2.3.2 Расчет подачи судовых систем вентиляции

Расчет подачи судовых систем вентиляции производится одним из применяющихся в практике судостроения методов: из условия удаления из помещений избытков углекислого газа, влаги и токсичных веществ; по ассимиляции избыточных тепловыделений в воздушный объем вентилируемых помещений; по кратности воздухообмена; по ветровому напору. При расчете подачи систем вентиляции не должен учитываться воздухообмен через иллюминаторы, двери и световые люки.

В общем случае при нормальных метеорологических условиях и отсутствии вредных веществ в воздухе воздухообмен (м³ /ч) при общеобменной вентиляции определяют по формуле:

L = NL_ч, (1)

где N - число находящихся в помещении людей;

L_ч расход воздуха на одного человека, принимаемый в зависимости от назначения помещения и его объема, м³ /ч.

Наиболее характерным показателем степени загрязненности воздушной среды помещений является концентрация углекислого газа. Количество углекислоты, выдыхаемой человеком за определенное время, зависит, как известно, от интенсивности и физических усилий работающих (рис. 3).

Концентрация СО2 %
	Продолжительность пребывания, ч.

1-состояние покоя; 2-легкая работа; 3-работа средней тяжести; 4-работа выше средней тяжести; 5-тяжелая работа.

Рис.3 Концентрация СО₂ в невентилируемом помещений при различной интенсивности работы

Поэтому расход воздуха на одного человека (м³/ч) для помещения, где постоянно находятся люди, определяется из условия удаления избытков углекислого газа

L_ч = G/( g_п.д.к. –g_ат), (2)

где G - количество углекислоты, выделяемой одним человеком при условии выполнения им физической работы (легкой, средней тяжести, тяжелой), характерной для данного помещения, мг/ч;

g_п.д.к.- предельно-допустимая концентрация углекислого газа в воздухе помещения, мг/м³ ;

g_ат - концентрация углекислого газа в атмосферном возлухе, мг/м³.

Значения g_п.д.к. и g_ат берутся из справочной литературы.

При выделении в воздушную среду помещения других вредных веществ расчет ведется исходя из условия их разбавления до допустимых концентраций. Тогда воздухообмен определяется:

L = G_в.в. /( g_в.в. –g_пт ), (3)

где L - количество свежего воздуха, необходимого для поддержания в помещении безопасной концентрации вредных веществ, м³ /ч;

G_в.в - количество вредных веществ, выделяющихся в помещении в течение часа, мг/ч;

g_в.в. - предельно допустимая концентрация вредного вещества, мг/м³;

g_пт - концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м³

Если приточный воздух не содержит загрязнений, (g_пт =0), то расчетная формула упрощается, принимая вид:

L = G_B.B /g_B.B . (4)

По аналогичной методике можно подсчитать воздухообмен (м³/ч), необходимый для поддержания рекомендованного уровня его влажности,

L_B = W/ (d₁ - d₂ ), (5)

где W- количество водяных паров, выделяющихся в помещении в течение часа, мг/ч;

d₁ - количество водяных паров в удаляемом из помещения воздухе, мг/м³

d₂ - предельно-допустимое количество влаги в воздухе, вводимом в помещение, мг/м³.

При одновременном выделении в воздушную среду помещения нескольких вредных веществ производится расчет объемов воздуха, необходимых для разбавления каждого вредного вещества в отдельности до безопасного его уровня. Сумма полученных объемов определит воздухообмен, необходимый для обеспечения общеобменной вентиляции в рассматриваемом помещении.

По согласованию с органами санитарного надзора разрешается производить расчет систем вентиляции лишь по одному из вредных веществ, содержащихся в воздушной среде, разбавление концентрации которого до безопасного уровня требует наибольшего объема воздуха. Рассмотренная методика используется для расчета систем вентиляции всех судовых помещений, где наблюдаются выделения вредных веществ в воздушную среду, в том числе помещений холодильных машин и аккумуляторных батарей.

Определение воздухообмена из условий ассимиляции избытков тепла.

Расчет вентиляции судовых помещений с избыточными теплопритоками производится из условий ассимиляции теплоизбытков в их воздушную среду. Этот метод используется для определения необходимого объема свежего воздуха (м³/ч) для помещений судов, не оборудованных системами кондиционирования воздуха, с учетом режимов работы оборудования с наибольшими тепловыми напряжениями в летний период

L = Q_избыт/(C_pγ[(t_мко-t_нар)-Δt_тр]) = gmNα/(C_pγ[(t_мко-t_нар)-Δt_тр]), (6)

где g - величины уд. тепловыделений энергетического оборудования (Дж/Вт.ч) - выбирается из таблицы;

m - доля тепловыделений в рабочую зону (Дж/Вт*ч) - выбирается из таблицы;

N - мощность главных двигателей или паропроизводительность котлов (кВт; кг/ч);

α - коэффициент, учитывающий тепловыделения от вспомогательных двигателей, работающих одновременно с главными (1…0,9);

C_p -изобарная теплоемкость воздуха, подаваемого в МKО (Дж/(кг*град);

γ -усредненная плотность воздуха, подаваемого в MKО (кг/м³);

t_мко,t_нар - соответственно температуры воздуха в МКО и наружного (^оС);

Δt_тр - приращение температуры воздуха в вентиляторе и трубопроводах приемного патрубка до рабочей зоны, принимается в пределах 0,5…1,5^оС.

После определения суммарного количества наружного воздуха, требуемого для вентиляции всего объема МКО, производят анализ потребностей в снабжении свежим воздухом отдельных рабочих зон и площадей.

Иногда необходимо сделать расчет воздухообмена в помещениях ремонтируемых судов при производстве в них сварочных, газорезательных, очистных, изолировочных, окрасочных и отделочных работ. В этом случае подачу вентиляционных установок для любого судового помещения можно определить по формуле:

L = 1,3nPqL_о , (7)

где L - воздухообмен м³ /ч;

1,3- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения вредных выделений в воздушной зоне (при сварочных работах этот коэффициент можно принять равным единице);

n - число людей, одновременно выполняющих работу в помещении;

Р - производительность труда рабочего (при окраске, изоляции, облицовке в м²/ ч, при сварке и газорезке в м/ч);

q - удельный расход материала (при окраске, изоляции, облицовке в кг/м², при сварке в кг/м);

L_о- удельный воздухообмен, отнесенный при окраске, изоляции, облицовке и сварке к 1 кг материала, м³/кг; при газорезке к 1 м реза, м³/м.

С методикой аэродинамического расчета вентиляционных систем и другими руководящими материалами можно ознакомиться, пользуясь литературой по вентиляции судовых помещений, а также основными положениями СНиП 2.04.05-92. «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».