Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Методы обеспечения комфортных условий труда. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 126 7 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

Рисунок 6.8. Схема для расчета поля концентраций от источника, находящегося на поверхности, обдуваемого

плоскопараллельным потоком

Вывод сделан в предположении, что коэффициент

турбулентного обмена – произвольная функция радиуса. Для двух частных случаев (А = const, А0 = r

4/3

), представляющих особый интерес для вентиляционных расчетов, получены решения в элементарных функциях от радиуса. Случай А =

4/3

соответствует теории однородной изотропной

турбулентности академиков А.Н. Колмогорова и А.М.

Обухова.

Были проведены эксперименты по изучению распространения газов навстречу потоку воздуха в аэродинамическом канале (т.е. практически в одномерном

пространстве) (рис. 6.9), а также перед вытяжным шкафом, в

открытом рабочем сечении которого скорость воздуха была равномерной, а в пределах рабочей зоны у шкафа изменялась

незначительно (рис. 6.10), которые подтвердили правильность полученных им теоретических выводов.

Необходимость определения состояния воздушной среды на рабочих местах у обдуваемого ветром оборудования, расположенного открыто, привела к решению,

представленному в таблице 6.6. В качестве модели принято,

что источники выделения вредных веществ расположены на поверхности цилиндра, находящегося в плоскопараллельном

потоке воздуха (рис. 6.8). Это решение может быть

использовано для определения эффективности местного отсоса в виде панели равномерного всасывания большого размера, перед которой расположен источник выделения вредных

веществ в виде цилиндра.

В случае плоскопараллельного потока поле концентраций вредных веществ определяется экспоненциальным законом. При направлении потока перпендикулярно бесконечной плоскости, на которой равномерно расположены источники

выделения вредных веществ при граничных условиях х=0,

К=К0; х=

концентрация определяется по простой формуле

где v - скорость потока воздуха (за положительное принято направление, противоположное оси х), м/с.

На основе проведенных исследований в [23] предложен метод расчета вытяжных шкафов, в котором производительность местного отсоса зависит от концентрации примеси на рабочем месте, что является альтернативой

расчетам по скоростям всасывания и эмпирическим методам.

Необходимо отметить, что в [14, 23] не исследовалось влияние наличия газовой составляющей на улавливание теплогазовыделений. Изучался вопрос только о диффузионном

распространении газов.

Один из способов определения производительности местных отсосов от теплогазовыделяющего оборудования с



, К=0 (х - координата прямоугольной системы),

К = К

ехр(- vх/Аm ), (6.2)

учетом подвижности воздушной среды и диффузии газов был

123

предложен В.Н. Посохиным [12] (подробно он будет

рассмотрен в следующем разделе).

Рисунок 6.9. Схема опытных установок: 1 – центробежный вентилятор; 2 – аэродинамический канал; 3 – место подачи газапримеси в аэродинамический канал; 4 – труба Вентури; 5 – вытяжной вентилятор; 6 – баллон с газом; 7 – воздуховод; 8 – регулировочная камера; 9 – реометр; 10 – вентиль; 11 – осевой вентилятор; 12 – приточное отверстие.

Расход воздуха в конвективной струе вычислялся в соответствии с формулой (4.3). Зависимости, определяющие характер изменения скоростей в конвективных струях, образующихся над источниками тепловыделений,

заделанными заподлицо в плоскость, взяты для

осесимметричной струи в [22]. На основе этих зависимостей

вычислялся расход воздуха на разгонном участке струи.

Рисунок 6.10. Опытная установка: 1 – вытяжной шкаф; 2 – верхний отсос; 3 – задний отсос; 4 – нижний отсос; 5 - полки; 6 – чашки с ртутью; 7 – рамки с натянутыми проволоками

индикаторных бумажек, пропитанных полежаевским

раствором.

Относительная предельная производительность местного отсоса является составной частью коэффициента С

формулы (3.1) и учитывает взаимное расположение источника

и местного отсоса, соотношение их размеров, условия подтекания к рабочему проему местного отсоса. Относительная предельная производительность местного

отсоса – это отношение предельной производительности

местного отсоса (при которой поток вредных выделений улавливается полностью, а высота подъема граничной линии тока достигает при этом максимально возможного значения) к расходу воздуха в струе на уровне всасывания. При равенстве

из

радиусов (для компактного источника) или ширины (для вытянутого) местного отсоса и источника относительная предельная производительность местного отсоса равна

единице.

Коэффициент, учитывающий подвижность воздуха в помещении, рассчитывается в зависимости от соотношений: площади всасывающего отверстия к площади сечения затопленной струи на уровне местного отсоса, скорости движения воздуха в помещении к осевой скорости в струе на

уровне всасывания.

Коэффициент, учитывающий наличие газовыделений, можно определить по графику; в основу его определения положена теоретическая зависимость для улавливания примеси от точечного диффузионного источника. При определении этого коэффициента также учитывается наличие рассредоточенных источников газовых примесей, не

оборудованных местной вытяжной вентиляцией.

Для боковых и нижних отсосов применяется тот же принцип расчета, хотя составляющие формулы производительности местной вытяжной вентиляции, за исключением коэффициента на наличие газовой составляющей, подсчитываются несколько иначе, с учетом

движения струи при несоосном расположении источника и

вытяжного отверстия. Это не совсем удобно, поскольку в каждом конкретном случае относительная предельная производительность отсоса и коэффициент подвижности воздуха должны рассчитываться по весьма громоздким

формулам, подходящим только для конкретного примера.

Для расчета концентраций вредных выделений от

теплогазоисточников в [12] использованы решения для

стационарных точечного и линейного источников,

помещенных в равномерный сносящий поток [16]. Решение уравнения диффузии для точечного источника, мощностью G ,

помещенного в равномерный сносящий поток, движущийся со

скоростью V0 в направлении положительной полуоси х при

r x y z  

2 2 2





exp

222

 



 







 xzyx

zyxA



r x y 

2 2

exp



 





 







 





 





yxV



следующих граничных условиях: К(r)0 при r



;

(-4  r2 Аm



К /

r)

G при r0;

такое

(6.3)

Для линейного источника, расположенного вдоль оси Z ,

поток направлен так же, как в предыдущем случае, при

граничных условиях: К(r)0 при r



;

-2r (Am K/r)G при r0

(6.4)

Используя эти результаты, в [12] были получены решения

для источников конечного размера, которые представляются как совокупность точечных и линейных источников. Такой подход правомерен, его результаты имеют практическое значение и могут быть применены для расчета местных отсосов, но требует проведения теоретических выкладок для

каждого конкретного случая.

В [12] отмечается, что результаты расчета по улавливанию

вредных примесей будут тем точнее, чем больше размер всасывающего отверстия и чем меньше расстояние до источника, т.к. при этих условиях поток около всасывающего

отверстия приближается к равномерному.

В [9] предложено вести расчет количества удаляемого

воздуха от теплогазоисточников по формуле (м3/ч) (также

будет рассмотрен в следующем разделе):

отс

= C3 Q

1/3

5/3

kV kG, (6.5)

экв

где kV - поправочный коэффициент на подвижность воздуха в помещении, kG - поправочный коэффициент на наличие газовой составляющей.

Коэффициент пропорциональности С3 принимается в

соответствии с [10]. Коэффициент k

, учитывающий

подвижность воздуха в помещении, определяется или по таблице в зависимости от отношения L/W (L - превышение вытяжки над притоком, м

/ч; W - строительный объем

помещения, м3) и может изменяться от 1 до 4, или по графику

в зависимости от подвижности воздуха в помещении.

7. Методики расчета вытяжных зонтов

Отсосы открытого типа следует применять только в тех случаях, когда по технологическим или иным причинам источник не может быть снабжен полным укрытием, которое является наиболее эффективным средством борьбы с вредными выделениями. При выборе схемы отсоса и его конструктивной проработке необходимо руководствоваться

следующими основными положениями:

– зону действия отсоса следует максимально ограничивать фланцами, экранами, ширмами;

– всасывающее отверстие должно быть максимально приближено к источнику вредных выделений;

– плоскость приемного отверстия отсоса следует

ориентировать так, чтобы поток вредных выделений

возможно меньше отклонялся от первоначального

направления движения;

– форма приемного отверстия должна соответствовать форме источника вредных выделений,

– размеры отверстия предпочтительно принимать

равными или несколько большими размеров подтекающей к отсосу струи; уменьшение размеров отсоса ведет к

увеличению потребного расхода воздуха;

– препятствиям на пути движения воздуха к отсосу

следует придавать форму, при которой сопротивление их будет минимальным (острые кромки, например,

рекомендуется скруглять);

– поле скоростей в приемном отверстии отсоса

рекомендуется устраивать неравномерным, качественно

соответствующим неравномерности поля скоростей в

подтекающем потоке вредных выделений. Для этой цели следует использовать вставки, рассекатели, обеспечивающие желаемую неравномерность

всасывания.

Рисунок 7.1. Рациональные конструкции отсосов с неравномерным всасыванием по площади приемного

отверстия:

а — зонт; б — зонт-козырек; в — боковой отсос;

1 — корпус отсоса; 2 — вставка, обеспечивающая неравномерность всасывания; 3 — уступы для локализации зон завихрений

На рисунке 7.1. приведены схемы рациональных конструкций отсосов, различным образом расположенных относительно источника. С помощью вставок во всасывающем отверстии создается профиль скорости, соответствующий профилю скорости в подтекающей струе.

Уступы на краях предназначены для локализации зон

завихрений, что приводит к увеличению эффективно всасывающей площади отсоса и уменьшению его

сопротивления.

Если над источником отсутствует устойчивое течение в виде приточной или конвективной струи или же источник перемещается в пределах некоторой ограниченной зоны (обработка изделии химикатами, склейка, окрашивание,

сварка, пайка), то поле скоростей в приемном отверстии

отсоса должно быть равномерным, что достигается с помощью выравнивающих решеток. Не всегда возможно сочетать перечисленные условия с конструкцией и технологическим режимом работы оборудования, для которого устраивается отсос. Однако во всех случаях к этому следует стремиться, помня о том, что рациональная конструкция отсоса позволяет достичь требуемого эффекта

при минимальном объеме удаляемого воздуха.

Абсолютное улавливание вредных выделений практически недостижимо, так как нельзя полностью исключить диффузионное рассеивание этих выделений в помещении. В связи с этим встает вопрос об оптимальной

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 126 7 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]