МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» |
Кафедра безопасности жизнедеятельности и экологии
Естественная вентиляция производственных помещений
Методические указания к практическим занятием
по дисциплине « Безопасность жизнедеятельности »для
студентов очного и заочного обучения всех специальностей
Уфа 2010
УДК 697.9
ББК 38.762
М 54
Рекомендовано к изданию методической комиссией факультета пищевых технологий (протокол № от 2010 г.)
Составитель: доцент Сайфутдинов А.З.
Рецензент: профессор Габдрафиков Ф.З.
Ответственный за выпуск: зав.кафедрой безопасности жизнедеятельности и экологии д.б.н., профессор Курамшина Н.Г.
Естественная вентиляция производственных помещений
1 Цель и задачи работы
Изучить методы определения воздухообмена для оздоровления воздушной среды, ознакомиться со средствами естественной вентиляции и приобрести навыки их расчета.
2 Назначение и виды вентиляции
В воздухе рабочей зоны производственных помещений как при нормальной работе так и неполадках оборудования могут выделяться вредные пары, газы и пыль. Они через дыхательные пути, пищевой тракт, кожный покров могут попасть в организм человека и при определенных условиях вызвать острые или хронические отравления.
Для оздоровления воздушной среды применяется вентиляция. Она бывает естественная и механическая (искусственная). При естественной вентиляции перемещение воздуха происходит под влиянием ветрового (Нв) или теплового (Нт) напора (Па) /2/.
Нв
=
;
Hт
=
h
*
g
.
где V-скорость ветра, м/с;
h-разность высот воздушных проемов или высота вытяжной трубы, м;
g-ускорение свободного падения, м/с²;
- плотность
холодного и теплого воздуха, кг/м³.
Плотность воздуха при температуре tº С определяется по формуле:
где 1,293-плотность воздуха при стандартных (нормальных) условиях, кг/м³;
К-температура по Кельвину.
3 Расчет необходимого воздухообмена
Вентиляция должна обеспечить требуемый воздухообмен, который определяется несколькими методами в зависимости от условий.
3.1 При нормальном микроклимате и отсутствии вредных выделений воздухообмен рассчитывают исходя из количества работающих:
L
=N*Lо,
(1)
где N-количество работающих в помещении;
Lо - воздухообмен на одного работающего. Он должен быть не менее 20м³/ч при объеме помещения на одного человека более 20м³ и не менее 30 м⅜ при объеме помещения на одного человека менее 20м³/ч /1/.
3.2 При наличии вредных выделений (паров, газов, пыли) объем приточного воздуха (L2) должен быть не менее (м³/ч):
L2
=
;
(2)
где G-количество вредных выделений, мг/ч,
С
,С
- концентрация вредных веществ в удаляемом
и приточном воздухе
(мг/м³), С
не должен превышать
предельно
допустимую концентрацию (ПДК), а С
0.3*С
Количество выделяющихся вредных веществ может быть определено по удельным выделениям (q) за час с единицы площади пола (F) или из массы обрабатываемой продукции (М), от каждого человека, животного и т.д. Например, количество выделяющегося аммиака с пола в свинарнике составит:
Gа= q* F, мг/ч ( г/ч )
3.3. При влаговыделениях (G в.п. ) необходимый воздухообмен для удаления водяных паров определяется по формуле:
L3
=
;
(3)
где d1-содержание влаги в удаляемом воздухе, г/м³. Она должна быть в пределах санитарных норм;
d2-влагосодержание поступающего воздуха, г/м³.
При относительной
влажности
и влагоемкости воздуха В
(Приложение
А) влагосодержание d
определяется
по формуле:
d
=
;
Массу выделяемых водяных паров можно определить исходя из количества людей, животных, с единицы площади помещения, от технологических процессов, а также с открытой поверхности воды (G о.п. ):
Gо.п.
= (
а
+ 0,017 * V
) * ( Р2
– Р1
) *
*
7,5 *
S
,
где а
- фактор
скорости движения воздуха. При температуре
воздуха в пределах от 15 до 30
С
значение а
составляет
(табл. 3.1):
Таблица 3.1 Фактор скорости
|
Температура воды, С |
ДО 30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
|
а |
0,022 |
0,028 |
0,033 |
0,037 |
0,041 |
0,046 |
0,051 |
0,06 |
V-скорость движения воздуха над поверхностью воды, м/с;
Р2-упругость насыщенного водяного пара при одинаковой температуре воды и воздуха, кПа ( Приложение А );
Р1 - упругость водяного пара в воздухе помещения, кПа.
Р1=
0,01 * Р
* φ
;
Р
- барометрическое
(атмосферное) давление, кПа;
S - площадь поверхности испарения, м².
- относительная
влажность, %
3.4. При удалении избыточного тепла требуемый воздухообмен рассчитывается по формуле:
L4
=
где Qизб - тепловыделения в помещении, кДж/ч;
1,02-теплоемкость воздуха, кДж/кг;
-плотность
воздуха при температуре t
С,
кг/м³;
tвыт, tпр - температура удаляемого и приточного воздуха, ºС.
Избыточное тепло в помещении выделяется оборудованием, людьми, животными и поступает через оконные проемы. Последнее приближенно рас- считывается по формуле:
Q1 = q1 * F1 + q2 * F2
где q1-количество тепла, поступающего через оконное стекло при облучении солнцем, кДж/(м² * ч), ( таблица 3.2);
q2 - количество тепла, поступающего через остекление, находящееся в тени, кДж/м² * ч ( таблица 3.2 );
F1, F2 - площадь оконных проемов, соответственно облучаемых солнцем и находящихся в тени.
Таблица 3.2 Поступление тепла через вертикальное остекление в июле,
кДж/(м² * ч)
|
Летнее время до полудня |
Ориентация окон до полудня |
Летнее время после полудня |
|||||||
|
Север |
Восток |
Юг |
Запад |
||||||
|
Ориентация окон после полудня |
|||||||||
|
Север |
Восток |
Юг |
Запад |
||||||
|
q1 |
q2 |
q1 |
q2 |
q1 |
q2 |
q1 |
q2 |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
7-8 |
565 |
197 |
1600 |
264 |
|
116 |
|
101 |
20-21 |
|
8-9 |
340 |
248 |
2200 |
428 |
|
214 |
|
159 |
19-20 |
|
9-10 |
|
256 |
2420 |
465 |
318 |
272 |
|
192 |
18-19 |
|
10-11 |
|
244 |
2240 |
444 |
646 |
306 |
|
204 |
17-18 |
|
11-12 |
|
226 |
1740 |
360 |
1056 |
314 |
|
214 |
16-17 |
|
12-13 |
|
218 |
997 |
302 |
1392 |
322 |
|
218 |
15-16 |
|
13-14 |
|
214 |
394 |
260 |
1616 |
326 |
|
234 |
14-15 |