Задача расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции
2. Плотность воздуха, поступающего в помещение, рассчитывается следующим образом:
кг/м 3 .
Расчетное значение температуры приточного воздуха зависит от географического расположения предприятия. В расчете рекомендовано ее принимать равной 22,3 о С.
3. Теплота, выделяемая работающим персоналом:
4. Теплота, выделяемая электродвигателями оборудования:
Qэ.о = 3 528 · 0,3 · 100 = 105 840 кДж/ч.
5. Избыточное количество теплоты, подлежащей удалению из производственного помещения:
Qизб = 105 840 + 12 000 = 117 840 кДж/ч.
6. Потребный воздухообмен, необходимый для отвода излишнего количества теплоты:
м 3 ч.
7. Расход приточного воздуха, необходимый для поддержания концентрации вредных веществ в заданных пределах:
L2 = 20 000 / 2 – 0,3 · 2 = 14 285,7 м 3 ч.
8. Кратность воздухообмена имеет вид
К = 20 458,3 / (90 · 30·5) = 1,52 1/ч.
Вывод: Значения кратности воздухообмена лежат в интервале от 1 до 3 (производство приборостроения либо машиностроения), что позволяет утверждать – воздухообмен организован верно.
1. Дайте определения понятия «вентиляция».
2. Приведите классификацию систем вентиляции по способу подачи воздуха.
3. Виды вентиляции производственных помещений.
4. Организация естественной вентиляции. Аэрация с помощью дефлекторов.
5. Какие виды механической вентиляции существуют?
6. Что представляет собой приточно-вытяжная вентиляция с рециркуляцией?
7. Перечислите основные источники тепловыделений в помещениях.
8. Каково устройство местной вытяжной и приточной вентиляции? Приведите примеры местной вентиляции.
9. Кондиционирование воздуха.
10. Коэффициент кратности воздухообмена.
При разработке технологических процессов, проектировании, изготовлении и эксплуатации машин, производственных зданий и сооружений, а также при организации рабочего места следует принимать все необходимые меры по снижению шума, воздействующего на человека на рабочих местах, до значений, не превышающих допустимые [8]. Также необходимо учитывать расположение транспортных магистралей, жилых и нежилых зданий, возможное наличие зеленых насаждений. Учет этих факторов помогает в одних случаях обойтись без специальных строительно-акустических мероприятий по защите от шума, а в других – снизить затраты на их осуществление. Допустимый уровень звука должен быть не более 45 дБ [2; 3; 5].
Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах достигаются разработкой шумобезопасной техники; применением средств и методов коллективной защиты по ГОСТ 12.1.029; применением средств индивидуальной защиты по ГОСТ 12.4.051 [8].
Зоны с уровнем звука или эквивалентным уровнем звука выше 80 дБ должны быть обозначены знаками безопасности по ГОСТ 12.4.026. Работающих в этих зонах администрация обязана снабжать средствами индивидуальной защиты по ГОСТ 12.4.051 [8].
На предприятиях, в организациях и учреждениях должен быть обеспечен контроль уровня шума на рабочих местах не реже одного раза в год.
Мероприятия по борьбе с шумом
Группа 1. Строительно-планировочная.
В информационно-вычислительных центрах (ИВЦ) – акустическая обработка помещения (облицовка пористыми акустическими панелями). Для защиты окружающей среды от шума используются лесные насаждения. Зеленые насаждения уменьшают шум на 10–15 дБ. Рациональное размещение цехов и оборудования, имеющих интенсивные источники шума. Снижается уровень звука от 5–40 дБ [2; 9].
Конструктивная группа включает:
– установку звукоизолирующих преград (экранов); реализацию метода звукоизоляции (отражение энергии звуковой волны); использование материалов с гладкой поверхностью (стекло, пластик, металл);
– акустическую обработку помещения (звукопоглощение – применение материалов из минерального войлока, стекловаты, поролона и т. д.); снижение уровня звука до 45 дБ [3; 9];
– использование объемных звукопоглотителей (звукоизолятор + звукопоглотитель); устанавливку над значительными источниками звука; звукоизолирующие конструкции изготавливаются из плотного материала (металл, дерево, пластмасса); снижение уровня звука до 30–50 дБ.
Группа 3. Снижение шума в источнике его возникновения.
Уменьшение шума в источнике его возникновения (точность изготовления узлов, замена стальных шестерен пластмассовыми и т. д.). Этот метод самый эффективный и возможен на этапе проектирования. Используются композитные 2-х слойные материалы. Снижение шума до 20–60 дБ.
Группа 4. Организационные мероприятия.
Организационные мероприятия подразумевают:
– определение режима труда и отдыха персонала;
– планирование рабочего времени;
– планирование работы значительных источников шума в разных условиях. Рациональное размещение цехов и оборудования, имеющих интенсивные источники шума. Снижение шума до 5–10 дБ.
Если уровень шума не снижается в пределах нормы, используются индивидуальные средства защиты (наушники, шлемофоны, вкладыши) [3].
Приборы контроля: шумомеры, виброакустические комплексы.
Методика расчета. Задача данного практического занятия – определить уровень звука в расчетной точке (площадка для отдыха в жилой застройке) от источника шума – промышленного предприятия или автотранспорта.
Уровень звука в расчетной точке рассчитывается по формуле (дБ) [5]
где Lиш – уровень звука от источника шума, дБ; Lрас – снижение уровня звука из-за его рассеивания в пространстве, дБ; Lвоз – снижение уровня звука из-за его затухания в воздухе, дБ; Lзел – снижение уровня звука зелеными насаждениями, дБ; Lэ – снижение уровня звука экраном, дБ; Lзд – снижение уровня звука зданием, дБ.
В формуле влияние травяного покрытия и ветра на снижение уровня звука не учитывается.
Снижение уровня звука от его рассеивания в пространстве находится по выражению
где rn – расстояние от источника шума до расчетной точки, м; ro = 0,1rn – кратчайшее расстояние между точкой, в которой определяется звуковая характеристика источника шума, и источником шума;
Снижение уровня звука из-за его затухания в воздухе имеет вид
где воз = 0,5 дБ/м – коэффициент затухания звука в воздухе.
Снижение уровня звука зелеными насаждениям находится по уравнению
где зел – постоянная затухания шума, зел = 0,1 дБ; В – ширина полосы зеленых насаждений, В = 10 м – для четных вариантов, В = 15 м – для нечетных вариантов.
Снижение уровня звука экраном (зданием) Lэ зависит от разности длин путей звукового луча, [5]:
Определить необходимый воздухообмен в помещении исходя из условия удаления избыточной теплоты и разбавления вредных выделений свежим воздухом до допустимых концентраций. Выполнить расчет по варианту.
При общеобменной вентиляции потребный воздухообмен определяют из условия удаления избыточной теплоты и разбавления вредных выделений свежим воздухом до допустимых концентраций. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны устанавливают по ГОСТ 12.1.005-88.
1. Расход приточного воздуха, м 3 /ч, необходимый для отвода избыточной теплоты,
где Qизб — избыточное количество теплоты, кДж/ч; с — теплоемкость воздуха Дж/(кг∙К); с=1,2 кДж/( кг∙К); ρ- плотность воздуха, кг/ м 3 ; tуд— температура воздуха, удаляемого из помещения, принимается равной температуре воздуха в рабочей зоне, °С; tпр –температура приточного ρ воздуха, °С.
L1=50064/1,2·1,195·(27,3- 22,3) = 6982 м 3 /ч,
Расчетное значение температуры приточного воздуха зависит от географического расположения предприятия; для Волгограда ее принимают равной 22,3 °С.
Температуру воздуха в рабочей зоне принимают на 3-5°С выше расчетной температуры наружного воздуха.
Плотность воздуха, кг/ м 3 , поступающего в помещение,
ρ = 353/(27.3+ 22,3)=1,195 кг/м 3 . (2)
Избыточное количество теплоты, подлежащей удалению из производственного помещения, определяют по тепловому балансу:
где Qпр— теплота, поступающая в помещение от различных источников, кДж/ч; Qрасх— теплота, расходуемая (теряемая) стенами здания и уходящая с нагретыми материалами, кДж/ч.
К основным источникам тепловыделений в производственных помещениях относятся: горячие поверхности оборудования (печи, сушильные камеры, трубопроводы и др.); оборудование с приводом от электродвигателей; солнечная радиация; персонал, работающий в помещении; различные остывающие массы (металл, вода и др.).
Поскольку перепад температур воздуха внутри и снаружи здания в теплый период года незначительный (3…5 °С), то при расчете воздухообмена по избытку тепловыделений потери теплоты через конструкции зданий можно не учитывать. При этом некоторое увеличение воздухообмена благоприятно влияет на условия труда работающих в наиболее жаркие дни теплого периода года.
С учетом изложенного формула (3) принимает следующий вид:
В настоящей задаче избыточное количество теплоты определяется только с учетом тепловыделений электрооборудования и работающего персонала:
где Qэ.о – теплота, выделяемая при работе электродвигателей оборудования, кДж/ч; Q р – теплота, выделяемая работающим персоналом, кДж/ч.
∑Qпр =20064+30000= 50064 кДж/ч
Теплота, выделяемая электродвигателями оборудования,
где β- коэффициент, учитывающий загрузку оборудования, одновременность его работы, режим работы; β= 0,25…0,35; N-общая установочная мощность электродвигателей, кВт.
Теплота, выделяемая работающим персоналом,
где n- число работающих, чел.; Kр – теплота, выделяемая одним человеком, кДж/ч (принимается равной при легкой работе 300 кДж/ч; при работе средней тяжести 400 кДж/ч; при тяжелой работе 500 кДж/ч).
вредных веществ в заданных пределах,
где G – количество выделяемых вредных веществ, мг/ч; qуд – концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, qуд ≤ qпдк , мг/м 3 ; qпр – концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м 3 , qуд≤0,3 qпдк
L2=20000/200- 60 = 142,857 м 3 /ч
3. Определение потребного воздухообмена, 1/ч,
где L- потребный воздухообмен, м 3 /ч ; Vп — объем помещения, м 3
Кратность воздухообмена помещений обычно составляет от 1 до 10 1/ч
Значение потребного воздухообмена принимаем L=6982 в связи с тем, что действие вердных факторов является разнонаправленным: температура в помещении влияет на систему терморегуляции, а вредное вещество (аммиак) оказывает отравляющее действие.
К= 
1/ч ≈ 1 1/ч
Потребный воздухообмен округляем до 1, поскольку это минимальный допустимый воздухообмен в помещении.
Рассчитать результирующее сопротивление растеканию тока заземляющего устройства и сравнить с допустимым сопротивлением. Выполнить расчет по варианту.
сопротивление грунта, Ом∙см
Защитное заземляющее устройство, предназначенное для защиты людей от поражения электрическим током при переходе напряжения на металлические части электрооборудования, представляет собой специально выполненное соединение конструктивных металлических частей электрооборудования (вычислительная техника, испытательные стенды, станки и пр.), нормально не находящихся под напряжением, с заземлителями, расположенными непосредственно в земле.
В качестве искусственных заземлителей используют стальные трубы длиной 1,5…4 м, диаметром 25…50 мм, которые забивают в землю, а также металлические стержни и полосы.
Для достижения требуемого сопротивления заземлителя, как правило, используют несколько труб (стержней), забитых в землю и соединенных там металлической (стальной) полосой.
Контурным защитным заземлением называется система, состоящая из труб, забиваемых вокруг здания цеха, в котором расположены электроустановки.
Заземление электроустановок необходимо выполнять:
-при напряжении выше 380 В переменного и 440 В постоянного тока в помещениях без повышенной опасности, т.е. во всех случаях;
-при номинальном напряжении выше 42 В переменного и 110 В постоянного тока в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках;
-при любых напряжениях переменного и постоянного тока во взрывоопасных помещениях.
На электрических установках напряжением до 1000 В одиночные заземлители соединяют стальной полосой толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 мм 2 . Для уменьшения экранирования рекомендуется одиночные заземлители располагать на расстоянии не менее 2,5…3 м один от другого.
Сопротивление растеканию тока, Ом, через одиночный заземлитель из труб диаметром 25…50 мм
где ρ- удельное сопротивление грунта, которое выбирают в зависимости от типа, Ом ∙см (для песка оно равно 40000…70000, для супеси 15000…40000, для суглинка-4000…15000, для глины- 800…7000, для чернозема- 900…5300); l тр – длина трубы, м.
Затем определяют ориентировочное число вертикальных заземлителей без учета коэффициента экранирования
где r- допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом.
В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) на электрических установках напряжение до 1000 В допустимое сопротивление заземляющего устройства равно не более 4 Ом.
Разместив вертикальные заземлители на плане и определив расстояние между ними, определяют коэффициент экранирования заземлителей (табл.1)
17 Мар 2019 admin 20