Завдання повітрообмін-1
Завдання№2. Розрахунок потрібного повітрообміну
У виробничому приміщенні довжиною А=30м, шириною=20м і висотою Н=5м постійно працюютьN=8чоловік, половина з них зайняті забарвленням деталей. Забарвлення проводиться нітроемалями (для розведення використовуються розчинники). Потужність електроустановок N = 260 кВт. Кількість вікон на південьK=8,на західM=1(площа одного вікна 3 м 2). Вікна з подвійним склінням та дерев'яними рамами. Підприємство розташоване на географічній широті 55 градусів. Система освітлення люмінесцентна. Містить 42 лампи 40 Вт кожна.
Розрахувати потрібний повітрообмін і кратність повітрообміну в приміщенні, врахувавши всі шкідливості (шкідливі речовини, що виділяються, надлишок тепла).
Розчинник для фарби
Охорона праці машинобудуванні. / За ред. Є.Я. Юдіна. - М.: Машинобудування, - 1985. - С. 58-59.
Розрахунок потрібного повітрообміну: методичні вказівки до виконання самостійної роботи/ТПУ; сост.: Б.А. Тихонов, А.Г. Дашковський, М.Е. Гусельніков. - Томськ: Вид-во ТПУ, 1997. - 16 с.
Повітрообмін у виробничих приміщеннях необхідний для очищення повітря відшкідливостей:для видаленняшкідливих речовин(шкідливих газів, що виділяються, парів і пилу); для видаленнянадлишкового тепла.
У цій роботі здійснено розрахунок потрібного повітрообміну (L м 3 /год), для очищення повітря від шкідливих газів та пари та для видалення надлишкового тепла за допомогою механічної загальнообмінної вентиляції.
1. РОЗРАХУНОК ПОВІТРЯОБМІНУ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ПОВІТРЯ
Потрібний повітрообмін визначається за такою формулою:
де: L, м 3 /год - потрібний повітрообмін;
G, г/год - кількість шкідливих речовин,приміщення, що виділяються в повітря;
xв, мг/м 3 - гранично допустима концентрація шкідливості в повітрі робочої зони приміщення, згідно з ГОСТ 12.1.005-88 [1] для бутилацетату дорівнює 200 мг/м 3 ;
xн, мг/м 3 - максимально можлива концентрація тієї ж шкідливості в повітрі населених місць згідно СН-3086-84 для бутилацетату дорівнює 0,1 мг/м 3 .
Застосовується також поняття кратності повітрообміну (n), яка показує, скільки разів протягом однієї години повітря повністю змінюється в приміщенні. Значення n 3 може бути досягнуто природним повітрообміном без пристрою механічної вентиляції.
Кратність повітрообміну визначається за формулою:
де:Vп=А х В х Н = 30 х 20 х 5 = 3000 м3- внутрішній обсяг приміщення, м 3 .
Відповідно до СН 245-71, кратність повітрообміну n 10 неприпустима.
Для розрахунку потрібного повітрообміну необхідно визначити кількість шкідливих речовин, що виділяються у повітря приміщення.
Випаровування розчинників і лаків зазвичай відбувається при фарбуванні різних виробів. Кількість летючих розчинників, що виділяються в повітрі приміщень, можна визначити за такою формулою:
де:а, м 2 /год - середня продуктивність з фарбування одного робітника, що становить при фарбуванні пульверизаторома=50 м 2 /год;
А= 180 г/м 2 - Витрата лакофарбових матеріалів;
m= 75% - відсоток летких розчинників, що містяться в лакофарбових матеріалах;
n= 4 - число робітників, одночасно зайнятих на фарбуванні.
Підставивши дані значення вираз 3, отримаємо:
G= 50 x 180 x 75 x 4 /100 = 27000, 0 г/ч.
Тоді величина потрібного повітрообміну відповідно до виразу 1 складе:
L= 1000 х 27000 / (200 - 0,1) = 135678 м 3 /год,
а потрібна кратність повітрообміну відповідно до формули 2 може бути визначена як:
n = 135678/3000 = 45,2.
Оскільки згідно СН 245-71, кратність повітрообміну n 10 неприпустима, можна зробити висновок, що робити таку кількість робіт по фарбуванню в даному приміщенні неприпустимо.
2. РОЗРАХУНОК ПОТРІБНОГО ПОВІТРЯНООБМІНУ ДЛЯ ВИДАЛЕННЯ НАДЛИШНОГО ТЕПЛА
Розрахунок потрібного повітрообміну для видалення надлишкового тепла
проводиться за формулою:
де: L, м 3 /год - потрібний повітрообмін;
Qізб, ккал/год - надлишкове тепло;
в = 1.206 кг/м 3 – питома маса припливного повітря;
c в = 0,24 ккал/кг.град – теплоємність повітря;
де : t вих, o C - температура повітря, що приділяється;
t пр, o C – температура припливного повітря;
Таким чином, для визначення потрібного повітрообміну необхідно визначити кількість надлишкового тепла за формулою:
де: Qоб, ккал/год - тепло, що виділяється обладнанням;
Qосв, ккал/год - тепло, що виділяється системою освітлення;
Qл, ккал/год - тепло, що виділяється людьми у приміщенні;
Qр, ккал/год - тепло, яке вноситься за рахунок сонячної радіації;
Qвід, ккал/год - тепловіддача природним шляхом.
Визначаємо кількість тепла, що виділяється обладнанням
Qоб = 860 Роб 1 = 860 х 260 х 0,25 = 55900, ккал/год (7)
де: Y1 = 1 - коефіцієнт переходу тепла до приміщення, що залежить від виду обладнання;
Роб = 260, кВт - потужність, що споживається обладнанням;
де: Рном, кВт – номінальна (встановлена) потужність електрообладнання приміщення;
Y2 - коефіцієнт використання встановленої потужності, що враховує перевищенняномінальної потужності над фактично необхідною;
Y3 - коефіцієнт завантаження, тобто. відношення величини середнього споживання потужності (у часі) до максимально необхідної;
Y4 – коефіцієнт одночасності роботи обладнання.
При орієнтовних розрахунках добуток усіх чотирьох коефіцієнтів можна приймати рівним
Визначаємо кількість тепла, що виділяється системою освітлення
Qосв = 860 Росв b cos() = 860 х 1,68 х 0,47 х 1 х 0,75 = 509, ккал/год (10)
де : = 0,47 - коеф.переведення електричної енергії в теплову,
b – коефіцієнт одночасності роботи (при роботі всіх світильників b = 1);
сos() = 0,7 - 0,8 - коефіцієнт потужності;
Розв = 42 х 0,04 = 1,68, кВт - потужність освітлювальної установки.
Визначаємо кількість тепла, що виділяється людьми, що знаходяться в приміщенні
Qл = N qл= 8 х 60 = 480, ккал/год (11)
де : N = 8 - кількість людей у приміщенні
qл = 60, ккал/год - тепловиділення однієї людини
Визначаємо кількість тепла, що вноситься за рахунок сонячної радіації
Qр = m S qост = 9 х 3 х 125 = 3375, ккал/год (12)
де: m = 8 + 1 - кількість вікон
S = 3, м 2 – площа одного вікна
qост= 125, ккал/год - сонячна радіація через засклену поверхню (табл.7)
Визначаємо тепловіддачу, що відбувається природним шляхом
Якщо немає додаткових умов, можна вважати орієнтовно,
щоQвідд=Qрдля холодного та перехідного періодів року (середньодобова температура зовнішнього повітря нижче +10 o C).
Для теплого періоду року (середньодобова температура повітря вище +10 o C) приймаємо Qвід = 0 .
Таким чином, відповідно до виразу 6отримуємо:
Відповідно до виразу 4 потрібний повітрообмін може бути обчислений:
L= 60264/(1,206 х 0,24 х 5) = 41642 м 3 /год,
а кратність повітрообміну дорівнює:
n = 41642/3000 = 13,88.
Оскільки згідно СН 245-71, кратність повітрообміну n 10 неприпустима, можна зробити висновок, що така кількість обладнання, що виділяє тепло, в даному приміщенні неприпустимо.
Приміщення для виконання пропонованих робіт не підходить.