12,13. Оценка безопасности работы общеобменной вентиляции.

Общеобменная вентиляция предназначена для снижения кон­центрации вредных веществ, избыточного тепла и влажности пу­тем обмена воздуха в рабочем помещении.

Интенсивность обмена воздуха ограничена требованиями к мик­роклимату и экономическими показателями. При необходимости ра­боты с мощным источником, загрязняющим воздух, дополнительно устанавливается местная вентиляция, которая позволяет снизить нагрузку на общеобменную вентиляцию.

Основным параметром, позволяющим оценить интенсивность вентиляции помещения, является кратность воздухообмена К.

K=Q/V, ч^-1

Q – расход воздуха проходящего через помещение, м³/ч

V – объем помещения, м³

Принято понимать под кратностью воздухообмена количество объемов воздуха, равных объему помещения, удаляемых из него за один час.

Нормы кратности воздухообмена для конкретного помещения могут быть определены из практического опыта эксплуатации подобных производственных помещений. В общем случае для произ­водственных помещений рекомендуется считать предельно допусти­мой кратностью воздухообмена K_max=20. Наиболее приемлемые зна­чения К удовлетворяют условию 4≤K≤12.

В случае совместного выделения вредных веществ, избыточ­ной влаги и тепла в рабочее помещение производят расчет мини­мального значения коэффициента воздухообмена K_min по отдель­ным указанным компонентам, используя формулу

K_min = G/(C₁-C₂) V , где V – объем помещения м³

а затем выбирают максимальную величину на полученных значений K_min .

При расчете K_min с учетом содержанием в воздухе заданного вредного вещества, величины, входящие в формулу, имеют следующий смысл.

G - массовый расход вредного вещества г/час; C₁ и с₂ - предельно допустимая и фоновая кон­центрации вредного вещества в чистом воздухе, г/м³. При расчете K_min с учетом избыточной влажности воздуха, вели­чины в формуле имеют следующий смысл:

G- - количество влаги, поступающей в рабочее помещение от тех или иных источников, г/час;

C₁ и C₂ - соответственно, предельное влагосодержание и влагосодержание воздуха, поступающего в рабочее помещение извне.

1314. Оценка безопасности работы местной вентиляции.

Оценочный параметр. Местная вытяжная вентиляция удаляет загрязненный или пере­гретый воздух непосредственно от мест его образования. Основной задачей, которую решает местная вентиляция, является предотвра­щение распространения вредных веществ по рабочему помещению. Местные вытяжные вентиляционные установки бывают в виде вытяжных шкафов, вытяжных зонтов и бортовых отсосов. Рассмотрим работу местной вентиляции на примере вытяжного шкафа. Источник вредных веществ находится внутри шкафа. Работа вытяжного шкафа заключается в следующем. В открытом окне, плоскость которого разделяет внутреннюю область шкафа и рабочее помещение, с помощью вытяжного вентилятора создается воздушный поток, направленный внутрь шкафа. При этом интенсивность воздуш­ного потока должна быть достаточной для того, чтобы эффективно препятствовать проникновению вредных веществ в рабочее помещение. При этом размер окна шкафа должен обеспечивать свободный доступ обслуживающего персонала внутрь вытяжного шкафа. Рассмотрим механизм проникновения вредных веществ в рабо­чее помещение. Известно, что при движении газового потока в канале скорость газа распределена неравномерно по его сечению. Максимум скорости обычно находится в середине канала, а у стенок скорость уменьша­ется, образуя так называемый пограничный слой. Непосредственно на самой стенке, в соответствии с гипотезой Прандтля, скорость газа равна нулю.

Известно, что напряжение τ₀, возникающее в результате движения газа, на стенке определяется следующим соотношением:

(1) τ₀ = µ , µ - вязкость газа.

При этом величина τ₀ может быть выражена через среднюю скорость газового потока v_ср по формуле

(2) τ₀ = λ , λ – коэффициент сопротивления канала.

Учитывая, что производная в уравнении I есть тангенс угла накло­на λ у основания кривой распределения скорости ( рис.2), из ( I ) и ( 2 ) следует, что

(3) tgα = λ

При работе вытяжного шкафа концентрация вредных веществ внутри него всегда выше, чем в рабочем помещении. Устанавливающийся в этих условиях градиент концентраций создает движущую силу для диффузионного потока, направленную из объема шкафа в рабочее помещение. Скорость такого потока мала, но в по­граничном слое, у стенок открытого окна всегда найдется некоторая толщина слоя l , достаточная для проникновения вредного ве­щества со скоростью диффузии v_g в рабочее помещение.

Из рис.2 следует, что

(4)l = v_g/tgα

Тогда очевидно, что количество вредного вещества, проникающего из вытяжного шкафа в рабочее помещение, будет тем больше, чем меньше угол α , Из соотношения ( 3 ) следует, что тангенс пропорционален квадрату средней скорости потока. По этой причи­не величина v_ср определяет количество вещества, проникающего из вытяжного шкафа в рабочее помещение, характеризует эффектив­ность работы местной вентиляции и является нормируемым пара­метром. Его размерность м/с.

Если в качестве вентиляционного устройства используется вытяжной шкаф, под v_ср понимается средняя скорость в сеченни от­крытого окна шкафа. В случае использования таких устройств мес­тной вентиляции как бортовой отсос, процесс проникновения вредных веществ в рабочее по­мещение из этих устройств связан с образованием вихревых движе­ний воздуха, уносящих часть вредных веществ из потока, направ­ленного в сечение бортового отсоса или вытяжного зонта. В этих случаях эффективность местной вентиляции определяется средней скоростью в соответствующих сечениях указанных устройств.