4. Расчет воздухообмена в производственных помещениях

Расчет воздухообмена в производственных помещениях

для удаления избыточного тепла

Необходимый воздухообмен в производственных в помещениях в целях отвода избыточного тепла определяется по формуле;

L = Qизб / 0,29 (tу - tп)

Где L - воздухообмен, м³/ч;

Qизб - избыточное тепло, ккал/ч;

0,29 – теплоемкость воздуха при постоянном давлении, ккал/ м^{3 0}С

tу - tп – температура удаляемого и подаваемого воздуха, ⁰С.

Расчет воздухообмена в производственных помещениях

для удаления избыточной влаги.

Необходимый воздухообмен в производственных в помещениях в целях отвода избыточной влаги определяется по формуле;

L = W / 1.2 •(d₂ – d₁)

Где L - воздухообмен, м³/ч;

W - выделяемое количество влаи, г/ч;

d₂ – d₁ – влагосодержание удаляемого и сухого воздуха, г/м3.

Расчет воздухообмена при общеобменной вентиляции

для удаления вредностей

При проектировании или проверке действия вентиляционной системы основным требованием является определение вентиля­ционного воздухообмена.

Количество воздуха, необходимого для обеспечения требуемых параметров воздушной среды в рабочей зоне, согласно пункту 5.4 СН 245—71, определяется' для помещений с газовыделениями по количеству выделяющихся вредностей с таким расчетом, чтобы обеспечить предельно допустимые концентрации; для помещений с тепловыделениями по избыткам явного тепла *; для помещений с тепло- и влаговыделениями — по избыткам явного тепла, влаги и скрытого тепла. В последнем случае проверяют на возможность конденсации влаги на поверхностях строительных конструкций и оборудования.

Газовыделения, избыточное тепло и избыточную влагу при­нято называть собирательным термином — вредности.

Далее приводятся в упрощенном виде принципы определения воздухообмена для устранения вредностей каждого вида **.По определению СН 245—91, явным является тепло, воздействующее на изменение температуры воздуха б помещениях.

Формулы для расчета воздухообмена при проектировании приведены в, приложении № 11 к СНиП Н-33—95_v.

Объем L (в м³/ч) подаваемого в помещение свежего воздуха, необходимого для разбавления вредных веществ, выделяющихся в рабочем помещении, до предельно допустимых концентраций, определяют из следующего соотношения:

L = 1000 G / (Спдк – Спр)

где G — масса вредных веществ, выделяющихся в рабочее помещение в еди­ницу времени, г/ч;

Спдк ~ предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ по сани­тарным нормам, мг/м³;

Спр - содержание вредных веществ в подаваемом воздухе, мг/м³.

Согласно санитарным нормам, величина С_пр не должна пре­вышать 30% Спдк- В наиболее благоприятных случаях при подаче чистого воздуха Спр = 0, при этом необходимый воздухооб­мен уменьшается на 40%.

Наиболее сложно определить количество G вредных веществ, выделяющихся в рабочее помещение в единицу времени. Практи­чески вредные выделения могут поступать в воздух производ­ственных помещений следующим образом:

-через неплотности в аппаратуре и трубопроводах, находящихся под давлением;

-через неплотности в аппаратуре и трубопроводах, находящихся под атмосферным давлением или при некотором разрежении, что обусловлено разностью концентраций вредных веществ в обору­довании и помещении. Если концентрация вредных веществ в ап­парате во много раз (в 10⁵—10⁷) больше, чем в рабочем помеще­нии, то может происходить молекулярная диффузия из оборудо­вания даже при разрежении в нем;

-через неплотности в уплотнительных устройствах насосов, компрессоров, реакторов, мешалок и другого оборудования, имею­щего подвижные соединения;

-во время загрузки и выгрузки при периодических процессах, при испарении с открытых поверхностей жидкости, при процессах, осуществляемых в открытых аппаратах, взятии проб, открытом хранении сырья, полупродуктов, готовых продуктов;

-при ремонте технологического оборудования;

-при авариях.

Для определения количества газовыделений разработаны эм­пирические формулы. На основе натурных наблюдений проект­ными и конструкторскими организациями определены средние удельные величины выделения вредностей из оборудования раз­личного вида.

Суммируя определенные теми или иными методами значения газовых выделений всех видов, находят величину суммарной массы. Эти данные приводятся в справочниках для проектировщиков и в отрас­левых нормативах.

Массу вредных веществ, выделяющихся в рабочее помещение в течение часа G, и по приведенной выше формуле определяют величину L.

Изложенный метод расчета величин воздухообмена для борьбы с газовыделениями может быть применен и для расчета воздухо­обмена при пылевыделениях. Однако поскольку общеобменная вентиляция для борьбы с пылью эффективна только для мелко­дисперсной пыли, применение этой формулы в данном случае ограничено.

Если в воздух производственного помещения выделяется не­сколько веществ, не оказывающих однонаправленного действия, то вентиляционную систему рассчитывают по тому веществу, для которого требуется больший воздухообмен. Если вредные веще­ства оказывают однонаправленное действие, то общеобменную вентиляцию рассчитывают суммированием объемов воздуха, необ­ходимых для разбавления каждого вещества в отдельности до его предельно допустимой концентрации, с учетом загрязнения при­точного воздуха.

Расчет воздухообмена по кратности

Для производственных условий характерно некоторое относи­тельно устойчивое соотношение между величинами газо- и тепло­выделений и кубатурой производственного помещения, которое можно выразить условной величиной, называемой- кратностью воздухообмена.

Кратность воздухообмена это объем воздуха, подаваемого в течение 1 ч в производственное помещение (или удаляемый из него), и обеспечивающий соблюдение санитарных норм, отнесен­ный к объему вентилируемого помещения:

К = L / V

где К — кратность воздухообмена, ч^-1;

L — объем воздуха для вентиляции помещения, м³/ч; V — объем вентилируемого помещения, м³.

Таким образом, величина кратности воздухообмена показы­вает, сколько раз в течение часа воздух в помещении должен быть заменен полностью. Если необходимая кратность воздухообмена для данных производственных условий определена нормативными материалами, то, зная объем помещения V, легко определить часовой объем воздуха, необходимый для вентилирования данного объекта

L = V • K

Согласно нормативным указанияv, проектирование вентиля­ции по кратности воздухообмена, как правило, не допускается, но разрешается при отсутствии данных о количестве выделяющихся вредностей. В отраслевых правилах и нормах техники безопасно­сти и промышленной санитарии для проектирования, строитель­ства и эксплуатации различных химических производств обычно приводятся значения рекомендуемых кратностей часового возду­хообмена для различных цехов и производственных помещений. В СНиП II-M.3—68 «Вспомогательные здания и помещения про­мышленных предприятий. , Нормы проектирования» приводятся кратности воздухообменов для вспомогательных зданий и поме­щений.

Обычно в нормативах кратность воздухообмена дается от­дельно для притока и вытяжки. Это имеет большое практическое значение, так как, изменяя соотношение притока и вытяжки, опре­деляют вентиляционный воздушный баланс и тем самым устанавливают режим вентиляции.

Например, в ряде производств, использующих вещества пер­вого и второго классов опасности по токсичности, технологическое оборудование размещают в изолированных кабинах или зонах, а пульты управления контрольно-измерительными приборами выно­сят в коридоры управления. В коридорах управления создают подпор воздуха, организуя его приток в рабочую зону, без вы­тяжки. В кабинах, наоборот, предусматривают вытяжку, без при­тока. При этом между кабинами и коридорами управления соз­дается и поддерживается перепад давления около 40—80 Па (4—8 мм вод. ст.), препятствующий перетоку загрязненного воздуха из кабин в коридоры управления.

Следует учитывать, что, несмотря на большое значение венти­ляции как фактора оздоровления условий труда, ее возможности не безграничны. Так, для удаления из рабочих помещений ве­ществ, предельно допустимые концентрации которых выражаются в сотых и десятых долях грамма на кубический метр, потребова­лись бы громадные вентиляционные объемы (кратность порядка 100—200), что приведет к недопустимо большим скоростям пода­ваемого и удаляемого воздуха и будет весьма неэкономичным. Этим и объясняется необходимость ограничения кратности воз­духообмена.