Природний повітрообмін

Природна вентиляція відбувається внаслідок різниці температур внутрішньої і зовнішньої. Повітря у приміщенні переміщується знизу-уверх.

Розрахунок природного повітрообміну виконують у наступній послідовності.

1. Визначають повітрообмін – L по вище приведеним формулам, або він задається.

2. Знаходять щільність повітря в залежності від температури в приміщенні – Р_т та зовні – Р_х по формулі

ρ=353/(273+t)

3. Розраховуємо швидкість V (м/с) повітряного потоку у витяжній трубі, каналі по формулі:

або

де h – висота каналу (h – приблизно 3м)

t₁-t₂ – різниця температур внутрішнього і зовнішнього повітря, град.;

μ – 0,5 – коефіцієнт, що враховує опір повітряного потоку в трубі, каналі;

q=9,8м/с² – прискорення вільного падіння;

h – умовна висота труби;

P_x, P_m – відповідна щільність зовнішнього (холодного) та внутрішнього (теплого) повітря, кг/м³;

4. Знаходять сумарну площу поперечного перерізу витяжної труби, каналу по формулі

S_с=L/360·Vм²

5. Визначають кількість витяжних труб, каналів, знаючи розміри перерізу труби, каналу – S_м.

n=S_c/S_м

Умова задачі

Визначити для приміщення кількість вентиляційних труб розміром 0,7х0,7м, якщо відомо, що умовна висота труби 3,5м, температура повітря в приміщенні +8⁰, зовні – 24⁰С, необхідний повітрообмін 11574м³/год

Дано: L=11574м³/год, S_mp=0,7x0,7=0,49

h=3,5м; t_m=+8⁰C, t_x=-24⁰C

Рішення.

1. Знаходимо щільність холодного і теплого повітря

Р_х=353/(273-24)=1,428кг/м³

Р_т=353/(273+8)=1,256кг/м³

2. Знаходимо швидкість повітряного потоку в трубі

3. Знаходимо сумарну площу труби

S_c=11,574/3600·1,4=2,3м³

N=2,3/0,49=4,69

4. Кількість витяжних труб: приймають 5 труб.

Кратність повітрообміну

При загальній вентиляції знаючи кратність К повітрообміну можна розрахувати годинну продуктивність вентилятора м³/год. Нижче приводимо значення К для різних відділень майстерень та тваринницьких приміщень

верстатне відділення 2-3	ковальське 4-6	миюче 2-3	зали засідань 3
моторо-ремонтне 1,5-2	ремонту паливної апаратури 1,5-2	деревообробне 2	кімнати для паління цигарок 10
мідницьке 3-4	випробування двигунів 2-3	адміністративно-конторське 1,5
зварювальне 4-6

Годинна кратність повітрообміну для приміщень утримання молодняку раннього віку і маточного поголів’я не >3 раз у годину, для решти тварин не >5. При <3 вибирають природну вентиляцію, при К=3-5 – примусову без підігріву свіжого повітря і при К>5 з підігрівом.

Умова задачі

Визначити кратність обміну повітря в приміщенні розмірами 18х12х4, якщо продуктивність вентилятора, що подає повітря складає 2000м³/год.

Дано: L=2000м³/год, об’єм приміщення 18х12х4=864м³

Рішення.

Кратність повітрообміну розраховується по формулі:

де L – повітрообмін, м³/год; V – об’єм приміщення, м³

Розрахунок витрати тепла на нагрів свіжого повітря

Умова задачі

Визначити витрати тепла на нагрів свіжого повітря, що подається в приміщення бухгалтерії розміром 18х12х4 з числом кратності 1,5. Температура зовнішнього повітря 12⁰С.

Дано:

Об’єм приміщення V = 18х12х4 = 864м³

T_зов=12⁰С, К=1,5; с=1кДж/(кг · град) – теплоємність повітря.

де К – кратність обміну;

с – питома теплоємність сухого повітря 1кДж;

ρ – щільність зовнішнього повітря.

Рішення.

Витрати тепла визначаються за формулою

Q=VKс(t_п-t_зов)кДж/год

.

1. Щільність повітря:

ρ=353/(273+12)=1,238кг/м³

2. Температуру в приміщенні приймемо t_п=20⁰С у відповідності із ГОСТом 12.1.005-76 “Воздух рабочей зоны” для легкої праці (20-23⁰С)

3. Витрати тепла. Q=864х1,5х1х1,238(20-12)=12836кДж/год.