Полная версия

Главная arrow Строительство arrow ВЕНТИЛЯЦИЯ: ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Воздушные души

Один из основоположников промышленной вентиляции М.Ф. Бромлей определял воздушный душ как местную вентиляцию, исправляющую на небольшом участке цеха отклонения от требуемого нормами состояния воздушной среды. Воздушный душ, используя свойства приточной струи, создает в ограниченном пространстве помещения (на фиксированном рабочем месте) метеорологические условия, отличающиеся от остального помещения.

Воздушное душирование применяется обычно в следующих случаях: при интенсивном тепловом облучении работающих (согласно[22]

350 Вт/м2 и более);

при открытых производственных процессах, сопровождающихся выделением вредных веществ и при невозможности устройства укрытий, местной вытяжной вентиляции или в дополнение к ним.

При воздушном душировании возможна подача наружного необработанного воздуха (теплый период года);наружного обработанного в режимах очистки нагрева, охлаждения, осушки или увлажнения воздуха (все периоды года); внутреннего воздуха помещения с обработкой и без нее.

Теоретические основы расчета воздушного душирования были даны советскими учеными В.В.Батуриным, М.Ф.Бромлеем, П.В.Участкиным [2].

Расчет воздушного душирования может иметь прямую и обратную задачи. Прямая задача (как правило, теплый период года) - это определение площади душируюшего насадка, расходов и параметров подаваемого воздуха. Обратная задача (как правило, холодный период года) - это определение параметров воздуха (обычно только температуры) на выходе из душируюшего насадка при известных расходах воздуха. При, решении прямой задачи воздушного душирования должны быть известны тип насадки, регламентируемые нормами параметры воздуха на фиксированном месте и в окружающем это место пространстве, расстояние от насадка до рабочего места.

Одним из главных вопросов в теории воздушного душирования является выбор параметров приточной струи, обтекающей поверхность или отдельные площади тела человека. В методах расчета, предложенных В.В.Батуриным и М.Ф.Бромлеем, регламентируемые нормами параметры воздуха на рабочих местах рассматривались как средние по расходу воздуха или по площади в поперечном сечении струи. Исследования, проведенные в Ленинградском институте охраны труда ( П.В. Участкин, А.С.Кравцова), показали, что распределение температуры и скорости воздуха у поверхности фигуры человека, а следовательно, и условия его теплообмена с окружающей средой, будут близки к гигиеническим требованиям, если за регламентируемые параметры принимать температуру и скорость воздуха на оси приточной струи. Такие выводы основаны на том, что, во-первых, возможно движение человека навстречу струе; во-вторых, струя растекается по препятствию - поверхности тела человека. Кроме того, современные душирующие насадки имеют, как правило, две степени свободы, позволяющие изменять направление воздушного потока.

Расчет воздушного душирования учитывает неравномерное распределение скоростей и температур (концентраций примесей) по сечению струи. Расчет, как правило, ведут для начального участка струи, в котором скорость максимальна, а температура имеет наибольшее или наименьшее значение в струе.

Рассмотрим схему воздушной струи (рис. 5.7), которая, как известно,состоит из начального и основного участков. Причем длина участков по температуре (концентрации примесей) и по скорости не совпадает. Согласно формулам (2.11) и (2.15), скорость и температура воздуха для точки А, находящейся на расстоянии х от приточного патрубка, выражаются так:

где F0 - площадь приточного насадка, м^; d в - диаметр приточного насадка, м?

Длина начального участка согласно зависимостям (2,16) и (2,17) равна:

по скорости воздуха

по температуре воздуха

При прочих равных условиях аэродинамическая m и тепловая к характеристики струи находятся в соотношении т > к , следователь-

Схема воздушной душируюшей струи но, длина начального участка струи по температуре меньше длины начального участка струи по скорости

Рис. 5.7. Схема воздушной душируюшей струи но, длина начального участка струи по температуре меньше длины начального участка струи по скорости, т.е. xHt**M^e Поэтому расчет воздушного душирования ведут для наименьшего начального участка по формулам (5.37), (5.38). При решении задачи расчета воздушного душа формула для расчета площади душируюшего насадка получается из зависимости (5.37):

raet0K? , tx , t0 - температура воздуха в окружающем рабочее место пространстве, на рабочем месте на расстоянии х от патрубка (нормируемая температура tMOpM) и на выходе из патрубка, °С.

Если принять, что рабочее место находится в пределах начального участка, т.е. tx=t0st , то площадь душируюшего патрубка равна И0^И

Обычно нормируемая температура воздуха tMOpM отличается от расчетной наружной температуры. Поэтому воздух перед его подачей в помещение следует охлаждать в теплый период года и нагревать в холодный. При охлаждении воздуха предпочтение следует отдавать адиабатному процессу, так как политропический процесс требует затрат энергии в 2-2,5 раза больше.

По аналогии с выражением (5.39) площадь душируюшего насадка при борьбе с пыле- или газовыделениями может быть рассчитана по формуле

где свкр , сж , с. - концентрация вредных выделений в окружающем рабочее место пространстве, на рабочем месте, принимаемая равной или меньшей, чем предельно допустимая концентрация Спдк и на выходе из душируюшего насадка, кг/м^5.

Скорость выхода воздуха из душируюшего патрубка определяется из выражения (5.36):

для основного участка струи

для начального участка струи

( * - нормируемая скорость воздуха на рабочем месте), а расход воздуха L0 , м З/ч, через насадок:

При решении обратной задачи расчета воздушного душа температура (концентрация вредных выделений) на выходе из душирующего насадка для основного участка струи рассчитывается из зависимости (5.39) по формуле

или принимается равной t м Для начального участка струи.

Методика и примеры расчета воздушного душирования даны в [18, 24] .

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>