Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Гусев В.М. Теплоснабжение и вентиляция учеб. для вузов

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

24.10.2023

Размер:

9.96 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1718 / 2418 19 20 21 22 23 24 > Следующая >>>

Б л а г о в ы д е л е н

H я

л ю д ь м и

характеризуются

данными

табл. 10-4 и определяются как

G =

ng[e/4],

(10-22)

где

il — число

людей

помещении;

g — выделяемая

человеком

влага, г/ч.

В токарно-механических цехах влага испаряется при охлажде

нии резцов эмульсией. Влаговыделение принято считать

G = 0,15/Ѵ

[кг/ч],

(10-23)

где N — мощность металлорежущих

станков, кет.

Значительное количество влаги поступает во многие производ

ственные

помещения и помещения

особого

назначения

(текстиль

ные, кожевенные, пищевые цехи, бани, бассейны, прачечные).

Количество влаги G, испаряющееся с

открытых

поверхностей

воды при обычном

барометрическом давлении,

составляет

G = (а +

0,6і74о)

[PI

п — Р в ) F

[кг/ч],

(10-24)

где

а — фактор гравитационной

подвижности

окружающего

воз

духа (табл. 10-5);

ѵ — скорость

этой

подвижности,

м/сек;

Р н п и

Рь — давления

насыщающих водяных паров при температуре

воды

и воздуха

помещения, мм рт. ст.; F — площадь зеркала

испарения,

м2.

Т а б л и ц а

10-5

Фактор подвижности а

Температура

до

100

воды, "С

0,022

0,028

0,033

0,037

0,041

0,046

0,060

Поступление жидкой влаги через заглубленные в грунт ограж дения, например водоканализационных сооружений, как правило, не допускается (применяют гидроизоляцию). Однако эти огражде ния все же могут пропускать водяной пар в количестве

	Оп = Р " - "	P*F[a/4],			(10-25)
	До. п
где Р н п — д а в л е н и е насыщающих			паров в	грунте при	соответст
вующей	его температуре, мм	рт. ст.; Рв		и F — как в	формуле
(10-24);	Ro.n — общее сопротивление подземного ограждения па-
ропроницанию, мм рт. ст.-м2-ч/г.		•
Г а з о - и п а р о в ы д е л е н		и я.	Выделение углекислоты чело

веком дано в табл. 10-6.

Количество газа или пара, выделяющееся через неплотности оборудования и трубопроводов,

(10-26)

170

Т а б л и ц а

10-6

Выделение

С 0 2

человеком

Х а р а к т е р

работы

Выделение

С 0 3 , г/ч

Умственная

(взрослые

Физическая

легкая .

Дети

в движении

• •

где V— внутренний объем оборудования или трубы,

содержащих

газ,

м3;

р. — молекулярная

масса;

Т — абсолютная

температура

газа,

°К;

k — коэффициент

(1,1—1,2), характеризующий

износ

оборудования;

а' — коэффициент,

зависящий

от

давления

газа

(табл. 10-7).

Т а б л и ц а

10-7

Значение

коэффициента а'

Давление,

ата

ДО 2

а'

0,12

0,166 0,176 0,187

0,25

При расчете испарения различных веществ, входящих в состав

лаков и красок, используется

выражение

G = = _ £ « l руц]

(10.27)

100

где

— расход жидкого

лака

или краски,

г/м2-ч;

q — содержа

ние летучих растворителей в лаке или краске, выделяющихся при высыхании, %; F— площадь поверхности покрытия, м2.

Широко применяются и укрупненные данные. Например, при

нимают, что в литейных на 1 г мелкого чугунного литья							выделя
ется до 100 000 ккал			тепла и 1,8 кг СО, а в газосварочной				мастер
ской — 200 г той же СО на 1 кг				сожженного ацетилена.
При количественной оценке				производительности		вентиляции ис
пользуется	понятие		кратности	воздухообмена	(п),	под	которой
понимается	отношение объема			вентиляционного	воздуха		V,	м3/ч
к внутреннему		объему вентилируемого помещения				УП ом, м3.
			±п	= -^—.			(10-28)
				^ПОМ
Кратности		притока присвоен знак ( + ), а вытяжки — знак						(—).
Зная кратность (см. прилож. 2), определяют воздухообмен
			Ѵ =	+ п Ѵ я о и . . .			(10-29)

171

Для жилых, общественных и вспомогательных помещений предприятий воздухообмен диктуется СНиП ІІ-Г. 7-62 и другими, предназначенными для проектирования соответствующих помеще ний, зданий. Многообразие технологических условий и вредностей часто не позволяет нормировать кратность воздухообмена произ водственных помещений; в этом случае воздухообмен рассчиты вается.

	1. О п р е д е л е н и е		в о з д у х о о б м е н а							д л я у д а л е н и я
и з б ы т о ч н о г о т е п л а .
		г.	-			Q		[кг/ч],			(10-30)
			0,24	( * у х -			г п р )
где Q — явные теплоизбытки				в помещении					(разность тепловыделе
ний	и теплопотерь),		ккал/ч;			tyx	и / П р — 1		температура		уходящего
(в месте вытяжки из помещения)							и приточного воздуха, °С; 0,24—
массовая теплоемкость			воздуха, ккал/кг • град.								tyx опреде
	При удалении воздуха из верхней зоны помещения
ляется с учетом градиента температуры									[см. формулу		1-23].
2. О п р е д е л е н и е			в о з д у х о о б м е н а							п р и	б о р ь б е
с в л а г о в ы д е л е н и я м и.
			GB = d2			в л		[кг/ч],
					°— dj						(10-31)
где	Овл — количество водяных паров, выделяющихся в помещении,
г/ч;	d2 и di — влагосодержание					воздуха, удаляемого из помещения
и приточного		(г на 1 кг сухого				воздуха).
	Нормами	не предусматривается						допустимое влагосодержание

воздуха, а дается относительная	влажность и температура в поме
щении (см. табл. 1), по которым	и определяется	d2.
3. О п р е д е л е н и е в о з д у х о о б м е н а		п р и о д н о в р е

м е н н о м п о с т у п л е н и и в п о м е щ е н и е т е п л а и	в л а
ги. Целесообразно использование /—с?-диаграммы. Выявив	тепло-

и влагоизбытки, находят угловой коэффициент луча процесса |, представляющий собой соотношение выделенных в помещение тепла и влаги. Луч процесса будет характеризовать изменение со стояния воздуха, поглощающего и тепло, и влагу.

П р и м е р	31. Рассчитать		воздухообмен		в	зале		вместимостью	1000	чел.
с учетом поступления тепла		и	влаги. Пусть		теплопотёри зала — 10 000					ккал/ч
(г„ = 20°С).
Согласно табл. 10-1 поступление явного тепла							(конвекцией и лучеиспуска
нием), идущего на повышение температуры				помещения,
	<Эя =	1000-60 =		60 000		ккал/ч.
Количество	скрытого тепла		(на испарение		пота),		повышающего		теплосодер
жание воздуха, но почти не влияющего на его температуру,
	Qc =	1000-40 =		40 000		ккал/ч.
Теплоизбытки в зале
	60 000 + 40J)Q0 — 10 000 =					90 000		ккал/ч.

172

Влаговыделения в помещении		(табл. 10-4)
	О в л =	1000-45 = 45 ООО			г/ч.
Значение углового коэффициента
.	90 000		л л п п		,
Е =		=	2000	ккал/кг.
	45 000-0,001
Отношение показывает, что приточный воздух,					повышая свое		влагосодержа-
ние на 1 кг, увеличивает теплосодержание на 2000				ккал.
Пусть за расчетные параметры в нижней зоне зала будут						приняты / D = 2 0 ° C ;
ф в =0,65 (/„ = 10,8 ккал/кг;	d B = 9 , 8 г/кг),		тогда	на	диаграмме	l—d	(рис. 10-1)

этому будет отвечать точка В. Поскольку изменение состояния воздуха происхо

дит по направлению £.=2000

ккал/кг,

через

точку

проводим

линию,

парал

лельную линии углового масштаба 2000. Если принять,

например,

температуру

приточного

воздуха

15° С, остальные

параметры,

отвечающие

точке Г,

будут:

/ П р = 8 , 6 ккал/кг, й П р = 8 , 7 г/кг

(<pP n=82%).

Отсюда необходимый

воздухообмен

—

^ B J 1

9 0 0

0 0

4 5

0 0

40 900 кг/ч

/в — / п р

dB — dnp

10,8 — 8,6

9,8 — 8,7

или, поскольку при / П р = 1 5 ° С

у п р = 3 5 3 / ( 2 7 3 + 1 5 ) =

1,22

кг/м3,

V =

40 900/1,22 =

33 600

м3/ч.

4. О п р е д е л е н и е

в о з д у х о о б м е н а

п р и

б о р ь б е

с в р е д н ы м и

г а з а м и ,

п а р а м и

п ы л ь ю .

Содержание

газов, паров и пыли в помещении не должно превышать

предельно

допустимые концентрации. Предельно допустимой концентрацией называется содержание в воздухе помещения такого количества вредных выделений, которое не вызывает неблагоприятного воз действия на организм человека.

Предельно допустимые концентрации СОг в воздухе помеще ний, л/м3:

при	постоянном пребывании людей (жилые комнаты)	1
»	периодическом пребывании (учреждения)	1,25

»кратковременном пребывании (например, кино

театры)	2
детские учреждения и больницы	0,7

Предельно допустимые содержания других газов и пыли сле дует принимать по санитарным нормам (СН 245—71).

Содержание С 0 2	в наружном воздухе больших городов 0,5			л/м3,
а небольших — 0,4	л/м3.
Воздухообмен при борьбе с газами
	Ѵ = — [ м 3 / ч ] ,		(10-32)
		хі — *а	в помещение, мг/ч;
где Gr —количество	газа,	выделившегося	в помещение, мг/ч;	A,-f и
х2 — предельно допустимая		концентрация	(ПДК) газа и концен
трация газа в наружном воздухе, мг/м3			(г/м3).

Последняя формула может оказаться пригодной и при расчете воздухообмена при борьбе с пылью; при этом соответствующие ве личины будут относиться к выделению и концентрациям пыли. Следует, однако, учитывать, что пыль не растворяется в-воздухе,

173

а переносится им. Больше того, концентрация пыли в отдельных зонах может и возрасти с увеличением воздухообмена. Пыль, осев шая в помещении, может быть взмучена воздушным потоком.

Борьбу с пылью, как и с другими вредными выделениями, сле дует вести, главным образом герметизируя оборудование и укры тия. Требуемый объем отсосов от пылящего или. газовыделяющего оборудования приводится в нормах для проектирования н в -дан ных технологов. Новые санитарные нормы СН 245—71 (см. также

прилож. 9) приводят значения ПДК различных вредных		веществ
в рабочей зоне помещений и в атмосферном воздухе.
При одновременном выделении в	помещении вредных веществ,
тепла и влаги за расчетный объем	приточного воздуха	следует
принимать наибольший из полученных в расчетах для		каждого

вида производственных выделений. При этом, подбирая вентиля ционное оборудование, следует ориентироваться на его требуемую наибольшую производительность, выявляемую при сопоставлении

данных, полученных для зимнего периода, переходного	(tu—\0°C,
но наружные проемы в нижней зоне еще не открываются)	и лет
него. •
Балансируя воздухообмен (по притоку п по вытяжке)	в про

мышленном здании, следует компенсировать расходы воздуха: иду щего на горение топлива, подсасываемого в дымоотводные уст ройства, удаляемого от укрытий технологического оборудования, уходящего через вентиляционные фонари и шахты и т. д. Суммар ное количество приточного свежего воздуха обычно должно соот ветствовать суммарному количеству удаляемого из здания воз духа. При загазованности наружной среды или соседних помеще ний приток в здание или в более чистые его помещения должен превалировать над вытяжкой.

§ 32. Виды и характеристики вентиляционных систем

Создание необходимого воздухообмена в помещении, отвечаю щего санитарно-гигиеническим требованиям и условиям техноло

гии,— основная задача вентиляционных систем.
По способу перемещения воздуха последние делятся			на г р а
в и т а ц и о н н ы е , работающие	за	счет разности плотностей на
ружного и внутреннего воздуха,	и с	м е х а н и ч е с к и м	п о б у ж -

д е н	и е м.	Обе системы	могут использовать и давление ветра.
В	связи	с незначительностью		располагаемого давления радиус
действия гравитационных			систем	невелик. Гравитационные системы

сравнительно просты в устройстве, но их работа определяется не устойчивыми факторами: температурами воздуха, направлением и силой ветра. Особенно это относится к неорганизованной вентиля ции через неплотности в ограждениях и в меньшей степени к орга

низованной— по каналам, шахтам и через открываемые		наружные
проемы окон, фонарей, ворот ( а э р а ц и я ) .
Вентиляционные системы делятся на	п р и т о ч н ы е и	в ы т я ж -
н ы е. Первые нагнетают чистый воздух	в помещения, вторые уда-

174

ляют загрязненный в атмосферу. Иногда устраивают только одну систему, например: только вытяжную — в курительной, санузле (возмещение вытяжки достигается подсосом наружного воздуха

через неплотности

или

из соседних

помещений)

или

только

при

точную— кабина

крановщика

цехе

с химическими

вредностями.

Чаще всего

устраивают

и ту

и другую системы,' т. е. приточно-вы-

тяжную

вентиляцию.

Система

может

быть

о б щ е о б м е н н о й , м е с т н о й ,

л о к а

л и з и р у ю щ е й ,

а в а р и й н о й

с м е ш а н н о

й. Первая

венти

лирует весь объем

помещения, вторая — только отдельные его зоны

(у рабочих

мест);

третья — уносит

вредности

производственных

установок

(зонты

над кузнечными горнами, отсосы у химических

шкафов

т. п.).

При

периодичном

поступлении ядовитых

или

взрывоопасных веществ устраивают аварийную вентиляцию. Сме


шанные системы — комбинация общеобменной				вентиляции с			мест
ной или с локализующей.
Системы, автоматически поддерживающие в помещениях посто
янные метеорологические		условия, называют		с и с т е м а м и			к о н
д и ц и о н и р о в а н и я		(condition — условие).		Обычно	кондицио
нирование воздуха	(KB) устраивается		в помещениях		с	большим
скоплением людей или при тяжелых			условиях работы,			или	там,
где оно обязательно	по требованиям технологии.
В жилых и общественных зданиях			предусматривается			общеоб

менная вентиляция. В помещениях, где выделение тепла и влаги обусловливает естественный подъем воздуха, вытяжку делают из верхней зоны. Приточный воздух целесообразно подавать так, чтобы он доходил до людей возможно более чистым и свежим, не нарушая комфортных условий.

На рис. 10-4 представлены схемы движения воздуха вентили руемых помещений. В смысле устранения застойных зон наиболее удачна схема а с равномерным притоком по высоте помещения.

Хорошее	поступление притока в рабочую	зону обеспечивается и
в схемах	б и е. Изменения температуры	и скорости приточного
Ф	Ю	б)

Рис. 10-4. Схемы перемещения воздуха вентилируемых помещений'

175

а)

4 _ J L _ J 1—1 l _ H

Зрительный зал Сцена,

"С

Рис. 10-5. Примеры общеобменноп вен тиляции

Рис. 10-6. Спектры всасывания

- открытый торец патрубка; б — отверстие

29,0 25J 21.6 129 14,3 10,6 6.9 3,2 Oß L/D

Рис. 10-7. Вертикальные поля относительных скоростей приточного факела

воздуха, а также тепловыделений в помещении перестраивают схему движения воздушных масс.

Схема на рис. 10-5, а характеризует целесообразный в гигиени ческом отношении выпуск приточного воздуха в нижнюю зону по мещения с небольшой скоростью (до 0,4 м/сек), через значитель ное число отверстий. Эта схема, однако, требует большего подо грева забираемого снаружи приточного воздуха, нежели при подаче в верхнюю зону зала (рис. 10-5,6). В последнем случае при точный воздух достигает людей подогретым восходящими от них потоками, но одновременно и загрязненным углекислотой, водя ными парами и т. п. Схема рис. 10-5, в проста при устройстве, од нако характерна воздушными потоками вдоль стен, ощущаемыми человеком.

Установлено, что затухание скоростей воздуха по мере удале ния от всасывающих отверстий (рис. 10-6) происходит быстро и интенсивно. Наоборот, падение скорости приточного факела идет медленно (рис. 10-7), Поле скоростей приточного факела меняется по мере удаления от отверстия, но эффект торможения струи до стигается далеко не сразу.

С учетом	аэродинамических характеристик вытяжного спектра
и приточного	факела проектируют местные отсосы и местный при-

tzr	-E2J	И	ЕЗ
Рис. 10-8. Характер
ные местные	отсосы

Рис. 10-9. Воздушные души В. В. Батурина на заливочной пло щадке в литейной

ток. Часто применяют вытяжные шкафы (рис. 10-8,а), зонты, осо бенно выгодные при восхождении нагретых струй (рис. 10-8,6). Если по технологическим требованиям источник вредностей не мо жет быть укрыт (ванны и т. п.), устраивают бортовые отсосы со значительной скоростью всасывания у края ванны (рис. 10-8, г и д — однобортовые и двухбортовые), передувку, значительно снижающую объем отсоса, но требующую организации притока (рис. 10-8, ж). При неравномерном выделении значительных объемов вредностей целесообразно устройство емкой ширмы (рис. 10-8, б).

Местный приток осуществляется механическим путем ( в о з

д у ш н ы е д у ш и , о а з и с ы — огражденные пространства с		оздо
ровляющим притоком, воздушные завесы,	в о з д у ш н ы е	б у
ф е р ы ) . Воздушный душ — сосредоточенная	струя, охлаждающее

действие которой основано на различии температур потока воз духа и тела человека, а также на существенной скорости его обте кания. Воздушный душ (рис. 10-9) особенно эффективен при воз действии на человека лучистого тепла (от раскаленного металла, печей и т. п.). Воздушные души с успехом применяют и одновре менно с местными отсосами у рабочих мест. В СН 245—71 (табл.6) приведены данные о требуемых температуре tK и скорости ѵя

11 /г7

Заказ № 586

1 77

воздуха при душііроваіппі в зависимости от / и и величины теплового

облучения	в цехе. Например, при ^ n ^ l 0 o C , легкой работе и облу
чении в пределах		300—600	ккал/м2-ч	гд = 22ч-23°С, а	ид =0,5-=-
-=-0,7 л/сек.	При	^і>10°С,	тяжелой	работе и том же	облучении
гд = 20ч-22°С; a ѵя= 1,0-4-2,0л/сек.					физико-хи
Производительность местных отсосов определяется					физико-хи

мическими свойствами и параметрами вредностей и воздушных сред, конструкцией самого отсоса. Объем воздуха, извлекаемого из

зонтов (колпаков)		и вытяжных шкафов,
		V = SQOOFv [м3/ч],			(10-33)
где F — площадь		расчетного	сечения (основания	зонта	или откры
того	отверстия шкафа), м2;		ѵ — средняя скорость	воздуха в отвер
стии,	м/сек.
При неядовитых (нетоксичных) вредностях допустимо прини
мать	V = 0,15-f-0,25 м/сек; при ядовитых и при четырех,				трех, двух

или одной открытых сторонах зонта минимальное значение скоро

стей	соответственно: и = 1,05; 0,9; 0,75; 0,5 м/сек. Значение ѵ —
= 1,5	м/сек выбирается при особо ядовитых вредностях (пары свин

ца, горячей ртути; цианистые соединения; лаки и их растворители; дисперсная пыль металлов). При работе с радиоактивными веще ствами скорость принимается 2 м/сек.

Объем воздуха, удаляемого бортовыми отсосами, рассчитыва ется из условия: создать скорость всасывания не менее 0,2 м/сек в наиболее удаленной от борта точке. При окислах азота, парах серной кислоты практически эта скорость — 0,25 м/сек; при парах едкой щелочи, фосфорной кислоты или хромового ангидрида— 0,3; если работают с азотной кислотой — 0,4. Объем отсоса меньше при наличии у ванн глубоких боковых стенок, при невысокой темпера туре раствора в ванне, а также при однобортовом отсосе, по срав нению с двухбортовым; в среднем объем отсоса составляет 1500—

5000		м3/ч на	1 м2	горизонтальной проекции ванны. При ширине
щели		в бортовом		отсосе 40—100 мм			скорость	в ней	будет 11 —
15 -м/сек.
	При устройстве			у ванны передувки			объем воздуха,		удаляемого
с	противоположной				стороны	через	бортовой	отсос, примерно
в шесть раз больше объема притока.
	Объем передувки определяется из выражения
					Ѵпер = ЪШЬЧ		[м3М,		(10-34)
где	Ъ и /.— ширина				и длина ванны, м; k-—опытный коэффициент
(при		температуре		в ванне 95—20° С он равен 1—0,5).
	Объем отсасываемого воздуха от кожухов шлифовальных, за
точных и полировальных кругов определяют из выражения
					Ѵкож =	Vd 1м3М,			(10-35)
где	d — диаметр круга, мм; V — объем отсоса,							приходящийся на
1 мм круга,			м3/ч.

178

При заточных и шлифовальных кругах V =1,64-2,0 при диа метрах круга от 600 до 250 мм, при войлочных

иполировальных —

Ѵ= 4, а при матерча

тых— У = 6			м3/ч.
	Производительность
воздушного душа с ши
риной		на рабочем		ме	Рис.	10-10.	Характерные типы	приточных па
сте	1 —1,2		м опреде-		Рис.	10-10.	Характерные типы	приточных па
сте	1 —1,2		м опреде-				трубков
ляется		по	выражению				трубков
ляется		по	выражению
(10-33), но только				F — площадь			живого сечения	душирующего
патрубка диаметром D, a ѵ — скорость в его сечении.									Последняя
находится из соотношения
									(10-36)
где	ѵх	— скорость		воздушного		потока, принимаемая		в	зависимости

от требуемых условий у рабочего места, на расстоянии х, м от патрубка.

При x/D = 3; 4; 5; 6; 7 значение коэффициента а будет соответ ственно: 0,2; 0,12; 0,08; 0,06; 0,045.

Схемы обычных приточных патрубков показаны на рис. 10-10. По сравнению с примитивным торцевым выпуском (рис. 10-10, а) трехдиффузорный насадок охватывает большую площадь цеха. Па


трубок В. В. Батурина (рис. 10-10, е)						создает направленную струю;
патрубок Г.		А.	Максимова		(рис.	10-10,0),	полочные	патрубки
(рис.	10-10, в)	и указанные		на	рис. 10-10, г исключают			дутье под
воздухораспределительным				устройством или вблизи него. Эта за
дача	решается		и воздухораспределителем				ВНИИГС — под рас

ширенным торцом вертикального воздуховода предусмотрен отра жательный придвигаемый диск с отверстием (рис. 10-10, в). Сетча тый воздухораспределитель с диафрагмами (рис. 10-10, з), часто в виде тумбочек над подпольными каналами, применяется в про изводственных помещениях для подачн в нижнюю зону приточ ного воздуха с небольшими скоростями (0,5—2,0 м/сек). Поток, стелющийся вдоль ограждений помещения, создается насадками типа показанных на рис. 1,0-10, ж.

Выпуск приточного воздуха в верхнюю зону помещений осуще ствляется непосредственно из воздуховодов через отверстия или щели. Обычно желательны равномерность выпуска воздуха по длине воздуховода и перпендикулярность струй к его оси. Этим требованиям отвечают воздуховоды (конусные) с уменьшающимся поперечным сечением; перфорированные воздуховоды, плафоны,

распределители1	или подшивные перфорированные потолки; возду-
1 Исследования	и расчет таких перфорированных воздухораспределителей

выполнены М. И. Гримнтлииым в ЛИОТе.

179

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1718 / 2418 19 20 21 22 23 24 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ