4.1.3. Выбор и расчет систем вентиляции

Основное назначение вентиляционных систем в отбельном цехе - поддержание нормативных параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха) и чистоты воздуха рабочей зоны в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями путем удаления избытков тепла, влаги, вредных веществ и пыли, выделяемых в воздух при работе технологического оборудования (СНиП 41-01-2003 [5]). С этой целью в проекте предусматриваем естественную организованную вентиляцию – аэрацию, общеобменную механическую приточно-вытяжную и местную вытяжную (зонты) вентиляции. Приоритетными вредными выделениями в отбельном цехе являются избытки тепла, поэтому расчет требуемой производительности вентиляции будем проводить по теплоизбыткам.

Таблица 4.5

Мероприятия по обеспечению безопасной работы с вредными веществами

Наименование цеха, участка	Выделяемые вещества	Средства коллективной защиты	Методы контроля	Периодич-ность контроля	Средства индивидуальной защиты
1	2	3	4	5	6
Отбель-ный цех	Едкий натр	Герметизация оборудования, автоматизация и дистанционное управление теплоизлучающими процессами, эфективная работа местной и общеобменой вентиляции, ограждение опасных зон, обучение работающих правилам безопасной работы, инструктажи по ТБ	Колориметрический по реакции с кислотно-основным индикатором	1 раз в месяц	Спецодежда (халаты, куртки, брюки, головные уборы, фартуки, обувь, обладающие повышенной стойкостью к агрессивным средам), защитные мази и пасты (ГОСТ 12.4.103-80), респираторы типа ШБ-1, «Лепесток», «Астра», для защиты от пыли, тума-на кислот (ГОСТ 12.4.028- 76).
	Водорода пероксид		Газожидкостная хроматография	1 раз в месяц
	Силикат натрия		Фотометрический по реакции образования кремнемолибденовой сини	1 раз в квартал
	Бисульфит натрия		Окислительно-вос-становительное титрование иод-содержащим раствором	1 раз в квартал
	Смачиватель «Эмкол»		Спектрофотометрический	1 раз в квартал
	Серная кислота		Турбидиметрический по реакции с хлоридом бария	1 раз в месяц
	Стабилизатор ПБМ-5		Спектрофотомет-рический	1 раз в квартал
	Хлопковая пыль		Гравиметрический	1 раз в квартал
	Мочевина		Гравиметрический	1 раз в квартал

1. Расчет требуемой производительности вентиляционных систем

L_общ = Q/[c_ср(t₁-t₂)], м³/ч (4.1)

где Q – общие избытки тепла от технологического оборудования, кДж/ч;

с – теплоемкость воздуха, кДж/кгград;

_ср – плотность воздуха при средней температуре, кг/м³4

t₁ и t₂ – температура соответственно удаляемого и приточного воздуха, ^оС.

Среднюю температуру в цехе и температуру удаляемого воздуха рассчитываем по формулам:

t_ср = (t_рз+ t₁)/2, (4.2)

t₁ = t_рз + t(Н-2), (4.3)

где t_рз – температура рабочей зоны, принимается по табл.4.3 как верхняя граница допустимых значений для теплого периода года, в нашем случае – 27^оС;

t – градиент температур по высоте помещения: t = 0,51,5 ^оС/м;

t₂ – среднемесячная температура для наиболее теплого периода года (для Ивановской области – 22,2^оС [5]);

Н – высота помещения, м.

t₁ = 27 + 0,5(7,2 – 2) = 29,6^оС,

t_ср = (27 + 29,6)/2 = 28,3^оС

_ср = _о273/(273+ t_ср) = 1,29273/(273+28,3) = 1,13 кг/м³

L_общ = (2200003+503200+780002)/[11,13(29,6 – 22,2)] = 157762 м³/ч.

2. Расчет воздухообмена местной вытяжной вентиляции

Рекомендуемый воздухообмен местной вентиляции в зависимости от технических характеристик технологического оборудования отбельного цеха приведен в табл.4.6. Суммарный объем воздуха, удаляемый через местную вентиляцию, составит: L_м = 9,9 + 39,5 + 212,5 = 63,4 тыс.м³/ч

3. Расчет воздухообмена общеобменной вытяжной вентиляции

L_ОВ = L_общ - L_м = 157,762 – 63,4 = 94,4 тыс.м³/ч

4. Расчет естественной организованной вентиляции - аэрации

Для организации естественного воздухообмена в «горячих цехах» проектируют аэрационные фонари с автоматическим регулированием степени открытия фрамуг, что позволяет удалять нагретый воздух, плотность которого меньше плотности приточного воздуха. Требуемую площадь аэрационного фонаря рассчитывают по формуле:

S_АФ = L_ОВ/(3600_АФ) , (4.4)

где L_ОВ – требуемый воздухообмен общеобменной вентиляции, м³/ч;

_АФ – средняя скорость воздуха в плоскости аэрационного фонаря, м/с;

 - коэффициент, учитывающий активную площадь фонаря: 0,150,65.

_АФ = [h(_н-_ср)/_ср] = [5,2(1,19-1,13)/1,13]^1/2 = 0,53 м/с,

где h – расстояние от середины приточных отверстий до вытяжных отверстий аэрационного фонаря, в нашем случае составляет: 7,2 – 2 = 5,2 м.

_н и _ср – плотности наружного воздуха и в рабочем помещении, приведены выше.

Минимальная площадь аэрационного фонаря при полном открытии створок будет составлять: S_АФ = 94400/(36000,530,65)  76 м² .