Часть IV

Промышленная вентиляция

Лекция № 22

Основы промышленной вентиляции

22.1. Общие положения.

22.2 Основные вредности промышленных предприятий и

способы определения воздухообмена.

22.3 Естественная вентиляция.

22.4 Искусственная вентиляция.

22.5 Методика расчета вентиляционной сети.

22.6 Местная вентиляция.

Цель изучения темы:

Изучение основ вентиляции промышленных зданий и сооружений.

Студенты должны знать:

Вредности, образующиеся на промышленных предприятиях. Способы вентиляции промышленных зданий и методику расчета их проветривания.

Вопросы для контроля и самоконтроля

1. Что называют промышленной вентиляцией?

2. Какие существуют способы определения воздухообмена в промышленных зданиях?

3. Какой процесс называют аэрацией?

4. Как осуществляется естественная вентиляция зданий?

5. На какие виды подразделяется искусственная вентиляция зданий?

6. Назначение местной вытяжной вентиляции.

7. Как ведется расчет вентиляционной сети промышленных зданий?

22.1 Общие положения

Промышленной вентиляцией называют организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного воздуха и подачу взамен его свежего.

Основной задачей промышленной вентиляции является поддержание в помещениях устойчивого состава воздуха надлежащей чистоты и тепловой эффективности, соответствующих степени тяжести работ. Кроме гигиенических условий, к промышленной вентиляции могут предъявляться специфические требования обеспечения сохранности продуктов, оборудования, строительных конструкций или различных ценностей.

В круг задач промышленной вентиляции входит определение необходимого количества свежего воздуха, способов проветривания, места подвода, обработки воздуха и выбора средств его подачи и отвода. Поэтому промышленная вентиляция связана со многими отраслями знаний. Так, промышленная гигиена дает ответ о необходимых параметрах воздуха в рабочей зоне или во всем помещении, термодинамика предопределяет характер процессов обработки воздуха для придания ему соответствующего влаго- и теплосодержания. Связь вентиляции с отоплением состоит в том, что поддержание температуры внутри помещения решается совместно средствами отопления и вентиляции. Законы теплопередачи позволяют производить количественную оценку теплообменных процессов в помещении, вызываемых измененными температурными условиями и выделяемого оборудованием тепла.

Учет технологии производства позволяет сочетать вентиляционные задачи со специфическими условиями производственных процессов. Ряд других вопросов вентиляции решается в сочетании с различными отраслями наук.

Промышленная вентиляция делится на естественную (аэрация) и искусственную. Основное различие между ними заключается в способе осуществления воздухообмена помещений.

2. Основные вредности промышленных предприятий и способы определения воздухообмена

Воздух промышленных помещений – это смесь газов и паров, заполняющих помещение, почти всегда содержащая некоторое количество пыли. Главные составные части атмосферного воздуха приведены в лекции 2.

К вредностям относятся: ядовитые и вредные газы, избыточная влага, пыль и сажа, тепловое и радиоактивное облучение. Эти вредности чаще всего встречаются в различных комбинациях. Расчет необходимого воздухообмена ведется по превалирующей над остальными вредностью.

Состояние здоровья и производительность труда людей зависят не только от наличия в воздухе различных вредностей, но и от метеорологических условий. В комплекс метеорологических условий входят: температура, влажность и скорость движения воздуха. Метеорологические условия должны обеспечивать удаление избытка тепла из организма человека и создавать такие условия среды, чтобы человек, выполняя определённую физическую работу, не ощущал ни холода, ни тепла, т.е. условия труда должны быть комфортными.

При расчёте количества воздуха исходят из наличия вредностей и количества людей, работающих в помещении. Расход воздуха, исходя из числа работающих, определяется по формуле:

Q_n = n·q·z м³/ч, (22.1)

где n – максимальное число находящихся в помещении рабочих в

смену;

q – норма воздуха на одного рабочего, м³/ч;

z – коэффициент запаса, равный 1,15 ÷ 1,2.

Согласно санитарным нормам, величину q принимают не менее 30 м³/ч на каждого работающего в помещениях с объемом на одного работающего менее 20 м³ и не менее 20 м³/ч в помещениях с объемом на одного работающего от 20 до 40 м³. В помещениях с объемом на одного работающего больше 40 м³ предусматривается проветривание путем открывания форточек и окон.

В закрытые производственные помещения, не имеющие окон и вентиляционных фонарей, должно подаваться воздуха на одного работающего не менее 40 м³/ч.

Количество воздуха, необходимого для разжижения вредных примесей до допустимых концентраций, определяется по формуле:

(22.2)

где G - количество вредностей, поступающих в воздух помещения от

всех источников, г/м³;

G=(n₂-n₁)·V, г/ч; (22.3)

с₁ - содержание вредностей в чистом воздухе, г/м³;

с₂ - предельно допустимое содержание вредности в воздухе рабо-

чего помещения, г/м³;

n₁ - концентрация вредностей в приточном воздухе, г/м³;

n₂ - концентрация вредностей в отработанном воздухе, г/м³;

V - часовой объем подаваемого в помещение воздуха.

Количество воздуха, необходимого для удаления избытка тепла, определяется по формуле:

(22.4)

где В - избыток тепла, ккал/ч;

t₂ - температура удаляемого воздуха, ⁰С;

t₁ - температура приточного воздуха, ⁰С;

 - удельный вес приточного воздуха кГ/м³;

с - 0,24- теплоемкость воздуха, ккал/кг·град.

Количество воздуха, отсасываемого из-под укрытий, определяется по формулам:

а) при наличии зонта

Q₃=3600·₃·F·Q_вр, м³/ч, (22.5)

где F - площадь нижнего сечения зонта, м²;

₃ - скорость движения воздуха в нижнем сечении зонта, м/сек.

Принимается: при открытом со всех сторон зонте ₃=1,05÷1,25 м/сек; с трех сторон ₃=0,9÷1,05 м/сек; с двух сторон ₃=0,75÷0,9 м/сек;

б) при наличии кожуха

, (22.6)

где  - скорость воздуха в сечении всасывающих отверстий укрытия,

м/сек;

суммарная площадь всех отверстий в укрытии, м²;

Z- коэффициент запаса, учитывающий неплотности укрытия;

Z=1,1÷1,5;

Q_вр - объем выделяющихся вредностей, м³/ч.

При проектировании вентиляции производственных помещений, когда определить количество вредностей затруднительно, пользуются коэффициентом кратности воздухообмена

, (22.7)

где V_пом – объем помещения, подлежащего проветриванию, м³;

V_вент – объем воздуха, необходимого для воздухообмена, м³/ч.

Приняв по нормам соответствующую кратность воздухообмена в час, определяют количество воздуха, необходимого для проветривания рабочего помещения:

Q = K·V_пом, м³/ч. (22.8)