Расчет необходимого количества воздуха при общеобменной вентиляции

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ 

РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ 
 
 
 

Экономический факультет

Кафедра химии и экологии 
 
 

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» 

Расчет  необходимого количества воздуха при общеобменной вентиляции 
 

Вариант № 4  
 
 
 
 
 
 
 

Работу  выполнил:

Студент 4 курса, гр. Э-07-1   
 

Работу  проверил:

Доцент                                                                                                                       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

, 
 

Москва 2011 год

 
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 

     Вентиляция - организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещений воздуха, загрязненного вредными примесями (газами, парами, пылью), и подачу в них чистого воздуха.

     По  способу подачи в помещение чистого воздуха и удалению загрязненного вредными примесями воздуха системы вентиляции подразделяют на естественные, механические и смешанные. По назначению вентиляция может быть общеобменной и местной.

     2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА

     Исходные  данные для расчета необходимого количества воздуха при общеобменной вентиляции:

 

     2.1. При общеобменной вентиляции необходимый воздух определяют из условия удаления избыточного тепла и разбавления вредных веществ чистым воздухом до допустимых концентраций. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны устанавливают по ГОСТ 12.1.005-88.

     2.2. Расход приточного воздуха, м³/ч, необходимый для отвода избыточного тепла: 

L₁=Q_изб/c*p*(t_уд - t_прит) 

где Q_изб - избыточное количество тепла, кДж/ч; с - теплоемкость воздуха Дж/(кг*К); с=1,2 кДж/(кг*К); р - плотность воздуха, кг/м³; t_уд - температура воздуха, удаляемого из помещения, принимается равной температуре воздуха в рабочей зоне °С; t_прит - температура приточного воздуха, °С.

     Расчетное значение температуры приточного воздуха зависит от географического расположения предприятия, для г. Москвы принято 22,3 °С.

     Температуру воздуха в рабочей зоне принимают на 3 - 5 °С выше расчетной температуры наружною воздуха.

     Плотность воздуха, кг/м³, поступающего в помещение,

p = 353/(273 + t_пр),

p = 353/(273 + 22,3)=1,2 кг/м³,

Избыточное количество тепла, подлежащего удалению из производственного  помещения, определяют по тепловому  балансу:

Q_изб=SQ_пр+SQ_расх

где SQ_пр - тепло, поступающее в помещение от различных источников, кДж/ч; SQ_расх - тепло, расходуемое (теряемое) стенами здания и уходящее с нагретыми материалами, кДж/ч.

К основным источникам поступления тепла в производственное помещение относятся:

• горячие поверхности оборудования (печи, сушильные камеры, трубопроводы и др.);
• оборудование с приводом от электродвигателей;
• солнечная радиация;
• персонал, работающий в помещении;
• различные остывающие массы (металл, вода и др.).

Поскольку перепад температур воздуха внутри и снаружи здания в теплый период года незначительный (3 - 5 °С), то при расчете воздухообмена по избытку тепла потери его через конструкции зданий можно не учитывать. При этом некоторое увеличение притока воздуха благотворно влияет на условия труда работающих в наиболее жаркие дни теплого и периода года.

    В данной работе избыточное количество тепла, подлежащее удалению из производственного помещения, определяется только с учетом тепловыделений электрооборудования и работающего персонала: 

Q_изб=SQ_пр= Q_э.о.+ Q_р 

где Q_э.о. - тепло, выделяемое при работе электродвигателей оборудования, кДж/ч; Q_р - тепло, выделяемое работающим персоналом, кДж/ч.

    Тепло, выделяемое электродвигателями оборудования:

Q_э.о.=3528*д*N,

Q_э.о.=3528*0,3*160=169344 кДж/ч

где д - коэффициент, учитывающий загрузку оборудования, одновременно его режим работы; д=0,25 - 0,35; N - общая установочная мощность электродвигателя, кВт.

Тепло, выделяемое работающим персоналом,

Q_р=n*K_p,

Q_р=100*300=30000 кДж/ч

где n - число работающих, K_p – тепло, выделяемое одним человеком, кДж/ч (принимается равной легкой работе 300 кДж/ч: при работе средней тяжести 400 кДж/ч; при тяжелой работе 500 кДж/ч).

Q_изб=169344+30000=199344 кДж/ч

С учетом выше проделанных расчетов количество воздуха, которое надо подать системой вентиляции для поглощения избыточной теплоты  в помещении  будет равно:

L₁=199344/1,2*1,2*(26,3 – 23,3)=34608,33 м³/ч

    2.3. Расход приточного воздуха, м³/ч, необходимый для поддержания концентрации вредных веществ в заданных пределах:

L₂=G/(g_уд - g_пр),

L₂=50000/(150 - 50)=500 м³/ч 

где G - количество выделяемых вредных веществ, мг/ч (см. таблицу): g_уд - концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, которая не должна превышать предельно допустимую, мг/м³, g_пр - концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м³,

g_пр ≤ 0,3*g_пдк 

    2.4. Определение потребленного воздухообмена.

Для определения  потребленного воздухообмена L необходимо сравнить величины L₁ и L₂ рассчитанные ранее. Выбираем наибольшую из них, т.е. L₁=34608,33

    2.5. Кратность воздухообмена, 1/ч.

К=L/V_c,

К=34608,33/33600=1,03

где L – потребный воздухообмен, м³/ч; V_c – внутренний свободный объем помещения, м³. 

     Кратность воздухообмена помещений обычно составляет от 1 до 10 (большие значения для помещений со значительными выделениями тепла, вредных веществ или небольшие по объему).

     Для машино- и приборостроительных цехов рекомендуемая кратность воздухообмена составляет 1 - 3, для литейных, кузнечнопрессовых, термических цехов, химических производств - 3 - 10. 

Вывод: В нашей практической работе на примере вредных веществ мы рассчитали кратность потребного воздухообмена, которая получилась равной - 1,03. Рассчитанная кратность воздухообмена входит в рамки рекомендуемых значений для машино- и приборостроительных цехов, т.е. удовлетворяет требованиям и стандартам предприятий данного типа, а, значит, достаточна для создания благоприятной для человека воздушной среды рабочей зоны.