Методика расчета вентиляции производственных помещений

В любом производственном здании во время технологических процессов происходит выделение различных нездоровых веществ. Для того чтобы обеспечить оптимальные или допустимые условия для работы людей, необходимо правильно произвести расчет вентиляции.

Основное предназначение вентиляции, это вытяжка старого воздуха и поступление свежего.

Виды вредных выделений

Согласно санитарно-гигиеническим и строительным нормам Российской Федерации выделяемые в промышленных зданиях вредные вещества, которые необходимо удалять, бывают следующих видов:

Классификация вентиляционных установок.

1. Излишки теплоты могут негативно воздействовать на организм человека, особенно при тяжелой категории выполняемых работ.
2. Вредные или взрывоопасные выделения паров и аэрозолей.
3. Избытки влаги могут вызывать повышенную влажность и выпадение конденсата на поверхностях стен.
4. Выделения от людей.

Расчет должен выполняться по одному из этих видов. Если же в здании существуют несколько источников различных вредоносных веществ, как это чаще всего и бывает, вентиляцию рассчитывают по каждому из них и принимают к выполнению расчет, в котором количество воздушной смеси для вентиляции получилось наибольшим. Вентиляцию производственного помещения рассчитывают по количеству притока, подаваемого приточной системой или поступающего в помещение естественным образом. Именно он создает на рабочих местах оптимальные условия, которые требуются по санитарным нормам. Методика определения количества приточного воздуха регламентируется СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

Выделение излишков теплоты и вредных паров

Принципиальная схема вентиляции.

Подачу с улицы воздушной смеси по излишкам теплоты рассчитывают по формуле:

L = Lwz + [3.6Q — cLwz (twz — tin) / c (t1 — tin)].

Чтобы произвести расчет, необходимо знать следующие величины:

• количество воздуха в м³/ч, который удаляется местными отсосами и для технологических нужд (Lwz);
• величину теплоты в ваттах, поступающей от оборудования или разогретого сырья и продукции (Q);
• температуру воздушной смеси в градусах Цельсия, которая удаляется системами местных отсосов из рабочей зоны (рабочей зоной принято считать пространство от пола до высоты 2 м), параметр twz;
• температуру воздушной смеси в ⁰С, которая удаляется общеобменной вытяжной системой из остальной части помещения (t1);
• температуру притока в ⁰С (tin);
• теплоемкость — справочная величина, составляет 1,2 кДж (м³⁰С), параметр С.

Задача состоит в том, чтобы с помощью вытяжки удалить из рабочей зоны излишки теплоты, и подать свежую воздушную смесь с улицы. Эти излишки необходимо утилизировать, то есть снова использовать после очищения (рециркуляция) или для нагрева притока с помощью теплообменника (рекуперация).

Формула расчета производительности вентиляционной системы.

Суть расчета по выделяемым вредоносным или взрывоопасным веществам состоит в том, чтобы воздух в здании разбавить подачей с улицы для понижения концентрации этих паров или аэрозолей. Значения предельно допустимых концентраций для каждого вещества разные и являются справочными, объем подачи надо считать для каждого из них и окончательно принимать по наибольшей величине результата. Расчетная формула:

L = Lwz + [mpo — Lwz (qwz — qin) / (q1 — qin)].

Некоторые величины, значения которых нужно знать для расчета, представлены в предыдущей формуле, расшифровка остальных следующая:

• mpo — масса в мг вредного вещества, поступающего в пространство комнаты в течение 1 часа;
• qwz — концентрация вещества в мг/м³, которое удаляется местными отсосами или на технологические нужды из рабочей зоны;
• q1 — концентрация в мг/м³, которое удаляется вытяжной системой из остальной части помещения;
• qin — концентрация этого же вещества в притоке, мг/м³.

Повышенная влажность

Таблица расчета вентиляции.

Если в рабочей зоне здания присутствуют избыточная влага в виде водяных паров, воздухообмен должен обеспечить их удаление и замещение притоком нормированной влажности. Расчет ведут по формуле:

L = Lwz + [W — 1.2(dwz — din) / (d1 — din)].

Расшифровка параметров в данной формуле:

• W — количество водяного пара, выделяющегося в пространство производственного помещения в течение 1 часа, мг/ч;
• dwz — количество влаги в воздухе, который удаляется местной вытяжкой из рабочей зоны, г/кг;
• d1 — количество водяных паров в воздухе, который удаляется вытяжной системой из остальной части производственного помещения, г/кг;
• din — влажность подаваемой воздушной смеси, г/кг.

Выделения от людей

В том случае когда выделения тепла, влаги или нездоровых паров и аэрозолей в силу особенностей технологического процесса ничтожны, расчеты вентиляции производственных помещений выполняют по количеству работающих в нем людей. Здесь формула упрощенная:

L = Nm.

Здесь параметр N — это количество постоянно работающих людей, m — удельный расход воздуха на одного человека за 1 час.

Пример расчета для здания, в котором постоянно работают 50 человек и отсутствует возможность естественного проветривания. Удельный расход притока согласно приложению М СНиП 41-01-2003 для непроветриваемых помещений составляет 60 м³/ч на одного человека.

L = 50 чел x 60 м³/ч/чел = 3000 м³/ч.

Расчет вентиляции производственного помещения в случае выделения паров горючих или взрывоопасных веществ лучше доверить специалистам, последствия ошибки могут быть весьма серьезными.