Практическое задание по БЖД Королев (Лекции)

КФ МГТУ им. Н.Э.Баумана

Практическое занятие по дисциплине «БЖД»

Тема занятия:

«Способы организации вентиляции и

кондиционирования для создания

благоприятных микроклиматических

условий на рабочих местах,

определение требуемой производительности»

Время: 2 часа.

Кафедра ФН2-КФ

Обеспечение комфортных условий жизнедеятельности.

1. Промышленная вентиляция и кондиционирование.

Эффективным средством обеспечения надлежащей чистоты и допустимых параметров микроклимата воздуха рабочей зоны является промышленная вентиляция.

Вентиляцией называется организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения грязного воздуха и подачу на его место свежего.

По способу перемещения воздуха различают системы естественной и механической вентиляции.

Система вентиляции, перемещение воздушных масс в которой осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри здания, называется естественной вентиляцией.

Вентиляция, с помощью которой воздух подается в производственные помещения или удаляется из них по системам вентиляционных каналов с использованием для этого специальных механических побудителей, называется механической вентиляцией.

Механическая вентиляция по сравнению с естественной вентиляцией имеет ряд преимуществ:

• большой радиус действия вследствие значительного давления, создаваемого вентилятором;

• возможность изменять или сохранять необходимый воздухообмен независимо от температуры наружного воздуха и скорости ветра;

• подвергать вводимый в помещение воздух предварительной очистке, осушке или увлажнению, подогреву или охлаждению;

• организовывать оптимальное воздухораспределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам;

• улавливать вредные выделения непосредственно в местах их образования и предотвращать их распространение по всему помещению;

• очищать загрязненный воздух перед выбросом его в атмосферу.

К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость сооружения и эксплуатации ее и необходимость проведения мероприятий по борьбе с шумом.

Системы механической вентиляции подразделяются на общеобменные, местные, смешанные, аварийные и системы кондиционирования.

Общеобменная вентиляция предназначена для ассимиляции избыточной теплоты, влаги и вредных веществ во всем объеме рабочей зоны помещений.

Она применяется в том случае, если вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению.

По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции :

• приточная;

• вытяжная;

• приточно-вытяжная;

• система с рециркуляцией.

Расчет потребного воздухообмена 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 K_в - отношение количества воздуха, поступающего в помещение в единицу времени L(м³/ч), к объему вентилируемого помещения V_п(м³). При правильно организованной вентиляции кратность воздухообмена должна быть значительно больше единицы:

, где K_в >> 1 (1.1)

При нормальном микроклимате и отсутствии вредных выделений количество воздуха при общеобменной вентиляции принимают в зависимости от объема помещения, приходящегося на одного работающего.

Отсутствие вредных выделений – это такое их количество в технологическом оборудовании, при одновременном выделении которых в воздухе помещения концентрация вредных веществ не превысит предельно допустимую.

В производственных помещениях с объемом воздуха на одного работающего (V_п1):

1. V_п1 < 20 м³ расход воздуха на 1 работающего (L₁)

L₁≥30 м³/ч

1. V_п1 = 20 40 м³ расход воздуха на 1 работающего (L₁)

L₁ ≥ 20 м³/ч

1. V_п1 > 40 м³ и при наличии естественной вентиляции воздухообмен не рассчитывают. В случае отсутствия естественной вентиляции (герметичные кабины) расход воздуха на одного работающего должен составлять не менее 60 м³/ч

Смешанная система вентиляции является сочетанием местной и общеобменной вентиляции. Местная система удаляет вредные вещества из кожухов и укрытий машин. Однако часть вредных веществ через неплотности укрытий проникают в помещение. Эта часть удаляется общеобменной вентиляцией.

Аварийная вентиляция предусматривается в тех производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух большого количества вредных или взрывоопасных веществ. Производительность аварийной вентиляции принимается такой, чтобы она вместе с основной вентиляцией обеспечивала в помещении не менее восьми воздухообменов за 1 час. Система аварийной вентиляции должна включаться автоматически при достижении ПДК вредных выделений или при остановке одной из систем общеобменной или местной вентиляции. Выброс воздуха аварийных систем должен осуществляться с учетом возможности максимального рассеивания вредных и взрывоопасных веществ в атмосфере.

1. Расчёт систем вентиляции (общеобменной)

Расчет ведется в соответствии с СНиП 41-01-2903 и МТСН 3.01.01.

Для определения требуемого расхода воздуха нам нужно рассчитать два значения воздухообмена по количеству людей и по кратности (этот параметр показывает, сколько раз в течение часа в помещении происходит полная смена воздуха) и, после чего выбрать большее из этих двух значений

1. Расчет воздухообмена по количеству людей:

(м³/ч) (1.2)

Где: - требуемая производительность приточной вентиляции м³/ч

N - количество людей

L_norm – норма расхода воздуха на одного человека:

• в состоянии покоя 30 м³/ч;

• типовое значение (по СНиП) – м³/ч;

1. Расчет воздухообмена по кратности:

(м³/ч) (1.3)

Где: – требуемая производительность приточной вентиляции, м³/ч

n – нормируемая кратность воздухообмена:

• для жилых помещений – от 1 до 2;

• для офисов – от 2 до 3;

• для производственных

• столярный цех – 2

• станочный цех – 2÷3

• сварочный цех 4÷6

S – площадь помещения, м²;

H – высота помещения, м.

Пример 1.

Определить необходимую производительность вентиляторов в цехе механообработки машиностроительного завода. Площадь помещения 120 , высота 4,5 м. Кратность воздухообмена n=3. Число работающих – 12 человек.

Решение

1. Определяем производительность вентиляторов по количеству людей в цехе ( ): =12 60=720

2. Определяем производительность вентиляторов в цехе по кратности воздухообмена ( ):

3. Находим производительность (L) (окончательную) вентиляторов в цехе исходя из сравнения найденных выше значений (выбираем max):

Ответ:

Если вентиляция предназначена для удаления из помещения пыли или газов, её производительность рассчитывается по формуле:

; _(1.4)

Где: P – количество пыли (газов), выделяющихся в помещении, мг/ч

- допускаемое количество пыли (газов) в помещении,

- содержание пыли (газов) в наружном воздухе,

Пример 2.

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.

Решение:

1. Определим концентрацию окиси углерода в цехе при неработающей вентиляции:

Где: P – количество выделяющейся за 1 г окиси углерода при разливке чугуна, мг. V – объем цеха, м³.

1. Находим необходимую кратность воздухообмена (n), если известно, что допустимая концентрация окиси углерода в литейных цехах по сан. нормам равна 20 мг/м³:

1. Определяем производительность вентилятора в литейном цехе (L):

Ответ: L = 3974 .

Расчет местной вытяжной вентиляции

Основным направление защиты человека от воздействия химических факторов, действующих через воздушную среду на производстве и в жилой среде, является уменьшение выделения вредных веществ в источнике. Это может достигаться путем использования технологий с меньшим выделением вредных паров, газов и аэрозолей. Однако, уменьшение пылегазовыделения в источнике не всегда достижимо, поэтому защита воздушной среды осуществляется за счет использования специальных методов и средств. К ним относится герметизация высокоопасных технологических процессов, местная и общеместная вентиляция, очистка вентиляционного воздуха и технологических газов перед выбросом в атмосферу. При низких концентрациях вредных веществ в отработанном воздухе и незначительных его расходах используется рассеивание выбросов в атмосфере, однако, этот метод не является экологичным. Защита человека временем и расстоянием может обеспечить безопасность в производственных условиях, но неприемлема в жилой среде. Таким образом, основными способами защиты воздушной среды являются местная вентиляция и очистка вентиляционного воздуха и технологических газов от вредных паров, газов и аэрозолей. В настоящее время разработано большое число разновидностей местной вытяжной вентиляции и аппаратов по очистке воздуха от вредных примесей. Местная вытяжная вентиляция является наиболее эффективным средством защиты воздуха рабочей зоны и производственных помещений, так как она локализует источники выделения вредных веществ и предотвращает попадание этих веществ в воздух помещений. Кроме того, локализация вредных веществ создает необходимые условия улавливания вредных примесей с помощью специальных аппаратов и установок. В итоге снижается объем очищаемого воздуха по сравнению общеобменной вентиляцией, возрастают концентрации вредных веществ в очищаемом воздухе, что повышает эффективность очистки и снижает затраты на очистку. При разработке технологического оборудования, являющегося источником выделений вредных паров, газов и аэрозолей, необходимо предусматривать специальные встроенные аспирационные системы или размещение внутри вентиляционного укрытия. Существует ряд классификаций местных отсосов, однако их виды имеют вполне определенные схемы и названия. По расположению источников вредных выделений и воздухоприемников местные отсосы обычно разделяются на две большие группы: местные отсосы открытого типа и укрытия с отсосом. К местным отсосам открытого типа относятся вытяжные шкафы, вытяжные камеры (вентилируемые камеры), защитно-обеспыливающие кожухи (кожухи-воздухоприёмники) и аспирируемые укрытия. Специальными видами местной вытяжной вентиляции являются пылестружкоприемники и отсосы, встроенные в оборудование.

1. Местная вентиляция. Расчет местной вентиляции

С помощью местной вентиляции необходимые метеорологические параметры создаются на отдельных местах.