Výpočet průmyslového odsávacího ventilačního systému

Výpočet množství přiváděného vzduchu potřebného pro celkové větrání se provádí na základě uvolňování škodlivých látek ve výrobní místnosti (např. oxidu uhelnatého CO) a přebytečného citelného tepla.

Níže uvedený výpočet výměny vzduchu je proveden v souladu s SNiP 2.04.05-91 „Vytápění, větrání a klimatizace. Konstrukční normy“ pro teplé období roku, jako nejnáročnější režim provozu mechanického větracího systému.

1.1 Výpočet výměny vzduchu z podmínky uvolňování škodlivých látek:

kde L_в– množství přiváděného nebo odváděného vzduchu v závislosti na přijatém schématu mechanické ventilace, м 3 /c,

G_VR – množství škodlivých látek emitovaných ve výrobní místnosti, mg/s,

q_MPC – maximální přípustná koncentrace škodlivých látek v místnosti, mg/m 3. Je stanoveno z GOST 12.1005-88 SSBT „Všeobecné hygienické a hygienické požadavky na ovzduší pracovního prostoru“.

q_П– koncentrace škodlivých látek ve venkovním vzduchu přiváděném do místnosti, mg/m 3:

Při současném uvolnění více škodlivých látek do ovzduší pracovního prostoru se výpočet provádí podle škodliviny, která vyžaduje přívod čistého vzduchu v největším množství.

Tedy například v tepelných provozech při provozu kalicích jednotek. Při práci na zemní plyn je vzduch v pracovním prostoru znečištěn oxidem uhelnatým (CO). Množství oxidu uhelnatého vstupujícího do vzduchu pracovního prostoru je určeno vzorcem:

kde В– spotřeba zemního plynu, kg/h;

- množství výfukových plynů vznikajících při spalování 1kg pohonné hmoty, kg/kg (pro plynové trouby 15 kg/kg);

р– procento CO ve výfukových plynech (3-5 %).

Spotřeba zemního plynu se určuje podle vzorce:

kde – měrná spotřeba paliva na 1kW výkon se rovná 0.58kg/kWh;

К_р– koeficient provozního režimu pece, s přihlédnutím k ohřevu a řízení spalovacího procesu, se rovná 1.2 až 1.5;

N– výkon pece, kW.

1.2 Výpočet výměny vzduchu z podmínky uvolnění přebytečného citelného tepla.

Při výdeji přebytečného citelného tepla ve výrobní místnosti se množství přiváděného (odváděného) vzduchu určuje z podmínky pro vyrovnání přebytku tohoto tepla:

Zde Q_д– přebytek citelného tepla ve výrobní místnosti, Út., existuje rozdíl mezi citelným teplem vstupujícím do místnosti a množstvím tepla opouštějícího místnost se určuje ze vzorce:

kde q– specifický přebytek citelného tepla, W/m 3.

V chladírnách (mechanických, montážních atd.) je měrný přebytek citelného tepla min q= 23 W/m 3. V teplárnách (slévárna, kovárna, válcovna, tepelná, kotelna atd.) se předpokládá měrný přebytek citelného tepla při posudkové práci 100200 W/m 3 v přesnějších výpočtech velikosti Q_д stanoveno s přihlédnutím k teplu vyrobenému všemi elektrárnami.

V– objem výrobní místnosti, м 3 ;

С_в– hmotnostní tepelná kapacita přiváděného vzduchu, odebraná 1000 J/(kgNA);

_в– hustota přiváděného vzduchu, odebraná 1.2 kg / m 3;

t_ud– teplota vzduchu odváděného z místnosti, určená vzorcem:

kde t_normy– normalizovaná teplota v místnosti se volí podle GOST 12.1.005-88 v závislosti na kategorii místnosti pro teplé období roku;

t– teplotní gradient pro nevýrobní prostory rovna 0.5 stupně/m, pro průmyslové prostory rovné 1.5 stupně/m;

Н– vzdálenost od podlahy ke středu výfukových otvorů, м;

t_п– teplota přiváděného vzduchu. Přijato v 58 С 0 pod teplotou normalizovanou v pracovní oblasti.

Při práci ve výrobě je třeba dodržovat různé normy, na pracovní podmínky jsou kladeny přísné požadavky. Hodně záleží na podnicích od správné výměny vzduchu. Přirozené větrání nepomůže zajistit, proto je nutné instalovat přívodní a odtahové větrání. To vyžaduje speciální vybavení, což znamená, že je nutné vypočítat větrání výrobní místnosti.

Faktory ovlivňující minimální požadovaný výkon ventilačního systému

Za prvé, kvalitu větrání ovlivňuje znečištění ovzduší. Při výrobě se setkáváme s následujícími typy emisí škodlivých látek:

• teplo generované provozním zařízením,
• výpary a páry škodlivých látek,
• uvolňování různých plynů,
• vlhkost,
• výměšky lidí (pot, dech atd.).

Téměř všechny podniky mají alespoň některé z těchto kontaminantů. Při výpočtu výkonu ventilačního systému je třeba je vzít v úvahu.

Přívodní a odsávací ventilace by měla plnit následující funkce:

1. Odstraňování škodlivých látek.
2. Odstranění přebytečné vlhkosti.
3. Čištění znečištěného vzduchu.
4. Vzdálená emise škodlivých látek.
5. Regulace pokojové teploty, absorpce přebytečného tepla.
6. Naplnění místnosti čistým vzduchem.
7. Ohřívání, chlazení nebo zvlhčování přiváděného vzduchu.

Všechny tyto funkce vyžadují určitou spotřebu energie během provozu ventilačního systému. Proto je při jeho instalaci nutné vybrat a vypočítat všechny potřebné parametry.

Při navrhování ventilačního zařízení se průtok vzduchu vypočítá podle vzorce:

• F označuje celkovou plochu otvorů vm 2,
• Wo je průměrná hodnota rychlosti nasávání vzduchu. Tato funkce závisí na stupni znečištění ovzduší a povaze prováděných operací.

Dalším faktorem ovlivňujícím kapacitu větrání je ohřev přiváděného vzduchu. Pro snížení nákladů se využívá recirkulace: část vyčištěného vzduchu se ohřívá a vrací zpět do místnosti. V tomto případě je třeba dodržovat následující pravidla:

• minimálně 10 % čistého vzduchu musí vstupovat zvenčí a škodlivé nečistoty by ve zpětném vzduchu neměly překročit 30 %;
• je zakázáno používat recirkulaci ve výrobě, kde se v ovzduší vyskytují výbušné látky, škodlivé mikroorganismy, emise vztahující se k 1-3 třídám nebezpečnosti.

Výpočet přívodního a odsávacího větrání výrobního zařízení

Pro zhotovení projektu přívodního a odtahového větrání je prvním krokem určení zdroje škodlivých látek. Poté se spočítá, kolik čistého vzduchu je potřeba pro běžnou práci lidí a kolik znečištěného vzduchu je potřeba z místnosti odstranit.

Každá látka má svou vlastní koncentraci a normy pro jejich obsah ve vzduchu se také liší. Proto se provádějí výpočty pro každou látku zvlášť a výsledky se pak shrnují. Pro vytvoření správné vzduchové bilance je nutné vzít v úvahu množství škodlivých látek a místní odsávání, aby bylo možné provést výpočet a určit, kolik čistého vzduchu je potřeba.

Ve výrobě existují čtyři schémata výměny vzduchu pro přívodní a odsávací ventilaci: shora dolů, nahoru, nahoru, zdola nahoru, zdola dolů.

Výpočet se provádí podle vzorce:

• kde K_р – směnný kurz vzduchu,
• G – jednotka času (hodina),
• V je objem místnosti.

Je nutný správný výpočet, aby proudění vzduchu nevnikalo do sousedních místností a nebylo odtud odváděno. Také zařízení přivádějící čerstvý vzduch musí být umístěno na boku zařízení, aby na lidi nedopadaly škodlivé látky nebo páry. Všechny tyto body je třeba vzít v úvahu.

Pokud se při výrobním procesu uvolňují škodlivé látky těžší než vzduch, pak je nutné použít kombinovaná schémata výměny vzduchu, kdy bude odstraněno 60 % škodlivých látek ze spodní zóny a 40 % z horní zóny.

Odstranění přebytečného tepla a škodlivých výparů

Toto je nejobtížnější výpočet, protože je třeba vzít v úvahu více faktorů a škodlivé látky se mohou rozmístit na velké ploše. Množství škodlivých látek se vypočítá podle následujícího vzorce:

• kde L je požadované množství čerstvého vzduchu,
• Mv je hmotnost emitované škodlivé látky (mg/h),
• uvést – specifickou koncentraci látky (mg/m 3),
• yn je koncentrace této látky ve vzduchu vstupujícím ventilačním systémem.

Při výběru více druhů různých látek se výpočet provede pro každou zvlášť a následně se shrne.

Systémy, které normalizují úroveň vlhkosti

Pro tento výpočet je třeba nejprve určit všechny zdroje tvorby vlhkosti. Vlhkost může tvořit:

• když se tekutina vaří,
• odpařování z otevřených nádob,
• z přístroje uniká vlhkost.

Sečtením uvolňování vlhkosti ze všech zdrojů se provede výpočet pro systém výměny vzduchu, který normalizuje úroveň vlhkosti. To se provádí za účelem vytvoření normálních pracovních podmínek a dodržování hygienických a hygienických norem.

Vzorec pro výměnu vzduchu:

• Kde D_uh=M_uhJ_uh,
• a D_пр=M_прJ_пр.
• J_uh a J_пр — relativní vlhkost odváděného a přiváděného vzduchu,
• M_uh a M_пр – hmotnost vodní páry ve vystupujícím a přiváděném vzduchu při jeho plném nasycení a odpovídající teplotě.

Větrání při vysoké koncentraci osob

Tento výpočet je nejjednodušší, protože neexistují žádné výpočty pro uvolňování škodlivých látek a berou se v úvahu pouze emise z lidského života. Přítomnost čistého vzduchu zajistí vysokou produktivitu práce, dodržování hygienických norem a čistotu technologického procesu.

Pro výpočet požadovaného objemu čistého vzduchu použijte následující vzorec:

• kde L je požadované množství vzduchu (m 3 / h),
• N je počet lidí pracujících v dané místnosti, m je vzduch potřebný k dýchání jedné osoby za hodinu.

Podle hygienických norem je spotřeba čistého vzduchu na osobu 30 m 3 za hodinu, pokud je místnost větrána, pokud ne, pak se tato sazba zdvojnásobí.

Příklad výpočtu výkonu celkové ventilace

Obecná ventilace zajišťuje cirkulaci vzduchu v celé dílně nebo v její většině. Nemá žádné problémy spojené s atmosférickým vlivem a může pohybovat vzduchovými hmotami na velké vzdálenosti kanály jakékoli konfigurace.

Při celkovém větrání se potřebná výměna vzduchu určuje z podmínek pro odvod přebytečného tepla a ředění škodlivých emisí čerstvým vzduchem na maximální povolené koncentrace.

Průtok přiváděného vzduchu potřebný k odstranění přebytečného tepla:

• kde Q_chata — nadměrné množství tepla, kJ/h;
• c je tepelná kapacita vzduchu, J/kgK (toto je konstantní hodnota, rovná se 1,2 J/kgK);
• r – hustota vzduchu, kg / m 3;
• t_ud – teplota vzduchu odváděného z místnosti, o C;
• t_пр – teplota přiváděného vzduchu.

Teplota přiváděného vzduchu závisí na geografické poloze podniku a na ročním období. Předpokládá se, že teplota odváděného vzduchu je rovna teplotě v pracovní oblasti a považuje se za teplotu o 3-5 °C vyšší než je teplota venkovního vzduchu. Hustota vzduchu – 1,225 kg / m 3.

Je také nutné vypočítat průtok přiváděného vzduchu potřebný k udržení koncentrace škodlivých látek ve stanovených mezích. Použijme vzorec:

• kde G je množství emitovaných škodlivých látek, mg/h;
• g_ud – koncentrace škodlivých látek ve výfukovém vzduchu, mg / m 3;

Množství přiváděného čistého vzduchu musí být dostatečné. Zařízení a typ systému v každé produkci jsou regulovány SNiP.

Výpočet větrání výrobního zařízení není snadný úkol. Vyžaduje to speciální znalosti a přesné výpočty. Zvláště když potřebujete provést výpočty pro výrobu, kde se vyrábějí výbušné nebo zdraví škodlivé látky, je nejlepší obrátit se na profesionály. Můžete nainstalovat jakýkoli systém, pokud jej navrhnete správně, v souladu s potřebnými normami.