13. Расчет площади приточных и вытяжных проемов

13.1. Общие сведения

Для своевременного удаления паров масел, растворителей, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, а также горючих газов и органических пылей необходимо организовать воздухообмен, применив естественную или механическую вентиляцию. При естественной вентиляции воздухообмен происходит под влиянием разности температур (теплового напора) и ветра (ветрового напора).

Общая величина теплового напора может быть определена по формуле

, кг/м², (13.1)

где h – расстояние между центрами нижних и верхних рядов проемов здания, м;

γ_н – вес 1 м³ наружного воздуха, кг/м³;

γ_в – вес 1 м³ внутреннего воздуха, кг/м³.

Величину наибольшего давления, которое создает поток воздуха при внезапном торможении (встреча на своем пути здания), определяют по формуле

, кг/м², (13.2)

где v – скорость ветра, м/с;

g – ускорение свободного падения (принимается 9,81 м/с).

При этом необходимо учитывать, что давление воздуха с наветренной стороны здания или сооружения обычно составляет 0,75÷0,85 Н_в, а на заветренной стороне создается разрежение, величина которого составляет (от минус 0,4 до минус 0,45)Н_в. Следовательно, разность давлений с наветренной и заветренной сторон здания будет 1,15÷1,30Н_в. Для практических расчетов можно принять γ_в=1,2 кг/м³. Тогда

, кг/м². (13.3)

С целью более эффективного использования ветра для вытяжки паров, над местом их образования целесообразно устраивать зонты с вытяжными шахтами (трубами), заканчивающиеся дефлекторами.

Объем воздуха, который возможно удалить путем естественной вентиляции, можно определить по формуле

, м³/ч, (13.4)

где F – площадь воздухоотвода, м²;

μ – коэффициент расхода; для открытых проемов или пристворных переплетах, открытых на угол 90°, μ=0,65, открытых на угол 45°, μ=0,44, открытых на угол 30°, μ=0,32;

v – скорость воздуха, м/с, определяется на основании соотношения для скоростного напора, полученного из уравнения Бернулли

, м/с, (13.5)

где ΔН – разность давлений, кг/м².

13.2. Задания для самостоятельного решения

1. Определить объем удаляемого и приточного воздуха в помещении, где выделяется 24 кг паров ацетона в 1 час, а также площадь приточных и вытяжных проемов при следующих условиях: нижний предел взрывоопасной концентрации 62,5 г/м³; расстояние между осями нижних и верхних проемов 3 м, нижние и верхние створки открыты на угол 90°; температура и вес наружного воздуха t_н=20 °С, γ_н=1,205 кг/м³; внутреннего t_в=29 °С, γ_в=1,169 кг/м³. ПДК 200 мг/м³.

2. Определить объем удаляемого и приточного воздуха в помещении, где выделяется 30 кг паров бензола в 1 час, а также площадь приточных и вытяжных проемов при следующих условиях: нижний предел взрывоопасной концентрации 35,6 г/м³; расстояние между осями нижних и верхних проемов 6 м, нижние и верхние створки открыты на угол 90°; температура и вес наружного воздуха t_н=20 °С, γ_н=1,205 кг/м³; внутреннего t_в=29 °С, γ_в=1,169 кг/м³. ПДК 5 мг/м³.

3. Определить объем удаляемого и приточного воздуха в помещении, где выделяется 28 кг паров бензина в 1 час, а также площадь приточных и вытяжных проемов при следующих условиях: нижний предел взрывоопасной концентрации 28,5 г/м³; расстояние между осями нижних и верхних проемов 3 м, нижние и верхние створки открыты на угол 45°; температура и вес наружного воздуха t_н=20 °С, γ_н=1,205 кг/м³; внутреннего t_в=29 °С, γ_в=1,169 кг/м³. ПДК 100 мг/м³.

4. Определить объем удаляемого и приточного воздуха в помещении, где выделяется 30 кг паров ацетона в 1 час, а также площадь приточных и вытяжных проемов при следующих условиях: нижний предел взрывоопасной концентрации 62,5 г/м³; расстояние между осями нижних и верхних проемов 6 м, нижние и верхние створки открыты на угол 45°; температура и вес наружного воздуха t_н=20 °С, γ_н=1,205 кг/м³; внутреннего t_в=29 °С, γ_в=1,169 кг/м³. ПДК 200 мг/м³.

5. Определить объем удаляемого и приточного воздуха в помещении, где выделяется 20 кг паров бензола в 1 час, а также площадь приточных и вытяжных проемов при следующих условиях: нижний предел взрывоопасной концентрации 35,6 г/м³; расстояние между осями нижних и верхних проемов 3 м, нижние и верхние створки открыты на угол 90°; температура и вес наружного воздуха t_н=20 °С, γ_н=1,205 кг/м³; внутреннего t_в=29 °С, γ_в=1,169 кг/м³. ПДК 100 мг/м³.