Лабораторная работа 3 «Исследование микроклимата производственных помещений»

Цель работы – ознакомиться со способами организации воздухообмена в производственных помещениях, спроектировать и рассчитать систему местной вытяжной вентиляции, изучить основные принципы нормирования метеороло­гических условий в производственных помещениях, освоить методику контро­ля параметров микроклимата с помощью контрольно-измерительных приборов и оценить их на основании ГОСТ12.1.005-88.

Общие сведения 3.1

Для обеспечения установленных санитарными нормами СанПиН 2.2.4.548-96 метеорологических условий и чистоты воздуха в производствен­ных помещениях предусматривается, как правило, общеобменная механи­ческая и местная вытяжная вентиляция.

Вентиляция это организованный воздухообмен в помещениях. В за­висимости от способа перемещения воздуха вентиляция может быть естествен­ной или механической. В зависимости от назначения вентиляция может быть приточной и вытяжной. По характеру охвата помещения различают общеобменную и местную вентиляцию.

Местная вытяжная вентиляция предназначена для удаления вредных технологических выделений непосредственно из зоны выделения, она препятствует их распространению по всему объему производственного помещения.

В системах механической вентиляции перемещение воздуха обеспечи­вается работой вентиляторов. Производительность вентилятора рассчиты­вается, как и в случае местной вытяжной вентиляции по формуле (2.5).

После определения производительности вентиляционных установок в зависимости от физико-химических показателей удаляемого воздуха (темпе­ратуры, влажности) и содержащихся в нем примесей (дисперсности пыли, химического состава газов и т.д.), а также в зависимости от начальной и допустимой концентрации вредности и эффективности очистки при выбросе в атмосферу выбирают очистное устройство. Выбор аппаратов для очистки воздуха от пыли можно проводить по табл. 2.2.

Количество очищаемого воздуха, начальная концентрация и физико-химические показатели содержащихся в нем примесей определяются по дан­ным технологического проекта для рабочего режима испытуемой установки. Допустимая концентрация газовых примесей на выброс в атмосферу не должна превышать максимально разовую концентрацию этой примеси для воздуха населенных мест, установленных санитарными нормами.

Если количество выделяемых вредных веществ неизвестно, то расчёт воздухообмена в помещении проводим по кратности с помощью формулы (2.11):

L = К*V (2.11)

где к - кратность воздухообмена в 1/ч;

V - объем помещения, м³.

Величина к выбирается исходя из объёма помещения. При объёме помещения 672 м³ и менее к - 6, при объёме помещения более 672 м³, к = 5.

Для обеспечения выброса данного объёма воздуха при заданной ско­рости движения всасываемого воздуха производим расчёт площади откры­того сечения вытяжного устройства, воспользовавшись формулой (2.5): L_в=3600*F*V. Из неё выразим F - площадь открытого сечения вытяжного устройства:

F_. =

В данной формуле V (скорость движения всасываемого воздуха) зада­ётся равной 10 м/с - для воздуховодов и 0,9 м/с - для зонтов.

Так как L = L , то можно найти F, задав форму сечения воздуховода. Задаётся форма воздуховода в виде круглой стальной трубы. Форма зонтов - квадрат.

Схему воздуховода разделяют на участки, имея в виду, что участок – это часть воздуховода, в котором объём и скорость проходящего воздуха постоянны.

Для участка 3 воздуховода объём проходящего воздуха равен объёму всего выбрасываемого воздуха, т.е. L_з= L_b, а для участков 1 и 2 L₁ и L₂ = L_в/2, поэтому сечения воздуховодов на участках 1 и 2 будут одинаковы, а на уча­стке 3 – большим:

F_1,2 = (L/2)/3600*V

F₃ = L/3600*V

F_зонт =

Определяется диаметр труб воздуховодов на участках, имея в виду, что у трубы круглого сечения

Где

Находим длину стороны зонта, принимая во внимание то, что сечение зонта – квадрат:

F_зонт = l²

l=

По рассчитанной ранее производительности вентилятора (L_в = L_з для третьего - выходного участка воздуховода) подбирается вентилятор, для чего последовательно слева направо по табл. 2.6 рассчитывается для каждого участка потери напора воздуха (потери на сопротивление) по формуле

(2.11)

где ζ – коэффициент местного сопротивления фасонной части воздуховода, определяется по табл. 2.4.

Расчетная часть 3.2

Для начала рассчитаем воздухообмен в помещении по формуле 2.11. Для этого определим объем помещения:

V_n = А*В*Н = 16*14*3,4 = 761,6 м³

К=5

Следовательно L= 5*761,6=3808 м³/ч

Определим сечение зонта:

F_зонт== 0,59 м²

Определим сечение воздуховодов:

F_1,2 = = м²

F_возд. = = 0,11 м²

Далее рассчитаем диаметр воздуховода:

d_1.2 =

d₃ = = = 0,37 м = 370 мм

Длина стороны зонта, если сечение зонта – квадрат, находится по формуле:

l=

Заполним таблицу 2.6

Номер участка	Объем отсасываемого воздуха	Длина участка	Диаметр воздуховода	Скорость воздуховода в воздуховоде	Сопротивление погонного ветра воздуховода	Потери давления при трении	Сумма коэффициентов местных сопротивлений	Скоростное давление	Потери давления в местных сопротивлениях	Полные потери давления
№	L, м3/ч	l,м	d, мм	V, м/с	R, Па/м	Нт=R*l, Па	∑ζ	V2*р  2 Па	Нмс=	Н= Нт+ +Нмс, Па
1	1904	9,5	250	10	3,94	37,43	3,55	64,5	228,98	266,41
2	1904	1,5	250	10	3,94	5,91	1,7	64,5	109,65	115,56
3	3808	7,0	370	10	2,79	19,53	4,6	64,5	269,70	316,23

Находим сумму коэффициентов местных сопротивлений:

Диаметру воздуховода, равному 250 мм, соответствует коэффициент = 3,94

Рассчитаем диаметр для третьего участка:

250	370	400
9,94		2,52

2,52+(370-400)*(-0,009)=2,79

Сумма коэффициентов местных сопротивлений:

∑ζ₁=1,2+1,2+1,15=3,55

∑ζ₂=1,2+0,5=1,7

∑ζ₃=1,2+1,2=4,6

Полные потери давления для трех 0443астков находим по формуле:

Н_общ= (Н₁+ Н₂+ Н₃) *k = 699,77*1,2= 839,72 Па

k =1,2

Рассчитаем мощность электродвигателя:

N_двиг. = = = 1,09 кВт

Далее определяем установочную мощность электродвигателя:

N_уст. = N_двиг.*К_д = 1,09*1,2= 1,5 кВт

К_д = 1,2 – коэффициент запаса для двигателя определяем по таблице 2.8.

Выбираем вентилятор Ц4-70 с номером 5, исполнением 1, 850-400, массой 128, используя таблицу 2.7. По характеристикам вентилятора подбираем соответствующий электродвигатель АОЛ2-22-4 мощностью 1,5кВт, частотой вращения 1420 об./мин и массой 120 кг по таблице 2.9.

Вывод: ознакомились со способами организации воздухообмена в производственных помещениях, спроектировали и рассчитали систему местной вытяжной вентиляции, изучили основные принципы нормирования метеорологических условий в производственных помещениях, рассчитали установочную мощность электродвигателя (1,5 кВт), определили серию электродвигателя (АОЛ2-22-4) и тип радиального вентилятора общего назначения (Ц4-70 с номером 5).