Category Archives: Вентиляция

Р 1,2 ‘ ‘

Т]п = 0,76;

3830 Х167

3600 х 1000 х 0,76

Вытяжного вентилятора:

Т]в = 0,72;

3830 х 223 л 00 „ ДЛГВ =——————————— = 0,33 кВт.

3600 х 1000 х 0,72

Мощность циркуляционного насоса при расчетном сопротивлении калориферов приточного воздуха 12,5 кПа, калориферов вытяжного воздуха 16,6 кПа, трубопроводов (I = 42 м) 11 кПа.

Итого: 40,1 кПа.

Объемный расход этиленгликоля:

G 5170 . _ з

V = " = = 4’90 м /ч — i26’7) р 1055

КПД насоса rЎ — 0,55;

4,90 х 40100

3600 х 1000 х 0,55 ‘ v J

Суммарная дополнительная мощность:

N = 0,234 + 0,33 + 0,1 = 0,664 кВт.

Отпускная цена на электроэнергию в Саратовэнерго:

ЦЭл = 1,20 руб./кВт.

Время работы вентиляционных установок в течение отопительного сезона при режиме работы спортзала с 9 до 20 часов: т = 2156 ч/год.

Стоимость электроэнергии:

Зэл = ЦЭл х т х N = 1,2 X 2156 X 0,664 = 1718 руб./год. (26.9)

Приведенные затраты при сроке до замены оборудования 10 лет: П = 1 х 135 894 + (0,225 х 135894+1718) х 6,97 = 360980 руб./систему.

Максимальная экономия теплоты (при ?„ = —27° С) Qy — 108600 кДж/ч. При снижении температуры наружного воздуха количество утилизированной тепло­ты уменьшается пропорционально разности температур удаляемого и наружного воздуха. Зная среднемесячные значения температуры наружного воздуха, можно рассчитать ежемесячные и годовую величины утилизированной теплоты.

Температура наружного воздуха после теплоотдающего теплообменника (°С):

?Н2 = ?ср. мес. + -%Г — (26.10)

С X (jrn

174 1лаьа ?6. Экономика сиете. и 1′ГН

Таблица 26.3 Таблица расчета годовой экономии теплоты при использовании теплоути — лизирующей установки

Месяц отопительного периода

?ср. мес.,

°С

?у ^ср. мес.,

°с

Отношение

?ср. мес.

Среднее часовое

Яу, кДж/ч

Средне­месячное кол-во С}у, ГД ж/месяц

Температура

После утилизатора

} ор Н2 1 ^

^у ^н.5

Октябрь

5,4

17,8

0,35

38000

8,4

13,6

Ноябрь

-2,0

25,5

0,51

55400

18,3

10,0

Декабрь

-8,4

31,6

0,63

68400

23,3

6,4

Январь

-11,0

34,2

0,68

73850

25,2

5,0

Февраль

-11,4

34,6

0.69

74900

23.1

4,8

Март

-4,8

28,0

0,56

60800

20,7

8,4

Апрель

6,6

16,6

0,33

35800

11,8

14,3

За 10 лет количество утилизированной теплоты составит:

= У х д™д = 6,97 х 130,8 = 911,6 ГДж/’Юлет. (26.11)

При средней стоимости тепла в г. Саратове 315 руб./ГДж общая стоимостная оценка экономии топлива за 10 лет составит:

Э = 315 х 911,6 = 287 000 руб..

Что меньше приведенных затрат П = 360980 руб /систему.

Следовательно, применение системы утилизации теплоты в данном случае невыгодно.


Удаление дыма от стоянок легковых автомобилей



Расчет основан на материалах СНиП 2.04.05-91* издания 2003 г. Выделение дыма (кг/ч):

С = 676,8 х Рг х у1,5 х К\

Где периметр очага пожара в начальной стадии (загорелась одна машина).

Для помещений, оборудованных спринклерными системами Р} — 12 м; у — рас­стояние от нижней границы дыма до пола; для гаражей у = 2 м; Кс = 1 для систем дымоудаления с вентилятором.

Часть помещения от потолка до нижней границы дыма заполняется дымом в начале пожара. Ее называют резервуаром дыма.

(27.1)

Время заполнения т (с) резервуара дыма:


Н °’5)АР/,

-0,5

(27.2)

Т = 6,39 х Ах {у


Где А площадь резервуара дыма (м2), Н — высота помещения (м).

Температура дыма при горении твердых материалов I = 450° С; средний удельный вес дыма 7 = 5,0 Н/м3. (Плотность р = 0,49 кг/м3).

Дымоприемные устройства (дымовые клапаны) размещают равномерно по площади резервуара дыма; площадь, приходящуюся на 1 клапан, принимают не более 900 м2.

Вытяжные вентиляторы рекомендовано устанавливать на крыше здания, при этом воздуховод для транспортировки дыма будет находиться под разрежени­ем. Для дымоудаления применяют плотные, желательно стальные воздуховоды из тонколистовой стали толщиной 1,4…2,0 мм; их высота не должна превы­шать 0.5 м.

Максимальная протяженность пути для выхода из любой точки гаража не должна превышать 40 м, а расчетная скорость людей может быть не более 1,7 м/с ( 6 км/ч).

Для эффективного использования резервуара дыма на каждые 100 м2 его пло­щади предусматривают воздухоприемные отверстия с клапанами дымоудаления (на каждые 200 м2 — при глубине резервуара 1 м и более).

Площадь клапана дымоудаления рассчитывают при массовой скорости дыма 5$ 12 кг/(м2-с).

Расстояние от любого дымоприемного отверстия до края резервуара не долж­но превышать 10 м.

1.чн>11 ;’/. yjtl. It/i/lt ‘)>• 1.Л1и ОШ ‘?ППИИ’-Г. п г>’>/г щ.’.ЬоЛтпп >’ ?1

Систему дымоудаления рассчитывают при условиях теплого периода (пара­метры Б), наиболее неблагоприятных для величины естественного давления в вы­тяжном воздуховоде, а приточные системы — при условиях холодного периода (параметры Б). Скорость воздуха принимают по [26], но не более 5 м/с.

Подземные стоянки автомобилей могут быть до 5 этажей, максимальной пло­щадью каждого 3000 м2, и иметь до 4 резервуаров дыма на каждом этаже. Возду­ховоды дымоудаления могут быть соединены коллектором перед вентилятором в случае, если пожар не перекинется с этажа на этаж.

Для создания незадымленных зон с избыточным давлением

СА. в = х / х р0’5,

Р = 0,7 х V2 х р + 20 (27.3)

Применяют, как правило, осевые вентиляторы, в нормальных условиях закрытые утепленными клапанами.

Приточный воздух подают: в верхнюю часть лифтовых шахт при закрытых дверях на всех этажах, кроме верхнего; в верхнюю часть незадымляемых лест­ничных клеток — при открытых дверях на этаже пожара и закрытых на всех остальных; в пандусы, соединяющие этаж пожара с открытым воздухом. Расход воздуха для открытых ворот и дверей (кг/ч):

С = 2875 хЛвх р0’5 х К, (27.4)

Где Аъ площадь ворот или дверей; К = 1 для одинарных ворот, К = 0,707 для двух последовательно расположенных ворот и К — 0,58 для трех последователь­но расположенных ворот.

Расход воздуха через неплотности закрытых дверей и ворот:

(27.5)

Где Су = 8 кг/(м2-ч) при действии ветра в сторону притвора и (7У = 16 кг/(м2-ч) при ветре с обратной стороны, также Оу = 16 кг/(м2-ч) для закрытых лифтовых дверей; I длина притворов.

Расход воздуха через закрытый клапан дымоудаления (кг/ч):

Ск = 40,3 (Лк х Др)0,5, (27.6)

Где Ак — площадь клапана (м2); Ар — разность давления дыма с двух сторон створки (Па).

Пределы огнестойкости должны быть: воздуховодов — не менее Е1-60; клапанов дымоудаления Е1-30;

Вентилятора дымоудаления — Е1-60 при 600° С (а не 450° С, как это принято для расчетов).

Си«

Расчет системы дымоудаления начинают с предварительного определения ве­личины падения давления в ней (Па):

(27.7)

Арс = Ад К. Т х ? КМС х (ур)2/2р+Ктр х I х Кс

Где Кт — поправочный коэффициент на местные сопротивления из-за низкой плотности дыма при пожаре: Кт = 0,49/1,2 = 0,41; Кд =1,1 поправка на за­грязнение воздуха дымом; ^ KMC — сумма коэффициентов местных сопротив­лений по длине системы; р (кг/м3) плотность дыма при температуре 450° С; Ктр (Па/м) — удельные потери на трение (табл. 27.1).

Таблица 27.1 Удельные потери давления на трение (Па/м)

Динамическое давление воздуха в воздуховоде, Па

Эквивалентный диаметр D^, м

0,25

0,35

0,5

0,7

32

1,0

0,9

0,7

0,6

40

1,3

0,8

0,7

50

1,6

1,4

1,0

0,9

63

2,0

1,8

1,3

1,2

80

2,5

2,2

1,6

1,4

100

3,1

2,7

2,0

1,7

125

3,8

3,3

2,5

2,1

160

4,8

3,1

2,6

200

6,2

5,4

4,0

3,3

Эквивалентый диаметр:

„ 2а х Ь,

ВЬ ——. 27.8 а + о

Динамическое давление рд, Па:

Рд = М2/2р; (27.9)

I — длина участка воздуховодов (м); Кс — поправка на материал воздуховодов: сталь Кс — 1; бетон Кс = 1,7: кирпич Кс = 2,1.

По мере движения дыма по воздуховодам масса движущегося потока возрас­тает вследствие неплотности клапанов (формула (27.6)) и неплотности воздухо­водов (табл. 27.2).

Таблица 27.2 Расход воздуха на 1 м2 поверхности воздуховодов круглого сечения ауд х 103 кг/(м2-с)

Класс воздуховодов

Разность давлений на внутренней и наружной поверхностях, Па

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

П (плотные)

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,3

1,5

1,6

Примечание. Для воздуховодов прямоугольного сечения вводят коэффициент 1,1. Плотность смеси дыма и воздуха (кг/м3)

Рс = (С + СВ)/(СУ 0,49 + Св/1,2). (27.10)

178 Глава 27. Удаление дыма от стоянок, легковых автолюбилей

Общий расход газов перед вентилятором и в выхлопной шахте

Собщ = 0 + Св. (27.11)

Увеличение потерь давления в сети

Лрсум — Арс х + Арв, (27.12)

Где Дрв — потери в выхлопной шахте (Па), рассчитанные по формуле (27.7). Естественное давление (Па), способствующее работе системы дымоудаления:

Дре = д х Кш х (рн — рс), (27.13)

Где Ъ, ш расстояние по вертикали от оси дымового клапана до устья выхлопной шахты.

Подача вентилятора (м3/ч):

Ьв = 3600 х (27.14)

Рс

Давление, создаваемое вентилятором:

Ре ~ 1,2 х (Дрсум — Аре)- При начале работы системы дымоудаления естественное давление не учитывают.

Пример расчета дымоудаления из подземного одноэтажного гаража под жилым зданием

Исходные данные.

Место строительства: Московская область. Теплый период: tHJв = 26,3° С, ив = 1 м/с. Холодный период: ?„,б ~ —28° С, ув — 4,7 м/с.

Внутренние размеры гаража 42 х 18 м, F = 756 м2, Н = 3 м, ригели выступают на 0,4 м.

Гараж оборудован спринкельной системой пожаротушения. Гараж (отметка пола 2,8 м) расположен под жилым 16-этажным домом с отметкой технического этажа 47,5 м. На первом этаже дома находятся офисные помещения.

Число машиномест в гараже: N = 24.

Воздуховоды металлические. Высота шахты дымоудаления 49 м. Высота вы­хлопной шахты после вентилятора 5 м.

Расчет

I. Выделения дыма:

С = 676,8 х 12 х 21’5 х 1 = 23000 кг/ч.

Удалит* дыма от стоянок лсгковъи патолюбн ни 179

2. Время заполнения резервуара дыма:

Т = 6,39 х 756 х (2 °’5 — 3 0,5)/12 = 52 с.

3. Время срочной эвакуации людей:

Т = — = — = 24 с < 52 с V 1,7

4.Согласно рекомендации, 200 м2 резервуара дыма должен обслуживать один клапан дымоудаления. Поэтому 4 клапана располагают вдоль проезжей части по осевой линии через каждые 10 м. Поскольку массовая скорость в сечении клапана не должна превышать 12 кг/(м2-с), при высоте клапана 0,5 м

С = 23000 2

3600 X ур 3600 х 12 ‘ М ‘

Ширина клапана: Ь = 0,53/0,5 = 1,06 м.

К установке принят клапан КПУ-1М фирмы ВЕЗА фронтальным сечением 0,5 х 1,2 м, в этом случае фактическая массовая скорость:

23000 /, 2 .

V,, — ——————————————————- = 10,6 кг/ м — с).

Р 3600 x 0,5 x 1,2 м ;

Арс = К?

5. Потери давления (Па) в воздуховодах до вентилятора (сечение воздухово­дов принимают по размеру сечения клапана: 1,2 х 0,5 м).

Кг х кмс х (г’р)2/2Р + КтР х I

Где Кт поправка на фактическую плотность по отношению к нормальной, Кт — — 0,49/1,2 = 0,41; ^ KMC — сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке клапан вентилятор (прил. 25):

Клапан дымоудаления KMC = 0,4,

Колено 90° KMC = 1,2,

2 отвода 1,2 х 0,5 м KMC = 0,34 х 2,

Диффузор перед вентилятором KMC = 0,3.

]Г KMC — 2,58. Эквивалентный диаметр воздуховода:

2а х Ь 2 х 0,5 х 1,2 _ ^ = 0.5+1,2 =°’71м-

Динамическое давление:

Я = 2 4Q = П5 Па; Ктр = 1,9 Па/м (см. табл. 27.1).

(|^80 Г шин J7 л ibi к nut дыма от < птмноь ir/ьаьыл чьнюиппн. ч и Общие потери давления:



Ар — 1,1 х

= 316 Па.

0,41 х 2,58 х 10’62 + 1,9 х (38 + 49) 2 х 0j49


6. По мере движения дыма по горизонтальному участку воздуховодов дли­ной 38 м происходит подсос дыма через остальные 3 закрытых клапана.

Скл = 40,3 х (Лк х Д)0,5;

Ак = 3 х 0,5 х 1,2 = 1,8 м2; средняя величина Ар на горизонтальном участке 100 Па;

Скл = 40,3 х (1,8 х ЮО)0’5 — 540 кг/ч.

По всей длине воздуховодов происходит подсос окружающего воздуха через неплотности (см. табл. 27.2).

Принято среднее разрежение в воздуховодах 250 Па. Площадь поверхности воздуховодов:

А = (38 + 49) х (1,2 + 0,5) х 2 = 295 м2.

Количество воздуха, попадающего в воздуховоды:

Сп = дуД х х 295 = 480 кг/ч. УА 1000 ‘

7. Общий расход газов С0бщ:

Собщ = 23 000 + 540 + 480 = 24 020 кг/ч.

8. Потеря давления во всасывающем воздуховоде:

(24 020\ 2

—— = 344 Па. 23 000 )

9. Плотность смеси дыма и воздуха (27.10):

24020 , ,

Рс ————————————————- 7—————- 7— = 0,50 кг/м.

Ис 23000/0,49+ 1020/1,2 ‘ ‘

10. Потери давления в выхлопной шахте /?в ш = 5,0 м. Массовая скорость:

24020 x 4 2

Ус — ————————————— ———— —- = 13,3 кг/(м — с).

Р 3600 х тг х 0,82 ‘ М ‘

Ур ^ 15 кг/(м2-с).

\ till If Н>1< <!>.’ МП t’lii < /Г’"ИПСЬ. I’ ‘h(‘r>hi 1 <1<1ГН>\!<"’Ч1. II 11

Удельные потери на трение при динамическом давлении Н = 13,32/2 х 0,50 = 177 Па:

ЛУд = 2,7 Па/м.

Значения местных сопротивлений:

Диффузор после вентилятора KMC = 0,2;

Полуотвод 45° KMC = 0,23;

Вытяжной зонт над шахтой KMC — 1,3;

]ГКМС= 1,73.

Арв. ш = 1,1 X X 1,73 х + 5 х 2,7^ = 155 Па.

\1,2 2 х 0,5 )

11. Общие потери давления в системе дымоудаления:

Дробщ = 344 + 155 = 499 Па.

12. Естественное давление (Па):

Дре = д х Нш х (рн — рс), при — ?н>б для теплого периода

353

= 273Тад = 1,18 КГ/МЗ; Дре = 9,81 х 49 х (1,18 — 0,50) = 327 Па.

13. Потери давления в системе дымоудаления:

Ар = Др0бщ — Дре = 499 — 327 = 172 Па.

14. Подача вентилятора:

Ьв = <2общ/Рс = 24020/0,5 = 48000 м3/ч.

15. Напор вентилятора:

Дрв = 1.2 X Ар/рс = 1,2х 172/0,5 = 410 Па.

16. К установке принят радиальный вентилятор ВР-280-46 ДУ N12,5 испол­нение 5, КПД = 0,70 с двигателем N — 11 кВт, фирмы ВЕЗА.

Мощность электродвигателя при режиме дымоудаления:

?.хЛр„ 48000 x 410

3600 X 1000 X 1] 3600 х 1000 х 0,7

Расчет рассеивания вентиляционных выбросов в атмосферном воздухе

Вредные выбросы регулярно попадают в атмосферу через вытяжные системы промышленных предприятий и других заведений. Многие организации и ученые заняты вопросом снижения токсичности и величины этих выбросов, созданием и уточнением методик расчета их концентрации в приземном слое. В России существуют два основополагающих документа для таких расчетов: «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий» ОНД-86, разработанная Госкомгидрометом в 1987 году с многочисленными добавлениями, уточнениями, программами расчета на ЭВМ, созданными позднее, и ГОСТ 12.1005-88 «Общие санитарно-гигиенические тре­бования к воздуху рабочей зоны», содержащий список предельно допустимых концентраций (далее ПДК) более чем 1300 веществ, без добавлений и коммен­тариев.

В данной главе будут рассмотрены два вопроса: расчет максимальной призем­ной концентрации вредного вещества (далее ВВ), выбрасываемого в воздух си­стемой вентиляции, и расчет предельно допустимого выброса ВВ по ПДК в при­земном слое.

Классификация источников загрязнений воздуха

2,5 х Я

1. По высоте: высокие, hr ^ 50 м; средней высоты, 10 м ^ hr ^ 50 м; низкие, 2 м ^ hr ^ 10 м; наземные, hr ^ 2 м, где hr — расстояние от земли до устья вентиляционной шахты. Средними и низкими источниками считают источники с предельной высотой от уровня земли hn (м):

(28.1)

Где Н — высота здания (м); Ь — длина здания (м); // — безразмерный параметр, характеризующий процесс аэродинамического обтекания здания:

(28.2)

В — ширина здания (м).

2. По температуре: источники загрязнений могут быть холодными и нагреты­ми. Класс источника определяют по вспомогательному параметру / (м/(с2°С)):

(28.3)

Расчет рассеивания вентиляционные выбросов 183

Где гпа скорость выхода газовоздушной смеси из устья трубы (м/с); — диа­метр устья трубы (м); At — разность температур выбрасываемой ?0 и наружной (по параметрам Б для теплого периода) tн (°С) сред. Если /<100иД?>2 — источник нагретый. Если /^100иД?<2 — источник холодный.

3. По форме сечения выпускаемого отверстия: круглые и прямоугольные, со сторонами а и Ь: Ь ^ 5а. Объем газовоздушной смеси \\ (м3/с). Скорость выхода смеси (м/с)

= —Ц-; (28.4)

Ах о

Эквивалентный диаметр отверстия (м):

2а х Ъ,

= —7-; 28.5)

А + о

Эффективный объем газовоздушной смеси (м3/с):

Ц, э = П Х°э х ю0. (28.6)

4. По протяженности: точечные и линейные (соотношение сторон менее 1:5). При расчете линейный источник заменяют круглым, расположенным в центре линейного источника. Эквивалентный диаметр (м):

_ 2 х Ь<ъ х У1

- 72————————————————————- ?г, 28.7)

ЬФ х ‘"’о +

Где Ьф — длина линейного источника (м); т0 средняя скорость выхода га- зовоздушной смеси (м/с); \\ — суммарный объем газовоздушной смеси (м3/с).

5. По продолжительности выброса: стационарные, периодические, залповые, аварийные.

Далее рассмотрены только стационарные выбросы.

Примеры расчета

При расчете учитывают аэродинамику зданий, которые могут быть: узкими, ширина которых В меньше критической величины Вк, и широкими, В > Вк.

Бк = 2,2у/Ь х Я, (28.8)

Где Ь — длина (м), Я — высота здания (м).

Пример 1. Расчет рассеивания холодных выбросов из точечного источника низ­кой или средней высоты с круглым устьем (здание узкое).

1.1. Величина максимальной приземной концентрации См (мг/м3) при небла­гоприятных метеорологических условиях на расстоянии хм от источника:

[')0(>а 1'Ч< Ч> т [Н1'С( 11(><!НИЯ 1,1 Ш1/И ?яционн'п! '>ЫП[ЧИ 14,

Где А - коэффициент температурной стратификации атмосферы, зависящий от места строительства:

200 — для Нижнего Поволжья, Кавказа, Сибири и Дальнего Востока; 160 — для Севера и Северо-Запада России, Среднего Поволжья и Урала; 120 — для центральной части европейской территории РФ; М — количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу (г/с); F — коэффициент, учитывающий скорость витания частиц ВВ; для газов, паров и ча­стиц со скоростью витания ^ 5 см/с ^ = 1; для аэрозолей, содержащих ча­стицы с г>5 > 5 м/с, коэффициент F зависит от степени очистки среды перед выбросом в атмосферу:

Коч ^ 0,9; Г - 2; Коч = 0,75 ... 0,9; Р = 2,5; Коч < 0,75; Г = 3; п — коэффициент, учитывающий условия выхода газовоздушной смеси и завися­щий от параметра Ум:

К, = 1,3 X ----------------------------------------------------------- х а; (28.10)

ПГ

А = 1 + 0,2x^4-^, (28.11)

Н

Где Vо (м) — диаметр воздуховода; т0 (м/с) — скорость выхода газов из возду­ховода;

При Ум ^ 0,3 п = 3; (28.12)

При 0,3 <14^2 п — 3 — \/{Уы — 0,3)(4,36 — 1ч,); (28.13) при Ум> 2 п = 1. (28.14)

К (с/м2) определяют по формуле

(28.15)

Где У\ — количество выбрасываемых газов (м3/с):

VI оХ^^; (28.16)

/3 — коэффициент, учитывающий количество ВВ, попадающих в циркуляционную зону на заветренной стороне здания:

/3 = 1 + 4,5 х Б х (13--|) Х + (2817)

Б =

/гп - Н

(28.18)

1У — расстояние по горизонтали от источника до оси симметрии здания, парал­лельной направлению ветра (м).

Где Б коэффициент, учитывающий количество примесей, попадающих в цир­куляционную зону:

Х 1 гр 2

1'щ Ч( »1 1111 • ^ иЫИШЯ <1(>ППи - И Ни'¦<¦'И ы ' Г.'/ПЧН» сб> 185м

1.2. Расстояние по горизонтали хм от источника ВВ до уровня земли, где при опасной скорости ветра (/м приземная концентрация достигает максимального значения С'м:

1м=ох/!гх 7, (28.19) где а — безразмерная величина, определяемая по формулам:

При 1/м ^ 2 а = 11,4 х Ум; (28.20)

При Ум> 2 а — 16,1^; (28.21)

7 — коэффициент, учитывающий наличие циркуляционной зоны:

При Б > 0,85 7 = 0,15; (28.22)

При Б ^ 0,85 7 = 1 - Б; (28.23)

Если. Р > 2, то:

Хм = ^ ~ ^ х а х Иг х 7. (28.24)

1.3. Величина опасной скорости ветра С/м (м/с), при которой наблюдается наибольшее

Значение Ом:

При Ум ^ 0,5 им = 0,5; (28.25)

При 0,5 < К, ^ 2 1ТМ = Ум; (28.26)

При К, >2 им = 2,2УМ. (28.27)

1.4. Величина приземных концентраций ВВ Сх (мг/м3) по оси факела выброса на различных расстояниях от источника и при Р = 1:

Сх = 5! х сы, (28.28)

Где ^ коэффициент, зависящий от относительного расстояния х/хм:

При х/хм ^ 1 51 = 0,6 + 0,7{х/хм) - 0,3(х/хм)2; (28.29)

При 1 < (*/*„) < 1,36 = 0ДЗх(^м)2 + 1; (28-30)

1 24

При 1,36 < (х/хм) ^ 5,5 5! = -?-1.—(28.31)

При 5.5 < (х/хы) ^ 8 5] определяют по формуле (28.30). При Р > 1 и х/хм < 8

О _____________________ (д/?м)___________________________ /2о оо^

1 3,58 (х/хм)2 — 3,52(х/хм) +120 ^ } При х/хм > 8 и Г > 1

51 = 0,1{Ф»)2+2АЧФи)-Н*’ (28’33)

186 Глава 28. Расчет рассеивания вентиляционных выбросов

Пример 2. Расчет рассеивания нагретых выбросов из точечного источника низкой или средней высоты с круглым устьем (здание узкое).

2.1. Величина максимальной приземной концентрации ВВ См (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии хм от источника:

Ах М х Р х т х и х Р

— ————————————————————————- Го— ч/т Л " "х~т—————- ¦ (/8.?4)

/г2 х х Д?

Где А, М, Р, п, кг — принимают как в примере 1; Д/ разность температур выброса и окружающего воздуха (теплый период, параметры Б); т коэффи­циент, учитывающий условия выхода выброса из устья шахты:

Т =————————————————————————— —; (28.35)

0,67 + 0,1 у/] + 0.34 х у/] v

/ определяют по формуле (28.3).

Величину Ум определяют по формуле

Ум = 0,65 х а х * А’\ (28.36)

А рассчитывают по формулам (28.20) или (28.21).

2.2. Расстояние по горизонтали от оси источника ВВ до места максимальной концентрации определяют по п. 1.2; величину а рассчитывают по формулам:

При 14 < 2 а = 4,95 х 1/м(1 + 0,28 х {//); (28.37)

При К, > 2 а = х (1 + 0,28 х (//). (28.38)

2.3. Величина опасной скорости ветра 11м (м/с):

При К, ^2 по (28.25) и (28.26);

При Ум>2 11м —14(1 + 0,12\/7). (28.39)

Дальнейший расчет рассеивания ВВ аналогичен приведенному в примере 1.

Пример 3. Расчет рассеивания выбросов из точечного источника низкой или средней высоты с круглым устьем (здание широкое).

Величину максимальной приземной концентрации ВВ См (мг/м3), расстояние по горизонтали от оси источника до места максимальной концентрации и опасную скорость ветра определяют по аналогии с примерами 1 и 2. Различие заключается в том, что высоту источника /гг отсчитывают от уровня кровли.

Пример 4. Расчет рассеивания выбросов из линейных источников. Эквивалентный диаметр линейного источника определяют по (28.7). Величину максимальной приземной концентрации ВВ См (мг/м3) определяют по (28.9) для холодных и по (28.34) для нагретых источников. Значения коэф­фициента /3 рассчитывают по формулам:

Для узких зданий 0=1 + 4,5Б^13—^; (28.40)

Н

Для широких зданий /3 ~ 1 + Б ( 13 — (28.41)

?’пси т ?кн <пнмния вешни, тиионпыл выбросов 187

Где Б определяют по (28.18). В остальном расчеты при направлении ветра пер­пендикулярно к источнику ВВ совпадают с примерами 1. 2 и 3.

Пример 5. На крыше здания (рис. 28.1) расположена вытяжная шахта D0 — — 0,5 м, из которой со скоростью wQ — 12 м/с выходит смесь воздуха с толуолом (растворитель для синтетических эмалей) М = 25 г/с. ПДК толуола 50 мг/м3. Высота шахты h = 10 м от крыши здания. Источник холодный. Требуется рассчитать:

1. Максимальную концентрацию в приземном слое, удаление зоны максималь­ной концентрации от оси шахты и опасную скорость ветра.

2. Концентрацию толуола у воздухозаборной решетки приточной системы на боковой стене здания.

W= 12 м/с

Рис. 28.1. Производственное здание с вентиляционной трубой и решеткой для набора воз­духа: Л высота трубы; го — скорость выброса воздуха; О — диаметр венти­ляционной трубы

Расчет

1. Определение категории здания и параметров шахты.

Вк = 2,2\/12СГ>Г 12 = 83,5 м; В — 72 < 83,5. Здание узкое. Высота шахты НГ = Н + Н = 12 + Ю = 22 м.

Предельная высота низких и средних источников:


30

К =

2,5 х 12

= 40,2 м > 22 м.

У/цху/шщ х 3’16


12 72 /72 \

Д = ОД — ц 0,3- — 0,25^/—^ = 0,176.

2. Максимальная концентрация в приземном слое (формула (28.9)) при коэф­фициентах:

Vi

А = 120; Г = 1,0; Ум = 1,3 х 12 * ()’Г> =- 0,35 м/с;

= 3 — (0,35 — 0,3)(4,36 — 0,35) = 2,55; 7г х 0,52

П =

Х 12 = 2,36 м /с;

Ш 188 / тип Лу ?’иен т ?»нч > иы)нп. и <и ни>и хяинонны • чыпр. и

0,5

= 0,0265;

8 х 2,36

/у =40— у = 4м — расстояние от линии симметрии здания до оси источника.

1,5

- 0,62;

/3 = 1 + 4,5×0,62(13-^ +

^ 120 х М х 1 х 2,55 х 0,0265 х 9,65 л, , См =——————————— = 1,18 мг/м ;

Сх = 1,18 х 25 = 29,5 мг/м3 < ПДК (50 мг/м3).

3. Расстояние от источника до места максимальной приземной концентра­ции хм:

При 1/м = 0,35 м/с а = 11,4 х 0,35 = 4,0; при Б = 0,62 7= 1 — 0,62 = 0,38; хм = 4 х 12 х 0,38 = 13,7 м.

4. Опасная скорость ветра ?/м: при 14 = 0,35 м/с ?/м = 0,5 м/с.

К =

/ 22 — 12 \ \40,2 —12/

,62 (

Б =

5. Концентрация толуола на оси воздухозаборной решетки. Расстояние от источника до решетки по горизонтали:


Ж = >/(52 — 8)2 — (72 — 40)2 =30,2 м; х 30,2

При Р = 1

$1 =

0,13 х 2,22 + 1

Сх = 51 х См = 0,69 х 29,5 = 20,5 мг/м3.

На уровне приточных решеток концентрация вредных выбросов не должна превышать 30% ПДК или Сх = 0,3 х 50 = 15 мг/м3. Фактическая концентрация 20,5 мг/м3 >15 мг/м3.

Вывод: количество толуола в выбросе необходимо снизить до величины

= 2,20; = 0,69;

Хм 13,7 1,13

Мг = 25х^ = 18г/с.

Местные вытяжные устройства

Предназначены для удаления вредных выделений у места их образования, ис­ключая их распространение по всему помещению.

Требования к местным вытяжным устройствам:

1. Способность улавливания максимального количества вредных веществ при минимальном расходе воздуха.

2. Направление движения воздуха в местном вытяжном устройстве должно совпадать с движением вредного вещества.

3. Местное вытяжное устройство не должно мешать технологическому про­цессу.

4. Местное вытяжное устройство должно быть максимально приближено к ме­сту образования вредного вещества.

Классификация местных вытяжных устройств

Различают три типа местных вытяжных устройств.

1. Открытый тип: зонты, боковые отсосы.

2. Полузакрытый тип: кольцевые, бортовые отсосы, кожухи.

3. Закрытый тип: вытяжные шкафы, укрытия.

= 2150 кг.

(29.1)

ТУ

Ьмо = ?о х Ки х Кв х К,

Где ?о — минимальный характерный расход (м3/ч); Ки — коэффициент, учитыва­ющий конструкцию вытяжного устройства; Кв — коэффициент влияния подвиж­ности воздуха в помещении; Кт — коэффициент токсичности вредного вещества, удаляемого вытяжным устройством (прил. 26).

Местные вытяжные устройства чрезвычайно энергоемки: для компенсации теплого воздуха, удаляемого из рабочей зоны помещения, подают наружный воздух, нагретый до соответствующей температуры. Так, например, при работе в 2 смены небольшого местного вытяжного устройства у заточного станка с по­дачей 1000 м3/ч в условиях Москвы в течение зимы будет израсходован уголь в количестве:

16 х 5 х 214 х 1000 х 1,2 х 1,005 х [18 - (-3,1)] 7 х 29000

Здесь 5 — число рабочих дней в 7-дневной неделе; 1,2 кг/м3 — плотность воздуха; 1,005 кДж/(кг-°С) — удельная теплоемкость воздуха.

Наружный воздух нагревают до +18° С при средней температуре отопитель­ного периода ?оп = —3,1° С; продолжительность 2оп = 214 суток.

Количество воздуха, удаляемого местными вытяжными устройствами (м3/ч):

( ишьи <ibiiri. H.tH )ibu устриш’шыь

Часто местные вытяжные устройства устанавливают над или рядом с источ­ником тепловыделения. В этих случаях требуется знать их конвективную тепло­отдачу.

Для горизонтальной поверхности

Qr = 1,3 х п х Fr(tn — ?в)1’33. (29.2)

Для вертикальной поверхности

GB = nxFB(in-ЈB)1-33, (29.3)

Где tn, tB — температуры нагретой поверхности и воздуха помещения (°С); Fr, FB — площади горизонтальной и вертикальной поверхностей (м2); п — коэффи­циент, зависящий от температуры поверхности.

Tn, °С 50 100 200 300 400 500 1000 п 1,63 1,58 1,53 1,45 1,4 1,35 1,18

При расчете теплоты, поступающей от объемных источников, принимают сум­марную теплоотдачу всех поверхностей:



.