Комкин А.И.Расчет систем механической вентиляции (825483), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Кроме того, при давлениях до 4 МПа среднее значение коэффициента С ≈ 0,16. Тогда формула (4.1) приводится квидуG = 0,24V M T .(4.2)Пример 4.1. Определить количество просачивающегося в помещение газа − сероводорода (H2S) − через неплотности аппаратуры и трубопроводов в условиях их нормальной герметизации, если33объем аппарата 20 м , суммарный объем трубопроводов 10 м ,температура газа в аппаратах 100 ºС, в трубопроводах 25 ºС.Решение. На основании формулы (4.2) находим, что для сероводорода с молярной массой 34 кг/кмоль его утечки в помещениесоставляют:от аппаратурыG = 0, 24 ⋅ 20 34 373 = 1,5 кг/ч;от трубопроводовG = 0,24 ⋅ 10 34 298 = 0,8 кг/ч.Влаговыделения с открытых поверхностей. Количество влаги Gd , кг/ч, испаряющейся с открытой водной поверхности приотсутствии кипения, вычисляют по эмпирической формулеGd = 7,5(а + 0,0174w)( pпнп – pп)(101,3/pб)F,(4.3)где а – фактор скорости движения окружающего воздуха под действием гравитации, зависящий от температуры воды tвд (табл.
4.1);w – скорость движения воздуха над источником испарения, м/с;при естественном движении воздуха w = 0,3…0,4 м/с; рпнп – парциальное давление насыщенного водяного пара при заданной температуре поверхности испарения, кПа; рп – парциальное давление60водяных паров в воздухе помещения, связанное с парциальнымдавлением насыщенного водяного пара при данной температуревоздуха в помещении рпнв соотношением (1.11), кПа; 101,3 – нормальное барометрическое давление, кПа; рб – расчетное барометрическое давление для данной местности, кПа; F – площадь по2верхности испарения, м .Таблица 4.1Значения параметров, влияющих на испарение влагис открытой поверхности, при различной температуре водыПараметрtвд, ºС2030405060708090100а0,022 0,022 0,028 0,033 0,037 0,041 0,046 0,051 0,060182837455158698297tпв, ºС2,334,247,3712,3319,9231,147,269,9101,3рпнп, кПаПри наличии перемешивания жидкости в резервуаре температуру поверхности воды tпв принимают равной средней температуре воды tвд в резервуаре.
В случае отсутствия перемешивания водытемпературу поверхности испарения при параметрах воздуха впомещении t =20 ºС и φ = 70 % принимают по данным табл. 4.1.Количество влаги, испаряющейся с поверхности кипящей во2ды, ориентировочно принимают равным 40 кг/ч с 1 м поверхности испарения.Пример 4.2. Определить количество влаги, испаряющейся соткрытой водной поверхности промывочной ванны в производственном помещении предприятия г. Москвы, если температура воды tвд = 50 ºС, температура воздуха в помещении t = 20 ºС, относительная влажность воздуха φ =70 %, подвижность воздуха w =2= 0,3 м/c, а суммарная площадь испарения F = 4 м .Решение.
При данной температуре воздуха t = 20 ºС в соответствии с (1.12) парциальное давление насыщенного водяного парарпнв = 2,4 кПа. Отсюда при заданной влажности согласно (1.11)полагаем парциальное давление водяных паров в воздухе помещения: рп =0,7 ⋅ 2,4 = 1,68 кПа. Далее, используя данные табл. 2.1,61определяем, что при температуре воды tвд = 50 ºС коэффициента = 0,033, температура поверхности испарения tпв = 45 ºС, а соответствующее этой температуре парциальное давление насыщенного водяного пара рпнп = 12,33 кПа.
Тогда в соответствии с формулой (4.3) для расчетного значения барометрического давления вМоскве рб = 99 кПа находим, что количество испаряющейся влагиGd = 7,5(0,033 + 0,0174 ⋅ 0,3) ⋅ ( 12,33 − 1,68)(101,3/99) ⋅ 4 == 12,56 кг/ч.Выделение паров вредных веществ с открытых поверхностей. Количество паров G, кг/ч, поступающих в помещение за счетиспарения с открытых поверхностей сосудов и резервуаров, можноориентировочно определить по эмпирической формулеG = 0,0075(5,38 + 4,1w)рпнп M F,(4.4)где рпнп – парциальное давление насыщенных паров, кПа, приданной температуре поверхности испарения; М – молярная массавещества, кг/кмоль.В табл. 4.2 приведены молярные массы ряда жидкостей, а также значения их температуры кипения tкип и давления насыщенного пара рпнп в зависимости от температуры поверхности испарения tпв.Таблица 4.2Параметры, характеризующие процесс испарениянекоторых жидкостейВеществоАцетонБензолДихлорэтанМетиловый спиртТолуол62Молярнаямасса M, tкип, оСкг/кмольДавление насыщенного пара рпнп, кПа,при температуре поверхностииспарения, tпв, ºС2030405060587856,280,126,6610,6640,016,6657,3225,3382,6537,32–53,329983,59,115,323,335,553,33264,514,6622,6636,054,6579,7892110,63,335,338,6613,3318,66Окончание табл.
4.2ВеществоЧетыреххлористыйуглеродЭтиловыйспиртМолярная t , оСкипмасса M,кг/кмольДавление насыщенного пара рпнп, кПа,при температуре поверхностииспарения, tпв, ºС203040506015476,713,3320,029,3245,3262,654678,46,6711,3320,032,047,32Определение температуры поверхностных слоев испаряющейся жидкости является чрезвычайно сложной термодинамическойзадачей. Это объясняется тем, что жидкость не только теряетчасть своей теплоты на испарение, но и одновременно получаеттеплоту в процессе радиационного теплообмена с ограждающимиконструкциями, имеющими более высокую температуру. Поэтомув первом приближении можно рассчитывать количество пароввредных веществ, испаряющихся с открытых поверхностей, посреднеобъемным значениям температуры жидкости. Затем следуетскорректировать полученные значения, уменьшая их для жидкостей с температурой кипения 50…60 ºС в 3 раза, с температуройкипения около 80 ºС – в 2 раза, а с температурой кипения 100 ºС –в 1,5 раза.Пример 4.3.
Определить количество паров этилового спирта,2испаряющегося с поверхности ванны площадью F = 0,7 м притемпературе воздуха в помещении t = 22 ºC и скорости его движения над поверхностью ванны w = 0,3 м/c.Решение. Принимаем, что среднеобъемная температура спиртаравна температуре воздуха в помещении. Тогда, согласно табл. 4.2,парциальное давление насыщенных паров этилового спирта притемпературе t = 22 ºC равно рпнп = 7,6 кПа, а молярная масса этилового спирта М = 46 кг/кмоль. В соответствии с формулой (4.4)определяем количество испаряющегося спирта при этом значениипарциального давления его паров:G = 0,0075 (5,38 + 4,1 ⋅ 0,3) ⋅ 7,6 46 · 0,7 = 1,789 кг/ч.63Температура кипения этилового спирта tкип = 78,4 ºС, поэтомув соответствии с приведенными выше рекомендациями полученное значение испарившейся жидкости уменьшаем в 3 раза и окончательно получаем G = 0,596 кг/ч.Заметим, что если мы имеем дело с растворами или смесями,то рассчитать количество выделяющихся при этом с открытойповерхности паров практически невозможно из-за усложнения самого механизма испарения.
Например, вода при наличии в нейрастворенной соли испаряется медленнее, чем чистая. Картинаиспарения еще больше усложняется, если испаряющееся веществообразует пленку на поверхности. В связи с этим наиболее достоверным методом определения скорости испарения жидкости является измерение зависимости ее массы от времени.4.3.
Вредные выделения при окрасочных работахПри проведении окрасочных работ воздух рабочей зоны загрязняется красочными аэрозолями и парами растворителей. Наибольшее загрязнение воздуха красочными аэрозолями происходитпри ручной окраске с помощью пневматических распылителей. Вэтом случае количество выделяющихся аэрозолей может составлять от 15 до 40 % лакокрасочного материала в зависимости отсложности формы окрашиваемого изделия, типа распылителя ирасстояния сопла от поверхности изделия.В процессе сушки окрашенных поверхностей скорость поступления летучих компонентов красителей в воздух рабочей зоныменяется со временем.
Массу mп паров растворителей, выделяющихся при высыхании с единицы поверхности лакокрасочногопокрытия в течение времени от начала высыхания до τ , можноопределить по формулеmп = mуд (1 − m0 / mуд )(1 − e − k τ ),(4.5)где mуд – масса лакокрасочного материала, нанесенного на едини2цу поверхности изделия, кг/м ; m0 – масса сухого остатка лакокра2сочного материала на единице поверхности изделия, кг/м , послевысыхания в течение времени τ k , мин; k – коэффициент, зависящий от метеорологических условий высыхания.64Для условий высыхания, соответствующих температуре неподвижного воздуха 20 ºС и относительной влажности 50…70 %, k == k20. Значения коэффициента k20 для некоторых лакокрасочныхматериалов приведены в табл.
4.3.Таблица 4.3Параметры процесса высыхания лакокрасочного материалаЛакокрасочныйматериалГрунтовки:глифталевая ГФ-021поливинилацетатная ВЛ-02сополимерополивинилхлоридная ХС-010фенольная ФЛ-03жЛаки:битумный БТ-783пентафталевый ПФ-170Эмали:пентафталевая ПФ-115перхлорвиниловыеХВ-16ХВ-125СополимерполивинилхлоридныеХС-510ХС-717Шпаклевки:эпоксидная ЭП-00-10Долясухогоостаткаk20Время начальногопериода высыхания τ1 , мин0,570,20,100,1545–0,32–0,370,55–0,630,250,0418600,50,520,10–3603000,57–0,680,017200,24–0,290,23–0,280,100,1645280,3050,45–0,550,200,1723300,90,1045Если метеорологические условия высыхания покрытий отличаются от рассмотренных выше, то значение коэффициента k определяют по формулеk = k20 kt kϕ kv km k p ,(4.5)где kt, kϕ , kv – поправочные коэффициенты соответственно натемпературу, относительную влажность и скорость движения воздуха, определяемые по рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
