6. Расчет воздушных завес.

Расчет воздушных завес не проводим, так как в цехе нет ворот.

7. Воздушный баланс помещения. [лекции]

Уравнение сохранения массы воздуха применительно к вентилируемому помещению носит название уравнения воздушного баланса.

В общем случае воздух поступает и уходит из помещения в результате действия приточных и вытяжных систем, через неплотности и отверстия в наружных ограждениях (инфильтрация, эксфильтрация, аэрационный приток и вытяжка), а также через неплотности и отверстия во внутренних ограждениях, отделяющих рассматриваемое помещение от смежных. Воздухообмен между смежными помещениями, организованный или неорганизованный, называется перетеканием. Изменяя соотношение между механическим притоком и вытяжкой, можно регулировать воздухообмен через ограждения помещения.

Воздушный баланс помещения рассчитывается для тёплого периода года и холодного периода по трём типам вредностей:

-влаговыделениям

- явному теплу

-выделениям вредных веществ

В рассматриваемом мной в цехе по ремонту автомобиля используется следующий тип вентиляционной системы: удаление воздуха происходит на двух разных уровнях при поступлении воздуха в помещение от двух разных источников.

Воздушный баланс по явному теплу для ТП можно определить с помощью решения следующей системы уравнений:

где G_пр – объём приточного воздуха, подаваемого в помещение, кг/ч;

G_душ – объём душирующего воздуха, подаваемого в рабочую зону помещения, кг/ч; (пункт 5)

G_уд – объём удаляемого воздуха из верхней зоны помещения, кг/ч;

G_м.о – объём удаляемого воздуха из помещения местными отсосами, кг/ч; (пункт 4)

с = 1,005 кВт/кг·⁰С – теплоёмкость воздуха;

Q_яв – количество избытков/недостатков явного тепла, кВт; (пункт 3.3)

t_пр = t_нар – температура приточного воздуха, ⁰С; (пункт 2.1)

t_душ = t_р – температура душа, ⁰С; (пункт 5)

t_уд = t_р.з + grad k*(H – 2) – температура удаляемого воздуха из верхней зоны помещения, ⁰С;

grad k – температурный градиент, ⁰С/м; [14, стр. 93 табл. VIII.2]

H – высота помещения, м; (исходные данные)

t_р.з – температура рабочей зоны, ⁰С. (пункт 2.2)

G = L*ρ

L – расход воздуха, м³/ч;

ρ = 353/(t_р.з + 273) – плотность воздуха, кг/м³.

Решим эту систему уравнений, выразив G_пр и G_уд:

Воздушный баланс по явному теплу для ХП

G_уд = 6F*ρ или G_уд = V*ρ

где F = 519,4 м² – площадь помещения; (исходные данные)

V = 6232,8 м³– объем помещения. (исходные данные)

G_п = G_м.о + G_уд – G_душ

– Расчёт воздушного баланса по явному теплу для тёплого периода года.

Исходные данные:

t_пр = 22,4 ⁰С

t_душ = 18,5 ⁰С

ρ_душ = 353/(273+18,5) = 1,21 кг/м³

t_р.з = 23 ⁰С

ρ_р.з = 353/(273+23) = 1,19 кг/м³

Q_изб = 3206,8 кВт

grad k = 1,5

t_уд = 23+1,5(12-2) = 38 ⁰С

ρ_уд = 353/(273+38) = 1,14 кг/м³

L_душ = 1357,17 м³/ч

L_м.о = 25875,7 м³/ч

Объема воздуха:

G_душ = 1357,17*1,2 = 1629 кг/ч;

G_м.о = 25875,7*1,19 = 30792 кг/ч.

G_уд = [30792*(23-22,4)+1629(22,4-18,5)-3206,8/1,005] /(22,4-38) = 1387 кг/ч

G_пр = 30792 + 1387 – 1629 = 30550 кг/ч

Расчёт воздушного баланса по явному теплу для холодного периода года:

Исходные данные:

t_пр = рассчитываем ⁰С

t_душ = 22,27 ⁰С

ρ_душ = 353/(273+22,27) = 1,2 кг/м³

t_р.з = 20 ⁰С

ρ_р.з = 353/(273+20) = 1,2 кг/м³

Q_изб = 2786,9 кВт

grad k = 0,8

t_уд = 20+0,8(12-2) = 28 ⁰С

ρ_уд = 353/(273+28) = 1,17 кг/м³

L_душ = 1368,57 м³/ч

L_м.о = 23929,7 м³/ч

Объема воздуха:

G_душ = 1368,57*1,2 = 1642 кг/ч;

G_м.о = 23929,7*1,2 = 28715,6 кг/ч.

G_уд = 6*519,4 м²*1,17 кг/м³ = 3646 кг/ч

G_пр = 3646 + 28715,6 – 1642 = 30719,6 кг/ч

t_пр = (28715,6 *20 + 3646*28 – 1642*22,27 – 2786,9/1,005)/ 30719,6 = (574312+ +102088 – 36567,34– 2773,03)/ 30719,6 = 21 ⁰С

Таблица 10. Сводная таблица значений

теплового баланса по явному теплу.

Период года	ХП	ТП
tдуш, ^0С	22,27	18,5
tр.з, ^0С	20	23
tпр, ^0С	21	22,4
tуд, ^0С	28	38
Gдуш, кг/ч	1642	1629
Gм.о, кг/ч	28715,6	30792
Gуд, кг/ч	3646	1090,25
Gпр, кг/ч	30719,6	30550
Qяв, кВт	2786,9	3206,8

Воздушный баланс по выделениям вредных веществ.

Количество приточного воздуха по ассимиляции вредных веществ рассчитывается по формуле:

где  – количество выделения вредного вещества в помещении, г/с

ПДК_р.з – предельно-допустимая концентрация вредного вещества, мг/м³

 - плотность воздуха, кг/м³

0,2 – доля вредностей в рабочей зоне (из количества вредностей, рассчитанного в пункте 3.5 80 % удаляется местными отсосами, а 20% остаётся в воздухе рабочей зоны)

Дано: (Пункт 3.5 сводная таблица по вредным выделениям)

Наименование вредности		Мвр, кг/ч	n	ПДК, мг/м^3
Пыль металлическая		10	1 – 80/100 = 0,2	6
Пары едкой щёлочи		0,00107	1 – 95/100 = 0,05	0,5
-Оксид углерода		0,0046	1 – 86/100 = 0,14	20
-сернистый ангидрид		0,0031	1 – 86/100 = 0,14	10
-сварочный аэрозоль		0,01	1 – 90/100 = 0,1	10
-марганец и его соединения		0,001	1 – 90/100 = 0,1	0,6
-оксид железа		0,008	1 – 90/100 = 0,1	6
-ксилол		1,25	1 – 97/100 = 0,03	50
-спирт н-бутиловый		0,375	1 – 97/100 = 0,03	30
-уайт-спирит		0,36	1 – 97/100 = 0,03	300
-этилцеллозольв		0,025	1 – 97/100 = 0,03	10
-сольвент		1,04	1 – 97/100 = 0,03	100
-оксид углерода		0,0542	1 – 90/100 = 0,1	20
-диоксид азота	0,0009		1 – 90/100 = 0,1	2

(см. расчётные параметры воздушного баланса по явному теплу)

(см. расчётные параметры воздушного баланса по явному теплу)

Решение:

Количество приточного воздуха по ассимиляции вредных веществ для тёплого периода:

Количество пыли металлической от дробемётной камеры в расчёте ассимиляции вредных веществ не учитывается, т.к.камера полностью укрыта:

Количество приточного воздуха по ассимиляции вредных веществ для холодного периода:

Объём приточного воздуха для ассимиляции взвешенных веществ, равный Т.П. , и Х.П. по., является максимальным среди всех остальных объёмов приточного воздуха для разбавления вредных выделений.

В результате проведенных расчетов воздухообмен в цехе литья будет производиться по разбавлению пыли. (120000 м³/ч для ТП и ХП)

Пересчитаем температуру приточного воздуха в холодный период года с учетом выделяющихся вредностей ().

t_пр = (28715,6 *20 + 3646*28 – 1642*22,27 – 2786,9/1,005)/ 144000 = (574312+ +102088 – 36567,34– 2773,03)/144000=5