Контрольная работа по «Вентиляция специальных сооружений»

 

2. Скорость воздуха  в сечении бортового отсоса v, м/с, определяется по формуле

 

                                            

,         (21)

где в_щ – ширина щели отсоса, для всех вариантов в_щ = 0,05 м, l – длина ванны, мм (см. табл.3)

            Таблица 4 – Расходы воздуха удаляемого, м³/ч, и подаваемого м³/ч, для нормализированных ванн, оборудованных  двухбортовыми отсосами:

Размер ванны в плане (ширина, длина), мм	Lо, м3/ч для отсоса		Lп , м3/ч
	без передувки	с передувкой
4	5	6	7
1200 ´ 1500	1860	1475	105

Таблица 5–Коэффициент учета  разности температур раствора и воздуха помещения:

Разность температур раствора и воздуха в помещении, °С	Коэффициент  для отсоса
	без передувки	с передувкой
1	2	3
50	1,79	1,150

                     

Таблица 6 – Коэффициент  учета токсичности вредных веществ:

Технологический процесс  гальванопокрытий	Кт
1	2
Промывка в горячей воде	0,5
Обработка металлов (кроме алюминия и магния) в растворах щелочи (химическое обезжиривание, нейтрализация) , химическая обработка стали в растворах хромовой кислоты (пассивация, травление, снятие оксидной пленки и т.д.)	1,0
Анодирование алюминия и магниевых  сплавов в растворах, содержащих хромовую кислоту; оксидирование стали, травление алюминия, магния в растворах щелочи	1,25
Цинкование, меднение, латунирование, декапирование и амальгамирование в цианистых растворах	1,6
Кадмирование, серебрение, золочение  и электродека-пирование в цианистых  растворах	2,0

 

 

 

          Задача № 4.

 

Рассчитать двухбортовой отсос  с передувом воздуха от промышленной гальванической ванны.

 

Исходные данные: см. условие задачи № 3.

 

Определить расход удаляемого воздуха, расход воздуха на поддув, скорость воздуха в сечении отсоса.

 

Решение.

 

1. Расход воздуха L , м³/ч, отсасываемого двубортовым отсосом с передувом воздуха от нормализированной гальванической ванны, определяем по формуле (22):

                                             

,      (22)

 

где L_о - расход удаляемого воздуха, м³/ч, при значении коэффициента = 1 (см. табл.4);. - коэффициент, учитывающий разность температуры раствора t_р и воздуха помещения t_в для отсоса с передувом (см. табл. 5).

 

2. Расход воздуха, идущего  на поддув, определяем по формуле  (11)

 

                                           

,          (23)

 

где L_п^/ - расход воздуха, идущего на поддув при значении коэффициента =1 (см. табл.4).

3. Скорость воздуха  в сечении отсоса v , м/с, находим по формуле (21).

 

,     

 

где в_щ – ширина щели отсоса, для всех вариантов в_щ = 0,05 м, l – длина ванны, мм (см. табл.3)

 

3. РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА ПОМЕЩЕНИЙ

 

 

Проблема обоснованного  расчета воздухообмена помещений  остается одной из важнейших задач вентиляционной техники. В настоящее время с ростом размеров вентиляционных систем, увеличением количества перемещаемого воздуха и удорожанием единицы его объема эффективность использования приточного воздуха становится еще более актуальной. 

В силу закона сохранения массы воздуха применительно к отдельному помещению при наличии в нем m приточных и n вытяжных проемов имеем:

 

– ,                                  (24)

где – общее количество приточного воздуха, кг/ч; – общее количество удаляемого из помещения воздуха, кг/ч.

По закону сохранения тепловой энергии помещения и  по закону сохранения массы вещества для каждого помещения могут быть составлены уравнения балансов теплоты (полной или явной), влаги и различных примесей:

баланс по полной теплоте:

– ;      (25)

баланс по явной теплоте:

– ;          (26)

 

баланс по влаге:

^-3 – ^-3 = 0;      (27)

 

баланс по какой-либо примеси в воздухе при неизотермических условиях:

 

 –  = 0;            (28)

баланс для какой-либо примеси в воздухе при изотермических условиях:

 

 –  = 0;                   (29)

 

где , –  теплоизбытки или недостатки соответственно полной и явной теплоты, Вт; – массовый расход приточного и удаляемого воздуха, кг/ч; – удельное теплосодержание приточного и удаляемого воздуха, кДж/кг; – содержание примесей соответственно в приточном и удаляемом воздухе, г/м³; – удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг·К); – температура приточного и удаляемого воздуха, °С; – общие влаговыделения в помещении, кг/ч; – влагосодержание приточного и удаляемого воздуха, г/кг; – количество примесей, выделяющихся в воздух помещений, г/ч; – плотность приточного и удаляемого воздуха, кг/м ; – объемный расход соответственно приточного и удаляемого воздуха, м³/ч.

 

 

Задача № 5.

 

Рассчитать для холодного  периода года путем совместного  решения уравнений воздушного и теплового балансов воздухообмен производственного помещения с недостатками теплоты.

 

Исходные данные (табл. 7): недостатки теплоты в помещении, Q_н, Вт; количество воздуха, м³/ч, удаляемого из рабочей (местные отсосы) L_м.о.. и верхней зон помещения, подаваемого местным притоком (воздушные души) L_м.п.; температура воздуха, °С: наружного по параметрам А t_н, рабочей зоны t_р.з. и местного притока t_м.п., общеобменной механической приточной вентиляции t_п., коэффициент воздухообмена к_l. Подача приточного воздуха общеобменной вентиляции предусматривается в верхнюю зону помещения компактными прямоточными струями.

 

Таблица 7 – Исходные данные для расчета воздухообмена  в помещении с недостатками теплоты в холодный период года:

№ варианта	Недостатки теплоты в помещении Qн, Вт	Количество удаляемого воздуха, м3/ч			Температура воздуха, °С
		местными отсосами Lм.о	из верхней зоны Lв.з	местным притоком Lм.п	рабочей зоны  tр.з	местного притока tм.п
18	105000	22000	9500	6250	17	18,3

 

Решение:

 

1. Температура воздуха  верхней зоны  , °С, определяется зависимостью:

 

                                              

.             (30)

 

2. Находится плотность  воздуха, кг/м³, рабочей и верхней зон и местного притока ., определяемая по формуле:

;

,    ,

 

3. Составляется уравнение  воздушного баланса для рассматриваемого  случая:

            (31)

 

                            (32)

 

где  – количество приточного воздуха общеобменной вентиляции, подаваемого механическим путем, кг/ч:

 

 кг/ч.

 

4. Составляется уравнение теплового баланса для рассматриваемого случая:

 

,    (33)

 

5. Совместное решение  уравнений (32) - (33) определяет температуру приточного воздуха:

°С              (34)

 

 кг/м³– плотность воздуха при температуре ,.

 

6. Объемный расход  приточного воздуха  , м³/ч, равен:

 

 м³/ч                                     (35)

 

 

 

 

 

 

 

4. АВАРИЙНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ

 

 

В помещениях с производствами категорий А, Б, Е, а также в  помещениях, где возможно внезапное  поступление взрывоопасных или  токсичных паров и газов, предусматривают аварийную вентиляцию с целью интенсивного проветривания помещений.

Аварийная вентиляция – это, как правило, вытяжная механическая вентиляция, не компенсируемая организованным притоком. Величина воздухообмена аварийной вентиляции зависит от количества вредных веществ, выделившихся при нарушении технологического процесса, и времени ее работы для снижения концентраций вредных веществ до предельно-допустимых значений. Время , ч, в течение которого при действии аварийной вентиляции концентрация вредного вещества снизится до предельно допустимой, определяется по формуле

                                   

                  (36)

 

где  – объем помещения, м³;  – производительность аварийной вентиляции, м³/ч; – концентрация вредного вещества максимальная в начальный период аварии, в приточном воздухе и предельно-допустимая в воздухе рабочей зоны, мг/м³; – поток вредных веществ в период аварии, мг/ч.

Для упрощения формулы (36) вводятся следующие безразмерные параметры:

 

                                

;               (37)

                             

;              (38)

                             

;            (39)

 

Тогда формула (36) преобразуется к виду:

                                                

.                         (40)

 

При заданном времени  работы аварийной вентиляции для  снижения концентрации вредных веществ до допустимых значений расчет аварийной вентиляции заключается в определении ее производительности и кратности воздухообмена , 1/ч:

 

                                                

.                              (41)

 

 

Задача № 6.

Определить производительность вытяжной аварийной вентиляции в производственном помещении при заданном времени ее работы.

Исходные данные (табл.8): предельно-допустимая концентрация вредного вещества , мг/м³; концентрация вредного вещества в приточном воздухе , мг/м³; концентрация вредного вещества в начальный период аварии , мг/м³; поток вредных веществ , мг/ч; время снижения концентрации вредного вещества до предельно-допустимых значений , ч; объем помещения V, м³, для всех вариантов V = 3780 м³.

 

Таблица 8 – Исходные данные по расчету аварийной вентиляции :

№ варианта	Наименование  вещества	Концентрация вредного вещества, мг/м3			Время работы аварийной вентиляции , ч	Поток газовыделений , мг/ч
		предельно-допустимая	в приточном воздухе	в период аварии
18	Пропилпропионат	70	14,0	700	0,33	453,6 · 103

 

Решение:

 

1. Вычисляются параметры  и по формулам (37) и (38):

 мг/м³

 

 ч

 

3. Определяется параметр м³/ч  по номограмме рис.3.