РАСЧЕТ ВЕНТИЛЯЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ Цель работы – изучить теоретические основы воздухообмена и его нормирования в производственных условиях Теоретические положения Вентиляциейназывается организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного воздуха и подачу на его место свежего. Естественная вентиляция–это система вентиляций, перемещение воздушных масс в которой осуществляется благодаря возникающей разности давления снаружи и внутри здания. Механическая вентиляция – это вентиляция, с помощью которой движение воздуха осуществляется по системам каналов с использованием побудителей. Расчет необходимого водухообмена 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 – это отношение количества воздуха, поступающего в помещение в единицу времени, к объему вентилируемого помещения. = , где: (7.1) - кратность воздухообмена; L – количество воздуха, поступающего в помещение в единицу времени; - объем вентилируемого помещения; При правильно организованной вентиляции кратность воздухообмена должна быть значительно больше 1. В производственных помещениях с объемом воздуха на каждого работающего ˂ 20 расход воздуха на одного работающего должен быть не менее 30 /ч. В помещениях с = 20 ÷ 40 ≥ 20 /ч. В помещении с > 40 и при наличии естественной вентиляции воздухообмен не рассчитывают. В случае отсутствия естественной вентиляции расход воздуха на одного работающего должен составлять не менее 60 /ч. Необходимый воздухообмен для всего производственного помещения в целом равен L = n× , (7.2) где: n – число работающих в данном помещении. При определении требуемого воздухообмена для борьбы с теплоизбытками состовляют баланс теплоты помещения, исходя из которого рассчитывается объем воздуха для теплоизбытков ∆ : L = , (7.3) где: - плотность приточного воздуха, кг/ ; , - температуры уходящего и приточного воздуха, °С; - удельная теплоемкость приточного воздуха, кДж/кг×град. При определении необходимого воздухообмена для борьбы с вредными парами и газами составляют уравнение материального баланса вредных выделений в помещении, исходя из которого рассчитывается воздухообмен для ассимиляции вредных выделений: L = /( - ), (7.4) где: - интенсивность образования вредных веществ, мг/ч; , - концентрация вредных веществ в пределах ПДК и в приточном воздухе. Концентрация вредных веществ в приточном воздухе должна быть по возможности минимальной и не превышать 30% ПДК. Необходимый воздухообмен для удаления избыточной влаги определяют исходя из материального баланса по влаге и при отсутствии в производственном помещении местных отсосов по формуле L = / ×( - ), (7.5) где: - количество водяного пара выделяющегося в помещении, г/ч; - плотность воздуха поступающего в помещение, кг/ ; - допустимое содержание водяного пара в воздухе помещения при нормативной температуре и относительной влажности воздуха, г/кг; - 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 оценивают по наибольшему количеству воздуха, полученному в расчетах для каждого вида произведенных выделений. При одновременном выделении в воздух рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия, расчет общеобменной вентиляции производится путем суммирования объемов воздуха, необходимых для разбавления каждого вещества в отдельности до его условных предельно допустимых концентраций ( , учитывающих загрязнения воздуха другими веществами. Эти концентрации определяются из уравнения: ≤ 1 (7.6) Задание 1. В производственном помещении выделяются пары ацетона С СОС , выполняют работу N мужчин и M женщин, каждый из которых выделяют С в количестве 45 г/ч. Концентрация примесей в приточном воздухе не должна превышать 0,3 ПДК. Определить необходимый объем подаваемого в помещение воздуха и кратность воздухообмена при следующих значениях исходных данных, приведенных в табл. 7.1. Таблица 7.1 Номер варианта | Количество мужчин N, человек | Количество женщин М, человек | Объем помеще-ния , | Темпе- ратура воздуха удаляе- мого из помеще- ния, ,°С | Опти- мальная темпера- тура воздуха в рабочей зоне, , ,°С | Коли- чество паров ацетона ,г/ч | Харак- тер выпол- няемой работы | | | | | | | | легкая | | | | | | | | тяжелая | | | | | | | | легкая | | | | | | | | тяжелая | | | | | | | | легкая | | | | | | | | средней тяжести | | | | | | | | тяжелая | | | | | | | | легкая | | | | | | | | легкая | | | | | | | | тяжелая | | | | | | | | средней тяжести | | | | | | | | легкая | | | | | | | | тяжелая | | | | | | | | средней тяжести | | | | | | | | легкая | | | | | | | | тяжелая | | | | | | | | тяжелая | | | | | | | | легкая | | | | | | | | тяжелая | | | | | | | | легкая | Пример расчета Определить необходимый объем воздуха и кратность воздухообмена в помещении, в котором выделяются пары ацетона С СОС в количестве 80 г/ч, легкую работы выполняют 15 мужчин и 15 женщин, каждый из которых выделяют С в количестве 45 г/ч, = 130 , =20°С , = 26°С. Тепловыделения от одного мужчины составляют 335 кДж/ч, от одной женщины – 285 кДж/ч. Решение Необходимые воздухообмены для удаления вредных паров ацетона и углекислого газа определяем по формуле (7.4) = = 572 /ч; = = 1286 /ч Необходимый воздухообмен для удаления теплоизбытков рассчитываем по формуле (1.3) L = = 705 /ч; где: =1 кДж/кг×град; : = 1,2 кг/ ; берем на 5°С ниже, чем . Так как при одновременном выделении в рабочую зону вредных веществ, не обладающих однонаправленным действием на человека, необходимый воздухообмен принимается наибольшему расчетному количеству воздуха, то за конечный воздухообмен L берем = 1286 /ч. Кратность воздухообмена рассчитываем по формуле = = 10 Заключение Для комфортной работы персонала в производственном помещении необходимо осуществлять 10 кратность воздухообмена. Задание 2. В производственном помещении выделяются пары оксида углерода СО, диоксида азота N и пыль алюминия Al. Определить необходимый объем подаваемого в помещение воздуха и кратность воздухообмена при следующих значениях исходных данных, приведенных в табл. 7.2 Таблица 7.2 Номер варианта | Количество паров СО, г/ | Количество паров N , , г/ | Количество пыли Al, г/ | Объем помеще- ния , | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Пример расчета Определить необходимый объем воздуха и кратность воздухообмена в помещении, в котором выделяются пары оксида углерода в количестве 300 г/ч, пары диоксида азота в количестве 50 г/ч, пыль алюминия в количестве 7 г/ч, объем помещения 400 кубических метров. Решение Необходимые воздухообмены для удаления вредных паров и пыли определяем по формуле (7.4) = = 21429 /ч; = = 35714 /ч; = = 11667 /ч; Так как при одновременном выделении в воздух рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия на организм человека (оксид азота и оксид углерода) расчет необходимого воздухообмена надлежит производить путем суммирования полученных значений, то = 21429+35714=57143 /ч; Из полученного и выбираем больший, так как воздействие этих веществ не является однонаправленным. Кратность воздухообмена рассчитываем по формуле = = 143 Заключение Для комфортной работы персонала в производственном помещении необходимо осуществлять 143 кратность воздухообмена. Библиографические ссылки 1. Безопасность жизнедеятельности : учеб. для вузов / С. В. Белов [и др.] ; под общ. ред. С. В. Белова. – М. : Высш. шк., 2009. – 616 с. 2. Безопасность жизнедеятельности : учеб. пособие для вузов / под ред. А. И. Сидорова. – М. : КноРус, 2012. – 552 с. 3. ГН 2.1.6.1338–03. Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест: [Электронный ресурс]. – Доступ из справ.-поисковой системы «Техэксперт». 4. ГН 2.25.1313–03. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны. – М. : Изд-во Минздрава России, 2004. – 178 с. 5. Справочник помощника санитарного врача и помощника эпидемиолога / под ред. Д. П. Никитина, А. И. Зайченко. – М. : Медицина, 1990. – 512 с. Практическая работа № 8 |