3.3.8 Расчет общеобменной вентиляции

В общем случае общеобменная вентиляция рассчитывается в зависимости от того, чем загрязняется воздушная среда. Это могут быть вредные химические вещества, избыточное тепло, влага, выдыхаемый людьми воздух.

При выделении вредного химического вещества расчет общеобменной вентиляции выполняют с помощью уравнения:

,

(4)

где М - количество вредного вещества в воздухе помещения, г;

t - время, ч;

J - интенсивность выделения вещества, мг/ ч;

К - кратность воздухообмена, 1/ч:

,

(5)

L - производительность вентиляционной системы, м/ч;

V - объем помещения, м.

Для расчета концентрации нужно левую и правую части разделить на V .

Общим решение дифференциального уравнения (4) является выражение:

,

(6)

где М- начальное количество вредного вещества в воздухе помещения в момент времени t (ч).

Например, при J = 0 (процесс проветривания) уменьшение вещества подчиняется экспоненциальному закону (переходный процесс):

.

(7)

Уравнение (4) позволяет рассчитывать переходные и стационарные (установившиеся во времени) режимы. Поэтому его используют при расчете аварийных систем вентиляции, которые должны обеспечить безопасность при внезапно изменившихся условиях (разлив жидкостей, разгерметизация сосудов под давлением, трубопроводов и др.). Эти процессы являются переходным.

Рабочая вентиляция функционирует как правило в стационарном (установившемся) режиме. Рассмотрим ее расчет.

По количеству вредного химического вещества требуемый воздухообмен определяют с помощью формулы:

, (8)

- концентрация вредного вещества в приточном воздухе (фоновая).

По теплоизбыткам количество приточного воздуха определяется из условий ассимиляции (разбавления)

, (9)

где - избыточное тепло в помещении, кДж/ч;n - удельная теплоемкость воздуха (в нормальных условиях n=1 кДж/кг К); - плотность приточного воздуха (в нормальных условиях= 1,4 кг/м);и- соответственно, допустимая температура и температура приточного воздуха,С.

Избыточное тепло - это разность тепловыделения в помещении () и теплоотдачи через ограждения в окружающую среду ()

. (10)

Тепловыделение в помещении в общем случае складывается из тепловыделения людей (), оборудования (), искусственного освещения () и солнечной радиации ()

. (11)

Тепловыделение людей

, (12)

где N - количество работающих людей; и- тепловыделение одного человека при заданной категории работ (определяется отдельно для мужчин и женщин) и тепло, затраченное на испарение.

Тепловыделение оборудования

, (13)

где 860 - тепловой эквивалент 1 кВт ч; - мощность, потребляемая оборудованием, Вт;- коэффициент полезного действия (КПД), % .

Тепло, вносимое солнечной радиацией через остекленную поверхность

, (14)

где n - количество окон; S - площадь одного окна, м;- удельная солнечная радиация через остекленную поверхность, кДж/ч м(справочная величина).

По избыткам влаги требуемый воздухообмен определяют

, (15)

где G - интенсивность выделения водяного пара, г/ч; и- соответственно, допустимое (абсолютное) влагосодержание и влагосодержание приточного воздуха, г/м(определяют поJ-d - диаграмме).

По количеству работающих людей требуемый воздухообмен

, (16)

где l - требуемый расходы воздуха на одного человека, м/ч.

В тех случаях, когда в помещении действует несколько источников выделения, включая работающих людей, требуемый воздухообмен рассчитывают отдельно по каждому фактору и выбирают максимальное значение.