31. Вентиляция. Определение необходимого воздухообмена.

Загрязненный воздух производственных помещений может содержать различные вредные вещества. оказывающие концерагенные, удушающие и другие воздействия. Для обеспечения безопасных условий жизнедеятельности для воздуха производственных помещений должно выполняться условие

С_i <=ПДК_i, где С_i- концентрация i вредного вещества , ПДК_i – предельно допустимая концентрация i вредного вещества. Кроме вредных примесей в воздухе помещений может содержаться избыточное тепло от работающих приборов, людей, оборудования. Потребным воздухообменом называется количество воздуха которое необходимо вводить в помещение или удалять из него в течение часа.

V₁- потребный воздухообмен при выделении избыточного тепла;

V₂- потребный воздухообмен при выделении вредных в-в . При вентиляции избыточное тепло Q_ИЗБ расходуется на нагревание поступающего воздуха. Происходит изменение температуры с t=t_{приточн} до t=t_удал , следовательно Q_ИЗБ=c*m*(t_удал-t_приточ)

, где Q_ИЗБ-общее кол-во тепла [кДж/ч], С- теплоемкость воздуха [кДж/кгС]=1, -плотность воздуха [кг/м³], t_УД-т-ра удаляемого воздуха, t_ПР-т-ра приточного воздуха

К- общее кол-во загрязняющих в-в при работе разных источников в течение года [гр/ч]

К_УД, К_ПР - концентрация вредных в-в в удаляемом и приточном воздухе [гр/м³]

V₂-[м3/ч] По санитарным требованиям K_удал<=ПДК, при этом K_приточ<=0,3ПДК.

Вентиляция — организованный воздухообмен, который обеспечивает удаление из помещения воздуха, загрязненного избыточным теплом и вредными веществами и тем самым нормализует воздушную среду в помещении.

Работоспособность системы вентиляции определяется показателем кратности воздухообмена (К).

, где

V-кол-во воздуха, удаляемого из помещения в течение часа [м³/ч]

V_П- объем помещения, м³

К=[1/ч]

Способы очистки воздуха

Механические (пыли, масел, газообразных примесей)

Пылеуловители;

Фильтры

Физико-химические (очистка от газообраз. примесей)

Сорбция

адсорбция (актив. уголь);

абсорбция (жидкость)

Каталитические (обезвреживание газообразных примесей в присутствии катализатора

Очистка воздуха, удаляемого из помещения, осуществляется с помощью 2-х типов устр-в: - пылеуловители; - фильтры.

Очистка воздуха при использовании пылеуловителя осуществляется за счет действия сил тяжести и сил инерции.

По конструктив. особен-ям пылеуловители бывают:

- циклонные; - инерцион.;- пылеосадительные камеры.

Фильтры — устройства, в которых для очистки воздуха используются материалы (пр-во), способные осаживать или задерживать пыль.

бумажные; тканевые; электрические; ультрозвуковые; масляные; гидравлические; комбинированные

Контроль параметров воздушной среды

Осуществляется с помощью приборов:

Термометр (т-ра);

Психрометр (относит. вдажность);

Анемометр (скорость движения воздуха);

Актинометр (интенсивность теплового излучения);

Газоанализатор (концентрация вредных в-в).

Определение необходимого воздухообмена

Воздухообмен, м3/ч, при нормальном микроклимате и отсутствии вредных веществ или содержании их в пределах норм можно определить по формуле

L = nL1

где п — численность работающих; L1 —расход воздуха на одного работающего, м3/ч, не менее: 30 при объеме помещения, приходящемся на одного рабочего, менее 20 м3; 20 —при 20...40м3 и 40 —в производственных помещениях безсветовых проемов.

Для помещений, где на одного работающего приходится более 40 м3 воздуха, и при естественной вентиляции (через открытые форточки, двери и т. п.) воздухообмен не рассчитывают.

Для санитарно-бытовых, общественных и вспомогательных помещений необходимое для удаления вредностей количество воздуха допускается определять по кратности воздухообмена. Например, коэффициент кратности воздухообмена для административных помещений равен 1,5 (по вытяжке), вестибюлей — 2 (по притоку), залов совещаний вместимостью до 100 человек— 3 (по притоку и вытяжке), курительных — 10 (по вытяжке), помещений для отдыха — 5 (по притоку) и 4 (по вытяжке), умывальных — 1 (по вытяжке) и т. д.

При выделении в воздух производственных помещений вредных веществ производительность систем вентиляции по притоку и вытяжке следует определять, руководствуясь количеством вредностей, поступающих в помещения.

Количество воздуха, необходимое для обеспечения требуемых параметров воздушной среды в рабочей зоне, рассчитывают:

а) для помещений с тепловыделениями — по избыточному количеству явной теплоты;

б) для помещений с тепло- и влаговыделениями — по избыточному количеству явной теплоты, влаги и скрытой теплоты в рабочей зоне;

в) для помещений с выделением вредных газов и пыли — по количеству вредностей, поступающих в рабочую зону, исхода из условий снижения их концентраций до предельно допустимых. Если неизвестно количество вредностей, выделяющихся в пределах рабочей зоны, то воздухообмен следует рассчитывать по всему помещению на основе полного количества выделяющихся в нем вредностей.

Максимальную производительность систем вентиляции большинства зданий, необходимую для удаления избыточного количества выделяемой теплоты, определяют по летнему периоду с учетом теплоты от солнечной радиации.

Воздухообмен, необходимый для снижения концентрации выделяющихся вредностей до предельно допустимого значения, определяют, исходя из равенства производительности приточной и вытяжной вентиляции. Из схемы на рисунке 17.3 следует, что

Lпрgпр + G = Lвgв,

где Lпp, Lp — производительность соответственно приточной и вытяжной вентиляции, м2/ч; gпр, 5в — концентрация вредностей соответственно в подаваемом (приточном) и удаляемом из помещения воздухе, мг/м3; G — максимальное количество вредностей, выделяющихся в помещении, мг/ч.

Так как Zпр ≈ LB ≈ L, то последнее уравнение можно записать в следующем виде:

L(gВ - gnp) = G,

откуда

L = G/(gв-gnp)-

Поскольку концентрация вредностей в удаляемом из помещения воздухе не должна превышать предельно допустимого значения, то можно записать gs = ?цдк- Тогда воздухообмен, м3/ч,

L = G/(gпдк - gпР).

В воздухе, подаваемом системами вентиляции в помещение, вредности в основном отсутствуют, т. е. gпp = 0. В этой ситуации последняя формула примет вид:

L = G/gпдк

Рис. 17.3. Схема к расчету воздухообмена при выделении в помещении вредных веществ

В производственных помещениях часто выделяется не одна, а несколько различных вредностей. В таких случаях следует помнить, что вредные вещества могут быть независимого действия (влиять на различные системы организма и оказывать невзаимосвязанные токсические эффекты) и однородного (однонаправленного) действия (влиять на одни и те же системы организма и оказывать одинаковый токсический эффект в смеси). Однородным действием обладают, например, смеси углеводородов, сильные минеральные кислоты (азотная, серная и соляная), угарный газ и цементная пыль, аммиак и оксиды азота.

При выделении в воздух нескольких вредных веществ однонаправленного действия концентрациями с/ должно соблюдаться условие

где с1, c2,..., сi — фактические концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3; gпдк1, gпдк2, …,gпдкi — предельно допустимые концентрации этих же веществ, мг/м3. Если результат расчета по последней формуле более единицы, то воздухообмен рассчитывают по коэффициенту кратности воздухообмена k, равному полученному значению.