Задача 1б

Місце знаходження цеху та необхідні характеристики задані в таблиці 1.4. Механічний цех має загальну встановлену потужність верстатів з емульсійним охолодженням , максимальна кількість працівників в зміну , розміри цеху: довжина А, ширина В, висота Н. Надходження тепла від сонячної радіації відбувається через світлові ліхтарі з металевими рамами і площею, що складає 10 % від площі приміщення.

Потрібно:

- визначити параметри зовнішнього повітря та необхідний мікроклімат у механічному цеху за діючими нормативними документами;

- розрахувати кількісні значення основних шкідливих виділень;

- визначити необхідний повітрообмін в приміщені механічного цеху окремо для теплого та холодного періодів року за виділенням основних шкідливостей;

- дати рекомендації щодо правильної організації повітрообміну, виходячи з отриманих даних.

Таблиця 1.4 - Вихідні дані до задачі 1б

Варіант	Місце знаходження підприємства	Розміри цеху, м			Кільк. прац. n, чол.	Категорія фізи- чних робіт	, кВт	Азимут поздовж- ньої осі цеху, град
		довж. А	шир. В	вис. Н
1	Хмельницький	40	8	5,6	31	ІІа	101	10
2	Дніпропетровськ	41	9	6,2	32	ІІб	102	20
3	Запоріжжя	42	10	4,5	33	ІІІ	103	30
4	Київ	50	11	4,8	34	ІІа	104	40
5	Кіровоград	51	12	5,0	35	ІІб	105	50
6	Львів	52	13	5,2	36	ІІІ	106	60
7	Луцьк	53	14	5,5	37	ІІа	107	70
8	Маріуполь	54	15	5,8	38	ІІб	108	80
9	Миколаїв	55	16	6,0	39	ІІІ	109	90
0	Ялта	56	17	6,0	40	ІІа	110	100
	в	б	б	а	б	в	а	в

Рекомендації до розв’язування задачі 1

Необхідну продуктивність вентиляційної системи L (м³/год) знаходимо за формулою:

, (1)

де - надлишок виділення повного тепла в приміщенні, кДж/год;

і_В - ентальпія повітря в робочій зоні приміщення, кДж/кг;

і_П - ентальпія припливного повітря, кДж/кг;

- густина повітря, = 1,2 кг/м³.

В свою чергу надлишки виділення повного тепла в приміщенні, кДж/год, складають:

, (2)

де - надлишок виділення явного тепла в приміщенні, кДж/год;

r - прихована теплота випаровування води r = 2500 кДж/кг;

W - виділення вологи в приміщенні, кг/год.

Для теплого періоду року надлишок виділень явного тепла прийняти рівним величині явних теплонадходжень, які в даному завданні можна визначити як суму явних тепловиділень від обладнання, людей, що працюють у приміщенні, та надходження тепла через віконні прорізи. Оскільки площа віконних прорізів невідома, то в першому наближенні можна прийняти її в розмірі 20 % від площі приміщення.

Виділення вологи в приміщенні визначаються як сума виділень вологи від обладнання і від людей.

Для розв’язку скористайтесь ксерокопією i-d діаграми вологого повітря (рисунок А.1 в додатку), яку слід прикласти до розв’язку та побудувати на ній схематично процес зміни стану повітря при вентиляції.

На i-d діаграмі за розрахунковими параметрами зовнішнього повітря заданого географічного пункту наноситься точка Н (рисунок 1,а). Із неї проводиться пряма і_Н = і_К = const, що відображає процес адіабатного охолодження повітря в кондиціонері, до перетину з кривою = 90 % і знаходиться точка К. Вона характеризує стан повітря на виході з кондиціонера. З точки К проводиться лінія d_К = const до перетину з лінією і_П і знаходиться точка П, яка відповідає стану повітря, що надходить в приміщення. Оскільки при русі повітря по повітропроводах відбувається його нагрівання, то можна прийняти і_П = і_Н+(1,0...1,5).

Із точки П з нахилом проводиться лінія процесу зміни стану повітря в приміщенні до перетину з прямою t_В і знаходиться точка В, яка характеризує стан повітря в робочій зоні приміщення. Різноманітні значення і відповідні їм напрямки представлені по краях i-d діаграми. Температура повітря t_В і його відносна вологість в точці В повинні відповідати вимогам допустимих норм за ГОСТ 12.1.005-88 (таблиця А.4). Якщо вимоги задовольняються, то побудову можна вважати закінченою.

Якщо при перевірці виявиться, що вологість у точці В не відповідає допустимим межам, то необхідно виконати додаткову побудову, яка може мати декілька варіантів. Наприклад, на i-d діаграмі (рисунок 1,б) наноситься точка В₁, в якій повітря відповідає найбільшим допустимим значенням температури і вологості. З неї під кутом проводиться пряма, яка одночасно буде паралельною відрізку ПВ. Через точку П проводиться пряма, паралельна лініям i = const (тобто, паралельна відрізку НК). На перетині цих двох прямих отримується точка П₁, яка характеризує стан повітря, що повинно подаватись в приміщення системою кондиціювання. З точки П₁ вертикально вниз проводиться лінія до перетину з відрізком НК. Точка їх перетину позначається С, в ній повітря відповідає стану суміші зовнішнього повітря, що пройшло через камеру зрошування і обвідний канал. Отримані точки Н, С, П₁, В₁ характеризують процес зміни тепловологісного стану повітря при кондиціюванні приміщення з виділеннями тепла і вологи. Оскільки точка В₁ вибрана за допустимими значеннями температури і відносної вологості, то отримана побудова є остаточною.

а б

Рисунок 1 - Приклад побудови процесу зміни стану повітря на i-d діаграмі

Схематичне зображення процесу зміни тепловологісного стану повітря, яке подається в приміщення, потрібно дати в розв’язку задачі, вказавши при цьому значення температури t, відносної вологості та ентальпії і для всіх характерних точок процесу. Всі необхідні для розв’язку задачі дані приведені в таблицях А.1-А.4, розміщених в додатках.

Більш детально розв’язок подібних задач викладено в: [7, c. 57-58; 8, c. 37-42; 5, с. 69-71)].