Приложение 5

Определение общего воздухообмена

При расчете общего воздухообмена на теплый период года (как самого неблагоприятного для аэрации) преимущественной вредностью в горячих цехах (плавильных, литейных, прокатных, кузнечно-прессовых, термических) являются избытки явной тепло­ты. Расчет, ведется согласно методике, изложенной в СНиП

П-33-75.

При этом расчет сводится к определению избытков явной теплоты и расчету количества воздуха на ее ассимиляцию.

Количество необходимого приточного воздуха L_пр определяют по формуле

(м³/с) (5)

 

где Q_я - избытки явной теплоты в помещении цеха, кВт; L_ух - количество воздуха, удаляемого из рабочей зоны местными отсосами и общеобменной вентиляцией, м³/с; С_в - теплоемкость воздуха (С_в = 1,005 кДж/(К×кг); r_в - плотность воздуха, кг/м³, r_в =1,29; t_р.з - температура рабочей зоны, °С (определяется из ГОСТ 12.1.005-91); t_пр - температура приточного воздуха, °С (для теплого периода равна температуре наружного воздуха); t_ух- температура воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения, С^о.

Температуру удаляемого воздуха t_ух определяют по формуле

 

(6)

 

где m - коэффициент, определяемый в зависимости от отноше­ния площади, занимаемой тепловыделяющим оборудованием F_об, кплощади помещения цеха F_ц:

……0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

m …… 0,25 0,45 0,62 0,68 0,83 0,87

 

Для горячих цехов и отделений коэффициентmпринимают по табл. 6.

Таблица 6

Значения коэффициента m в зависимости

от специфики помещения

 

Наименование цехов, отделений	Коэффициент
Чугунолитейные и сталелитейные цеха:
смесеподготовительные отделения	0,6
отделения формовки и сушки форм, стержней	0,5
плавильно-заливочные отделения	0,5
отделения выбивки форм и стержней	0,4
обрубно-очистное отделение	0,6
комплексно-механизированные участки литейного производства	0,5
Меднолитейные цехи	0,5
цехи литья алюминия	0,4
Механические цехи	0,7
Цехи литья:
отделения приготовления модельной массы	0,6
отделения выплавки моделей, прокалки форм	0,5
Термические цехи	0,5
Печные пролеты плавильных цехов	0,4
Разливочные пролеты	0,5
Пролеты станов, участок нагревательных колодцев	0,5
Помещения нагревательных печей	0,3
Миксерные отделения	0,4
Склады заготовок	0,4

 

I. Расчет количества явной теплоты Q_я (кВт), поступающей в помещение цеха (по укрупненным показателям)

 

I.I. Тепловыделения Q₁ (кВт) от оборудования, приводимо­го в движение электродвигателями, вычисляют по формуле

 

, (7)

 

где N_у - установочная или номинальная мощность оборудования, кВт; m₁ - коэффициент использования установочной мощности (обычно 0,7-0,9); m₂ - коэффициент загрузки оборудования (по технологической части), m₂ =0,5-0,8; m₃ - коэффициент одно­временности работа оборудования (обычно 0,5-1,0) m₄ - коэффициент перехода тепла в помещение (колеблется от 0,10 до 0,25).

Выделение тепла от различных станов принимается в разме­ре 25 % потребляемой ими мощности.

1.2. Тепловыделение Q₂ (кВт) от нагревательных устройств (печей) рассчитывают по следующим формулам:

от электрических печей и ванн

 

, (8)

 

где N - мощность одной печи, кВт; а - коэффициент, прини­маемый для электрованн -0,3; для печей камерных с подвижным подом - 0,45 с неподвижным подом - 0,5; для щелевых и шахтных печей - 0,4; для электрических печей - 0,7; для индукционных-0,5; n - количество печей;

от топливных печей, работающих на твердом, жидком и газо­образном топливе

, (9)

 

где - теплота сгорания топлива, кДж/кг (кДж/м³); В - расход топлива, кг/с (м³/с), или произведение -тепловая нагрузка печи, кВт (при указанных размерностях вели­чин); а -коэффициент, учитывающий долю тепла, выходящего в цех, а = 0,15-0,20; n - число печей.

1.3. Тепловыделения от остывающего металла Q₃ (кВт) вычисляют по формуле

(10)

 

где G_м - часовая производительность цеха (участка), кг/ч; С_м - теплоемкость металла при средней температуре, кДж/К×кг;

 

 

t_н, t_к- соответственно начальная и конечная температуры остывающего металла, С^о.

1.4 Количество теплоты Q₄ (кВт), поступающей в помеще­ние от солнечной радиации, находят из следующих выражений:

для остекления

; (11)

 

для покрытия

; (12)

 

где j_ост - величина радиации через I м² остекленной поверх­ности, Вт/м² (табл. 9); j_n - величина радиации черезI м² плоского бесчердачного покрытия, Вт/м² (табл. 8); F_ост, F_n - площади поверхностей остекления или покрытия, м²; А_ост - коэффициент остекления (табл. 7).

 

 

Таблица 7

Зависимость коэффициента А_ост от характеристики остекления

 

Характеристика остекления	Коэффициент
Двойное в одной раме	1,15 1,45 0,8 0,7 0,6
Одинарное
Обычное загрязнение стекла
Сильное загрязнение стекла
Забелка окон

 

 

Таблица 8

Зависимость величины радиации j_n от широты

 

Широта	jn (Вт/м2)
35°	17,5
45°'
55°
65°

 

1.5. Общее количество теплоты Q_я (кВт), поступающей в цех, вычисляют по формуле

 

(13)

 

Таблица 9

Значение плотности потока солнечной радиации j_ост через

остекленные поверхности, Вт/м²

 

Характеристика остекленной поверхности	Стороны света и широты
	юг	юго-восток	.юго-запад
	35° 45° 55° 65°	35° 45°	56° 65°
I. Окна с двойным остеклением и металлическими переплетами	163 186 186 210	128 163	186 210
2. Фонарь с двой­ным вертикаль­ным остеклением и металлически­ми переплетами	150 186 I86 198	128 163	198 198
I. Окна с двойным остеклением и металлическими переплетами	восток и запад	сев.-восток, сев. -запад
	186 186 210 210	93 93	93 93
2. Фонарь с двойным вертикаль­ным остеклением и металлическими переплетами	186 186 210 210	99 99	99 93

 

2. Расчет количества воздуха, удаляемого общеобменной вентиляцией и местными отсосами L_ух, м³/с

Расчет проводят по формуле

 

, (14)

 

где _, - количество воздуха, удаляемого местными отсосами, м³/с (см. прил.2)

3. Расчет кратности воздухообмена К

После расчета количества приточного воздуха L_пр (м³/с) по формуле 5 определяем кратность воздухообмена

 

, (15)

где V_ц – объем цеха, м³.

 

4. Расчет воздухообмена для производственных помещений

с пыле- и газовыделениями

 

Необходимое количество приточного воздуха L_пр (м³/ч) определяют по следующей формуле

, (16)

 

где G – количество вредных паров, пыли или газов, поступающих в помещение, мг/ч (величину рассчитывают по технологии или принимают по заводским данным); g_пр и g_выт – концентрация вредных веществ соответственно в приточном и удаляемом воздухе, мг/м³ g_пр £ 0,3 ПДК, g_выт £ ПДК, ПДК для некоторых веществ приведены в прилож. 6

Пример расчета. Выбросы фтористого водорода от электролизных ванн корпуса КрАЗа в воздух рабочей зоны составляют 4,7 кг/ч. Размеры корпуса 600х30х20 м. Определить расход воздуха, необходимый для разбавления загрязненного фтористым водородом воздуха рабочей зоны (g_пр = 0, g_выт = ПДК_НF= 0,5 мг/м³).

Решение. По формуле (16) вычисляем

 

м³/ч,

кратность воздухообмена

1/ч