КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Тема лекции 9. Обеспечение комфортных условий жизнедеятельности
Промышленная вентиляция и кондиционирование. Эффективным средством обеспечения надлежащей чистоты и допустимых параметров микроклимата воздуха рабочей зоны является промышленная вентиляция. Вентиляцией называется организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного воздуха и подачу на его место свежего. По способу перемещения воздуха различают системы естественной и механической вентиляции. Система вентиляции, перемещение воздушных масс в которой осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри здания, называется естественной вентиляцией. Разность давлений обусловлена разностью плотностей наружного и внутреннего воздуха (гравитационное давление, или тепловой напор DРТ) и ветровым напором DРВ, действующим на здание. Расчетный тепловой напор (Па). Неорганизованная естественная вентиляция – инфильтрация, или естественное проветривание, - осуществляется сменой воздуха в смешениях через неплотности в ограждениях и элементах строительных конструкций благодаря разности давлений снаружи и внутри помещения. Такой воздухообмен зависит от случайных факторов – силы и направления ветра, температуры воздуха внутри и снаружи здания, вида ограждения и качества строительных ограждений. Инфильтрация может быть значительной для жилых зданий и достигать 0,5…0,75 объема помещения в час, а для промышленных предприятий до 1…1,5 ч-1. Для постоянного воздухообмена, требуемого по условиям поддержания чистоты воздуха в помещении, необходима организованная вентиляция. Организованная естественная вентиляция может быть вытяжной без организованного притока воздуха (канальная) и приточно-вытяжной с организованным притоком воздуха (канальная и бесканальная). Канальная естественная вытяжная вентиляция без организованного притока воздуха широко применяется в жилых и административных зданиях. Расчетное гравитационное давление систем вентиляции определяют при температуре наружного воздуха +5 оС, считая, что все давление падает в тракте вытяжного канала, при этом сопротивление входу воздуха в здание не учитывается. При расчете сети воздуховодов прежде всего производят ориентировочный подбор их сечений, исходя из допустимых скоростей движения воздуха в каналах верхнего этажа 0,5…0,8 м/с, в каналах нижнего этажа и сборных каналах верхнего этажа – 1,0 м/с и в вытяжной шахте – 1…1,5 м/с. Для увеличения располагаемого давления в системах естественной вентиляции на устье вытяжных шахт устанавливают насадки-дефлекторы. Наибольшее распространение получили дефлекторы типа ЦАГИ (рисунок 1), которые представляют собой цилиндрическую обечайку, укрепленную над вытяжным патрубком, заканчивающимся плавным диффузором.
1 – патрубок, 2 – диффузор, 3 – цилиндрическая обечайка, 4 – зонт Рисунок 1 – Принципиальная схема дефлектора ЦАГИ
Поток ветра, обтекая обечайку, создает вокруг большей части ее периметра разряжение, обеспечивающее подсос воздуха из вытяжного патрубка. Разрежение, создаваемое дефлектором, и количество удаляемого воздуха зависят от скорости ветра и могут быть определены с помощью номограмм. Аэрацией называется организованная естественная общеобменная вентиляция помещений в результате поступления и удаления воздуха через открывающиеся фрамуги окон и фонарей. Воздухообмен в помещении регулируют различной степенью открывания фрамуг (в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра). Как способ вентиляции аэрация нашла широкое применение в промышленных зданиях, характеризующихся технологическими процессами с большими тепловыделениями (прокатных цехах, литейных, кузнечных). Поступление наружного воздуха в цех в холодный период года организуют так, чтобы холодный воздух не попадал в рабочую зону. Для этого наружный воздух подают в помещение через проемы, расположенные не ниже 4,5 м от пола (рисунок 2), в теплый период года приток наружного воздуха ориентируют через нижний ярус оконных проемов (h=1…1,5 м). При расчете аэрации определяют требуемую площадь проходного сечения проемов и аэрационных фонарей для подачи и удаления необходимого количества воздуха. Исходными данными являются конструктивные размеры помещений, проемов и фонарей, величины теплопродукции в помещении, параметры наружного воздуха. Согласно СНиП 2.04.05-91, расчет рекомендуется выполнять на действие гравитационного давления. Ветровой напор надлежит учитывать только при решении вопросов защиты вентиляционных проемов от задувания.
h1 – нижний ярус окон; h2 – верхний ярус окон Рисунок 2 – Схема естественной канальной вытяжной вентиляции
Основным достоинством аэрации является возможность осуществлять большие воздухообмены без затрат механической энергии (рисунок 3). К недостаткам аэрации следует отнести то, что в теплый период года эффективность аэрации может существенно падать вследствие повышения температуры наружного воздуха и того, что поступающий в помещение воздух не очищается и не охлаждается.
Рисунок 3 – Схема аэрации промышленного здания
Вентиляция, с помощью которой воздух в производственные помещения подается или удаляется из них по системам вентиляционных каналов с использованием для этого специальных механических побудителей, называется механической вентиляцией. Механическая вентиляция по сравнению с естественной имеет ряд преимуществ: большой радиус действия вследствие значительного давления, создаваемого вентилятором; возможность изменять или сохранять необходимый воздухообмен независимо от температуры наружного воздуха и скорости ветра; подвергать вводимый в помещении воздух предварительной очистке, осушке или увлажнению, подогреву или охлаждению; организовать оптимальное воздухораспределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам; улавливать вредные выделения непосредственно в местах их образования и предотвращать их распространение по всему объему помещения, а также возможность очищать загрязненный воздух перед выбросом его в атмосферу. К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость сооружения и эксплуатации ее и необходимость проведения мероприятий по борьбе с шумом. Системы механической вентиляции подразделяются на общеобменные, местные, смешанные, аварийные и системы кондиционирования. Общеобменная вентиляция предназначена для ассимиляции избыточной теплоты, влаги и вредных веществ во всем объеме рабочей зоны помещений. Она применяется в том случае, если вредные вещества выделения поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению. Обычно объем воздуха L пр, подаваемого в помещение при обще обменной вентиляции, равен объему воздуха L в, удаляемого из помещения. Существенное влияние на параметры воздушной среды в рабочей зоне оказывают правильная организация и устройство приточных и вытяжных систем. Воздухообмен, создаваемый в помещении вентиляционными устройствами, сопровождается циркуляцией воздушных масс в несколько раз больших объема подаваемого или удаляемого воздуха. Возникающая циркуляция является основной причиной распространения и перемешивания вредных выделений и создания в помещении разных по концентрации и температуре воздушных зон. Так, приточная струя, входя в помещение, вовлекает в движение окружающие массы воздуха, в результате чего масса струи в направлении движения будет возрастать, а скорость падать. Местная вентиляция характеризуется тем, что ее с помощью загрязненный воздух удаляется непосредственно из зоны выделения вредных веществ. Система местной вытяжной вентиляции предназначается для локализации и предотвращения распространения по всему помещению вредных веществ, образующихся на отдельных участках производства. Устройства местной вытяжной вентиляции очень разнообразны и зависят от метода удаления (отсоса) загрязненного воздуха из зоны загрязнения. По степени изоляции зоны образования вредных веществ отсосы подразделяются на отсосы открытого типа и отсосы от полных укрытий. Отсосы открытого типа – это отсосы, находящиеся на некотором удалении от зоны образования вредных веществ. Такие отсосы могут быть расположены соосно с источником выделения вредных веществ и сбоку от него. К первому виду открытых отсосов можно отнести вытяжные зонты и вытяжные (всасывающие) панели. Ко второму – бортовые отсосы. Местные отсосы от полных укрытий. Наиболее эффективно для удаления вредных веществ полное укрытие источника. К местным отсосам относятся вытяжные шкафы, вытяжные камеры, фасонные укрытия. Для очистки загрязненного воздуха применяются аппараты различных конструкций, использующие различные методы очистки от вредных веществ. Основными параметрами газоочистных аппаратов и систем очистки являются эффективность и гидравлическое сопротивление. Эффективность определяет концентрацию вредной примеси на выходе из аппарата, а гидравлическое сопротивление – затраты энергии на пропуск очищаемых газов через аппараты. Чем выше эффективность и меньше гидравлическое сопротивление, тем лучше. Эффективность очистки аппарата или системы аппаратов рассчитывается по формуле:
Свых h = 1 – ¾¾¾¾, Свх
где Свх и Свых – массовые концентрации примесей в газе до и после аппарата или системы аппаратов, мг/м3. Если эффективность одного аппарата недостаточно для обеспечения требуемой чистоты отходящего воздуха, последовательно ставят несколько ступеней газоочистных аппаратов, суммарную эффективность которых можно определить по формуле:
h = 1 – (1-h1)(1-h2)…(1-hn),
где h1, h2, … hn – эффективность каждого аппарата в системе газоочистки. Если очищенный в аппарате воздух направляется в рабочую зону, то требуемую эффективность аппарата или системы очистки рассчитывают по формуле:
0,3 ПДК h hтреб = 1 – ¾¾¾¾, Свх
Если выброс очищенного воздуха на территории промышленного предприятия осуществляется через трубы, то устанавливают предельно допустимый выброс (ПДВ), определяющий то количество вредного вещества, которое может быть выброшено в единицу времени, чтобы с учетом рассеивания вредной примеси в атмосфере ее приземная концентрация не превышала предельно допустимую концентрацию для населенных мест. Зная концентрацию каждого вредного вещества в очищаемых газах Свх (мг/м3) и установленный для него ПДВ (9 мг/с), можно определить требуемую эффективность очистки газоочистного аппарата или их системы для этого вещества:
ПДВ hтреб = 1 – ¾¾¾¾, QСвх
где Q – объем очищаемых газов в единицу времени (м3/с). Для очистки отходящих газов от пыли имеется широкий выбор аппаратов, которые можно разделить на две группы: сухие и мокрые – орошаемые водой. Для удаления из отходящего воздуха вредных газовых примесей применяют следующие методы: абсорбция, хемеосорбция, адсорбция, термическое дожигание, каталитическая нейтрализация. Термическое дожигание – это процесс окисления вредных веществ кислородом воздуха при высоких температурах. Различают прямое сжигание и термическое окисление. Прямое сжигание используют, когда отходящий из технологического процесса поток газа содержит кислород, а вредные примеси относятся к горючим и выделяют при горении энергию, достаточную для поддержания реакции. Каталитическая нейтрализация позволяет снизить энергетический порог для начала окислительных реакций до 250…400 оС. Централизованная система очищает загрязненный воздух, удаляемый от источников и из зон загрязнения цеха, предприятия централизованной системой вентиляции. Основная литература: 1 [6-17]. Контрольные вопросы: 1. Что называется аэрацией? 2. Что определяют при расчете аэрации? 3. Что называется механической вентиляцией? 4. На сколько подразделяются системы механической вентиляции? 5. Неорганизованная естественная вентиляция?
Дата добавления: 2014-01-11; Просмотров: 771; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |