Расчет естественной вентиляции

Для расчета естественной вентиляции необходимо иметь следующие данные:

- назначение, наименование помещения и его размеры;

- наименование и количество машин, материалов или сырья, от которых выделяются вредные пары, газы, пыль, аэрозоли;

- среднюю скорость господствующего ветра для данной местности.

ПДК вредных веществ принимают по ГОСТ 12.1.005-88* (см. таблицу А.1 приложения) или по гигиеническим нормативам ГН 2.2.5.686-98.

Далее определяют количество выделяющихся в воздух помещений вредных веществ за единицу времени.

Воздухообмен, м³/ч, необходимый для поддержания в помеще­нии допустимой концентрации вредных газов или паров, рассчи­тывают по формуле

L = G/(g_доп-g),

где G -количество вредных газов или паров, выделяющихся в помещении за еди­ницу времени, мг/ч;

g_доп-ПДК вредных веществ в помещении, мг/м³;

g -кон­центрация вредных веществ в воздухе, поступающем в помещение, мг/м³: обычно g = 0, в остальных случаях gне должна превышать 30% от ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны производственных помещений.

Затем вычисляют суммарную площадь сечения вентиляцион­ных каналов, м²:

 

где ψ - коэффициент, учитывающий сопротивление движению воздуха в каналах (обычно принимают ψ = 0,5);

h - высота вытяжных каналов, м;

ρ_н - плотность наружного воздуха, кг/м³;

ρ_В - плотность внутреннего воздуха, кг/м³.

Плотность воздуха, кг/м³,

где t - температура воздуха, при которой определяют плотность, °С.

Если давление воздуха отличается от нормального (760 мм рт. ст., или 1,01·10⁵ Па), то плотность воздуха, кг/м³, определяют по формуле

где р - атмосферное давление, мм рт. ст.

Площадь сечения одной вытяжной шахты принимают конст­руктивно, учитывая нормализованный ряд размеров дефлекторов Рассчитывают число каналов:

n_выт = ΣF/f,

где f - площадь сечения одной шахты, м².

Объем воздуха, удаляемого через один дефлектор, м³/ч,

L_д = L/n_выт.

Диаметр патрубка дефлектора, м,

где К_эф - коэффициент эффективности: для дефлекторов ЦАГИ К_эф = 0,4, для звездообразных - К_эф = 0,42;

v_B - средняя скорость ветра, м/с (таблица 2).

Для Ульяновской области средняя скорость ветра в наиболее жаркие месяцы приблизительно равна 3,5 м/с, в наиболее холод­ный (январь) — 5,8 м/с.

 

Таблица 2 - Значения v_B для некоторых городов России

Город	vB, м/с	Город	vB, м/с
Барнаул	5,9	Новосибирск	5,7
Волгоград	8,5	Самара	5,4
Екатеринбург		Санкт-Петербург	4,2

Продолжение таблицы 2

Казань	5,7	Саратов
Киров	5,3	Ульяновск	5,8
Москва	4,9	Челябинск	4,5
Нижний Новгород	5,1	Ярославль	4,4

 

Установлены следующие значения диаметров горловин деф­лекторов: 200, 315, 400, 500, 630, 710, 800, 900 и 1000 мм. По требо­ванию потребителей допускается изготовление дефлекторов, диа­метр горловины которых более 1000 мм. Поэтому полученное зна­чение D_пследует округлять в большую сторону до ближайшего значения из указанного ряда.

В конце расчета естественной вентиляции определяют места установки вытяжных каналов и дефлекторов.

 

Примеры расчета естественной вентиляции

Пример 1

Исходные данные

Животноводческое помещение оборудовано шес­тью вытяжными шахтами естественной вентиляции сечением ab= 0,7·0,7 м. Каждая из них оборудована заслонкой, позволяю­щей регулировать сечение. Определить площадь проходного сече­ния шахты, через которое удаляется 1,5 м³/с загрязненного возду­ха. Температура удаляемого воздуха t_В = 20°С, температура при­точного воздуха t_Н = 8°С, коэффициент, учитывающий потерю скорости воздуха в канале шахты, ψ = 0,6; расстояние между при­точными отверстиями и верхним торцом шахт h =3,5 м.

Решение

Рассчитаем плотность удаляемого из помещения воз­духа:

Плотность приточного воздуха

Необходимый воздухообмен в помещении

Суммарная площадь сечения вентиляционных каналов

Площадь проходного сечения одной шахты

Таким образом, удаление из животноводческого помещения 1,5 м³/с загрязненного воздуха будет обеспечено при условии, что площадь проходного сечения каждой из шести шахт 0,25 м² (заслонки открыты на 357 мм).

Пример 2

Исходные данные

Рассчитать диаметр патрубка звездообразного дефлектора, если в помещении необходимо шестью вытяжными шахтами обеспечить воздухообмен 18000 м³/ч. Скорость ветра v_B = 4 м/с.

Решение

Производительность одного дефлектора

Диаметр патрубка дефлектора

Полученное значение D_Покругляем до ближайшего из указан­ного ранее ряда. Окончательно принимаем D_П= 0,8 м.

Расчет аэрации

Аэрацию максимально используют в горячих цехах (литей­ных, кузнечно-прессовых и др.) для отвода из помещений из­лишка выделяемой теплоты, уменьшения концентрации пыли, газов и снижения энергопотребления системами вентиляции.

Расчет аэрации проводят без учета ветрового напора для летнего времени, как наиболее неблагоприятного для осуществления этого процесса.

Сущность расчета состоит в определении площа­ди приточных и вытяжных проемов.

Сначала определяют требуемый воздухообмен, м³/ч, помеще­ния, в воздух которого выделяются вредные вещества

L = G/(g_mn-g).

При расчете по избыткам теплоты количество воздуха L, м³/ч,поступающего через проемы в стенах и удаляемого через аэрационные фонари, рассчитывают по формуле

где - коэффициент, учитывающий высоту расположения центров приточных проемов от пола;

k_а- коэффициент, учитывающий температурный режим в по­мещении и определяемый по формуле: k_а = (t_B – t_Н)/(t_y - t_Н);

Q-количество теп­лоты, выделяющейся в помещении, Вт;

t_В - температура воздуха в рабочей зоне, °С;

t_H- расчетная температура наружного воздуха, °С, принимаемая равной средней температуре в 13 ч самого жаркого месяца года (таблица А.2 приложения);

t_y- темпе­ратура удаляемого воздуха, определяемая из выражения

t_у = t_В + a(h_B - 2),

где а - гра­диент температуры по высоте помещения, °С/м: для помещений с удельным коли­чеством выделяемой теплоты q < 23Вт/м³ а = 0,5°С/м, при q ≥ 23Вт/м³ а = 0,7...1,5 °С/м. Приближенно можно считать t_У = t_Н + (10...15) °С;

h_B - расстоя­ние от пола до оси вытяжных проемов (рисунок 3). Как правило, принимают h_B ≥ 4,5 м.

Рисунок 3 – Схема к расчету аэрации:

1 – среднеподвесная приточная створка; 2 – верхнеподвесная приточная створка; 3 – верхнеподвесная вытяжная створка

 

Коэффициент принимают из следующих значений:

Расстояние от пола до оси проема, м 2 3 4 5

1,04 1,1 1,2 1,35

Коэффициент k_а можно также определить в зависимости от значений отношения f/F(здесь f - площадь, занимаемая выделя­ющим теплоту оборудованием, F - площадь цеха):

f/F0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

k_а 0,25 0,45 0,62 0,68 0,83 0,87

 

По полученному значению возду­хообмена L вычисляют площадь приточных и вытяжных проемов, м²

где - коэффициент расхода, зависящий от конструкций устанавливаемых вприточных и вытяжных проемах створок (см. рисунок 3) и угла αих открытия:; = 0,15...0,67;

h_а - расстояние между центрами приточных и вытяжных проемов по высоте, м.

Значения коэффициента расхода для створок различных конструкций и назначения при угле их открытия α = 15...90° при­ведены ниже:

Тип створки Среднеподвесная Верхнеподвесная Верхнеподвесная

приточная приточная вытяжная

0,15...0,64 0,25…0,62 0,3...0,67

 

При наличии одновременно теплового и ветрового напоров площадь приточных и вытяжных проемов, м², определяют по сле­дующей зависимости:

где ζ - аэродинамический коэффициент, зависящий от конструкции здания и на­правления ветра (его определяют в процессе продувки модели здания в аэродина­мической трубе): при расчетах можно принять ζ = 0,5...0,85 на наветренной сторо­не и ζ = - 0,3...- 0,45 на заветренной стороне здания; v_В - скорость ветра, м/с.

 

Пример расчета аэрации

Исходные данные

В литейном цехе ремонтного завода при разливке чугуна в 1 ч выделяется 120 г угарного газа (СО – оксид углерода). Определить пло­щадь приточных и вытяжных аэрационных проемов, если темпе­ратура удаляемого из помещения воздуха равна 30°С, а расстояние между центрами приточных и вытяжных проемов h_а= 4,5 м. В приточном воздухе угарный газ отсутствует.

Решение

По таблице А.2 приложения находим расчетную температуру наружного воздуха t_H для наихудших условий вентиляции. Например, для Ульяновска t_H= 23,8 °С.

Объем воздуха, который необходимо подать в помещение с целью уменьшения концентрации угарного газа до ПДК (g_ПДК= 20 мг/м³ принимаем по таблице А.1 приложения):

Плотность удаляемого из помещения воздуха

Плотность приточного воздуха

Приняв верхнеподвесную конструкцию приточных и вытяж­ных створок аэрационных проемов, определим коэффициент рас­хода при условии, что угол открытия створок максимальный (α = 90): = 0,62; = 0,67. Затем рассчитаем площадь при­точных и вытяжных проемов:

 

Зная площадь одного приточного (f_ПР)или вытяжного (f_B)про­ема, можно рассчитать их число.

1234	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: