2.Расчёт потребного воздухообмена для удаления избыточного тепла

Расчет потребного воздухообмена для удаления избыточного тепла производится по формуле:

где : L, м³/ч − потребный воздухообмен;

Q_изб, ккал/ч − избыточное тепло;

_в= 1,206 кг/м³− удельная масса приточного воздуха;

c _в= 0,24 ккал/кг.град − теплоемкость воздуха;

Δt=t_уд −t_пр,^oC, гдеt_уд, ^oC − температура уделяемого воздуха;t_пр, ^oC − температура приточного воздуха. Величина Δtпри расчетах выбирается в

зависимости от теплонапряженности воздуха (Q_н):

при Q_н20 ккал/м³∙ч Δt= 6^oC;

при Q_н> 20 ккал/м³∙ч Δt= 8^oC;

ккал/м³∙ч,

где V, м³− внутренний объем помещения.

Таким образом, для определения потребного воздухообмена необходимо определить количество избыточного тепла по формуле:

Q_изб=Q_об+Q_осв+Q_л+Q_р−Q_отд , ккал/ч,

где: Q_об, ккал/ч - тепло, выделяемое оборудованием;

Q_осв, ккал/ч - тепло, выделяемое системой освещения;

Q_л, ккал/ч - тепло, выделяемое людьми в помещении;

Q_р, ккал/ч - тепло, вносимое за счет солнечной радиации;

Q_отд, ккал/ч - теплоотдача естественным путем.

Количество тепла, выделяемого системой освещения

Q_осв= 860 ∙Р_осв∙∙b∙ cos() = 860 ∙7,68 ∙ 0,47 ∙ 1 ∙ 0,7 = 2172,98 ккал/ч,

где − коэффициент перевода электрической энергии в тепловую, для люминесцентной лампы= 0,46÷0,48,

b− коэффициент одновременности работы (при работе всех светильниковb=1);

сos() = 0,7÷0,8 − коэффициент мощности;

Р_осв, кВт − мощность осветительной установки, согласно Приложения 1.

Количество тепла, выделяемого находящимися в помещении людьми

Q_л =N∙q_л= 104 ∙ 80 = 8320 ккал/ч,

где N− количество людей в помещении,

q_л= 80 ккал/ч − тепловыделения одного человека (работа средней тяжести,

20°С − нормальные условия), определяемые по [5, табл.5(прил.)]. Сборочные

работы, производимые в цехе, являются работой средней тяжести IIб, связанной с переноской небольших тяжестей – до 10 кг.

Количество тепла, вносимого за счет солнечной радиации

Q_р=К∙S ∙q_ост = 20 ∙ 2,4 ∙ 80 = 3840 ккал/ч,

где К= 20 − количество окон,

S = 2,4 м²− площадь одного окна,

q_ост=80 ккал/ч - солнечная радиация через остекленную поверхность [5, табл.6(прил.)].

Теплоотдача, происходящая естественным путем

Так как нет дополнительных условий, то можно считать ориентировочно, что Q_отд = Q_рдля холодного и переходного периодов года (среднесуточная температура наружного воздуха ниже +10^oC) [5].

Количество избыточного тепла

Q_изб=162540 + 2172,98 + 8320 + 3840 – 3840 = 173032,98 ккал/ч.

Теплонапряженность воздуха:

→ Δt= 8^oC.

Потребный воздухообмен:

Кратность воздухообмена:

n= 74727,48 / 3744 = 19,96 ч^-1˃ 10 ч^-1.

→ Необходимо использовать защитные мероприятия в целях профилактики неблагоприятного воздействия микроклимата.

По формуле для определения количества избыточного тепла видно, что наибольшее количество тепла выделяется оборудованием предприятия. Способом предотвращения излучения тепла оборудованием цеха может стать замена установленного оборудования с электрическим приводом оборудованием с пневматическим, которое не выделяет и не поглощает тепло окружающей среды.

Таким образом, количество тепла, выделяемого оборудованием: Q_об = 0.

Пневмопривод, являясь одним из основных современных видов привода, обеспечивает работу самых различных машин. В частности, в моем цехе по сборке электрических распределительных щитов, сверлильные машины, конвейеры, сварочное оборудование, гайковерты, шуруповерты, паяльники и прочее оборудование было переведено на пневматический привод. Принцип его действия основан на приведении в движение машин и механизмов посредством энергии сжатого воздуха. В связи с этим пневмопривод имеет ряд достоинств: простота конструкции, доступность рабочего тела (воздуха из окружающей среды), простота эксплуатации и ремонта, сравнительно низкая стоимость, высокая надежность работы при высоких и низких температурах, полная пожаро- и взрывобезопасность при высокой влажности и запыленности окружающей среды [9]. 

Пересчитаем количество избыточного тепла с учетом, чтоQ_об = 0:

Q_изб= 2172,98 + 8320 + 3840 – 3840 = 10492,98 ккал/ч.

Теплонапряженность воздуха:

→ Δt= 6^oC.

Потребный воздухообмен:

Кратность воздухообмена:

n= 6027,12 / 3744 = 1,61 ч^-1. Принимаемn= 3,L= 11232 м³/ч.

Вывод:В воздух данного производственного помещения одновременно выделяются несколько вредных веществ, являющихся разнонаправленными, поэтому необходимо выбрать наибольшее значение потребного воздухообмена.

Учитывая контролирующие мероприятия по снижению кратности воздухообмена до принятого значения в случае расчета потребного воздухообмена для удаления вредных веществ (выделяющихся при покраске) и для удаления избыточного тепла, наибольшее значение потребного воздухообмена L=11340 м³/ч для удаления вредных веществ. При этом кратность воздухообменаn= 3,03 ч^-1, что соответствует установленному значению.