По способу подачи в помещение свежего воздуха и удаления загрязненного, системы вентиляции делят на естественную, механическую и смешанную.
При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется за счет разности удельного веса теплого воздуха, находящегося внутри помещения, и более холодного воздуха, поступающего снаружи, а также за счет ветра.
Организованный и регулируемый воздухообмен называется аэрацией: через фрамугу и окна подается холодный воздух, а через вытяжные фонари выходит теплый.
Расчет вентиляции, в том числе аэрации, основан на обеспечении баланса воздухоообмена: массовое количество воздуха, входящего в здание за единицу времени, равно массовому количеству воздуха, выходящего из здания
, (1.2)
где G пр и G выт. –– соответственно количество воздуха, поступающего и выходящего из помещения в единицу времени.
Недостаток естественной вентиляции состоит в том, что приточный воздух вводится в помещение без предварительной отчистки и подогрева, а удаляемый воздух не очищается и загрязняет атмосферу.
На большинстве предприятий, в том числе в машиностроении, применяется смешанная вентиляция, сочетающая естественную и механическую.
При аэрации количество воздуха, подаваемого в помещение для обеспечения требуемых условий воздушной среды, м3/ч, рассчитывается с помощью выражения
(1.3)
где V ср –– средняя скорость движения воздуха, м/с;
–– суммарная площадь открытых проемов, м2.
Задание. Рассчитать количество воздуха при естественной вентиляции (аэрации) и определить реальную концентрацию токсичных веществ в воздухе при проведении малярных работ в помещении.
Дано (вариант 1). S = 20 м2, содержание летучих компонентов в красителе В = 40 %, удельный расход краски р = 45 г/м2, проветривание помещения осуществляется через 3 форточки размером S ф=0,6×0,4 м2, фактическое время проветривания t ф = 45 мин, Т = 1 ч, количество маляров n = 2, V ср = 0,4 м/с; = 3×0,6×0,4 м2.
Решение.
1. Определим воздухообмен по формуле (1.3)
но так как t ф = 45 мин, то м3/ч, где , 60 – 1 час.
2. Определим количество выделившихся при работе маляров паров растворителя (г/ч)
(1.4)
где П –– производительность труда маляра, , м2/ч,
S –– площадь окрашенной поверхности, м2, за время Т =1 ч;
n –– количество маляров, в данном случае n = 2; В = 40 % или В = 0,4.
Подставив данные из условия задачи, получим
г/ч.
3. Определим реальную концентрацию ксилола в воздухе помещения
г/м3.
Ответ. 1. Количество воздуха при естественной вентиляции
2. Реальная концентрация ксилола
Данные, необходимые для расчета, приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Исходные данные для расчетов (В = 0,4; р = 45; Т = 1 ч)
№ п/п | V cр, м/с | , м2 | S, м2 | n | t ф, мин | № п/п | V cр, м/с | , м2 | S, м2 | n | t ф, мин |
1 | 0,4 | 2·0,8·0,4 | 20 | 2 | 45 | 31 | 0,4 | 1·0,6·0,4 | 20 | 2 | 45 |
2 | 0,45 | 3·0,6·0,5 | 25 | 3 | 50 | 32 | 0,8 | 2·1,4·0,6 | 25 | 2 | 45 |
3 | 0,5 | 4·1,0·0,6 | 15 | 2 | 35 | 33 | 0,6 | 3·1·0,5 | 18 | 2 | 45 |
4 | 0,55 | 3·2,5·2,0 | 18 | 3 | 40 | 34 | 0,5 | 4·1·0,4 | 15 | 2 | 45 |
5 | 0,6 | 5·3·2,0 | 19 | 4 | 50 | 35 | 3,2 | 4·2,5·1,8 | 17 | 4 | 55 |
6 | 0,35 | 6·4·3 | 21 | 3 | 60 | 36 | 1,6 | 2·2·1 | 16 | 3 | 40 |
7 | 0,4 | 4·6·3 | 17 | 2 | 45 | 37 | 2,4 | 3·2·1 | 19 | 3 | 45 |
8 | 0,5 | 2·4·1,5 | 16 | 2 | 50 | 38 | 3,0 | 4·2·1 | 21 | 4 | 50 |
9 | 0,6 | 3·2·1 | 22 | 3 | 55 | 39 | 1,8 | 2·1,5·1,0 | 23 | 3 | 45 |
10 | 0,65 | 4·2,5·1,5 | 20 | 2 | 50 | 40 | 1,2 | 2·1,2·0,6 | 22 | 2 | 40 |
11 | 0,55 | 6·1,5·1 | 16 | 4 | 45 | 41 | 1,0 | 2·1·0,5 | 20 | 2 | 45 |
12 | 0,5 | 8·1,2·0,8 | 18 | 2 | 40 | 42 | 0,9 | 2·1,2·0,4 | 19 | 2 | 45 |
13 | 0,35 | 6·1,0·0,6 | 14 | 3 | 50 | 43 | 0,8 | 3·1·0,6 | 14 | 2 | 40 |
14 | 0,4 | 5·2·1,5 | 22 | 1 | 45 | 44 | 0,7 | 3·0,8·0,4 | 16 | 2 | 40 |
15 | 0,7 | 4·1,5·1 | 23 | 4 | 45 | 45 | 0,6 | 4·0,9·0,5 | 18 | 2 | 40 |
16 | 0,8 | 2·1·0,6 | 19 | 3 | 45 | 46 | 1,1 | 3·1·0,6 | 19 | 2 | 45 |
17 | 1,0 | 2·1,5·1 | 13 | 2 | 50 | 47 | 2,2 | 4·2·1 | 21 | 3 | 50 |
18 | 1,2 | 2·1,6·1 | 24 | 2 | 50 | 48 | 2,3 | 4·2,5·1,5 | 22 | 3 | 55 |
19 | 1,5 | 2·1,8·0,9 | 14 | 3 | 50 | 49 | 2,5 | 4·2,5·1,5 | 20 | 3 | 55 |
20 | 2,0 | 3·2·1,5 | 15 | 3 | 55 | 50 | 3,0 | 4·2,5·1,5 | 19 | 4 | 55 |
21 | 2,5 | 4·2·1,5 | 18 | 4 | 55 | 51 | 0,5 | 2·0,8·0,4 | 18 | 2 | 40 |
22 | 3,0 | 6·2·1,5 | 19 | 4 | 55 | 52 | 0,6 | 2·1,5·1 | 17 | 2 | 40 |
23 | 3,5 | 6·2·1,5 | 17 | 5 | 55 | 53 | 0,4 | 2·1·0,5 | 15 | 1 | 40 |
24 | 4,0 | 6·2·1,5 | 16 | 5 | 60 | 54 | 0,8 | 2·0,9·0,5 | 16 | 2 | 45 |
25 | 1,5 | 4·2·1,5 | 20 | 3 | 45 | 55 | 1,6 | 4·1·0,6 | 14 | 2 | 50 |
26 | 0,8 | 2·2·1,5 | 21 | 2 | 40 | 56 | 1,9 | 4·1·0,5 | 19 | 3 | 50 |
27 | 2,6 | 4·2,5·2 | 22 | 3 | 50 | 57 | 2,1 | 4·1,5·1 | 20 | 3 | 55 |
28 | 3,2 | 4·2,5·2 | 19 | 4 | 55 | 58 | 2,0 | 4·2·1,2 | 21 | 3 | 55 |
29 | 1,4 | 3·2·1,5 | 20 | 2 | 45 | 59 | 1,0 | 2·2·1,2 | 18 | 2 | 40 |
30 | 0,7 | 2·2·1,0 | 18 | 2 | 40 | 60 | 0,4 | 2·1·0,5 | 20 | 1 | 40 |