 | 1,266 | 1,274 | 1,283 | 1,291 |
| + 6 | 1,207 | 1,215 | 1,224 | 1,232 | 1,240 | 1,249 | 1,257 | 1,265 | 1,274 | 1,282 |
| ,+ 8 | 1,198 | 1,207 | 1,215 | 1,223 | 1,232 | 1,240 | 1,248 | 1,256 | 1,265 | 1,273 |
| + 10 | 1,190 | 1,198 | 1,206 | 1,215 | 1,223 | 1,231 | 1,239 | 1,247 | 1,256 | 1,264 |
| + 12 | 1,182 | 1,190 | 1,198 | 1,206 | 1,214 | 1,222 | 1,231 | 1,239 | 1,247 | 1,255 |
| + 14 | 1,173 | 1,181 | 1,190 | 1,198 | 1,206 | 1,214 | 1,222 | 1,230 | 1,238 | 1,246 |
| + 16 | 1,165 | 1,173 | 1,181 | 1,197 | 1,205 | 1,197 | 1,213 | 1,222 | 1,230 | 1,238 |
| + 18 | 1,157 | 1,165 | 1,173 | 1,181 | 1,189 | 1,193 | 1,205 | 1,213 | 1,221 | 1,229 |
| +20 | 1,149 | 1,157 | 1,165 | 1,173 | 1,181 | 1,189 | 1,197 | 1,205 | 1,213 | 1,221 |
Чтобы отыскать γн при заданной температуре, но не указанном давлении, нужно брать графу с давлением 760 мм рт. ст., а для нахождения значения γн при температуре, не указанной в таблице, например при +15° С, следует взять среднее арифметическое от значений при крайних границах t° С, в данном случае при +14° С и + 16° С.
Пример 8
В термическом цехе авторемонтного завода установлены три электропечи типа ПН-15Г. Каждая печь отдает в атмосферу цеха 4500 кал/ч. Если нет вентиляции, то вследствие такого тепловыделения температура в цехе возрастет до +26° С. Нужно рассчитать производительность вентилятора, снижающего температуру воздуха в цехе, если наружный воздух нагрет до +15° С.
На основании формулы и таблицы 17.5 найдем:
В некоторых производственных помещениях выделяется большое количество водяных паров, в результате чего повышается влажность воздуха. Если отсасывать воздух из помещения вентилятором, то можно поддерживать влажность в пределах нормы.
Состояние воздуха характеризуется абсолютной и относительной влажностью.
Абсолютная влажность показывает, какое количество водяных паров в граммах содержится в 1 кг воздуха при заданной температуре. Максимально возможное содержание паров в воздухе приведено в таблице 17.6.
Относительная влажность φ - это процентное отношение фактического содержания паров воды в воздухе к максимально возможному (насыщенному) содержанию при той же температуре.
где φ - относительная влажность воздуха, %;
qф - количество паров, содержащихся в помещении при данной температуре, г/м3;
qm - максимально возможное содержание паров воды в воздухе при той же температуре, г/м3.
Таблица 17.6
| Темпе- ратура, 0С | Содержание водяного пара в воздухе при нормальном атмосферном давление г/кг воздуха в зависимости от относительной влажности, % | |||||||||
| 3,3 | 3,1 | 2,9 | 2,6 | 2,4 | 2,2 | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | |
| 4,2 | 4,0 | 3,7 | 3,4 | 3,2 | 2,9 | 2,6 | 2,4 | 2,1 | 1,9 | |
| 6,0 | 5,6 | 5,2 | 4,9 | 4,5 | 4,4 | 3,8 | 3,4 | 3,0 | 2,6 | |
| 6,4 | 6,0 | 5,6 | 5,3 | 4,4 | 4,4 | 4,0 | 3,6 | 3,2 | 2,8. | |
| 6,9 | 6,5 | 6,0 | 5,6 | 5,2 | 4,7 | 4,3 | 3,9 | 3,4 | 3,0 | |
| 7,4 | 6,9 | 6,5 | 6,0 | 5,5 | 5,4 | 4,6 | 4,4 | 3,7 | 3,2 | |
| 7,8 | 7,4 | 6,9 | 6,4 | 5,9 | 5,4 | 4,9 | 4,4 | 3,9 | 3,4 | |
| 8,4 | 7,9 | 7,4 | 6,9 | 6,3 | 5,8 | 5,2 | 4,7 | 4,2 | 3,7 | |
| 9,0 | 8,4 | 7,8 | 7,3 | 6,7 | 6,2 | 5,6 | 5,0 | 4,5 | 3,8 | |
| 9,5 | 8,9 | 8,3 | 7,7 | 7,2 | 6,5 | 5,9 | 5,3 | 4,8 | 4,2 | |
| 10,2 | 9,5 | 8,9 | 8,3 | 7,6 | 7,0 | 6,4 | 5,7 | 5,1 | 4,4 | |
| 10,8 | 10,2 | 9,5 | 8,7 | 8,2 | 7,4 | 6,7 | 6,1 | 5,4 | 4,7 | |
| 11,5 | 10,8 | 10,1 | 9,4 | 8,7 | 7,9 | 7,2 | 6,5 | 5,8 | 5,0 | |
| 12,3 | 11,5 | 10,7 | 10,0 | 9,2 | 8,4 | 7,6 | 6,9 | 6,1 | 5,4 | |
| 13,0 | 12,3 | 11,4 | 10,6 | 9,8 | 8,9 | 8,2 | 7,4 | 6,5 | 5,7 | |
| 13,8 | 13,0 | 12,2 | 11,3 | 10,4 | 9,5 | 8,6 | 7,8 | 6,9 | 6,0 | |
| 14,8 | 13,8 | 12,9 | 12,0 | 11,0 | 10,2 | 9,2 | 8,3 | 7,4 | 6,4 | |
| 15,6 | 14,6 | 13,7 | 12,7 | 11,7 | 10,8 | 9,7 | 8,8 | 7,8 | 6,8 |
Нормальная относительная влажность для производственных помещений составляет 40-60%.
Для расчета вентиляции, снижающей влажность воздуха в помещении, используют такое выражение
(17.10)
где m - число источников образования водяных паров;
qi - количество водяных паров, выделяемых каждым источником;
qв - содержание паров в 1 кг воздуха помещения при относительной влажности этого воздуха φв, соответствующей температуре помещения tв, г;
qн - содержание паров воды в 1 кг воздуха, засасываемого в помещение, при его относительной влажности φн и температуре tн, г;
Для помещения с известной относительной влажностью производительность вентилятора рассчитывают по формуле
(17.11)
где qmв - максимально возможное количество водяных паров внутри помещения при tB, г;
qmн -максимально возможное количество водяных паров в наружном воздухе при tн, г.
Значения qm приведены в таблице 17.7.
Таблица 17.7.
| Температура, °С | Содержание водяного пара при полном насыщении, г)кг | Температура, °С | Содержание водяного пара при полном насыщении, г/кг |
| -15 | 1,1 | 20,3 | |
| -10 | 1,7 | 35,0 | |
| -5 | 2,6 | 46,3 | |
| 3,8 | 60,7 | ||
| 5,4 | 79,0 | ||
| 7,5 | 102,3 | ||
| 10,5 | 131,7 | ||
| 14,4 | 168,9 | ||
| 19,5 | 216,1 |
Примечание. Содержание водяного пара в воздухе определено при нормальном атмосферном давлении.
Пример 9
В моечном отделении ремонтного завода установлены.две ванны для выварки загрязненных деталей. Из них ежечасно испаряется 20 кг воды. Температура помещения +22° С. Температура наружного воздуха +15° С. При измерении влажности воздуха было найдено φв=75%, φн=40%. Требуется рассчитать производительность вентилятора для удаления излишних паров воды.
Применяя формулу, найдем:
Ту же величину можно отыскать по формуле, пользуясь таблицей
Пример 10
Подобрать производительность вентилятора для удаления излишней влаги из коровника, в котором размещены 80 лактирующих коров массой по 300 кг, 40 коров массой по 400 кг и 40 коров массой по 600 кг. Внутренняя температура коровника +10° С, наружная - 5 С
По таблице 17.8. находим количество водяных паров, выделяемых животными. Коровы массой 300 кг выделяют 0,307×80=24,56 кг влаги в 1 ч; массой 400 кг - 0,367×40= 14,68 кг/ч и массой 600 кг - 0,431×40=17,24 кг/ч, т. е. 2 mq=56,48 кг/ч.
В коровнике относительная влажность должна быть не более 85%. Примем относительную влажность наружного воздуха 40%. По таблице 17.7. найдем максимальное содержание водяных паров при + 10°С и - 5°С.
Подставим полученные данные в формулу:
Таблица 17.8.
Количество углекислоты и водяного пара, выделяемое сельскохозяйственными животными (по данным Всесоюзного института животноводства)
| Группа животных | Масса животного, кг | Количество тепла, ккал | Количество | ||
| общее | свободное | углекислоты, л/ч | водяных паров, г/ч | ||
| Коровы стельные (сухостойные) | |||||
| Коровы лактирующие при уровне лактации 10 л | |||||
| Коровы лактирующие при уровне лактации 30 л | |||||
| Телята: до 1 месяца | |||||
| от 1 до 3 месяцев | |||||
| от 3 до 4 месяцев | |||||
| * 183 | |||||
| Молодняк: от 4 месяцев до 1 года | |||||
| от 1 года до 2 лет | |||||
| Свиноматки: холостые и супоросные до 2 месяцев | |||||
| супоросные свыше 2 месяцев | |||||
| с приплодом 10 сосунов | |||||
| Свиньи откормочные | |||||
| Молодняк: от 2 месяцев | 1 47 | ||||
| от 5 до 8 месяцев | |||||
Примечания. 1. Приведенные данные о свободном количестве тепла (без скрытой теплоты испарения) отнесены к температуре помещения, равной +10 C.
2. При определении количества свободного тепла и водяных паров, выделяемых животными при других температурах, приведенные в таблице данные необходимо умножить на коэффициенты, указанные в таблице 17.9.
| Температура воздуха внутри помещения, °С | Коэффициент для определения количества свободного тепла | Коэффициент для определения количества водяных паров |
| Крупный рогатый скот | ||
| 1,08 | 0,76 | |
| 1,05 | 0,86 | |
| 1,00 | 1,00 | |
| 0,66 | 1,24 | |
| Свинья | ||
| 1,09 | 0,83 | |
| 1,00 | 1,00 | |
| 0,96 | 0,98 | |
| 0,84 | 0,98 |
Контрольные вопросы
1. Назначение и виды вентиляции?
2. Что называется кратностью воздухообмена?
3. Как рассчитать производительность вен<