Определение потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции

При нормальном микроклимате (отсутствие избыточного тепла, влажности) в случае отсутствия выделений вредных веществ в результате технологических процессов или из материалов, хранящихся в помещении (или их содержание находится в пределах санитарных норм), воздухообмен (м³/ч) можно определить по формуле

L = N∙L₁ , (4)

где N - число работающих,

L₁ - расход воздуха на одного работающего.

Значение L₁ зависит от объема помещения, который приходится на 1 человека, и нормируется СН 245-71 «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий». При отсутствии естественной вентиляции L₁=60м³/чел.

Расчет общеобменной вентиляции при выделении вредных веществ и избыточного тепла

1. Выделение вредных веществ

Пусть G - количество выделяемого вредного вещества, мг/ч; q_прит - концентрация этого же вредного вещества в приточном воздухе; q_выт - концентрация вещества в вытяжном воздухе; L₁ - количество воздуха, поступающего в помещение, L₂ -количество воздуха, удаляемого из помещения. Тогда, по закону сохранения вещества, имеем:

G + L₁∙q_ПРИТ = L₂∙q_ВЫТ (5)

Но, поскольку одним из требований, предъявляемых к вентиляции является Li « L₂ = L_B, получим

L = (6)

Воздух, поступающий извне как бы разбавляет воздух в помещении до концентрации q_BЫТ. Но по санитарным требованиям должно выполняться условие q_BЫТ < ПДК. Следовательно, потребный воздухообмен

G

L = (7)

Требование к концентрации вещества в приточном воздухе:

q_ПРИТ = 0,3 ПДК (8)

В случае выделения нескольких веществ, не обладающих эффектом суммации, потребный воздухообмен рассчитывается по каждому из них, а затем выбирается максимальное значение. В случае n суммирующихся веществ окончательная величина потребного воздухообмена рассчитывается как ∑L_n.

2. Выделение избыточного тепла

При вентиляции избыточное тепло Q расходуется на нагрев поступающего воздуха (изменение температуры с t = t_ПРИТ до t = t_BЫТ:

Q = c · m · (t_ВЫT - t_ПPИТ) (9)

где m = L·ρ - масса воздуха. Отсюда получим:

L_Q = (10)

Обычно известна температура в рабочей зоне t_рз, т.е. в объеме пространства, высотой 2м над полом или рабочей площадкой. Температура вытяжного воздуха (t_выт) в таком случае определяется по формуле

t_выт ⁼ t_рз + ∆t ∙(H-2) (11)

где Н - высота вытяжных отверстий над уровнем рабочей площадки, м;

∆t = 0,5... 1 °С/м - температурный градиент по высоте (в задачах принимать ∆t=1°С/м).

Задачи для самостоятельного решения:

Задача 1.1. Оценить пригодность цеха (т.е. соответствие потребного и фактического воздухообмена) объемом V,м³ для выполнения работ, в ходе которых выделяется оксид углерода (G₁,г/ч), этилен (G₂,г/ч), аммиак (G₃,г/ч), диоксид серы (G₄,г/ч), а также избыточное тепло (Q,ккал/час). Вентиляционная система обеспечивает полную замену воздуха в цехе 5 раз в течение часа. Температура в рабочей зоне равна t₁, температура приточного воздуха равна t_прит=22°С. Вытяжные отверстия находятся на высоте 5м от рабочей площадки.

Примечания:

ПДК₁=20мг/м³; ПДК₂= 1мг/м³; ПДК₃=20 мг/м³; ПДК₄=10 мг/м³.