2.3.7.2. Выбор мероприятий по нормализации микроклиматических условий

Нормализация параметров микроклимата осуществляется за счет технических и теплотехнических мероприятий. Первые направлены на уменьшение или предотвращение влияния на изменение термодинамических параметров воздуха тепловлаговыделений различной природы, вторые связаны с тепловой обработкой воздуха, подаваемого в помещения.

Оценка эффективности технических мероприятий осуществляется по известным значениям начальных и конечных величин энтальпии и влагосодержания воздуха.

Необходимый уровень снижения величины тепловыделений или влаговыделений рассчтиывается по формулам:

(2.25)

(2.26)

где ∑Q и ∑Y – фактические величины тепловыделений и влаговыделений, кВт, кг/с.

Расход воздуха, обеспечивающий заданный тепловой режим, вычисляется по формуле

(2.27)

После определения L рассчитываеся влагосодержание воздуха d₂, а затем с помощью i-d диаграммы находится уточненное значение относительной влажности φ₂. В том случае, если значение φ₂ отклоняется от нормативного, предусматриваются дополнительные мероприятия по обеспечению влажности, такие как сокращение поступления влаги или, наоборот, увлажнение воздуха.

Мощность теплотехнических устройств для тепловой обработки воздуха вычисляется по фактическим начальным параметрам воздуха (t₁, φ₁, i₁, d₁) и новым начальным параметрам, которые необходимо обеспечить для нормализации микроклимата (),

(2.28)

(2.29)

После определения N_Т уточняется начальное значение влагосодержания воздуха

(2.30)

Затем с помощью i-d диаграммы определяются новые параметры подаваемого воздуха t₁, φ₁.

Мощность калориферной установки N_K для подогрева воздуха устанавливается по значениям энтальпии наружного воздуха i_н и энтальпии воздуха, который подается в помещение

(2.31)

При этом с помощью i-d диаграммы определяется необходимый уровень подогрева, а затем увлажнения воздуха.

Пример. В механосборочном цехе, имеющем размеры 50х40х10 м, суммарную площадь окон120 м², площадь дверей 25 м², расположены 10 токарных, 4 фрезерных и 5 сверлильных станков с суммарной мощностью электродвигателей 420 кВт. Мощность системы освещения составляет 8 кВт. При сборке изделий осуществляется ацетиленовая газосварка с расходом топлива 0,002 кг/с. Количество работающих – 24 человека, категория выполняемых работ по тяжести – IIа. Суммарные влаговыделения от технологических процессов составляют 0,02 кг/с. Температура и относительная влажность наружного воздуха для холодного периода года соответственно равны -17 ºС и 70 %. Воздух поступает в цех с начальной температурой 15 ºС и относительной влажностью 60 %. Расход воздуха равен 6 м³/с.

Необходимо:

- определить параметры микроклимата в производственном помещении;

- выполнить гигиеническую оценку условий труда;

- при отклонении параметров от нормативных разработать комплекс мероприятий по их нормализации;

- определить тепловые мощности оборудования, необходимого для обеспечения допустимых параметров микроклимата.

Определяем величины тепловыделений от технологического оборудования и людей. Используя формулы (2.13)-(2.16), получим:

Q_об = 0,3∙420 = 126 кВт;

Q_осв = 8 кВт;

Q_газ = 0,95 ∙ 0,002 ∙ 47770 = 90,8 кВт;

Q_л = 250 ∙ 24 ∙ 10^-3 = 6 кВт.

Величина теплопотерь через ограждающие конструкции по формуле (2.17)

Находим суммарные тепловыделения по формуле (2.12)

∑Q = 126 + 8 + 90,8 + 6 - 105,2 = 125,6 кВт.

С помощью формулы (2.18) определяем величину влаговыделений:

∑Y = 0,7 ∙ 0,002 + 1,6∙10^-5 ∙ 24 + 0,02 = 2,18∙10^-2 кг/с.

Используя формулы (2.19)-(2.21), находим значения i₁, и d₁.

,

Определяем конечные значения энтальпии и влагосодержания по формулам (2.22)-(2.23) принимая плотность воздуха равной 1,23 кг/м³:

По i-d диаграмме определяем значение температуры t₂ = 25,5 ºС и влажности φ₂ = 50 %. Температура превышает допустимое значение, поэтому необходимо снизить величину тепловыделений. Для нормализации параметров микроклимата следует увеличить количество воздуха, подаваемого в помещение. Необходимый воздухообмен найдем, используя формулу (2.27), причем энтальпию i₂ определим по i-d диаграмме для допустимых значений температуры (t_д = 23 ºС):

Тепловую производительность калориферной установки найдем по формуле (2.31) при температуре наружного воздуха -17 ºС, относительной влажности 70 % и энтальпии -15 кДж/кг: