Метеорологические условия и их нормирование в производственных помещениях

Местную приточную вентиляцию в виде воздушных душей уст­раивают в горячих цехах для защиты работающих от перегревания, а в виде воздушно-тепловых завес — для предотвращения проник­новения наружного воздуха в помещения в холодный период года через открывающиеся ворота или двери.

Санитарно-гигиенические требования, предъявляемые к систе­мам вентиляции:

превышение объема приточного воздуха над объемом вытяжки 10 .15%;

подача воздуха в зоны с наименьшим выделением вредностей и удаление из мест наибольшего его загрязнения;

отсутствие переохлаждения или перегревания работающих;

выход загрязненного воздуха только в проветриваемые участки прилегающей территории;

соответствие уровней шума и вибрации при работе вентиляции установленным нормам;

простота устройства и надежность в эксплуатации;

пожаро- и взрывобезопасность.

Определение необходимого воздухообмена

Воздухообмен, м3/ч, при нормальном микроклимате и отсут­ствии вредных веществ или содержании их в пределах норм можно определить по формуле

где п — численность работающих; L1 — расход воздуха на одного работающего, м3/ч, не менее: 30 при объеме помещения, приходящемся на одного рабочего, менее 20м3; 20 — при 20 .40 м3 и 40 — в производственных помещениях без световых проемов.

Для помещения, в котором работает 7 человек, воздухообмен равен 140 м3/ч

Для помещений, где на одного работающего приходится более 40 м3 воздуха, и при естественной вентиляции (через открытые форточки, двери и т. п.) воздухообмен не рассчитывают.

Для санитарно-бытовых, общественных и вспомогательных поме­щений необходимое для удаления вредностей количество воздуха до­пускается определять по кратности воздухообмена. Например, коэф­фициент кратности воздухообмена для административных помеще­ний равен 1,5 (по вытяжке), вестибюлей — 2 (по притоку), залов со­вещаний вместимостью до 100 человек — 3 (по притоку и вытяжке), курительных — 10 (по вытяжке), помещений для отдыха — 5 (по при­току) и 4 (по вытяжке), умывальных — 1 (по вытяжке) и т. д.

При выделении в воздух производственных помещений вред­ных веществ производительность систем вентиляции по притоку и вытяжке следует определять, руководствуясь количеством вредно­стей, поступающих в помещения.

Количество воздуха, необходимое для обеспечения требуемых параметров воздушной среды в рабочей зоне, рассчитывают:

а) для помещений с тепловыделениями — по избыточному ко­личеству явной теплоты;

б) для помещений с тепло- и влаговыделениями — по избыточ­ному количеству явной теплоты, влаги и скрытой теплоты в рабо­чей зоне;

в) для помещений с выделением вредных газов и пыли — по коли­честву вредностей, поступающих в рабочую зону, исходя из условий снижения их концентраций до предельно допустимых. Если неизве­стно количество вредностей, выделяющихся в пределах рабочей зоны, то воздухообмен следует рассчитывать по всему помещению на основе полного количества выделяющихся в нем вредностей.

Воздухообмен, м3/ч, необходимый для поддержания температу­ры воздуха в помещении в заданных пределах,

где Q - избыточное количество теплоты, выделяемое всеми источниками внутри помещения, кДж/ч; см - удельная массовая теплоемкость воздуха, равная 0,99 кДж/(кг • К);

Тв-нормативное значение температуры внутреннего воздуха в помещении, К; Тн.в. - расчетная температура наружного воздуха для проектирова­ния систем вентиляции, К; рн.в. -плотность наружного воздуха, кг/м3.

Максимальную производительность систем вентиляции боль­шинства зданий, необходимую для удаления избыточного количе­ства выделяемой теплоты, определяют по летнему периоду с уче­том теплоты от солнечной радиации.

Воздухообмен, требуемый для сохранения оптимальной относи­тельной влажности воздуха в помещении,

Где W — количество водяных паров, выделяющихся в помещении г/ч; dв , dн — влагосодержание соответственно внутреннего и наружного воздуха при максималь­ном его насыщении и заданной температуре, г/кг; φв, φн — относительная влаж­ность соответственно внутреннего и наружного воздуха, %.

Расчет воздухообмена для удаления избыточного тепла.

Исходные данные:

категория тяжести работ - IIа (средней тяжести); количество работников – 24 человека Fост=72м2;

Fп=432м2; Установочная мощность – 9,6кВт; Вид топлива – ЭП (электрическая печь);

расходуемая мощность светильников – 4,8 кВТ; количество воздуха, удаляемое через местные отсосы – L0.3=600м3/час; t0.3=36oC; tп=22оС;

Порядок расчета:

Количество тепла, поступающего от солнечной радиации:

Qост=Fост*qост*Aост=72*140*0,7=7056Вт;

Для покрытий: Qп.рад=Fп*qп*Кп=432*15*0,5=3240Вт;

Fост и Fп – площадь поверхности остекления и покрытия, м2;

qост и qп – теплопоступления (qост=70-210; qост=140Вт/м2; qп=6-24; qп=15Вт/м2)

Аост – коэффициент остекления

Кп – коэффициент теплоотдачи покрытия

Тепловыделения в производственное помещение от оборудования, приводимого в движение

электродвигателем.

Q=1000 N*n1*n2*n3*n4=1000*9.6*0.15=1440Вт;

Тепловыделения от электрических печей и ванн.

Q=1000 N*L*n=1000*9.6*0.7*1=6720Вт;

L – коэффициент, учитывающий долю тепла, выходящего в цех;

n – коэффициент одновременности работы печей

Тепловыделения от искусственного освещения.

Q=1000*N=1000*4.8=4800Вт;

5. Необходимое количество воздуха

L1=L0.3 + (Qя – L0.3*C*p(t0.3-tn)/C*p*(tyx-tn));

Qя – избыток явного тепла в помещении (Qя= 7056+3240+1440+6720+4800=23256 кДж/ч);

р – плотность поступающего воздуха; р=1,2 кг/см3;

tyx – температура воздуха, удаляемого из помещения за пределы рабочей или обследуемой зоны;

tyx =7+tп=7+22=29оС;

С – массовая удельная теплоемкость воздуха, С = 1кДж/кг*оС;

L1= 600+(23256-600*1*1.2(36-22)/1*1.2(29-22))=600+(23256-10080/8.4)=2168,6 м3/ч

Расчет естественной общеобменной вентиляции

Естественная вентиляция зданий и помещений обусловлена тепловым напором (разностью плотностей внутреннего и наруж­ного воздуха) и ветровым напором. Согласно закону Гей—Люссака при нагревании воздуха на 1 К его объем увеличивается на 1/273, а плотность соответственно уменьшается. Следовательно, тепловой напор тем больше, чем значительнее разница температур наружного и внутреннего воздуха. В соответствии с указаниями СНиП 2.04.05—91 ветровой напор надлежит учитывать только при решении вопросов защиты вентиляционных проемов от задува­ния. Поэтому естественную вентиляцию рассчитывают, основыва­ясь только на действии теплового напора.

Естественная вентиляция зданий осуществляется посредством удаления загрязненного воздуха с помощью вытяжных труб (шахт) и поступления чистого наружного воздуха через приточные кана­лы или неплотности в строительных конструкциях (рис. 2).

Разность давлений, Па, на концах вытяжной трубы: