4.1.3 Расчет воздухообмена для удаления избыточного количества влаги

Для определения воздухообмена необходимо выявить все источники образования водяных паров,

Влага поступает в рабочую зону в результате:

• испарений с открытой поверхности различных резервуаров (котлов, ванн, чанов и т.д.);

• испарений при остывании влажного сырья;

• испарений при кипении жидкости;

• утечка влаги через неплотности в аппаратах;

По суммарному влаговыделению определяется на тёплый, период года воздухообмен для создания оптимальных санитарно-гигиенических условий труда. Воздухообмен для удаления избыточной влаги

(1)

где = m_ух · φ_ух

= m_пр · φ_пр

m_ух, m_пр – массы водяных паров, содержащихся в уходящем и приточном воздухе при полном его насыщении и соответствующих температурах уходящего (t_ух) и приточного (t_пр) воздуха, они находятся по таблице 4;

φ_ух, φ_пр – относительные влажности уходящего и приточного воздуха.

Относительная влажность приточного воздуха равна относительной влажности наружного воздуха. Можно положить φ_пр = 0,3 с температурой воздуха t_пр = 20 ºС.

Относительная влажность уходящего воздуха равна относительной влажности производственного помещения рекомендуемой согласно Санитарных норм (см. расчет воздухообмена для удаления избыточного тепла, табл. 2,3) и плюс 0,05.

Количество избыточной влаги G (кг/час) поступающее в производственное помещение:

G = G₁ + G₂ + G₃ + G₄ (2)

где G₁ – количество влаги, обусловленное испарением со свободной поверхности, кг/ч;

G₂ - количество влаги, выделяемое при остывании влажного сырья, кг/ч;

G₃ - количество влаги, выделяемое при кипении жидкости со свободной поверхности, кг/ч;

G₄ – количество влаги, обусловленное утечкой через неплотности, кг/ч.

Количество влаги со свободной поверхности некипящей жидкости

G₁ = 3,6 (1,9 + +3,6 v)10^-6(h₁ – h₂)F_ж

где v – скорость воздуха над поверхностью испарения, м/с;

- температура жидкости, ºС;

h₁ – упругость водяных паров, насыщающих воздух при температуре поверхности испаряющей жидкости, которая на 5-10 ºС меньше, чем температура самой жидкости, Н/м²;

h₂ – упругость водяных паров в окружающем воздухе при температуре t_в , Н/м²;

F_ж – поверхность испарения, м².

Скорость воздуха под поверхностью испарения равна скорости воздуха в производственном помещении. Величины h₁ и h₂ определяются согласно таблице 4.

Количество влаги за счет остывания влажного сырья:

(4)

где - удельная теплота фазового превращения при температуре кипения, Дж/кг;

удельная температура фазового превращения может быть вычислена по формуле:

= 2 500 · 10³ – 2,4 ·10³ t_в

Количество влаги за счет кипения жидкости:

G₃ = К₁ · F (5)

где F – поверхность испарения, м²;

К₁ – 36 кг/м² ч.

Количество влаги за счет утечки через неплотности:

G₄ = К₂ · V (6)

где V – объем аппарата, м³;

К₂ – 0,09 кг/м² ч.

Подбор вентилятора

По требуемому воздухообмену найти вентилятор (табл.5). Производительность подобранного вентилятора должна быть не менее расчетного значения.

Физические свойства водяных паров

при атмосферном давлении 0,1 Н/м²

Таблица 4

Температура, ºС	Упругость насыщенных водяных паров, н/м2	Масса водяных паров при насыщении в 1 м3 воздуха, кг	Температура, ºС	Упругость насыщенных паров, Н/м2
-20	125	0,0011	35	5600
-15	186	0,0016	40	7380
-10	284	0,0023	45	9550
-5	421	0,0034	50	12300
0	610	0,0049	55	15700
5	870	0,0068	60	19800
10	1230	0,0094	65	25000
15	1707	0,0128	70	31000
20	2340	0,0172	75	38500
25	3170	0,0229	80	47200
30	4250	0,0301	85	57500

Таблица 5

Марка	Номер	Производительность, м3/ч
КЦЗ - 90	4	3200
	5	6500
	6	11800
КЦУ - 84	8	17500
	10	28500
	12	40500
Ц4 - 100	16/2	120000
		160000
	20/2	200000
		240000

Порядок выполнения расчета

1. Выявить все источники образования избыточной влаги.

2. Определить количество влаги за счет испарения со свободной поверхности жидкости, при остывании влажного сырья, за счет утечки через неплотности.

3. Определить воздухообмен для удаления избыточной влаги.

4. Подобрать вентилятор по таблице 5.