Расчет потребного воздухообмена

Введение

Воздухообмен в производственных помещениях необходим для очистки воздуха от вредностей: для удаления вредных веществ (выделяющихся вредных газов, паров и пыли); для удаления излишних водяных паров; для удаления избыточного тепла.

В данных методических указаниях рассматривается расчет потребного воздухообмена (L м3/ч), для очистки воздуха от вредных газов и паров и для удаления избыточного тепла с помощью механической общеобменной вентиляции.

потребный воздухообмен вентиляция очистка

Расчет воздухообмена для очистки воздуха

Потребный воздухообмен определяется по формуле:

, м3/ч (1)

где: L, м3/ч - потребный воздухообмен;

G, г/ч - количество вредных веществ, выделяющихся в воздух помещения;

xв, мг/м3 - предельно допустимая концентрация вредности в воздухе рабочей зоны помещения, согласно ГОСТ 12.1.005-88 по [1];

xн, мг/м3 - максимально возможная концентрация той же вредности в воздухе населенных мест по таблице 1, согласно СН-3086-84.

Применяется также понятие кратности воздухообмена (n), которая показывает сколько раз в течение одного часа воздух полностью сменяется в помещении. Значение n < l может быть достигнуто естественным воздухообменом без устройства механической вентиляции.

Кратность воздухообмена определяется по формуле:

n = L/Vп, ч-1 (2)

где: Vп - внутренний объем помещения, м3.

Согласно СН 245-71, кратность воздухообмена n >10 недопустимо.

Так как xн определяется по таблице 1 (см. приложение), а xв по таблице 2; то для расчета потребного воздухообмена необходимо в каждом случае определять количество вредных веществ, выделяющихся в воздух помещения.

Рассмотрим отдельные характерные случаи выделения вредных веществ в воздух помещения и определения потребного воздухообмена.

Определение воздухообмена при испарении растворителей и лаков

Испарение растворителей и лаков обычно происходит при покраске различных изделий. Количество летучих растворителей, выделяющихся в воздухе помещений можно определить по следующей формуле:

, г/ч (4)

где: а, м2/ч - средняя производительность по покраске одного рабочего, составляющая при ручной покраске кистью, а=12 м2/ч; пульверизатором; а=50 м2/ч

А, г/м2 - расход лакокрасочных материалов;

m, % - процент летучих растворителей, содержащихся в лакокрасочных материалах;

n - число рабочих, одновременно занятых на покраске.

Численные значения величин А и m определяются по таблице 3. Приложения

Пример:

Определить количество выделяющихся в воздух помещения летучих растворителей.

По таблице 3 для цветного аэролака при окраске распылением:

А = 180 г/м2, m = 75 %

G = 50×180×75×2/100 = 13500 г/ч

Определяем потребный воздухообмен в помещении по (4):

для ацетона находим из таблиц 1 и 2, Приложения:

Хв = 200 мг/м3;

Хн = 0,35 мг/м3;

L = 13500*1000/ (200 - 0.35) = 67500 м3/ч

Ответ: L = 67500 м3/ч.

Определение потребного воздухообмена при пайке электронных схем

Пайка осуществляется свинцово-оловянным припоем ПОС-60, который содержит С = 0,4 доли объема свинца и 60 % олова. Наиболее ядовиты аэрозоли (пары) свинца.

В процессе пайки из припоя испаряется до B = 0,1% свинца, а на 1 пайку расходуется 10 мг припоя. При числе паек - N, количество выделяемых паров свинца определяется как:

, мг/ч (5)

Пример

В помещении объемом Vп = 1050 м3 три человека осуществляют пайку припоем ПОС-40 с производительностью по 100 контактов в час. Найти требуемую кратность воздухообмена.

По (5) определяем количество аэрозолей свинца, выделяемых в воздух:

G = 0,6 × 0,001×10 × 100 ×3 = 1,8 мг/ч

Определяем потребный воздухообмен:

для свинца и его соединений находим из таблиц 1 и 2, Приложения:

Хв = 0,01 мг/м3;

Хн = 0,001 мг/м3;

L = 1,8/ (0,01 - 0,001) = 200,0 м3/час,

Ответ: L = 185,5 м3/час,

Определение воздухообмена в жилых и общественных помещениях

В жилых и общественных помещениях постоянным вредным выделением является выдыхаемая людьми углекислота (СО2).

Определение потребного воздухообмена производится по количеству углекислоты, выделяемой человеком и по допустимой ее концентрации.

Количество углекислоты в зависимости от возраста человека и выполняемой работы а также допустимые концентрации углекислоты для различных помещений приведены в таблицах 4 и 5.

Содержание углекислоты в атмосферном воздухе можно определить по химическому составу воздуха. Однако, учитывая повышенное содержание углекислоты в атмосфере населенных пунктов, следует принимать при расчете содержание СО2:

для сельских населенных пунктов - 0,33 л/м3

для малых городов (до 300 тыс. жителей) - 0,4 л/м3

для больших городов (свыше 300 тыс. жителей) - 0,5 л/м3

Пример

Определить потребную кратность воздухообмена в помещении, где работают три человека

Решение:

1. По таблице 3 определяем количество СО2, выделяемой одним чело-

веком g = 23 л/ч.

По таблице 4 определяем допустимую концентрацию СО2, Хв = 1 л/м3 и содержание СО2 в наружном воздухе для больших городов принимаем: Хн = 0.5 л/м3.

Определяем потребный воздухообмен:

L = 23*3/ (1 - 0.5) = 138 м3/ч

Ответ: L = 138 м3/ч

Определение потребного воздухообмена при выделении газов (паров) через неплотности аппаратуры, находящейся под давлением

Производственная аппаратура, работающая под давлением, как правило, не является вполне герметичной. Степень герметичности аппаратуры уменьшается по мере ее износа.

Считая, просачивание газов через неплотности подчиняется тем же законам, что и истечение через небольшие отверстия, и предполагая, что истечение происходит адиабатически, количество газов просочившихся через неплотности можно определить по формуле:

, кг/ч (6)

где, k - коэффициент, учитывающий повышение утечки от износа оборудования (k=1-2);

c - коэффициент, учитывающий влияние давление газа в аппарате: