2.7.2. Расчет количества воздуха для вентиляции помещений

Количество воздуха, которое необходимо подавать в помещение для обеспечения требуемых параметров воздушной среды, определяют на основании количества тепла, влаги и вредных веществ, поступающих в помещение. При этом должно учитываться количество воздуха, удаляемого местными отсосами от оборудования общеобменной вен­тиляцией, на технологические или другие нужды. Определять необходимое количество подаваемого воздуха следует отдельно для теплого, переходного и холодного периодов года. Плотность воздуха следует принимать равной 1,2 кг/м³, В том случае, когда необходимо учитывать действительную плотность воздуха, производится перерасчет.

В соответствии с СНиП II-33—75 при расчете учитываются сле­дующие показатели:

L — необходимое количество подаваемого воздуха, м³/ч;

L_о.3 — количество воздуха, удаляемого из рабочей или обслуживае­мой зоны помещения местными отсосами, общеобменной вентиляцией и на технологические или другие нужды, м³/ч;

А и В — коэффициенты для перевода единиц в СИ; А = 3,6 кДж/(м³ ∙ К); В=1,2 кДж/( м³ ∙ К);

Q_я и Q_п — избыточный тепловой поток соответственно явного и полного тепла в помещении, Дж/с;

t_о.з. — температура воздуха, удаляемого из рабочей или обслужива­емой зоны помещения местными отсосами, общеобменной вентиляцией и на технологические и другие нужды, К;

t_п — температура воздуха, подаваемого в помещение, К;

t_ух — температура воздуха, удаляемого из помещения за пределами рабочей или обслуживаемой зоны, К;

J_о.з.— энтальпия (теплосодержание) воздуха, удаляемого из рабочей или обслуживаемой зоны помещения местными отсосами, общеобменной вентиляцией и на технологические или другие нужды, кДж/кг;

J_ух — энтальпия воздуха, удаляемого из помещения за пределами рабочей или обслуживаемой зоны, кДж/кг;

J_п — энтальпия воздуха, подаваемого в помещение, кДж/кг;

W — избытки влаги в помещении, г/ч;

d_o.3 — влагосодержание воздуха, удаляемого из рабочей или обслу­живаемой зоны помещения местными отсосами, общеобменной вентиля­цией и на технологические и другие нужды, г/кг;

d_п — влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение, г/кг;

d_yx — влагосодержание воздуха, удаляемого из помещения за пре­делами рабочей или обслуживаемой зоны, г/кг;

Z — количество вредных веществ, поступающих в воздух помеще­ния, мг/ч;

Z_oз, — концентрация вредных веществ соответственно в воздухе, удаляемом из рабочей или обслуживаемой зоны местными отсосами, общеобменной вентиляцией и на технологические или на другие нужды, мг/м3;

Z_п — концентрация вредных веществ в воздухе, подаваемом в по­мещение, мг/м3;

Z_yx — концентрация вредных веществ в воздухе, удаляемом из по­мещения за пределами рабочей или обслуживаемой зоны, мг/м3

При удалении избытков явного тепла

При удалении избытков полного тепла

При удалении избытков влаги

При удалении вредных веществ

В соответствии с СНиП 11-33—75 для воздуха, поступающего в приемные отверстия и проемы местных отсосов общеобменной венти­ляции, технологических и других устройств в рабочей или обслужива­емой зоне помещений, рекомендуется принимать:

где t_норм, d_норм, J_норм — нормируемые значения соответственно температуры, влагосодержания и энтальпии воздуха в рабочей или обслуживаемой зоне; ПДК—предельно допустимая концентрация вредных веществ в рабочей зоне.

Если в воздух производственного помещения одновременно поступа­ют тепло, влага, вредные вещества, то расчет производится для каждого вида производственных выделений и принимается наибольшее количест­во необходимого воздуха, полученное в расчетах.

При одновременном выделении в воздух рабочей или обслуживаемой зоны помещения нескольких вредных веществ, не обладающих харак­тером однонаправленного действия, количество воздуха допускается принимать по тому количеству вредного вещества, для растворения которого требуется наибольший объем подаваемого чистого воздуха.

В тех случаях, когда одновременно выделяются несколько вредных веществ однонаправленного действия (например, паров различных кис­лот и щелочей), расчет выполняется путем суммирования объемов воздуха, необходимых для разбавления каждого вещества до его пре­дельно допустимой концентрации при совместном действии этих вредных веществ, т. е. когда

где z₁, z₂,...,z_n — фактические концентрации вредных веществ в воздухе помещения, мг/м³.

Полученный объем приточного воздуха должен быть не меньше мини­мально необходимого (табл. 13). Для помещений, в которых могут вы­деляться взрывоопасные пары и газы (зарядки аккумуляторных бата­рей, регенерации масла, малярных работ с применением пульверизационной окраски), нужно провести проверочный расчет количества подаваемого воздуха. Концентрация этих газов и паров в воздухе по­мещений не должна превышать 5% нижнего концентрационного предела их воспламенения в воздухе.

Рассчитывать вентиляцию в зонах хранения, технического обслужи­вания и ремонта можно и по методу, рекомендованному в [17, 35]. При этом необходимо знать данные о расходе топлива, продолжительности работы автомобиля и режиме работы двигателей.

Часовой расход топлива одним карбюраторным двигателем .при ско­рости движения автомобиля в помещении 5 км/ч

где G_т — расход топлива, кг/ч; V_k — рабочий объем цилиндров двига­теля, л.

Количество окиси углерода, выделяющейся в помещении при работе карбюраторного двигателя,

где G_co — количество окиси углерода, кг/ч; 15 — количество отработав­ших газов, получающихся при сгорании 1 кг топлива, кг; Р_в — содержа­ние вредного вещества в отработавших газах, % (табл. 14).

Количество аэрозолей свинца при работе на этилированном бензине

где G_a.c — количество аэрозолей свинца, кг/ч; 0,05 — количество аэро­золей свинца, образующихся в отработавших газах при сгорании этилированного бензина, % от содержания в бензине ТЭС; К_тэс — содер­жание ТЭС в бензине, г/кг

Количество окиси углерода, окислов азота и альдегидов С, выделяю­щихся при работе четырехтактного дизельного двигателя, G=(160 + 13,5Vh)P_в/l00.

При расчете количества воздуха, необходимого для растворения вредных выделений, поступающих с отработавшими газами, пользуются следующими средними показателями продолжительности работы автомо­биля, мин:

Выезд легкового автомобиля (с учетом времени на прогрев двигателя) ………………………………………………………………………………………..…3

Выезд грузовых автомобилей и автобусов (с учетом времени на прогрев двигателя)………………………………………………………………………………5

Въезд и постановка автомобилей и автобусов на место стоянки …………….2

Ежедневное обслуживание автомобилей с использованием мойки …………………………………………………………………………………………..3

Ежедневное обслуживание автомобилей при отсутствии мойки ………………………………………………………………………………………….1,5

Кратковременный ремонт……………………………………………………….1,5

Ремонт продолжительностью более 1ч ……………………………………….4

Испытание двигателя на стенде ………………………………………………...60

Количество воздуха, необходимого для растворения вредных вы­делений, поступающих с отработавшими газами, при работе автомобилей одинаковых моделей

где G — количество вредных выделений, поступающих в помещение с отработавшими газами автомобилей, кг/ч; τ_с — средняя продолжитель­ность работы автомобиля, мин; n — число автомобилей, работающих одновременно в течение 1 ч.

При определении количества воздуха для помещений, оборудован­ных шланговыми отсосами, следует учитывать только те вредные вы­деления, которые поступают через неплотности шлангов. Обычно в зоне стоянки автомобилей количество вредных выделений принимается рав­ным 0.2G, в зоне обслуживания и ремонта 0,1G, на испытательной стан­ции 0,05G. В предложенном расчете принято, что концентрация вредных веществ в наружном воздухе, поступающем в помещение, равна нулю.

Количество воздуха, удаляемого из рабочей или обслуживаемой зоны помещения местными отсосами, определяется в зависимости от их конструкции.

Объем воздуха, удаляемого вытяжными шкафами при отсутствии тепловыделений внутри шкафа,

где L_ш — объем воздуха, удаляемого вытяжным шкафом, м³/ч; υ_ш — скорость воздуха в открытом проеме шкафа, м/с; F_п — площадь откры­того проема, м².

Скорость воздуха υ_ш рекомендуется принимать в зависимости от ПДК вредных выделений: для ПДК<10 мг/м³ υ_ш =1,1 —1,5 м/с; для ПДК=10— 50 мг/м³ υ_ш = 0,7 1,0 м/с, для ПДК> 50 мг/м3 υ_ш = 0,4— 0,6 м/с.

При тепловыделениях в шкафу объем воздуха

где Н — высота рабочего проема, м; Q — количество выделяющегося тепла, кДж/ч.

Количество воздуха, отсасываемого вытяжным зонтом,

где L₃ — количество отсасываемого воздуха вытяжным зонтом, м³/ч; υ₃ — скорость во входном сечении зонта, м/с, F₃ — площадь входного отверстия зонта, м².

Скорость υ₃, рекомендуется принимать для зонта, открытого с четы­рех сторон, 1,00—1,25 м/с, с трех — 0,9—1,0; с двух — 0,75— 0,90. с одной стороны — 0,50 0,75 м/с

Количество воздуха, отсасываемого бортовыми отсосами,

где в и l — соответственно ширина и длина щели, м; υ_щ — скорость движения воздуха в щели, м/с; N — коэффициент, учитывающий кон­структивное решение отсоса (при однобортовом отсосе N=1, при двухбортовом N = 2); R₁ и R₂ — коэффициенты, учитывающие соответствен­но сопротивление подтеканию воздуха в щели и подвижность воздуха в помещении.

Количество воздуха, удаляемого отсосами в виде кожухов, можно принимать исходя из следующих рекомендуемых норм отсоса от кожу­хов вращающихся кругов, заточных и шлифовальных станков (м3/ч на 1 мм диаметра круга) [40]

Заточный или шлифовальный станок с абразивными кругами ……………..2

Полировальный станок с войлочным кругом …………………………………4

» » » матерчатым »…………………………………………………..6

Количество воздуха, удаляемого панелью С. А. Чернобережского, установленной на рабочем месте сварщика, следует принимать исходя из нормы: 3000—4000 м³/ч на 1 м² площади панели.

Количество тепла, поступающего в помещение от нагретых поверх­ностей оборудования,

где α— коэффициент теплообмена на наружной поверхности оборудо­вания; α = 8—11 Дж/(м² ∙ с ∙ К); t_п.об — температура на поверхности обо­рудования, К; /в — температура окружающего воздуха, К; F_п.o — теплоотдающая поверхность оборудования, м².

Количество влаги, испаряемой в помещении с поверхности открытых резервуаров,

где С_и — коэффициент испарения, г/( м² ∙ ч ∙ Па); р_нас и р_в — парциальное давление водяных паров на поверхности жидкости и в окружающем воз­духе соответственно, Па; F_p — площадь испарения (резервуара), м²