 |
Расчёт воздухообмена в тёплый период года в рабочее время
|
|
|
|
Вначале рассмотрим схему воздухообмена «снизу-вниз», так как подача воздуха в рабочую зону является оптимальным решением для обслуживающего персонала.
Угловой коэффициент процесса:
1576357 (5.1)
Значение ε очень велико, поэтому примем ε = +∞. То есть в h-d диаграмме процесс поглощения вредностей пойдёт вертикально вверх.
Точка Вт – расчетные параметры воздуха в рабочей зоне в теплый период года:
= 26 ºС; 
= 60%; 
= 58 кДж/кгс.в.; 
= 12,5 г/кгс.в.;
Необходимо провести оценку воздухообмена при подаче воздуха в рабочую зону (как это было принято предварительно в пункте 4). Для этого случая по [1] допустимая разность температур Δtдоп = 2 ºC. Значит параметры точки От следующие:
= 24 ºС; 
= 68%; 
= 54,5 кДж/кгс.в.; 
= 12,5 г/кгс.в.;
Воздухообмен при таких параметрах приточного воздуха определяется по формуле:
114,77 м3/с. (5.2)
Тогда кратность воздухообмена в помещении:
n 
102,47 > 28. (5.3)
Придётся увеличивать разницу 
, это в конечном итоге приведёт к понижению температуры подаваемого воздуха, что в свою очередь невозможно без выноса воздухораспределителей за пределы рабочей зоны, то есть вверх.
Рассмотрим схему воздухообмена – «сверху – вниз», которая изображена на рисунке 5.1.
1 – станки; 2 – источники искусственного света; 3 – воздухораспределители; 4 – воздухосборники;
5 – технический этаж; 6 – навесной потолок; 7 – рабочая зона.
Рисунок 5.1 Схема воздухообмена
Согласно с рекомендациями [8] принимаем воздухораспределители ПРМП, так как высота проектируемого помещения небольшая, целесообразно принять более компактные воздухораспределители с прямоугольным воздухоотводом. Характеристики возьмём из [12]:
Схема плафона на рисунке 5.2.
|
|
|
Рисунок 5.2 Плафон регулируемый многодиффузорный
Масса – 1,6 кг;
Размеры канала (b0*l0) – 0,25*0,25 м;
Площадь канала (A0) – 0,06 м2;
Диапазон расходов – 430 - 18000 м3/ч;
Cкорость (v0) – 2 - 20 м/с.
Уточняем допустимую разность температур по формуле Абрамовича:
, (5.4)
где 
– допустимая разность температур воздуха поступившего в рабочую зону и воздуха рабочей зоны, = 2 ºС;
n – коэффициент затухания температуры, принимаем по [9], n = 0,6 – 2,8, предварительно принимаем n = 1.
А0 – площадь канала, А0 = 0,06 м2;
х – расстояние от выходного сечения воздухораспределителя до рабочей зоны. Разница между высотой подвесного потолка и высотой рабочей зоны: х = Hп.п.–Hр.з.=4,8–2=2,8 м;
kс – коэффициент стеснения, kс = 1;
kв – коэффициент взаимодействия, kв = 1;
kн – коэффициент неизотермичности, kн = 1.
22,9 ºС.
Скорость, которую может иметь поток воздуха на выходе из плафона, определяется по формуле Абрамовича:
, (5.5)
где А0 – площадь канала, А0 = 0,06 м2;
х – расстояние от выходного сечения воздухораспределителя до рабочей зоны, х = 2,8 м;
m – коэффициент затухания скорости струи, принимаем по [9], m = 0,7 – 3,2, предварительно принимаем m = 1,1;
kс – коэффициент стеснения, kс = 1;
kв – коэффициент взаимодействия, kв = 1;
kн – коэффициент неизотермичности, kн = 1.
где 
- нормируемая скорость воздуха, =0,3, 
- коэффициент перехода от максимальной скорости на входе в рабочую зону, =1,8
м/с.
5,61 м/с.
Расход через один плафон определяется по уравнению неразрывности:
Lпл. = 
·А0 = 5,61·0,06 = 0,34 м3/с = 1224 м3/ч. (5.6)
Lпл.=1224 м3/ч входит в рабочий диапазон расходов плафона.
По полученному значению скорости кусочно-линейной интерполяции уточним значение m.
.
Определим значение скорости для полученного значения m.
м/с.
Расход через один плафон:
Lпл = ·А0 = 5,14·0,06 = 0,31 м3/с = 1116 м3/ч, входит в рабочий диапазон расходов плафона.
Аналогичным образом уточним значение n.
.
Пересчитаем значение допустимой разности температур.
|
|
|
22 ºС – значительный перепад.
При рабочей разности температур 
=22 ºС параметры приточного воздуха находятся в области перенасыщенного влагой состояния. По этой причине использовать полученную разность температур полностью нельзя.
Технологически возможно снизить влажность воздуха до значений лежащих в следующем диапазоне 
= 90…97%, примем = 95%.
Тогда параметры точки От':
= 18 ºС; 
= 95%; 
= 50 кДж/кгс.в.; 
= 12,5 г/кгс.в.;
Воздухообмен при таких параметрах приточного воздуха:
29,75 м3/с. (5.7)
Тогда кратность воздухообмена в помещении:
n 
24,79 < 28 ч-1.
Кратность воздухообмена находится в пределах нормы. Окончательно принимаем расчетный расход приточного воздуха 
29,75 м3/с.
Расход удаляемого вытяжного воздуха (для исключения инфильтрации и поступления загрязненного воздуха из соседних помещений) должен быть меньше расхода приточного воздуха:
(5.7)
где - 
превышение расхода приточного воздуха над вытяжным, м3/с.
Для помещений высотой до 6 м: 
Объем помещения V=30·28·4,8=4032 м3. При nв= 1 ч-1:
м3/с.
Следовательно, расход вытяжного воздуха
м3/ч или 28,6 м3/с
Количество устанавливаемых воздухораспределителей:
N = 
96 штук.
Параметры наружного и внутреннего воздуха в тёплый период года таковы, что применять рециркуляцию будет нецелесообразно, так как это приведет к увеличению затрат холода.
5.3 РАСЧЁТ ВОЗДУХООБМЕНА В ТЁПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА В НЕРАБОЧЕЕ ВРЕМЯ
Баланс по вредностям равен нулю, значит – нет необходимости использовать СКВ.
|
|
|
