7. Расчет воздухообмена в помещении
Воздухообмен по явному теплу рассчитывается путем согласования системы уравнений 36:
(36)
где: Gпр – объем подаваемого приточного воздуха по средствам общеобменной вентиляции, кг/ч;
Gуд – объем удаляемого воздуха по средствам общеобменной вентиляцией, кг/ч;
Gд – объем воздуха, подаваемый душированием, кг/ч (Gд=0, т.к. душирование в гальваническом производстве не предусматривается);
Gм.о – объем воздуха, удаляемый местными отсосами, кг/ч;
tпр – температура приточного воздуха, оС;
tд – температура душирования, оС (tд=0, т.к. душирование в гальваническом производстве не предусмотренно);
tуд – температура удаляемого воздуха общеобменной вентиляцией, оС
tм.о – температура воздуха, удаляемого местными отсосами, оС (tм.о=tр.з);
с – теплоемкость воздуха, Вт\(кг*оС) (с=1,005 Вт/(кг*оС);
Qизб – количество избыточного явного тепла, Вт;
tуд = tр.з+gradK*(H-2)
(tр.з – температура воздуха рабочей зоны, оС; Н – высота помещения, м; grad K – температура градиента воздуха, меняющаяся по высоте помещения, выбирается в зависимости от избытков удаляемого тепла на 1м3 помещения (grad KХП=0,3оС/м; grad KТП=1,2оС/м)
tуд.ТП = 21,5+1,2*(8,5-2) = 29,3оС
tуд.ХП = 18+0,3*(8,5-2) =19,95оС
Для расчета приточного и удаляемого воздуха в теплый период из первого уравнения системы 36 выражаем Gпр, выражение примет вид:
50
КП
20.03.01 ПЗ 2021
Подставив выражение Gуд+Gм.о во второе уравнение системы 36 получим:
Преобразуем полученное выражение и выразим из него Gуд для теплого периода года 37:
,
кг/ч (37)
Рассчитав объем удаляемого воздуха, в теплый период и подставив данное значение в первое уравнение системы 36 можно определить объем подаваемого приточного воздуха для теплого периода:
Для холодного периода необходимо определить температуру приточного воздуха. Для этого следует определить объем удаляемого воздуха по формуле 38:
,
кг/ч (38)
где: V – объем помещения, м3;
V = L*В*Н = 12*16,5*8,5 = 1683 м3
(где: L, В, Н – соответственно длина, ширина и высота помещения, м)
ρуд – плотность воздуха при температуре удаляемого воздуха, кг/м3;
кг/м3
Из первого уравнения системы уравнений 36 определяем Gпр для холодного периода:
51
КП
20.03.01 ПЗ 2021
Для определения температуры приточного воздуха в холодный период необходимо выразить ее из второго уравнения системы 36, получим:
В таблице 8 представлены результаты расчетов воздухообмена по явному теплу.
Таблица 7
Результаты расчета воздухообмена по явному теплу
Период года |
Gпр, кг/ч |
tпр, оС |
Gуд, кг/ч |
tуд, оС |
Gм.о, кг/ч |
tм.о, оС |
Qизб, Вт |
Теплый период |
123261 |
22 |
13906,5 |
29,3 |
23147,4 |
21,5 |
722854 |
Холодный период |
25177,5 |
18,3 |
2028,1 |
19,95 |
23147,4 |
18 |
3035,3 |
Количество приточного воздуха, необходимого для ассимиляции вредных веществ рассчитывается по формуле 39:
,
кг/ч (39)
где: Mвр i – максимально разовый выброс i-го вещества в воздух производственного помещения, г/с;
ПДКi – предельно допустимая концентрация i-го вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м3;
ρв – плотность воздуха внутри помещения, кг/м3;
n – эффективность работы местного отсоса долях единиц.
52
КП
20.03.01 ПЗ 2021
53
КП
20.03.01 ПЗ 2021
54
КП
20.03.01 ПЗ 2021
Результаты расчетов представлены в таблице 9.
Таблица 8
Результаты расчетов приточного воздуха, необходимого для ассимиляции вредных веществ
Вредное вещество |
Оборудование по спецификации |
Максимально разовый выброс, г/с |
Gвр, кг/ч |
ПДК, мг/м3 |
||
ТП |
ХП |
|||||
Нитрат натрия (NaNO3) |
1 |
0,000089 |
0,077 |
0,078 |
0,06 |
|
4 |
0,000089 |
0,077 |
0,078 |
|||
Оксид азота (NO) |
1 |
0,0000114 |
0,098 |
0,099 |
0,06 |
|
3 |
0,0000114 |
0,098 |
0,099 |
|||
4 |
0,0000114 |
0,098 |
0,099 |
|||
Диоксид азота (NO2) |
1 |
0,0000647 |
0,017 |
0,017 |
2 |
|
3 |
0,0000647 |
0,017 |
0,017 |
|||
4 |
0,0000647 |
0,017 |
0,017 |
|||
Хлорид натрия (NaCl) |
3 |
0,000033 |
0,0034 |
0,0035 |
5 |
|
Металлическая пыль (Fe2O) |
7 |
0,00016 |
2,76 |
2,44 |
0,04 |
|
8 |
0,0066 |
99,7 |
100,8 |
|||
Абразивная пыль |
8 |
0,0044 |
66,47 |
67,24 |
0,04 |
|
Войлочная пыль |
7 |
0,0764 |
КП
20.03.01 ПЗ 2021 |
92,13 |
55 |
|
Пыль неорганическая (SiO2) |
9 |
0,0654 |
5,6 |
5,7 |
0,1 |
|
10 |
0,0654 |
5,6 |
5,7 |
|||
11 |
0,0654 |
5,6 |
5,7 |
|||
Взвешенные вещества |
9 |
0,0353 |
30,4 |
30,8 |
0,1 |
|
10 |
0,0353 |
30,4 |
30,8 |
|||
11 |
0,0353 |
30,4 |
30,8 |
|||
В результате расчета было выявлено, что необходимо подать максимальное количество воздуха для разбавления металлической пыли (Fe2O) в объеме 99,7 кг/ч для теплого периода и 100,8 кг/ч для холодного периода.
В результате сравнения расчетных величин приточного воздуха получаем, что воздухообмен в производственном помещении будет по явному теплу, так как:
56
КП
20.03.01 ПЗ 2021