Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
РОЗРАХУНОК СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦІЇ
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Методичні вказівки до виконання практичної роботи
Предмет:
Охорона праці в галузі
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
РОЗРАХУНОК СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦІЇ
до практичної роботи з курсу “Охорона праці в галузі”
Теоретичні відомості
Для підтримання в приміщенні нормальних параметрів повітряного середовища, яке відповідає санітарно-гігієнічним і технологічним вимогам, влаштовують вентиляцію.
Вентиляція – це організований і регульований обмін повітря, який забезпечує видалення з приміщення повітря, забрудненого шкідливими речовинами (гази, пари, пил), а також для покращення метеорологічних умов в приміщенні.
Штучна (механічна) вентиляція, на відміну від природної, дає можливість очищувати повітря перед його викидом в атмосферу, вловлювати шкідливі речовини безпосередньо біля місць їх утворення, обробляти припливне повітря (очищувати, підігрівати, зволожувати), більш цілеспрямовано подавати повітря в робочу зону. Вона також дає можливість організовувати повітрозабір в найбільш чистій зоні території підприємства і навіть за її межами.
Загальнообмінна штучна вентиляція забезпечує створення необхідного мікроклімату та чистоту повітря у робочій зоні приміщення. Вона застосовується для видалення надлишкового тепла за відсутності токсичних виділень, а також у випадках, коли характер технологічного процесу та особливості виробництва устаткування вимагають використання місцевої витяжної вентиляції.
Системи вентиляції можна умовно класифікувати за такими основними ознаками:
спосіб організації повітрообміну - природна, механічна та змішана (застосовується і природна, і механічна вентиляція);
спосіб подачі та видалення повітря (припливна, витяжна та припливно-витяжна);
призначення (загальнообмінна та місцева).
Розрізняють чотири основні схеми організації повітрообміну при загальнообмінній вентиляції , які показані на рис.1
EMBED Word.Picture.8
SHAPE \* MERGEFORMAT
Рис 1 Cхема організації повітрообміну при загальнообмінній вентиляції:
а) - зверху вниз; б ) - зверху вверх; в) - знизу вверх; г)- знизу вниз.
Схеми зверху–вниз (рис. 1.а) та зверху–вверх (рис. 1.б) доцільно застосовувати у випадку, коли припливне повітря в холодний період року має температуру нижчу від температури приміщення. Припливне повітря у цьому випадку нагрівається за рахунок повітря приміщення.
Схеми знизу–вверх (рис. 1.в) і знизу–вниз (рис.1.г) рекомендовано використовувати тоді, коли припливне повіт ря в холодний період року підігрівається та його температура вища від температури внутрішнього повітря.
Якщо у виробничому приміщенні виділяються гази та випари з густиною, яка перевищує густину повітря (випари кислот, бензину, гасу), то загальнообмінна вентиляція повинна забезпе чити видалення 60 % повітря з нижньої зони приміщення та 40 % – з верхньої (рис. 3 а і 3 г). Якщо густина газів менша за густину повітря, то видалення забрудненого повітря здійснюється у верхній зоні ( рис 3 б і рис. 3.в).
Повітрозабірні пристрої необхідно розташовувати в місцях, де повітря не забруднене пилом та газами. Вони повинні знаходитися не нижче 2 м від рівня землі, а від викидних каналів витяжної вентиляції по висоті – не нижче 6 м і по горизонталі – не ближче 25 м.
Повітря після очищення через повітропроводи (витяжку) виводиться на висоті не менше ніж 1 м над гребенем даху. Забороняється робити викидні отвори у вікнах.
В умовах промислового виробництва найбільш розповсюджена припливно–витяжна система вентиляції із загальним припливом повітря у робочу зону та місцевою витяжкою шкідливих речовин безпосередньо у місцях їх утворення.
Схема припливно–витяжної вентиляції показана на рис 4.
Рис. 4. Схема припливно-витяжної вентиляції:
а) – припливна; б) – витяжна; в) припливно витяжна з рециркуляцією.
1 – повітрозабірник; 2 – повітропроводи; 3 – фільтр; 4 – калорифер; 5 – відцентровий вентилятор; 6 - припливні насадки; 7 – витяжні насадки; 8 – пристрій для очистки витяжного повітря; 9 – пристрій для виводу витяжного повітря; 10 – об’єм приміщення , в якому здійснюється обмін повітря; 11 – повітропровід для рециркуляції повітря; 12 – рециркуляційна заслінка (шибер).
Припливна вентиляція використовується на виробництвах, де підвищені вимоги до повітря робочої зони з точки зору його чистоти або створення необхідного мікроклімату, тобто, якщо необхідно його підігріти, охолодити або зволожити.
Витяжна вентиляція використовується на виробництвах, на яких таких вимог немає.
У виробничих приміщеннях, де виділяється значна кількість шкідливих газів, випарів, пилу, об’єм витяжки повинен бути на 10% більшим ніж потік припливного повітря, щоб шкідливі речовини не витіснялись у суміжні приміщення з меншим їх вмістом.
Припливно-витяжна вентиляція з рециркуляцією повинна використовуватися в основному у холодний період року для економії тепла, витраченого на підігрів припливного повітря.
Місцева вентиляція
Місцева вентиляція забезпечує обмін повітря безпосередньо біля робочого місця. Для місцевої вентиляції використовують пристрої у виді місцевих відсмоктувачів.
Вона буває припливною або витяжною.
Місцева припливна вентиляція використовується для створення необхідних умов (мікроклімату) повітряного середовища в обмеженій зоні виробничого приміщення, в яку подається припливне повітря заданих параметрів, виконується у вигляді повітряних душів, оазисів, повітряних і повітряно-теплових завіс.
Повітряне душування використовується в гарячих цехах на робочих місцях, які характеризуються дією променевого потоку теплоти інтенсивністю більше 350 Вт/м3. Повітряний душ представляє собою направлений на працівника потік повітря з швидкістю обдування 1...3,5 м/с в залежності від інтенсивності випромінювання.
Повітряні оазиси дозволяють покращати метеорологічні умови на обмеженій площі приміщення, яка для цього відокремлюється з усіх сторін легкими пересувними перегородками й заповнюється повітрям більш холодним і чистим, ніж повітря приміщення.
Повітряні та повітряно–теплові завіси призначені для запобігання надходженню в приміщення значних мас холодного зовнішнього повітря за необхідності частого відкривання дверей чи воріт. Завіси бувають повітряні – з подачею повітря без підігріву, і повітряно–теплові – з підігріванням повітря в калориферах.
Використання місцевої витяжної вентиляції базується на вловлюванні та виведенні шкідливих речовин безпосередньо біля джерела їх утворення. Якщо боротьба з пилом за допомогою загальнообмінної вентиляції дає малий ефект, то місцева вентиляція дає змогу повністю усунути запилення у приміщенні.
До установок місцевої витяжної вентиляції належать: витяжні зонти, відсмоктувальні пане лі, бортові відсмоктувачі, активовані відсмоктувачі (створюють додаткові потоки), витяжні шафи, вентиляційні камери та кабіни, захисно–обезпилюючі кожухи, аспіровані укриття, в яких підтримується розріджене повітря, пилегазоприймачі, лійки.
Найбільш досконалою системою механічної вентиляції є кондиціонування повітря, яке застосовується для штучного створення оптимальних параметрів мікроклімату у виробничих, адміністративних, громадських приміщеннях або на робочих місцях. Створення та підтримання постійних чи змінюваних параметрів повітряного середовища проводиться автоматично незалежно від зміни зовнішніх метеорологічних умов та всередині приміщення (при частковій рециркуляції повітря) і здійснюється в спеціальних установках – кондиціонерах.
Розрахунок штучної загальнообмінної вентиляції
Вибір системи кондиціонування, її продуктивність вибирається на основі розрахунків необхідного повітрообміну L, м3/г, для кожного періоду року. Кількість повітря, заданих параметрів, яке необхідно подати в приміщення, визначається за кількістю тепла, вологи і шкідливих речовин, що виділяються в ньому. При одночасному виділенні в приміщення шкідливих речовин, тепла і вологи приймають найбільшу кількість повітря, яка одержана в розрахунках для кожного виду виробничих шкідливих виділень.
Розрахунок штучної вентиляції полягає у визначенні кількості повітря, яке необхідно подати або видалити з приміщення, і опору в системі вентиляції. На основі цих даних вибираємо тип вентилятора згідно з його аеродинамічною характеристикою; визначаємо потужність електродвигуна даного вентилятора, вибираємо тип електродвигуна.
Розрахунок подачі необхідної кількості повітря у приміщення, проводять за такими даними:
- кількістю шкідливих виділень (теплоти, вологи, випарів, газів, пилу);
- кількістю людей, яка знаходиться в приміщенні;
- кратністю повітрообміну;
- швидкістю руху повітря в повітропроводі.
1.Розрахунок повітрообміну за надлишковим теплом
Для приміщень із надлишковим виділенням тепла кількість припливного повітря визначається за формулою
EMBED Equation.3 (1)
L – кількість припливного повітря за одиницю часу, яке необхідно ввести в приміщення для поглинання надлишкового тепла, м3/год;
с – питома теплоємність повітря за незмінного тиску, що дорівнює; EMBED Equation.3
- густина зовнішнього повітря, кг/м3 (таблиця 1);
tвн і tзовн - відповідно, температура внутрішнього і зовнішнього (припливного) повітря, (температура припливного повітря в основному приймається на 5 – 10 C нижче температури повітря в приміщенні), C;
Таблиця 1/
Густина повітря при різних температурах і тисках
Qнадл - надлишкове тепло, яке визначається різницею тепла, що надходить в приміщення (Qнадх) та втратами тепла з приміщення (Qвідх), ккал/год.
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Q1 - надходження тепла від техніки, ккал/год;
EMBED Equation.3
860 - тепловий еквівалент, ккал/кВт;
k - коефіцієнт втрат;
N1 - потужність техніки;
n - кількість одиниць техніки;
Q2 - надходження тепла від світильників, ккал/год;
EMBED Equation.3
n - кількість світильників;
N2 - споживана потужність світильників, кВт;
k - коефіцієнт втрат (k= 0.9 для потужних ламп розжарювання, 0.95 - для ламп розжарювання малої та середньої потужності, 0.4-0.6 - для люмінісцентних ламп);
N2 = pп . S
S – площа приміщення, м2;
pп – питома потужність, Вт/ м2 (таблиця 2) ;
Таблиця 2.
Значення питомої потужності pп загального освітлення при використанні світильників з люмінісцентними лампами
Q3 - надходження тепла від людей, ккал/год;
EMBED Equation.3
n - кількість працюючих;
qлюд - надходження тепла від однієї людини (таблиця 3);
Таблиця 3.
Виділення вологи та тепла людиною при виконанні роботи
Q4 - надходження тепла від сонячної радіації через вікна, ккал/год; (площа вікон для приміщень з ПК повинна складати не менше 20% площі підлоги);
EMBED Equation.3
m - число вікон;
S - площа одного вікна, м2;
k - коефіцієнт, який враховує матеріал віконного переплетення;
k=1.3 вікна дерев’яні одинарні,
k=0.9 подвійні,
k=1.45 металеві одинарні,
k=1.00 металеві подвійні,
k=0.6 матові
qскл - надходження тепла через 1м2 вікна при різній орієнтації вікон,
qскл. = l50 ккал/(м2 год) - південь;
qскл. = l00 ккал/(м2 год) – південний-схід, південний-захід;
qскл. = 60 ккал/(м2 год) - захід, схід.
• Qвідх - втрати тепла з приміщення через стіни, двері, вікна, ккал/год;
EMBED Equation.3
• - теплопровідність стін, ккал/(год*град*м) (= 0.75 ккал/(год*град*м) для будівель з силікатної цегли);
• S - площа стін, м2;
• - товщина стін, м (= 0.25 м для будівель 1-шої групи).
2.Розрахунок повітрообміну за газовиділенням.
Для приміщень, в яких виділяються шкідливі гази чи випари , повітрообмін визначають за їх кількістю
EMBED Equation.3 , (2)
де EMBED Equation.3 – надлишкова кількість шкідливих речовин (випарів, газів, пилу), які виділяються в приміщенні, кг/год (при розрахунку за СО2, кількість вуглекислого газу, який виділяє одна людина приймаємо за таблицею 4);
EMBED Equation.3 – ГДК шкідливих виділень у повітрі приміщення, мг/м3;
Со – концентрація цих виділень у зовнішньому повітрі, мг/м3, вміст речовини у припливному повітрі можна прийняти EMBED Equation.3 (значення ГДК див. таблиці 5,6)
L2 - кількість припливного повітря, яке необхідно ввести для зменшення вмісту газу в приміщенні, м3/год
Таблиця 4.
Кількість СО2, яка виділяється людьми
Кількість вуглекислоти, що виділяється людиною залежить від декількох факторів: віку людини, характеру роботи, яку вона виконує
Таблиця 5.
Граничнодопустимі концентрації деяких речовин у повітрі робочої зони за ГОСТ 12.1.005-88
Таблиця 6.
Допустимі концентрації CO2 в приміщенні
3. Розрахунок повітрообміну за вологовиділенням
Під час виділення у приміщенні надлишкової вологи кількість припливного повітря визначають за формулою:
EMBED Equation.3 , (3)
де EMBED Equation.3 – сумарна кількість надлишкової вологи в приміщенні, кг/год,
L3- обєм повітря необхідний для зниження відносної вологості до вимог ГОСТ 12.1.005-88, м3/год
- густина повітря при температурі приміщення, (табл 1.), кг/м3;
EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 – відповідно вміст вологи у внутрішньому та зовнішньому повітрі при заданій температурі (абсолютна вологість), г/кг.
Причому d=dмакс*/100,
де d – абсолютна вологість,
- відносна вологість повітря,
dмакс – максимальний вміст вологи у повітрі, (таблиця 7).
Таблиця 7.
Максимальний вміст вологи в повітрі dмакс при нормальному атмосферному тиску
Кількість вологи, яка виділяється від перебування людей у приміщенні: m = n*W
n – кількість працюючих; W – кількість вологи, яку виділяє організм людини протягом години (див таблиця 3).
4. Розрахунок повітрообміну за кратністю повітрообміну .
Для приміщень, де немає шкідливих виділень (або кількість їх незначна), приплив (витяжку) повітря можна визначити за кратністю повітрообміну k (відношення об'єму вентиляційного повітря L до об’єму приміщення V)
EMBED Equation.3 . (4)
Кратність повітрообміну показує, скільки разів протягом години необхідно замінити весь об'єм повітря для створення оптимального мікроклімату.
5. Розрахунок повітрообміну за кількістю людей .
При значній кількості людей, які знаходяться в приміщенні , необхідна кількість повітря визначається за формулою:
EMBED Equation.3 , (5)
де І – це мінімальна кількість повітря, яка повинна подаватися на одну людину (працівника) відповідно до санітарних норм (якщо на одного працівника припадає до 20 м3 об’єму приміщення , то І = 30 м3/год.; якщо об’єм більше 20 м3 , то І = 20 м3/год);
nл – кількість людей, яка одночасно знаходиться в приміщенні.
6. Розрахунок повітрообміну для місцевої витяжної вентиляції.
Під час розрахунку місцевої витяжної вентиляції кількість повітря, що вилучається місцевою витяжкою (зонт, панель, шафа), можна обчислити за формулою:
EMBED Equation.3 , (6)
де F – площа перерізу повітропроводу, м2,
v – швидкість руху вилученого повітря в цьому повітропроводі (приймається від 0,5 – 1,7 м/с в залежності від токсичності газів та випарів).
7. Розрахунок вентиляційних трубопроводів .
Визначивши L для даних умов з наведених вище формул (1-6) обчислюють поперечний переріз повітропроводу:
EMBED Equation.3 , (7)
де vр - швидкість руху повітря в повітропроводі, м/с (вибирається за таблицею з довідника, або вибирають з діапазону 6-12 м/с)
Враховуючи розрахункові площі перерізів повітропроводів (fр), за табличними даними підбирають стандартні діаметри при круглому поперечному перерізі або розміри при прямокутному поперечному перерізі. (табл Д.7 методички)
Необхідний тиск для подачі повітря повітропроводами визначають з урахуванням втрат тиску на тертя на ділянках повітропроводу і місцевих опорах пристроїв (фільтр , калорифер , вентилятор, насадки тощо ) .
Втрати тиску на тертя кожної ділянки та у вітках розраховуються за формулою:
EMBED Equation.3 , (8)
де Pтр – втрати тиску на ділянці повітропроводу, Па;
R – питомі втрати тиску на 1 м довжини повітропроводу, Па/м;
l – довжина ділянки або вітки, м.
Питомі втрати тиску можуть бути визначені за табличними даними або за формулою
EMBED Equation.3 , (9)
де EMBED Equation.3 – коефіцієнт опору тертя, який залежить від шороховатості стінок повітропроводу (для сталевих повітропроводів EMBED Equation.3 = 0,02);
vф – фактична швидкість повітря, м/с;
d – діаметр повітропроводу, м;
EMBED Equation.3 – густина повітря, Н/м3;
g – прискорення вільного падіння, м/с2;
EMBED Equation.3 – приймають за табличними даними. (таблиця Д 9 методички)
Втрати тиску в місцевих опорах розраховують послідовно для кожної ділянки і у вітках за формулою:
EMBED Equation.3 , (10)
де Z – місцеві втратитиску в пристроях , Па,
EMBED Equation.3 – коефіцієнт місцевих опорів, які приймають за табличними даними.
Загальні втрати тиску на кожній розрахунковій ділянці і у вітках складають
EMBED Equation.3 (11)
8.Вибір вентиляційного обладнання
Знаючи необхідний повітрообмін L і загальні втрати тиску Н, проводять вибір вентилятора за його аеродинамічною характеристикою .
Необхідна потужність електродвигуна вентилятора визначається за формулою, кВт:
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 , (12)
де Nвент – потужність електродвигуна вентилятора, кВт;
L – продуктивність вентилятора, м3/год.;
Н – тиск, створюваний вентилятором, Па;
К – коефіцієнт запасу ( К=1,1–1,5 );
EMBED Equation.3 – коефіцієнт корисної дії вентилятора ( 0,5–0,8 ).
Визначивши Nвент за довідником (каталогом), вибирають відповідний тип електродви гуна для цього вентилятора.
.
9.Послідовність виконання розрахункової роботи
1. За типом шкідливості, яка виділяється вибрати одну із схем припливно-витяжної вентиляції з рис 1.
2. Накреслити ескіз схеми витяжної вентиляції з позначенням витяжного трубопроводу, порахувати його довжину
3. За одним з варіантів шкідливостей визначити за формулами (1-5) подуктивність вентиляційної установки L
4. За формулою (7) визначити переріз трубопроводу EMBED Equation.3 при швидкості повітря 6-12 м/с
5. Враховуючи розрахункові площі перерізів повітропроводів (fр), за табличними даними підбирають стандартні діаметри при круглому поперечному перерізі або розміри при прямокутному поперечному перерізі. (табл Д.7 методички)
6. Визначити фактичну швидкість повітря в перерізі трубопроводу
7. Визначити втрати тиску на тертя на ділянці повітропроводу за формулою (8)
8. Визначити втрати тиску в місцевих опорах за формулою (10)
9. Визначити загальні втрати тиску на кожній розрахунковій ділянці і у вітках за формулою (11)
10. Знаючи необхідний повітрообмін L і загальні втрати тиску Н, вибрати вентилятор за його аеродинамічною характеристикою
11. Визначити необхідну потужність електродвигуна вентилятора за формулою (12)
12. Визначивши Nвент за довідником (каталогом), вибрати відповідний тип електродви гуна для цього вентилятора
Варіанти завдання для розрахунків
Завдання 1 Таблиця 9
Розрахувати необхідний обмін повітря при виділенні шкідливих речовин у робочу зону.
Завдання 2
Розрахувати необхідний обмін повітря при виділенні надлишкової вологи, температура припливного (зовнішнього) повітря EMBED Equation.3 . Таблиця 10.
Завдання 3
Розрахувати повітрообмін за тепловиділеннями у приміщенні.
Таблиця 11
Література:
В.Ф.Дроздов Отопление и вентиляция: Учеб. пособие для строит. вузов и факультетов по спец. “Теплоснабжение и вентиляция”. В 2-х ч. –М.: ВШ., 1984.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора