Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Отопление и вентиляция

..pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
18.64 Mб
Скачать

Теплосодержание этих точек пересечения / 9, где индекс q> от­ носит величину / к пересечению или с линией ср = 95%, или с ли­ нией <р = 100%, может быть опре­ делено по формуле

 

/ +

4

 

(XII.28)

 

 

 

 

 

£

 

 

 

 

 

 

1— —

 

 

 

 

 

 

Влагосодержание d9 и температура

 

 

 

 

t9 этих

точек

пересечения могут

 

 

 

 

быть определены по формулам

 

 

 

 

 

 

+

 

(XII.29)

 

 

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 —Вт

 

(ХН.ЗО)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Численные значения

коэффициен­

 

 

 

 

тов, входящих в формулы (X 11.28),

 

 

 

 

(X 11.29)

и (X 11.30),

приведены в

 

 

 

 

табл. ХИЛ.

 

 

 

Рис.

XII. 9.

К

аналитическому

Для

расчетов всех

процессов

определению точки пересечения

изменения тепловлажностного со­

луча

процесса

в

при изменении

стояния воздуха очень просто и на­

состояния воздуха А с линиями

глядно

пользоваться

графическим

 

<р=95%

и <р= 100%

методом построения

в

I — d-диа­

 

 

 

 

грамме. Однако в некоторых случаях удобно воспользоваться при­

ближенными

формулами, приведенными в конце каждого раздела

 

 

Значения коэффициентов

Т а б л и ц а

X II.1

 

 

 

 

 

 

 

 

е<Р

 

Су

 

Ву

 

^4ср

 

В диапазоне значений

 

 

П ри

Ср В %

 

 

 

 

 

100

95

| 100

| 95

100

| 95

100

| 95

/ср > 9 ° ....................................

 

 

 

 

 

 

 

 

/ср > 6 , 5 ....................................

0,93

0,96

0,09

0,29

0 ,5

0,5

0,7

0,6 8

dcp > 7 . 5 ....................................

 

 

 

 

 

 

 

 

/ср

< 9 ° ....................................

* . . . 1.21

1,25

2,29

2,38

2 ,5

2,4

0,45

0,44

/ с

< 6 , 5 ......................

rf’cp

< 7 , 5 .................................

 

 

 

 

 

 

 

 

данной главы. Погрешность расчета по ним не выходит за пределы 3%, что вполне допустимо в инженерной практике.

Примеры расчета с помощью / — d-диаграммы и по приближен­ ным формулам приводятся в конце главы XVIII.

191

Г л а в а XIII

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХООБМЕНА

§ 51. ВРЕДНЫЕ ВЫДЕЛЕНИЯ И ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ИХ В ПОМЕЩЕНИЯХ

Взависимости от назначения помещений и технологических про­ цессов, осуществляемых в них, меняется и характер загрязняющих воздух вредных выделений. В жилых и общественных помещениях источниками вредных выделений в основном являются люди, а в промышленных помещениях помимо того — производственные уста­ новки (печи, ванны, станки и пр.).

Вжилых и общественных зданиях основными вредными выде­

лениями являются углекислый газ, теплоизбытки, влагоизбытки, в промышленных помещениях — газы, теплоизбытки, влагоизбыт­ ки и пыль.

Вентиляция должна обеспечить в помещениях метеорологиче­ ские условия в полном соответствии с Санитарными нормами про­ ектирования (СН 245—63).

Газовыделения

Содержание газов, паров и пыли в помещении не должно пре­ вышать предельно допустимые концентрации. Предельно допустимой концентрацией называется с о д е р ж а н и е в в о з д у х е п о ­ м е щ е н и я т а к о г о к о л и ч е с т в а т е х и л и и н ы х

в р е д н ы х в ы д е л е н и й , к о т о р о е

не в ы з ы в а е т

н е б л а г о п р и я т н о г о

в о з д е й с т в и я

на о р г а ­

н и з м ч е л о в е к а . Предельно допустимые

концентрации С02

в л/м3 в воздухе помещений принимаются:

 

 

При постоянном пребывании людей (жилые

 

комнаты) ..........................................................

 

1

 

При периодическом пребывании(учреждения) 1,25

При кратковременном пребывании (например,

 

кинотеатры)......................................................

ибольницы

2

 

Детские учреждения

0,7

 

Предельно допустимые содержания других газов и пыли следует принимать по Санитарным нормам проектирования (СН 245—63).

При расчете необходимого воздухообмена в помещении по вы­ деляемой в них углекислоте принимают количество углекислого газа, выделяемого одним человеком (табл. X III.1).

192

С02 сам по себе не является вредным, но концентрация его в воздухе свыше 2 л/м3 служит указанием о наличии недопустимого загрязнения воздуха другими сопутствующими газами, являю­ щимися продуктом распада белковых веществ.

Содержание С02 в наружном воздухе больших городов можно принимать равным 0,5 л/ж3, а в небольших городах — 0,4 л/ж3.

Тепловыделения

Организм человека выделяет тепло. Количество тепла, выделя­ емого человеком, зависит от метеорологических параметров окру­ жающего воздуха и характера выполняемой им работы.

Потери тепла происходят в основном с поверхности кожи путем конвекции, излучения и испарения влаги.

Количество тепла, выделяемого людьми, приведено в табл. XIII.2.

 

 

Т а б л и ц а

X III.1

Количество выделения углекислоты

 

 

 

Выделение

Выделения углекислоты

углекислот

 

 

 

 

 

л/н

| г/ч

Взрослыми:

 

23

35

в состоянии отдыха . .

при

спокойной

работе

 

 

(в учреждениях, учебных

23

35

заведениях) .......................

работе

при физической

30

45

легкой

...............................

 

то же, тяжелой .

. . .

45

68

Детьми

до 12 лет .

. . .

12

18

Т а б л и ц а

X III.2

Количество тепла

 

 

 

Теплювы-

 

 

дел<гния

 

 

в кк.ал/ч

Характер работы

 

V

 

 

о

3

 

 

н

 

 

3

3

 

 

ас

си

 

 

о

м

 

 

к

о

Тяжелая работа .

150

150

Средняя

»

125

100

Легкая

»

100

75

Умственный труд

70

55

Состояние

покоя .

60

40

Количество тепла, поступающего в помещение от солнечной радиации, определяется по формулам:

для остекленных поверхностей

Фост, рад

^ о ст Я ост ^ост ККО'Л/Ч,

(X III. 1)

для покрытий

 

 

 

 

 

 

 

 

Фогр. рад==

Яи^огр К'КО'Л/Ч,

(XIII.2)

где F0CT — поверхность

остекления

в

ж2;

 

Ри — поверхность

покрытия

в

ж2;

 

 

Яост— величина радиации через 1 ж2 поверхности остекления,

зависящая

от характеристики последней и ориентации

по странам

света

(табл.

XII 1.3);

 

Яп— величина радиации через 1 ж2 поверхности покрытия

приведена

в табл.

XIII.4;

от

характера

остекления

Лост — коэффициент,

зависящий

(табл. XIII.5);

 

 

 

 

покрытия.

 

&огр — коэффициент

теплопередачи

 

193

Таблица ХШ.З

Солнечная радиация q0CT через остекленные поверхности в ккал/м2-ч

Страны света и широты

Характеристика

остекленной поверхности

35°

юг

ь

д о

4

с

55° 65°

юго-восток и юго-запад

35° |

4» СЛ О

5 5 0 1

 

1

восток и запад

65° 35° |

в |1 5И

65°

1 «

 

северо-восток и северо-запад

со сл о

45° 55°

65°

Окна с

двойным

остеклением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(две рамы) с

деревянными пере­

125

125

145

85

п о

125

145

 

125

125

145

145

65

65

65

60

плетами

...........................................

 

 

ПО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

То же, с металлическими пере­

160

160

180

ПО

140

160

180

 

160

160

170

180

80

80

80

80

плетами

...........................................

 

 

140

 

Фонарь

с

двойным вертикаль­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ным остеклением

(прямоуголь­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ный, тип Шеда)

с металлически­

160

160

170

110

140

170

170

i

160

160

180

180

85

85

85

80

ми переплетами

...............................

130

То же, с деревянными пере­

145

145

150

 

125

150

150

 

145

145

160

160

75

75

75

70

плетами

.

. .

..................................................................... 120

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и е . Для остекленных поверхностей, ориентированных на север, ^Ост=0*

Т а б л и ц а XIII.4

Теплопоступления через покрытия

 

 

Солнечная

Вид

Широты

радиация

покрытия

в град

в ккал/м2•ч

(среднее зна­

 

 

чение)

Плоское

35

20

(бесчердач-

45

18

ное)

55

15

 

65

12

С чердаком

Для всех

5

 

широт

 

Т а б л и ц а XIII.5

Значения коэффициента i40CT

Характер остекления и

 

^ост

его состояние

 

Двойное остекление в одной

1,15

раме ...........................................

 

 

Одинарное остекление . . .

1,45

Обычное

загрязнение . . .

0,8

Сильное

»

. . .

0,7

Забелка

окон .......................

 

0,6

Остекление с матовыми стек­

0,7

лами ...........................................

 

окон

Внешнее зашторивание

0,25

При подсчете теплопоступлений в помещение от солнечной ра­ диации следует принять большую из двух величин: а) теплопоступ­ ления через остекление, расположенное в одной стене, в сумме с теплопоступлением через покрытие1 и фонарь или б) теплопоступ­ ления через остекление, расположенное в двух взаимно перпенди­ кулярных стенах, с коэффициентом 0,7 в сумме с теплопоступле­ нием через покрытие и фонарь.

Теплопоступления от солнечной радиации учитывают в тепловом балансе помещений при наружной температуре 10° С и выше. Сол­ нечная радиация через стены не учитывается.

Количество тепла, поступающего в помещение вследствие пере­ хода механической энергии в тепловую, определяется по формуле

 

Q == 860А^ т]! т)2 т)3 г|4 ккал/ч,

 

(XIII.3)

где

Q — тепловыделения от перехода

механической

энергии в

 

тепловую в

ккал!ч\

 

 

 

 

 

 

N — номинальная (установочная) мощность в квт\

мощности

 

rii — коэффициент

использования

установочной

 

электродвигателей — 0,7—0,9;

 

 

 

 

 

г|2 — коэффициент загрузки — отношение величины среднего

 

потребления мощности к максимально необходимой —

 

0,5—0,8;

 

одновременности

работы

электродвига­

 

т)з — коэффициент

 

телей —

0,5— 1;

 

 

 

 

израсходо­

 

т]4 — коэффициент,

характеризующий, какая часть

 

ванной механической энергии превратилась в тепловую

 

и осталась в данном

помещении — 0,1— 1.

 

 

Для приближенного определения теплопоступлений

в механи­

ческих и механосборочных цехах можно принимать:

 

 

0,8

1 Коэффициент

теплопередачи

покрытия

должен

быть

не выше

ккал/м2 -ч-град,

 

 

 

 

 

 

 

195

а) при работе станков без охлаждающей эмульсии

 

 

 

_

_

_ „

44

п ост.

 

 

 

 

41

42

4 з

=

 

 

 

 

б) то же, с применением охлаждающей эмульсии

 

 

 

Л1Л2ЛзЛ4 = °.2;

 

 

 

в) при имеющихся местных отсосах

 

 

 

 

Л 1 Ч г Ч з Л4 — 0 , 1 5 .

 

 

 

Тепловыделения в цех от печей,

работающих на твердом,

жид­

ком и газообразном топливе, можно определить по формуле

 

 

Q = BQnan ккал/н,

 

(XIII.4)

а для электрических по формуле

 

 

 

 

 

 

 

Q = 860 Nan ккал/ч,

 

(XIII.5)

где В

— расход топлива в кг!ч\

 

 

 

 

 

 

QS — теплотворная способность

топлива в

ккал1кг;

 

 

а

— тепловыделения

в цех в

%

от QS и

NyCT; значения а

п

ориентировочно

могут

быть

приняты

по табл.

XIII.6;

— коэффициент одновременности работы печей;

в

ккал

860 — тепловой эквивалент

электрической

энергии

на 1 квт\

NycT — мощность печи в кет.

Если над оборудованием имеются зонты, тепловыделения в цех учитываются в размере 30% подсчитанных по формулам (XIII.4)

и(XIII.5).

Врезультате работы парового молота выделяется количество тепла, определяемое по формуле

Q = Gn(I1— / 2) ккал/ч,

(XIII.6)

где Gn — вес пара, поступающего к молотам, в 1 ч (табл.

XIИ .7);

теплосодержание пара, поступающего в молоты;

/ 2 —

теплосодержание отработавшего пара.

Т а б л и ц а XIII .6

Тепловыделения в цех

 

Печи

а

Камерные с подвижным подом

0,45

То же,

с неподвижным . . .

0,5

»

методические . . . .

0,5

»

щелевые.......................

0,4

»

шахтные ...................

0,4

»электрические . . . . 0,7

Электрованны ...........................

0,3

 

Т а б л и ц а

X III.7

Вес пара, расходуемый молотами

падаю­Вес частейщих вмолотат

Штамп<звочные

Молоты

M O J юты

 

 

 

свободной

 

на работу

на обдув

ковки

 

в кг]ч

 

в кг!н

в кг/ч

 

0,5

680

14

600

1

970

14

920

2

1400

8

1320

3

1700

8

1600

4

2000

8

1850

5

2250

5

2100

10

2300

5

Тепловыделения кузнечных горнов, снабженных дымоотводя­ щими зонтами, определяют по формуле

 

 

Q= BQl ф ккал/ч,

(XIII.7)

где В — расход

топлива в кг/ч;

 

QJJ — низшая

теплотворная

способность топлива в

ккал/кг\

Ф — коэффициент, учитывающий количество тепла,

выделя­

емого в цех (ф можно принимать равным 0,2—0,3).

Тепловыделения от источников искусственного освещения оп­

ределяют по формуле

 

 

 

 

 

Q = 860Nr\ ккал/ч,

(XIII.8)

где N — расходуемая

мощность

светильников;

 

т] — коэффициент

перехода электрической энергии в тепловую

(в среднем

ц = 0,95).

 

В производственных помещениях расход на освещение срав­ нительно небольшой, поэтому выделение тепла от источников ис­ кусственного освещения не учитывается.

Влаговыделения

Выделение влаги людьми в помещениях зависит от выполняемой ими работы, а также от метеорологических условий в помещении.

Количество выделяемой влаги

 

 

 

 

 

 

людьми определяют

по

фор­

 

Т а б л и ц а

X III .8

муле

 

 

 

 

Количество влаги, выделяемой

 

G = ng г/ч,

 

(XIII.9)

 

одним человеком

 

 

 

 

 

Температура окру­

где п — количество людей;

 

 

 

 

Характер

работы

жающего воздуха

g — количество выделяемой

 

в г р а д

 

 

 

 

 

 

 

влаги одним человеком

 

 

15

| 20

25

30

[в зависимости

от

ха­

Покой ...............

40

45

50

80

рактера

выполняемой

работы

в

г/ч

(табл.

Физическая р а ­

 

 

 

 

бота :

 

55

70

125

140

XIII.8).

 

 

влаги

легкая . . .

Большое количество

средняя . .

110

160

180

230

может выделиться

в

отдельных

тяжелая . .

185

200

300

380

производственных

помещениях

пищевая

промышленности, бани,

от оборудования

(кожевенная и

прачечные).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Количество влаги, испаряющейся с открытой поверхности воды

при обычном барометрическом давлении, можно определить

по

формуле

 

 

G = (а + 0,0174 a) (p l n - p B.n)F кг/ч..

(ХШ

.10)

197

где а — фактор гравитационной подвижности окружающего воз­ духа при температуре помещения, принимаемый по табл. XIII.9;

v — скорость движения воздуха над зеркалом испарения

вм/сек;

рв.п — давление водяных паров, насыщающих воздух поме­ щения при температуре поверхности воды в мм рт. ст.\

рв.п — давление водяных паров, содержащихся в воздухе по­ мещения, в мм рт. ст.\

F — площадь зеркала испарения в м2.

Т а б л и ц а X I II . 9

 

 

 

Значение а

 

 

 

 

Температура

До 30

40

50

60

70

80

90

100

воздуха в РС

 

 

 

 

 

 

 

 

а

0,022

0,028

0,033

0,037

0,041

0,046

0,051

0,06

При определении испаряющейся влаги со смоченных поверх­ ностей ограждений а принимается равным 0,031.

В механических цехах при охлаждении резцов металлорежу­ щих станков с помощью эмульсии количество испаряющейся в по­ мещении влаги определяют по формуле

G = 0,15NyCT кг/ч,

(ХШ.11)

где NyCT— установочная мощность оборудования в кет.

§ 52. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМЫХ ВОЗДУХООБМЕНОВ

Определение воздухообмена при борьбе с вредными газами и парами

Воздухообмен определяют по формуле

 

L = ———г~ м3/ч,

(XIII.12)

где U — количество

вредностей, выделяющихся

в помещении

в течение

часа;

 

&2 — предельно допустимая концентрация вредных выделений

ввоздухе помещения;

концентрация вредных выделений в приточном воздухе. При одновременном выделении в воздух раздражающих газов

(серный и сернистый ангидрид, хлористый водород и др.) или окис­ лов азота совместно с окисью углерода необходимые воздухообмены определяют суммированием объемов воздуха, потребных для^ раст­ ворения каждой вредности до нормы. При одновременном выде­ лении других газов количество вентилируемого воздуха принимается по той вредности, которая требует наибольшего объема воздуха.

198

Пример. Определить необходимый воздухообмен на С02 в зрительном зале кинотеатра кубатурой 2 000 м3 и вместимостью 500 человек. Количество С 02, выделяемого зрителями, U = 23-500 = 11 500 л/ч. Предельно допусти­ мая концентрация С02 в воздухе помещения при кратковременном пребыва­ нии &2 = 2 л/м3.

Примем содержание углекислого газа в наружном воздухе 0,5 л/м3. Тогда необходимый воздухообмен будет равен:

11500

L= 2— 0,5 ^7670 м*/ч.

Отношение количества удаляемого или вводимого воздуха в помещении в течение часа к внутренней кубатуре помещения на­ зывается к р а т н о с т ь ю о б м е н а (п). В данном случае

п— « 3 ,9

2000

где 2000 — внутренняя кубатура помещения в м3.

Большинство помещений жилых, общественных зданий и вспо­ могательных зданий заводских площадок характеризуются постоян­ ным составом и интенсивностью вредных выделений. Поэтому для них установлены нормы кратности обмена, которыми и пользуются при определении необходимых воздухообменов. Нормы кратности для некоторых зданий приведены в приложении 2.

Определение необходимого воздухообмена для удаления избыточного тепла

Можно считать, что все тепло, которое поступает в помещение в летнее время (QH36), является суммой тепловыделений, поступаю­

щих в помещение.

 

тепла,

поступившего

в помещение,

рас­

В

зимнее время часть

ходуется на компенсацию теплопотерь.

 

 

 

Теплоизбытки в зимнее время равны:

 

 

 

 

Физб

QT

QIIOT

fcfcClA/H,

 

 

где

QH36 — избыточное

тепло;

в помещение;

 

 

 

QT — тепло,

поступающее

 

 

 

QnoT — потери

тепла

через

наружные ограждения при tH,

 

равной

температуре

наружного воздуха для расчета

 

отопления

в

зимнее

время,

принимаемой

по

 

СНиП II-A.6-62.

 

 

 

 

Необходимый воздухообмен для расчета борьбы с явными тепло-

избытками определяют по формуле

 

 

 

 

 

L =

„ Qh36, -

м*/ч,

(XIII. 13)

 

 

 

 

СУ (*ух*пр)

 

 

 

199

где

— теплоизбытки в помещении в ккалгч;

с— весовая теплоемкость воздуха, равная 0,24 ккал/кг-град;

у— объемный вес воздуха, поступающего в помещение, в

кг/м3;

tyx — температура удаляемого воздуха; /пр — температура приточного воздуха.

В летнее время температура наружного воздуха принимается равной средней температуре самого жаркого месяца в 13 ч. Расчет­ ные температуры для летнего и зимнего периода приводятся в СНиП II-A.6-62. Температуру удаляемого воздуха из помещений с теплоизбытками можно определить по формуле

tyx = tv з+ а (Н— 2) град,

(ХШ.14)

где /р.з — температура в рабочей зоне (на высоте 2 м от пола)

вград;

а— нарастание температуры в град на каждый метр высоты выше 2 м; можно принять для помещений с небольшими тепловыделениями 0,5°, с большими тепловыделениями 0,7-1,5°;

Н— высота помещения в м.

Температура в рабочей зоне производственных помещений при­ нимается по «Санитарным нормам проектирования промышленных предприятий» (Н 245—63).

Определение воздухообмена для удаления избыточной влаги

Взимнее время повышенная влажность воздуха в помещении недопустима, поскольку при повышенной влажности водяной пар будет конденсироваться на внутренних поверхностях наружных ограждений.

Вобщественных и жилых помещениях относительная влажность не должна превышать 55—60%. Необходимый воздухообмен при наличии только влагоизбытков определяется:

L = --------- --------м3/ч,

(XIII.15)

(dух ^ п р ) У

 

где G — количество водяных паров, выделяющихся в помещении,

в г/ч;

в воздухе по­

dyx — допустимое содержание водяного пара

мещения при установленной средней температуре и от­ носительной влажности воздуха в г/кг;

dnp — влагосодержание наружного воздуха в г/кг;

у— объемный вес поступающего в помещение воздуха в

кг/м3.

200