Расчет необходимого количества воздуха для проветривания

Помещения при явном избытке влаги

По назначению различают вентиляцию общеобменную, местную и комбинированную. При общеобменной вентиляции происходит обмен воздуха во всем помещении.

Если в производственном помещении повышенная влажность, то количество воздуха, подаваемого в помещение, м³/ч, определяется по формуле

(1.5)

где L _уд –– расход воздуха, удаляемого из рабочей зоны, г/кг;

W –– избыток влаги в помещении, г/ч;

ρ –– плотность воздуха при температуре помещения, кг/м³;

d _уд.з –– содержание влаги в воздухе, удаляемом из рабочей зоны, г/кг;

d _п –– влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение, г/кг;

d _уд –– влагосодержание воздуха, находящегося за пределами рабочей зоны, г/кг.

Величина d _уд.з должна соответствовать нормальному содержанию влаги в воздухе при плотности воздуха, равной 1,2 кг/м³, соответствующей температуре 20 ^оС и нормальном атмосферном давлении. Зависимость плотности воздуха от температуры при нормальном атмосферном давлении представлена в табл. 1.3.

Таблица 1.3

Температура, ^оС	– 20	–10	0	10	20	40
Плотность, кг/м³	1,39	1,34	1,29	1,24	1,2	1,12

Влагосодержание –– это отношение плотности водяных паров к плотности воздуха, т.е.

, (1.6)

где ρ_п и ρ_с –– плотность водяного пара и сухого воздуха соответственно, кг/м³.

Количество водяного пара, содержащегося в 1 м³ влажного воздуха, называется абсолютной влажностью воздуха или иначе –– парциальной плотностью водяного пара.

Содержание паров в воздухе может увеличиваться в зависимости от температуры до предела его насыщения. В свою очередь, абсолютная влажность воздуха в насыщенном состояние увеличивается с ростом температуры. И наоборот, эти же параметры уменьшаются при снижении температуры (точка росы, иней).

Влагосодержание может быть определено также с помощью давления и газовых постоянных. Так уравнение состояния (Клапейрона–Менделева) влажного воздуха имеет вид

, (1.7)

где Р –– давление воздуха, Па;

Т –– абсолютная температура, К;

R –– удельная газовая постоянная, Дж/(кг·К).

давление влажного воздуха по закону Дальтона можно выразить в виде

, (1.8)

где Р _С, Р _П –– давление сухого воздуха и водяного пара соответственно, Па.

Аналогично определяется плотность воздуха

. (1.9)

Из выражений (1.6 и 1.7)с учетом (1.8) получим

, (1.10)

где R _с = 287,04 Дж/(кг·К) –– газовая постоянная сухого воздуха;

R _п = 461,66 Дж/(кг·К) –– газовая постоянная водяного пара.

Для того, чтобы определить избыток влаги в помещении, следует использовать связь между температурой, абсолютной влажностью и давлением водяного пара, считая нормальной температуру 20 ^оС. Необходимая информация содержится в табл. 1.4.

Таблица 1.4

t, ^оС	ρ_пн, г/м³	Р _пн, Па	t, ^оС	ρ_пн, г/м³	Р _пн, Па
–20	1,1	120,0	15	12,8	1693,2
–15	1,5	186,7	20	17,2	2319,8
–10	2,3	280,0	25	22,9	3546,4
–5	3,4	413,3	30	30,1	4213,0
0	4,9	613,3	35	39,3	5586,2
5	6,8	866,6	40	50,8	7319,4
10	9,4	1226,6	45	64,9	9519,2

Задание. Рассчитать необходимое количество воздуха для проветривания помещения при явном избытке влаги.

Дано (вариант 1). В цехе парциальное давление Р _пн = 4213,0 Па, что соответствует абсолютной влажности воздуха ρ_пн = 30,1 г/м³, t _помещ = 30 ^оС, t _удел = 20 ^оС, t _поступ = 15 ^оС, К = 5 , V =100 м³.

Решение.

1. Определить количество воздуха, удельного из рабочей зоны

2. Определить избыток влаги, в помещении при t _помещ = 30 ⁰С, согласно табл. 1.4 Р _П.Н=4213,0 Па, что соответствует ρ_пн = 30,1 г/м³, тогда

Dρ = ρ_пн при 30 ⁰С – ρ_пн при 20 ⁰С = 30,1 – 17,2 = 12,9 г/м³

и W = Dρ· V = 12,9·100 = 1290 г/ч.

3. Определить d _п, d _уд_., d _уд.з·используя табл. 1.3 и 1.4.

г/кг,

d _уд.з·= d _уд_.·0,6 = 0,1433·0,6 = 0,086 г/кг.

4. Определить необходимое количество воздуха по формуле (1.5)

м³/ч или 8,26 м³/с.

Ответ. = 8,26 м³/с.

Необходимые исходные данные для расчетов содержатся в табл. 1.5.

Таблица 1.5

Исходные данные

№ п/п	t _помещ, ^оС	t _поступ, ^оС	t _удал, ^оС	V _пом, м³	К	№ п/п	t _помещ, ^оС	t _поступ, ^оС	t _удал, ^оС	V _пом, м³	t _помещ, ^оС
1	30	15	20	100	5	31	35	5	20	150	7
2	25	10	20	150	8	32	30	15	20	200	11
3	35	15	20	250	17	33	25	10	20	300	8
4	30	10	20	350	11	34	30	15	20	400	12
5	40	5	20	450	8	35	35	15	20	500	9
6	25	10	20	500	16	36	40	10	20	600	13
7	35	15	20	600	6	37	35	10	20	700	10
8	30	10	20	400	6	38	30	15	20	300	14
9	25	0	20	200	11	39	25	-5	20	100	15
10	30	10	20	250	15	40	30	0	20	150	18
11	35	15	20	100	21	41	35	5	20	100	12
12	40	15	20	150	9	42	40	10	20	200	16
13	25	0	20	200	8	43	35	15	20	250	19
14	30	5	20	300	20	44	30	10	20	300	20
15	35	10	20	350	10	45	25	10	20	200	22
16	25	-5	20	400	18	46	30	5	20	150	10
17	30	0	20	500	13	47	35	10	20	400	11
18	40	10	20	350	14	48	40	15	20	250	14
19	35	5	20	300	12	49	35	10	20	200	15
20	30	10	20	150	9	50	30	5	20	100	8
21	25	5	20	200	7	51	25	-5	20	150	7
22	30	10	20	350	6	52	30	0	20	200	6
23	35	15	20	400	5	53	35	5	20	300	5
24	40	5	20	250	19	54	40	10	20	250	19
25	35	10	20	200	22	55	35	5	20	200	17
26	30	15	20	150	18	56	30	0	20	150	15
27	25	10	20	300	20	57	25	-10	20	100	13
28	30	5	20	200	12	58	30	-5	20	150	11
29	35	15	20	250	9	59	35	0	20	200	21
30	40	10	20	150	14	60	40	5	20	300	10