6.3. Расчёт воздухообмена промышленного здания

Расчёт воздухообмена производится для тёплого и холодного периодов года. Расчёту предшествует расчёт теплопоступлений и теплопотерь, расчёт местных отсосов и систем воздушного душирования.

Исходные данные:

– избытки (недостатки) явного тепла в помещении;

– расчётные параметры наружного и внутреннего воздуха;

• суммарная производительность местных отсосов [кг/ч] (без учёта рециркуляционных систем) (G_м.о);

• суммарная производительность воздушных душей [кг/ч] (без учёта рециркуляционных систем) (G_д);

• температура воздуха на выходе из душирующих патрубков (t_o);

• габаритные размеры цеха;

• минимальный расход воздуха удаляемого из верхней зоны [кг/ч], (G_в.з.min).

Определяют допустимый способ подачи и удаления воздуха из данного цеха в тёплый и холодный периоды по данным СН 118–68 и намечают расчётную схему организации воздухообмена.

1. Воздухообмен для компенсации местных отсосов и вытяжки из верхней зоны (по «местным отсосам»).

Расчёт ведётся для тёплого и холодного периодов года. Составляют уравнение массового баланса

. (6.1)

Принимают G_в.з.min=6 ∙ F_пола ∙ ρ_в.з. (F_пола – площадь пола, м²; ρ_в.з  плотность воздуха в верхней зоне, кг/м³), согласно СНиП 2.04.05–91^* и решают уравнение баланса относительно G_пр.

2. Воздухообмен по ассимиляции теплоизбытков.

Составляют уравнения массового и теплового баланса

(6.2)

Расчёт начинают с тёплого периода. В уравнения балансов подставляют соответствующие значения для тёплого периода: G_д, t_о, G_м.о., c, t_р.з., t_ух.

Принимают, что наружный воздух подаётся приточными системами без обработки т.е. t_пр= t_н^А и решают уравнения балансов относительно G_пр и G_в.з.. если полученные значения расходов больше нуля, проверяют условия

. (6.3)

В случае выполнения условия (6.3) расчёт заканчивается и по найденным значениям расходов решается прямая задача аэрации (если она допускается) или рассчитываются приточные и вытяжные системы механической общеобменной вентиляции.

Если в результате расчётов по балансовым уравнениям получено отрицательное значение G_в.з. или условие (6.3) не выполняется, то это означает, что количество избыточного воздуха, которое требуется для компенсации вытяжки, превышает количество воздуха необходимое для ассимиляции теплоизбытков, т.е. (t_н^А ≤ t_р.з. ≤ t^/_р.з.) температура воздуха в рабочей зоне должна быть уточнена при этом, в уравнения баланса подставляются t_пр= t_н^А и G_в.з.= G_в.з.min и определяется G_пр и t_р.з, которая учитывается в дальнейших расчётах. По полученным G_пр и G_в.з рассчитывается аэрация или механическая вентиляция.

При использовании механических приточных систем, для снижения расчётного воздухообмена возможна обработка воздуха в оросительной секции. В этом случае, как правило, применяют адиабатическое увлажнение.

В холодный период года задаются G_в.з.= G_в.з.min и определяют из уравнений баланса t_пр. дальнейшие расчёты зависят от полученной величины t_пр.

1. Если t_пр < t_н^Б и в цехе в холодный период допустима аэрация, то принимают t_пр= t_н^Б и решают уравнения баланса относительно G_пр и G_в.з , после чего решается прямая задача аэрации.

2. Если t_н^Б < t_пр ≤ t_р.з–10^оС, то в этом случае может применяться комбинированная схема подачи, т.е. часть воздуха должна подаваться механическими системами (G_пр^мех), а часть поступает через аэрационные проёмы (G_пр^аэр). Тогда полученная из уравнений баланса t_пр будет средневзвешенной по расходам т.е.

; (6.4)

. (6.5)

В уравнениях (6.4), (6.5) неизвестны t_пр^мех, G_пр^мех, G_пр^аэр. Для их решения задаются t_пр^мех = t_р.з. – 5÷10^оС, то применяют механическую приточную вентиляцию и рассчитывают системы по полученным G_пр и G_в.з..

3. Если t_пр ≥ t_р.з. –10^оС, то применяют механическую приточную вентиляцию и рассчитывают системы по полученным G_пр и G_в.з..

Если в помещении по условиям СН 118–68 аэрация не допустима в холодный период, то задаются ∆t = t_р.з.– t_пр в зависимости от способа подачи воздуха, находят t_пр и решая уравнения баланса, находят G_пр, G_в.з..