Лабораторна робота №2 “Контроль ефективності роботи вентиляційної установки”

Мета роботи:

1. Ознайомитися з методикою та приладами контролю ефективності роботи витяжної вентиляційної установки.

2. Навчитись визначати кратність повітрообміну – узагальнюючий параметр, за яким можна судити про ефективність роботи вентиляційної установки, а також аналізувати його значення.

3. Навчитись змінювати і регулювати мікроклімат у виробничому приміщенні.

Рекомендована література:

1. ГОСТ ССБТ 12.1.005-88. ССБТ Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

2. СНиП 2.04.05-91 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.

3. Торговніков Б.М. та ін. Проектування промисло­вої вентиляції: Довідник. – К.: Будівельник, 1983.- с.87-88.

4. Журавлев Б.А. и др. Наладка и регулирование систем вентиляции и кондиционирования воздуха.– Стройиздат, 1980 – с.13-27.

5. Кушелев В.П. и др. Охрана труда в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. – М.: Химия, 1983 – с.68-72.

6. Юдин Е.Я. и др. Охрана труда в машиностроении – М.: Машиностроение, 1983 – с.53-70.

7. Макаров Г.В. Охрана труда в химической промышлености. –М.: Химия, 1989 – с.91-100.

8. Бортницкий П.И. Охрана труда на автомобильном транспорте.–Киев.: Высшая школа, 1988 – с.60-70.

2.1 Теоретичні відомості

2.1.1 Класифікація вентиляційних систем

Технологічні процеси на виробництві супроводжуються виділенням у повітря робочих приміщень різноманітних шкідливих газів, аерозолів (пилу), парів, тепла і вологи. Ці виділення змінюють склад і стан повітря, що може несприятливо впливати на організм людини, а також на технологічний процес, устаткування і будівельні конструкції.

Найважливішим засобом нормалізації повітряного середовища виробничих приміщень є вентиляція – сукупність заходів та засобів, призначених для забезпечення на постійних робочих місцях та зонах обслуговування виробничих приміщень метеорологічних умов та чистоти повітряного середовища, що відповідають гігієнічним та технічним вимогам. Вона повинна передбачатися незалежно від ступеня забруднення повітря у виробничих приміщеннях і допоміжних приміщеннях промислових підприємств.

За способом переміщення повітря вентиляція може бути природною, механічною або змішаною. Організоване природне провітрювання називається аерацією, вона виникає під дією теплового напору і вітрового тиску.

Природну вентиляцію використовують, якщо вона припустима за умовами ведення технологічного процесу або перебування людей, а також зберігання виробів або матеріалів.

Штучна (механічна) вентиляція потрібна, якщо необхідні метеорологічні умови і чистота повітря не можуть бути забезпечені природною вентиляцією.

Змішана вентиляція допустима там, де можливе часткове використання вентиляції з механічним і природним спонуканням для припливу або видалення повітря.

За способом повітрообміну системи вентиляції можна розділити на загальнообмінні і місцеві. Загальнообмінна вентиляція забезпечує створення необхідного мікроклімату та чистоти повітряного середовища у всьому об’ємі робочої зони виробничого приміщення.

Місцева вентиляція характеризується тим, що вона створює спеціальні метеорологічні, санітарно-гігієнічні і вибухобезпечні умови на робочому місці. Такий спосіб є раціональнішим і економічнішим, тому що в цьому випадку забрудники повітря не поширюються по всьому виробничому приміщенню.

Вентиляція за напрямком потоку повітря може бути: припливна, витяжна або комбінована (припливно-витяжна).

Місцеві витяжні установки бувають у вигляді витяжних шаф, витяжних парасоль, бортових відсмоктувачів і всмоктуючих панелей.

Конструкція місцевої витяжки повинна забезпечити максимальне вловлювання шкідливих виділень при мінімальній кількості вилученого повітря. Крім того, вона не повинна бути громіздкою та заважати обслуговуючому персоналу працювати і наглядати за технологічним процесом.

Витяжна вентиляція використовується для видалення забрудненого повітря з приміщень в атмосферу, це повітря перед викидом в атмосферу може піддаватися очищенню.

Місцева припливна вентиляція, при якій здійснюється концентроване подання припливного повітря заданих параметрів (температури, вологості, швидкості руху), виконується у вигляді повітряних душів, повітряних та повітряно-теплових завіс.

Припливна вентиляція служить для подачі чистого повітря замість того, що видаляється.

Спосіб організації повітрообміну вибирається, виходячи з фізико-хімічних характеристик шкідливих виділень. При наявності надлишків тепла, виділенні газів і парів із густиною меншою, ніж густина повітря, витяжка проводиться з верхньої зони приміщення. При виділенні пилу, парів, газів з густиною більшою, ніж густина повітря 70-80% повітря видаляється з нижньої зони.

У зимовий час зовнішнє повітря попередньо нагрівається в теплообмінниках або калориферах.

У вентиляційних системах рух повітря забезпечують вентилятори. Вентилятори – це повітродувні машини, що при густині повітря 1,2 кг/м³ розвивають тиск до 12000 Па.

У кожній визначеній вентиляційній системі вентилятор повинний створювати тиск, що є не менший суми розрідження на усмоктувальному повітропроводі і позитивному тиску в нагнітальному (рис. 2.1):

Рв>Рвсм+Рнагн. (2.1)

Рисунок 2.1 – Схема розподілу тиску в повітропроводах вентиляційної системи

Тиск, що створює вентилятор, або повний тиск складається з швидкісного (динамічного) тиску, який витрачається на створення необхідної швидкості руху повітря, і статичного тиску, що витрачається на подолання наявних опорів руху – тертя і різноманітні опори.

Рп = Ршв + Рст. (2.2)

Вибір вентиляційного устаткування: вентилятора, електродвигуна, пиловловлювача, фільтрів відбувається в залежності від необхідної витрати та тиску повітря.

У даній роботі досліджується ефективність витяжної вентиляційної системи.

Технічна характеристика витяжної вентиляційної установки визначається швидкістю в різноманітних ділянках повітропроводу, статичним, швидкісним тисками в ньому і кратністю повітрообміну.

Кратність повітрообміну — узагальнюючий параметр, за яким можна судити про ефективність роботи вентиляційної установки.

2.1.2 Вентиляційний повітрообмін

Витрата повітря, що забезпечує необхідні параметри повітряного середовища, визначається розрахунковим шляхом, виходячи з об’єму газопаровиділень, виділень пилу, надлишкового тепла і вологи.

2.1.2.1 Витрата повітря для видалення надлишків тепла визначається з виразу

(2.3)

де Q_T – явний тепловий надлишок в приміщенні (визначається за характеристикою електротепловентилятора “Луч-2”, потужність нагрівального елемента якого – 625 Вт);

С – питома теплоємність повітря, С=1кДж/(кг ·ºС);

t_вид , t_пр – температура повітря, що видаляється, і припливного, ºС;

– густина повітря, кг/м³.

2.1.2.2 Для визначення витрати повітря, необхідної для видалення вологи, користуються формулою

(2.4)

де W – кількість водяної пари, що виділяється в приміщення (визначається за характеристикою електрозволожувачa повітря, продуктивність якого за розпиленням q = 0,32 л/год).

;

– вологовміст видаленого і приплинного повітря, г/кг, (визначається за номограмою – додаток К, за відомою температурою і відносною вологістю повітря).

2.1.2.3 Витрата повітря для видалення шкідливих речовин

(2.5)

де G – кількість шкідливих речовин, що надходять у повітря, мг/год;

С₁ – гранично допустима концентрація шкідливих речовин, що надходять у повітря цеху, мг/м³;

С₂ – концентрація шкідливих речовин у припливному повітрі, мг/м³.

2.1.2.4 Витрату повітря, необхідну для створення нормальних умов роботи, можна визначити за формулою

(2.6)

де V – об’єм приміщення, м³;

k – годинна кратність повітрообміну, 1/год, що визначає, скільки разів протягом години повітря в приміщенні повинно змінитися.

Цей розрахунок виконують у тих випадках, коли не відомі види та кількість шкідливих речовин, що виділяються, а відомий коефіцієнт кратності повітрообміну. У галузевих правилах і нормах промислової санітарії для проектування, будівництва й експлуатації різноманітних виробничих приміщень наведені значення кратностей годинного повітрообміну, що рекомендуються, додаток Л.