Практическое занятие № 2

Тема: "Расчёт вентиляции в рабочем помещении"

Системы отопления и системы кондиционирования следует устанавливать так, чтобы ни тёплый, ни холодный воздух не направлялся на людей. На производстве рекомендуется создавать динамический климат с определёнными перепадами показателей. Температура воздуха у поверхности пола и на уровне головы не должна отличаться более, чем на 5 градусов. В производственных помещениях помимо естественной вентиляции предусматривают и приточно-вытяжную вентиляцию.

Расчёт вентиляции будет осуществляться в четыре этапа − необходимый воздухообмен при наличии в помещении избытка тепла, избытка влаги, вредных веществ, а также расчёт естественной вентиляции.

Исходные данные составляют характеристики помещения и факторы, действующие на оператора в процессе его труда: длина помещения, ширина помещения, высота помещения, число окон, число рабочих мест, освещение: естественное (через окна) и общее искусственное.

Необходимый воздухообмен при наличии в помещении избытка тепла

Основная формула расчёта представлена в (1)

(1)

где Q_изб − избыточная теплота (Вт), определяется по (3);

С − дельная теплопроводность воздуха, Дж/кг (равна 1000 Дж/кг);

ρ − плотность воздуха (в среднем берут равной 1,2 кг/м³).

t_уход − температура уходящего воздуха, определяется по (2)

tуход = tр.м. + (H-2)·t,

(2)

где t − нарастание температуры на каждый метр высоты помещения (обычно, от 0,5 до 1,5 градусов);

t_р.м. − температура на рабочем месте;

H − высота здания;

t_приход − температура приточного воздуха, расчёт производится для теплового времени года СНиП-11-33-75.

Qизб = Qизб1 + Qизб2 + Qизб3

(3)

где Q_изб1 − избыточная теплота от светильников в помещении, вычисляется по формуле 4.

Qизб1 = E·P

(4)

где Е − коэффициент потерь на теплоотвод (для люминесцентных ламп этот показатель равен 0,55);

Р − суммарная мощность источников освещения (Вт)

Q_изб2 − избыточная теплота от поступления солнечной радиации, вычисляется по формуле 5.

Qизб2 = m·S·k·Qc,

(5)

где m − число окон; S − площадь окна; к − коэффициент, учитывающий характер остекленения; Qc − теплопостоянная от солнечной радиации.

Q_изб3 − избыточная теплота выделяемая работающими в процессе работы, вычисляется по формуле 6.

Qизб3 = n·q,

(6)

где n − количество человек в помещении; q − тепло излучаемое одним челвоеком;

Необходимый воздухообмен при наличии в помещении избытка влаги

Влага выделяется в результате испарения с поверхности кожи, в результате дыхания людей, работы оборудования и т.д.

Основная формула расчёта представлена в (7)

(7)

где W − количество водяного пара выделяющегося в помещении, вычисляется по (8)

W = n·ω,

(8)

где n − количество людей; ω − количество влаги, выделяемое одним челвоеком, г/ч.

d_в − влагосодержание вытяжного воздуха;

d_п − влагосодержание приточного воздуха;

ρ − плотность воздуха (в среднем берут равной 1,2 кг/м³).

Необходимый воздухообмен при поступлении вредных веществ

в воздух рабочей зоны

В помещениях, загрязнёнными вредными парами, пылью, CO₂ − расчёт необходимого воздухообмена рассчитывается так, чтобы разбавление соответствовало допустимой концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

Основной расчёт ведётся по формуле (9)

(9)

где B − количество вредных веществ выделяющихся за 1 час, мг/ч вычисляется по формуле (10) ;

К − коэффициент умножения, обычно равен 1,5;

q₁ − концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м³;

q₂ − концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, мг/м³;

B = n·b1,

(10)

где n ­ − количество человек, находящихся в помещении;

b₁ − количество двуокиси углерода, выделяемое человеком.

Расчёт естественной вентиляции

При расчёте аэрации определяются площади нижних и верхних вентиляционных проёмов. Расчёт производится для наиболее неблагоприятных условий: летнее время, скорость ветра равна нулю.

Температура воздуха внутри помещения в плоскости приточных проёмов равна температуре рабочей зоны: t_в1 = t_р.з. = 24 ºС

Температура в плоскости вытяжных проёмов определяется по формуле (11)

tв2 = tр.з. + ∆t(H-2),

(11)

Считаем, что температура наружного воздуха по высоте от плоскости приточных проёмов до плоскости вытяжных проёмов одинакова:

Плотность наружного воздуха:

,

(12)

Плотность внутреннего воздуха:

Внизу помещения:

,

(13)

Вверху помещения:

,

(13)

Определим минимальные значения площадей приточного и вытяжного отверстий.

(14)

(15)

где и − коэффициенты местного сопротивления ( средние значения из расчёта, что окна верхнего яруса имеют среднеподвесные створки с углом открытия 60º и верхнеподвесные створки с углом открытия 45º составляют 3,2 и 3,7 соответственно).

g − 9,81 м/с;

G − берётся наибольший показатель из предыдущих расчётов.

Рисунок 2 − Схема аэрации