4.5 Определение необходимого воздухообмена при общеобменной венти­ляции

В соответствии с санитарными нормами все производственные помещения должны вентилироваться.

Количество воздуха, необходимое для вентиляции производственного помещения, называется вентиляционным воздухообменом (L, м³/ч).

Вентиляционный воздухообмен следует определять расчетом исходя из условий производства и наличия избыточной теплоты, влаги или вредных веществ.

1. При нормальных микроклиматических условиях и отсутствии выделения вредных веществ в воздух рабочей зоны (концентрация не превышает ПДК), количество воздуха при общеобменной вентиляции принимают в зависимости от объема помещения, приходящегося на одного работающего. Если этот объем меньше 20 м3, расход воздуха на каждого работающего должен быть не менее 30 м3/ч. Если объем помещения на одного человека составляет 20...40 м3, то расход воздуха на каждого человека составляет не менее 20 м3. В помещениях, где на одного работающего приходится более 40 м3 и при наличии естественной вентиляции воздухообмен не рассчитывают. В случае отсутствия естественной вентиляции (герметичные кабины) расход воздуха на одного работающего должен составлять не менее 60 м3. Необходимый воздухообмен для всего помещения в целом:

L = nL₁

где n - число работающих в данном помещении, L₁ -расход воздуха на одного работающего, м³/ч

2. При выделении вредных газов или паров вентиляционный воздухообмен определяют исходя из разбавления их до допустимых концентраций:

L = G_ВР / (С_ПДК - С_ПР)

где:

G_ВР - количество выделяющихся вредных веществ, мг/ч. Принимают по технологическим данным или из справочной литературы;

С_ПР - концентрация вредных веществ в приточном воздухе, должна быть по возможности минимальной и не превышать 30% ПДК.

Этим методом расчета пользуются при равенстве количества приточного и удаляемого системой вентиляции воздуха, отсутствии в производственном помещении местных вентиляционных отсосов, равномерном распределении вредных веществ по помещению и постоянстве концентрации вредных веществ равной ПДК.

3. При выделении избытков явной теплоты в помещении вентиляционный воздухообмен (без учета количества тепла, уносимого с воздухом, удаляемым через местные отсосы) определяют следующим соотношением:

L = ΔQ_изб/С_рρ_пр(t_у - t_п)

где:

Q_изб - избытки явного тепла в помещении, кВт;

С_р - удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении, кДж/(кг*°С);

ρ_пр - плотность приточного воздуха, кг/м3;

t_y - температура удаляемого воздуха, °С;

t_п - температура воздуха, подаваемого в помещение, °С.

Температуру воздуха, удаляемого из помещения, определяют по формуле:

t_y = t_pз + a (H - 2)

где:

t_рз - температура в рабочей зоне, которая не должна превышать допустимую по нормам, т.е. t_рз < t_доп;

а - температурный градиент по высоте помещения, °С/м; для помещений с избытками явного тепла меньше 23 Вт/м³ можно принять а = 0,5°С/м. Для «горячих» цехов, где избытки явного тепла равны или больше 23 Вт/м³ - а = 0.7... 1,5°С/м; Н - расстояние от пола до центра вытяжных отверстий; м; 2 - высота рабочей зоны, м.

Температура приточного воздуха при наличии избытка явной теплоты должна быть на 5-8°С ниже температуры воздуха в рабочей зоне.

4. При выделении влаги необходимый воздухообмен находят по формуле:

L = G_ВП/ρ_пр (d_y - d_np)

где:

G_вп - масса водяных паров, выделяющихся в помещении, г/ч;

р_п - плотность воздуха, поступающего в помещение, кг/м3;

d_у - допустимое содержание водяного пара в воздухе при нормативной температуре и относительной влажности воздуха, г/кг;

d_пр - влагосодержание приточного воздуха, г/кг.

При одновременном выделении теплоты, влаги, вредных веществ следует рассчитывать воздухообмен для каждого из этих факторов и принимать наибольшее из полученных значений.

5. Метод определения необходимого количества воздуха по кратности вентиляционного воздухообмена. Применяют для ориентировочных расчетов, когда неизвестно количество выделяющихся вредных веществ. Кратность воздухообмена к (час^-1) показывает, сколько раз в час меняется воздух в помещении. Тогда:

L=kV

где:

L - объем воздуха, подаваемого или удаляемого из помещения, м³ /ч;

V - объем вентилируемого помещения, м³

Величина k обычно составляет 1... 10.

Расчет вентиляционных систем сводится к определению вентиляционного воздухообмена (L), выбору схемы вентиляции, определению давления, развиваемого вентилятором, подбору вентилятора и электродвигателя необходимой мощности.