Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Розрахунок системи вентиляції
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Інститут економіки і менеджменту
Факультет:
СІ
Кафедра:
Кафедра охорони праці
Інформація про роботу
Рік:
2015
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Охорона праці в галузі
Група:
ЕФІм-12
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ІНСТИТУТ ЕКОНОМІКИ І МЕНЕДЖМЕНТУ
КАФЕДРА ОХОРОНИ ПРАЦІ
/
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА
з дисципліни: «Охорона праці в галузі»
на тему : «Розрахунок системи вентиляції»
Варіант-6
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.
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
/
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.
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 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
(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;
- 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
Темпе-ратура в (C
Густина сухого повітря кг/м3 при атмесфер-ному тиску в мм.рт.ст.
Темпе-ратура в (C
Густина сухого повітря кг/м3 при атмосфер-ному тиску в мм.рт.ст.
760
745
760
745
-25
1.424
1.393
+10
1.248
1.223
-20
1.396
1.366
+15
1.226
1.202
-15
1.368
1.341
+20
1.205
1.181
-10
1.342
1.316
+25
1.185
1.162
-5
1.317
1.291
+30
1.165
1.141
0
1.293
1.267
+35
1.146
1.123
+5
1.270
1.244
+40
1.128
1.106
Qнадл - надлишкове тепло, яке визначається різницею тепла, що надходить в приміщення (Qнадх) та втратами тепла з приміщення (Qвідх), ккал/год.
Q1 - надходження тепла від техніки, ккал/год;
860 - тепловий еквівалент, ккал/кВт;
k - коефіцієнт втрат;
N1 - потужність техніки;
n - кількість одиниць техніки;
Q2 - надходження тепла від світильників, ккал/год;
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
Висота підвісу світильника, м
Площа приміщення, м2
Нормована освітленість, лк
75
100
150
200
300
2-3
10-15
15-25
25-50
50-150
150-300
300
7,5
6,4
5,4
4,4
3,9
3,5
10,2
8,5
7,2
5,9
5,2
4,7
15,2
12,8
10,8
8,8
7,6
7,0
20,5
17,0
14,4
11,8
10,4
9,3
30,0
25,5
21,5
17,5
15,2
14,0
3-4
10-15
15-20
20-30
30-50
50-120
120-300
300
10,4
8,8
7,5
6,4
5,3
4,3
3,6
13,8
11,8
10,0
8,5
7,0
5,8
4,9
21,0
17,6
15,0
12,8
10,6
8,7
7,3
27,6
23,5
20,0
17,0
14,0
11,6
9,7
42,0
35,0
30,0
25,5
21,0
17,4
14,6
4-6
10-17
17-25
25-35
35-80
80-150
150-400
13,9
11,3
9,7
8,2
5,8
4,7
18,5
15,0
13,0
11,0
7,8
6,3
28,0
22,5
19,4
16,5
11,6
9,4
37,0
30,0
26,0
22,0
15,6
12,6
55,0
45,0
39,0
33,0
23,0
18,8
Q3 - надходження тепла від людей, ккал/год;
n - кількість працюючих;
qлюд - надходження тепла від однієї людини (таблиця 3);
Таблиця 3
Виділення вологи та тепла людиною при виконанні роботи
Характер роботи
Т-ра (С
Тепловиділення, Вт
Вологовиділення W, г/год
Стан спокою
15
145
40
20
116
40
25
93
50
30
93
75
35
93
115
Легка робота
15
157
55
20
151
75
25
145
115
30
145
150
35
145
200
Середньої важкості
15
208
110
20
203
140
25
197
185
30
197
230
35
197
280
Важкі роботи
15
290
185
20
290
240
25
290
295
30
290
355
Q4 - надходження тепла від сонячної радіації через вікна, ккал/год; (площа вікон для приміщень з ПК повинна складати не менше 20% площі підлоги);
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;
• ( - 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
, (2)
де – 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);
– ГДК шкідливих виділень у повітрі приміщення, мг/м3;
Со – концентрація цих виділень у зовнішньому повітрі, мг/м3, вміст речовини у припливному повітрі можна прийняти (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
СО2, г/год
СО2, л/год
Дорослі: При фізичній роботі важкій
68
45
При фізичній роботі легкій
45
30
В стані спокою
35
23
Діти до 12 років
18
12
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
№ п/п
Найменування шкідливостей
ГДК, мг/м3
1.
Діоксан
10.0
2.
Фуран
0,5
3.
Оксид вуглецю
20.0
4.
Оксид азоту
2,0
5.
Озон
0.1
Таблиця 6.
Допустимі концентрації CO2 в приміщенні
CO2, г/кг
CO2, л/м3
Постійне перебування людей (житлові приміщення)
1,5
1
Періодичне перебування людей (установа )
1,75
1,25
Короткотермінове перебування людей
3
2
3. Розрахунок повітрообміну за вологовиділенням
Під час виділення у приміщенні надлишкової вологи кількість припливного повітря визначають за формулою:
, (3)
де – сумарна кількість надлишкової вологи в приміщенні, кг/год,
L3- об(єм повітря необхідний для зниження відносної вологості до вимог ГОСТ 12.1.005-88, м3/год
( - густина повітря при температурі приміщення, (табл 1.), кг/м3;
, – 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
Температура, (С
Максимальний вміст вологи у повітрі pнас, г/кг
Парціальний тиск водяної пари в мм.рт.ст.
-15
1.1
1.400
-10
1.7
2.093
-5
2.6
3.113
0
3.8
4.600
5
5.4
6.534
10
7.5
9.165
15
10.5
12.699
20
14.4
17.391
25
19.5
23.550
30
20.3
31.548
35
35.0
41.827
40
46.3
54.906
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)
. (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:
, (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:
, (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:
, (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:
, (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
, (9)
де – коефіцієнт опору тертя, який залежить від шороховатості стінок повітропроводу (для сталевих повітропроводів = 0,02);
vф – фактична швидкість повітря, м/с;
d – діаметр повітропроводу, м;
– густина повітря, Н/м3;
g – прискорення вільного падіння, м/с2;
– приймають за табличними даними. (таблиця Д 9 методички)
Втрати тиску в місцевих опорах розраховують послідовно для кожної ділянки і у вітках за формулою:
, (10)
де Z – місцеві втратитиску в пристроях , Па,
– коефіцієнт місцевих опорів, які приймають за табличними даними.
Загальні втрати тиску на кожній розрахунковій ділянці і у вітках складають
(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:
, (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 );
– коефіцієнт корисної дії вентилятора ( 0,5–0,8 ).
Визначивши Nвент за довідником (каталогом), вибирають відповідний тип електродви гуна для цього вентилятора.
Послідовність виконання розрахункової роботи
1.Розрахунок повітрообміну за надлишковим теплом
Для приміщень із надлишковим виділенням тепла кількість припливного повітря визначається за формулою
,
де, питома теплоємність повітря за незмінного тиску:
густина зовнішнього повітря:
= 1,185 кг/м3
температура внутрішнього і зовнішнього (припливного) повітря: tвн = 25 (C, tзовн=15(C.
Розраховуємо надлишкове тепло, яке визначається різницею тепла, що надходить в приміщення (Qнадх) та втратами тепла з приміщення (Qвідх), ккал/год.
Q1 - надходження тепла від техніки, ккал/год;
Q1 = 7200 ккал/год
Q2 - надходження тепла від світильників, ккал/год;
Q2 = 860*2*0,9*0,306 = 474 ккал/год
N2 = 8,5 ∙ 36 / 1000 = 0,306 кВт
Q3 - надходження тепла від людей, ккал/год;
Q3 = 9*0,145= 1,31 ккал/год
Q4 - надходження тепла від сонячної радіації через вікна, ккал/год; (площа вікон для приміщень з ПК повинна складати не менше 20% площі підлоги);
Q4 = 2*5*1,3*100 = 1300 ккал/год
Отже, Qнадх = 7200+474+1,31+1300 = 8975,31 ккал/год;
Qвідх - втрати тепла з приміщення через стіни, двері, вікна, ккал/год;
Qвідх = 0,75*84*(25-15)/0,25 = 2520 ккал/год;
S = a ∙ b + 2h ∙ (a + b) = 4 ∙ 6 + 2 ∙ 3 ∙ (6 + 4) = 84м2
Таким чином, Qнадл. = 8975,31 – 2520 = 6455,31 ккал/год.
L1 = 6455,31 /[ 0,239 ∙ 1.185 ∙ (25 – 15 )] = 2281,03 м3/год.
Отже, з метою поглинання надлишкового тепла кількість припливного повітря за одиницю часу повинна становити 2281,03 м3/год.
2.Розрахунок повітрообміну за газовиділенням.
Для приміщень, в яких виділяються шкідливі гази чи випари , повітрообмін визначають за їх кількістю
,
де – 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);
– ГДК шкідливих виділень у повітрі приміщення, мг/м3;
Со – концентрація цих виділень у зовнішньому повітрі, мг/м3, вміст речовини у припливному повітрі можна прийняти (значення ГДК див. таблиці 5,6)
L2 - кількість припливного повітря, яке необхідно ввести для зменшення вмісту газу в приміщенні, м3/год
Отже, L2 = 9 ∙ 45 / ( 0,1 –0,3* 0,002 ) = 409м3/год.
L2 = 9 ∙ 45000 / ( 0,1 –0,3* 0,1 ) = 46 391м3/год.
Таким, чином щоб зменшити кількість вміст газу у приміщення необхідна кількість припливного повітря становить 409 м3/год.
3. Розрахунок повітрообміну за вологовиділенням
Під час виділення у приміщенні надлишкової вологи кількість припливного повітря визначають за формулою:
,
де – сумарна кількість надлишкової вологи в приміщенні, кг/год,
L3- об(єм повітря необхідний для зниження відносної вологості до вимог ГОСТ 12.1.005-88, м3/год
( - густина повітря при температурі приміщення, (табл 1.), кг/м3;
, – 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).
Отже, L3 = ( 9 ∙ 115 ) / 1.185 ∙ ( 14,625 – 6,51) = 107,6 м3/год,
де
dвн. = 19,5 ∙ 75 / 100% = 14,625 г/кг
dзовн. = 10,5 ∙ 62 / 100% = 6,51 г/кг
Таким чином, величина об’єму повітря для зниження відносної вологості становить
107,6 м3/год.
24.07.2020 10:07-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора