1.8. Примеры расчетов производственной вентиляции

Расчет вентиляции помещения кузнечно-рессорного участка

Для создания нормальных санитарно-гигиенических условий на рабо­чих местах на кузнечно-рессорном участке станции технического обслужи­вания и ремонта (ТО и TP) автомобилей необходимо спроектировать и при­менить общеобменную и местную вентиляцию.

Общеобменная вытяжная вентиляция обеспечивает удаление вредных веществ, образующихся на участке и постах, оборудованных местными отсо­сами, эффективность которых составляет 75% от общего воздухообмена уча­стка.

Расчет количества приточного воздуха, необходимого для общеобмен­ной приточно-вытяжной вентиляции, производится из условия выделения в помещение участка ремонта загрязняющих веществ, избыточного тепла и влаги. Расчет выполняется в соответствии со СНиП 2.04.05 - 86 "Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха".

Расчет воздухообмена из условия выделения избыточной влаги в по­мещение, м³/час для создания нормальной относительной влажности воздуха рабочей зоны производится по формуле:

где плотность приточного воздуха (принимаем – 1,2 кг/м³);

влагосодержание воздуха, удаляемого из помещения, кг/час (определяется по диаграмме и равно – 12,6 г/кг);

влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение, кг/час (определяется по диаграмме и равно 10,2 г/кг);

суммарное количество выделяемой влаги в помещение, кг/час:

где количество влаги, выделяемой людьми, определяется зависимостью (кг/час):

где количество влаги, выделяемое одним работником выбирается по таблице в зависимости от температуры в помещении и тяжести производимых работ (в нашем случае при условии средней тяжести работ, при температуре 35 около оборудования );

число работающих в цехе (4 человека)

Тогда .

количество влаги, испаряющейся в помещении ремонтного участка с открытой не кипящей поверхности воды (при мойке и сушке), кг/час определяем по формуле:

где фактор гравитационной скорости воздуха, принимается по таблице в зависимости от температуры уходящего воздуха (в нашем случае при температуре менее );

скорость движения воздуха над поверхностью жидкости (принимаем равной 0,5 м/с);

давление водяного насыщенного пара, принимаемое при температу­ре поверхности воды 23 °С ( для условий поста мойки при = 745 мм рт.ст. = 21.1мм рт.ст.);

давление водяного пара в воздухе, мм рт.ст. определяемое по фор­муле:

где температура воды в месте расположения моечной ванны (принимаем );

температура поверхности воды (принимаем );

площадь испарения влаги с открытых поверхностей емкостей с водой для закалки горячих деталей составляет около 20 м².

Тогда

Следовательно,

Тогда, подставляя известные величины в формулу, рассчитаем потреб­ный воздухообмен, необходимый для нормализации параметров микрокли­мата на участке:

Произведем теперь расчет необходимого воздухообмена от выделения явного тепла в помещении участка для нормализации параметров микрокли­мата.

Расчет воздухообмена из условия выделения избытков явного тепла в помещение, м³/час производится по формуле (м³/час):

где - количество выделяемого явного тепла, кВт;

- массовая теплоемкость приточного воздуха (1 кДж/кг*К);

- плотность приточного воздуха (принимаем 1,2 кг/м³);

- температура воздуха, удаляемого из помещения (принимаем для

нашего участка равной 22 °С);

- температура наружного воздуха, подаваемого в помещение (прини­маем как среднестатистическую для летнего времени года равной 18°С).

- суммарное количество выделяемого явного тепла складывается из следующих составляющих:

где - тепловыделение от термических печей;

- тепловыделение при работе механического оборудования;

- тепловыделение от нагретых поверхностей.

Определим тепловыделение от термических печей:

где теплотворная способность природного газа (35600 кДж/кг);

расход топлива, кг/ч;

доля теплоты, идущей в помещение участка для печи с бесподваль­ным подом,

коэффициент одновременности работы всех печей;

количество печей.

Расчетный необходимый воздухообмен для кузнечного участка зи условия выделения избытков явного тепла в помещении для нормализации параметров микроклимата,м³/час равен:

Расход топлива определим из эмпирической формулы:

где удельный расход топлива на 1кВт мощности, принимаем в нашем случае 0,58 кг/ч;

коэффициент режима работы печи с учетом разогрева и регулиро­вания процессом горения, принимаем равным 1,2;

мощность одной печи на участке, кВт.

Определим тепловыделение при работе механического оборудования на участке:

где мощность установленных на участке механизмов (принимаем 11 кВт);

коэффициенты использования установленной мощности, одновременной работы механизмов, загрузки механизмов и преобразо­вания механической энергии в тепловую. Данные коэффициенты соот­ветственно равны:

где - коэффициент теплоотдачи от цилиндрических поверхностей, Вт/м²;

- суммарная площадь нагретых деталей в цехе (около 60 м²);

- средняя температура нагретых поверхностей (принимаем 45 ⁰С).

Рассчитаем коэффициент теплоотдачи по формуле:

Расчет выбросов загрязняющих веществ от кузнечно-рессорного участка

Основным оборудованием участка являются: кузнечный горн (одна на­гревательная печь), кузнечные молоты и одна закалочная ванна.

Кузнечный горн работает на природном газе. В закалочных ваннах применяются масла. В результате выполняемых на кузнечно-рессорном уча­стке работ в воздух помещения и далее в атмосферу выделяются : оксид уг­лерода, оксиды азота, пары и аэрозоли масел.

где выход окиси углерода при сжигании газа;

расход природного газа, равный 2,2 кг/ч или 13,2 т/год;

потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания (принимаем по таблице 0,5).

Выход окиси углерода при сжигании газа определяется по формуле:

где потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания природного газа, в нашем случае равны – 0,5;

коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива (для газа равен – 0,5);

теплотворная способность природного газа (

Таким образом, выход окиси углерода равен:

Следовательно, валовый выброс CO будет равен:

Расчет выбросов для оксидов азота произведем по формуле:

где параметр, характеризующий количество окислов азота, зависящий от тепловой мощности кузнечного горна и для природного газа равный 0,08;

коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов окислов азота при применении технических решений (в нашем случае ).

Следовательно,

Для масляной ванны, находящейся на кузнечно-рессорном участке принимаем согласно нормативам выделение паров масел - 0,01 кг/час.

Расчет потребного воздухообмена кузнечно-рессорного участка по ус­ловиям выброса загрязняющих веществ

Для обеспечения установленных ГОСТ 12.1.005-88 "Воздух рабочей зоны" параметров микроклимата в производственных помещениях станций ТО автомобилей организуется общеобменная рабочая и аварийная приточно- вытяжная вентиляция, а также местная вытяжная вентиляция.

Потребный расход воздуха L для общеобменной вентиляции определя­ется из условий разбавления вредных примесей до предельно допустимых концентраций по формуле:

где предельно допустимая концентрация СО в воздухе рабочей зоны (= 3,0 мг/м³);

концентрация вредного вещества в приточном воздухе (для рас­четов

принимается равной ).

Следовательно, переведем М_СО из кг/час в мг/час, т.е. получим мг/час, тогда потребный воздух на общеобменную вентиляцию составит:

условиям выбросов оксидов азота:

Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны согласно ГОСТ 12.1.005-88 "Воздух рабочей зоны" составляет

Наконец, определим количество воздуха, необходимого на общеобмен­ную вентиляцию по условиям выбросов аэрозолей и паров масел:

Предельно допустимая концентрация паров масел в воздухе рабочей зоны согласно ГОСТ 12.1.005-88 "Воздух рабочей зоны" составляет

Таким образом, общий воздухообмен необходимый для поддержания нормальных условий жизнедеятельности работников кузнечно-рессорного участка СТО составляет:

В случае, если нагревательную печь и ванну закалки деталей оборудо­вать местной вентиляцией (отсосами), через которую удаляется 75 % всех вредных выделений веществ, воздухообмен общеобменной вентиляции будет равен - 16960-0,25=4240 м³/ч. Подача воздуха для компенсации вытяжки должна осуществляться непосредственно в рабочую зону кузнечно- рессорного участка. При организации общеобменной и местной вентиляции производственного участка с рассчитанной производительностью практиче­ски будет обеспечена пожаровзрывобезопасность работ на станции техниче­ского обслуживания автомобилей (СТОА).

Расчет вентиляции помещения участка сварки кузовов автомобилей

Для создания нормальных санитарно-гигиенических условий на рабо­чих местах на сварочном участке станции ТО и TP автомобилей необходимо применить общеобменную и местную вентиляцию.

Общеобменная вытяжная вентиляция обеспечивает удаление вредных веществ, образующихся на участке и постах, оборудованных местными отсо­сами, эффективность которых составляет 75%.

Расчет общего воздухообмена на сварочном участке произведем по удельному расчетному воздухообмену в зависимости от свариваемых мате­риалов при сварке в углекислой среде (м³/ч):

где расчетный воздухообмен, м³ на 1 кг израсходованного сварочного ма­териала, определяемый от вида сварки;

расход сварочного материала (кг/ч), который принимается по данным технологического процесса для одного сварочного поста

На сварочном посту производят сварку кузовов в среде углекислого га­за, использую при этом сварочную проволоку типа

Св-08Г2С при токе сварки 200 А. При таких условиях сварки расход прово­локи на посту составит 2 кг/ч, следовательно общий воздухообмен на посту будет равен:

Так как, сварочный пост оборудован и местной вентиляцией, через ко­торую удаляется до 75 % всех вредных веществ, воздухообмен общей венти­ляции будет равен -