Тема № 2. Оздоровление воздушной производственной среды

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.

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 выделения поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению.

Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции производят исходя из условий производства и наличия избыточной теплоты, влаги и вредных веществ. Для качественной оценки эффективности воздухообмена применяют понятие кратности воздухообмена k _в– отношение объема воздуха, поступающего в помещение в единицу времени L (м³/ч), к объему вентилируемого помещения V_n (м³).

При нормальном микроклимате и отсутствии вредных выделений количество воздуха при общеобменной вентиляции принимают в зависимости от объема помещения, приходящегося на одного работающего.

В производственных помещениях с объемом воздуха на каждого работающего V_i < 20 м³ расход воздуха не менее 30 м³/ч. В помещении с V_i = 20 ¸ 40 м³ L_i ³ 20 м³/ч. В помещениях с V_i > 40 м³ и при наличии естественной вентиляции (герметичные кабины) расход воздуха на одного работающего должен составлять не менее 60 м³/ч.

Необходимый воздухообмен для всего производственного помещения в целом определяется по формуле:

L = n L_i,

где n – число работающих в данном помещении.

Количество приточного воздуха, требуемого для удаления избытков явной теплоты из помещения (Q _изб, кДж/ч) определяется выражением:

,

где L _пр – требуемое количество приточного воздуха для удаления теплоизбытков, м³/ч; С – удельная теплоемкость воздуха, равная 1,005 кДж/кг °С; r_пр – плотность приточного воздуха, °С; t _уд– температура удаляемого воздуха, °С; t _пр – температура приточного воздуха, °С.

Плотность воздуха, удаляемого из производственного помещения рассчитывается по формуле:

,

где ρ₊₁₅ – плотность воздуха при температуре +15 ºС, ρ₊₁₅=1,202 кг/м³; Ñρ – температурный градиент плотности воздуха, Ñρ = (-0,004) кг/м³· °С; t _уд– температура удаляемого воздуха, °С.

Температура воздуха на уровне вытяжки, удаляемого из помещения, t _уд, ºC определяется по формуле:

,

где H _р.з – высота рабочей зоны, пространство высотой 2 м над уровнем пола или площадки, на которой расположено рабочее место, H _р.з=2 м; Н – высота расположения над полом помещения вытяжных вентиляционных проемов, м; Ñt – градиент температуры по высоте помещения, ºС/м; t _р.з – температура воздуха в рабочей зоне соответствует наибольшему значению данного параметра при допустимых условиях труда по ГОСТ 12.1.005–88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

Для эффективного удаления избытков явной теплоты температура приточного воздуха должна быть на 5–8 °С ниже температуры воздуха в рабочей зоне.

Расчет воздухообмена при наличии в помещении вредных веществ:

,

где G _вв – масса вредных веществ, выделяющихся в помещение, г/ч; ПДК_вв – предельно-допустимая концентрация вредных веществ в воздухе помещения, мг/м³ (согласно ГОСТ 12.1.005–88); С _пр– концентрация вредного вещества в приточном воздухе.

Потребный расход воздуха общеобменной вытяжной механической вентиляции при наличии избытков явного тепла и вредных веществ, выделяющихся в воздух рабочего помещения, определяется по большему из полученных расчетных значений.

Количество приточного воздуха, необходимого для удаления влаги, выделившейся в помещении, рассчитывают по формуле:

где G _вп – масса водяных паров, выделяющихся в помещении, г/ч; d _выт– содержание влаги в удаляемом из помещения воздуха, г/кг; d _прит – содержание влаги в наружном воздухе, г/кг; r_пр – плотность приточного воздуха, кг/м³.

Расход воздуха через открытые фрамуги при естественной вентиляции L, м³/ч, рассчитывается по формуле:

,

где F – общая площадь фрамуг, м²; m – коэффициент местного сопротивления воздушного потока в фрамуге, m = 0,6; g – ускорение свободного падения, м/с², g = 9,81 м/с²; H_ф – высота расположения фрамуги, м; r_н – плотность наружного воздуха при t _н, кг/м³; r_у – плотность удаляемого воздуха при t _у, кг/м³; к – коэффициент, равный доле теплового напора вытяжки в общем тепловом напоре помещения.

Производительность вытяжного зонта w, м³/ч определяется по формуле:

,

где V – скорость воздуха во входном сечении зонта, м/с; F – площадь выходного сечения зонта, м².

Конструкция зонта обеспечивает наилучшие параметры работы при соотношении:

,

где B, L – соответственно, ширина и длина источника вредных выделений, м; h – высота расположения приемного сечения зонта над источником, м.

Обычно объем воздуха L _пр, подаваемого в помещение при общеобменной вентиляции, равен объему воздуха L _уд, удаляемого из помещения.

Задача № 2.1

В производственном помещении установлено тепловыделяющее технологическое оборудование, а на рабочем месте ведутся работы с выбросом вредных веществ в воздушную среду. Определить потребный расход воздуха общеобменной механической вытяжной вентиляции и кратность воздухообмена, обеспечивающей допустимые условия труда на рабочем месте. Период года – теплый. Категория тяжести работ – тяжелая. В помещении местные отсосы отсутствуют. Во всех вариантах принять теплоемкость воздуха, равную C = 1,005 кДж/(кг· ⁰С), плотность при температуре 15 ⁰С составляет r₊₁₅^º = 1,202 кг/м³, температурный градиент плотности воздуха по высоте равный Ñr= (-0,004) кг/(м³·⁰С). Объем помещения – V, м³/ч. Тепловыделения от оборудования – Q _изб, кДж/ч. Градиент температуры по высоте помещения – Ñt, ⁰С/м. Высота расположения над полом помещения вытяжного вентиляционного проема – Н, м. Температура воздуха вне помещения – t _н, ⁰С. Температура воздуха, измеренная на верхней границе рабочей зоны – t _р.з. ⁰С. Вид вредного вещества – ВВ (код: 1 – оксид углерода, 2 – ацетон, 3 – спирт метиловый, 4 – бензин, 5 – керосин). Расход вредного вещества в воздух помещения – m, г/с. Вредное вещество в воздухе вне помещения отсутствует.

Таблица 2.1

Дата добавления: 2014-12-25