Расчёт потребного воздухообмена

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

КАФЕДРА "Экология и безопасность жизнедеятельности"

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 2002

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 2002

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);

- 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 = Q_ПР - Q_РАСХ , (3)

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

Q_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 = Q_ПР , (4)

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

Q_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. = 3528N , (6)

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

N – Общая установочная мощность электродвигателей, кВт.

Тепло, выделяемое работающим персоналом, определяется из выражения:

Q_p = nK_p (7)

Где n – количество работающих, чел;

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

- при легкой работе (K_p = 300 кДж/ч);

- при работе средней тяжести (K_p = 400 кДж/ч);

- при тяжелой работе (K_p = 500 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 Ы З 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

Продолжение таблицы