Задача 2.

Варіант 1.

У виробничому приміщені джерела надлишкових тепловиділень, а також випаровувань шкідливих рідин і не лише в середині витяжних шаф, а й поза ними.

Визначити необхідну кількість повітря для видалення надлишкових тепловиділень та для зменшення концентрацій шкідливих випаровувань у приміщені до гранично допустимих, якщо повітря щогодини надходить G_i (кг) шкідливих випаровувань, сумарна площа всіх вхідних отворів витяжних шаф F (м²), швидкість пароповітряної суміші в цих отворах V (м/с), а концентрація парів у повітропроводі місцевої вентиляції C_jm.

Дані для розрахунків наведені в таблиці 3.

Таблиця 3

Назва величини, її позначення та одиниці виміру	Значення
F, м2	5,0
V, м/с	0,4
Надлишкове тепло, , кДж/год	100
Температура видаленого повітря, , К	303
Температура приточного повітря, , К	293
Маса випарованого бензину, кг/год	4,0
Маса випарованого ацетону, кг/год	2,0
Концентрація пари бензину у повітропроводі місцевої вентиляції, , мг/	145
Концентрація пари ацетону у повітропроводі місцевої вентиляції, , мг/	270
Концентрація пари бензину в приточному повітрі, , мг/м3	10
Концентрація пари ацетону в приточному повітрі, , мг/м3	20
Густота приточного повітря, , кг/м3	1,239
Питома теплоємність повітря, , кДж/(кг∙К)	1
Гранично допустима концентрація бензину в повітрі робочої зони, , мг/м3	100
Гранично допустима концентрація ацетону в повітрі робочої зони, , мг/м3	200

Розв’язання.

Розрухуємо необхідну кількість повітря для видалення надлишкових тепловиділень з приміщення до нормованих значень температури за формулою:

Отже, підставивши відомі за умовою значення, отримаємо:

_{Підрахуємо об’єм випаровувань, який видалить місцева вентиляція застосуємо формулу:}

Для цього спочатку знайдемо кількість повітря, яке прокачає місцева вентиляція через витяжні шафи:

= 5 ∙ 0,4 ∙ 3600 = 7200 ( ).

Тоді в результаті обчислення швидкості випаровування бензину, який видалить місцева вентиляція, отримаємо:

І знайдемо швидкість випаровування ацетону, який видалить місцева вентиляція:

Тепер можемо вирахувати, яка маса шкідливих випаровувань залишиться у робочій зоні. Для цього від загальної маси випаровувань віднімемо кількість речовини, видалену місцевою вентиляцією.

Отже, маса бензину, що залишиться:

А маса ацетону, що залишиться:

Як бачимо, для видалення шкідливих речовин місцевої вентиляції недостатньо. Тож обчислимо, яку кількість повітря необхідно прокачати загальнообмінною вентиляцією, щоб вивести залишки бензину та ацетону.

Скористаємося формулою:

Тоді, для бензину це значення:

а для ацетону:

Отже, враховуючи те, що за одночасного випаровування декількох шкідливих рідин кількість вентильованого повітря визначають за тією шкідливістю, котра вимагає більшого об’єму прокачаного повітря, можна зробити висновок, що для зменшення концентрації шкідливих речовин у приміщенні до гранично допустимих необхідно прокачаного загальнообмінною вентиляцією повітря.

Відповідь: 22844,4 м³/год.