от нагретого оборудования

При известной температуре поверхности нагретого оборудования поступления теплоты в окружающую среду составляют / 18 /:

 

Q_но =(a_к + a _л) (t_пов – t_в) F_пов , Вт (2.39)

 

где a_к , a _л - коэффициенты теплоотдачи конвекцией и излучением, Вт/ (м²К);

t_пов,t_в - температуры поверхности и воздуха, ^оС;

F_пов - площадь поверхности нагрева, м².

 

a_к = a (t_пов – t_в)^0.25 (2.40)

 

a _л = с_пр (((t_пов+273)/100) ⁴– ((t_в +273)/100)⁴)/(t_пов– t_в) (2.41)

 

где а - коэффициент, зависящий от положения нагретой поверхности в пространстве

с_пр – приведенный коэффициент излучения тел в помещении, с_пр = 4.9 Вт/(м²К).

Если температура нагретой поверхности (например, печи) неизвестна, то тепловыделения могут быть определены по формуле:

 

Q_но = K (t_вп – t_в) F_пов , Вт (2.42)

 

где К - коэффициент теплопередачи стенок печи, определяемый по методике теплотехнического расчета стенки печи / 15/, Вт/ (м²С);

t_{вп -} температура внутренней поверхности стенок печи, принимаемая на 5⁰С ниже температуры газов в печи, ⁰С.

Тепловыделения от других элементов печей (пода, загрузочного отверстия и т.д.) определяются по методикам, изложенным в справочной литературе /18/.

Величина тепловыделений от нагретого оборудования может быть указана в паспорте.

 

- количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива, определяется из зависимости:

 

Q_т = 0.28 G_т Q_р^н h_т (1- h_м), Вт (2.43)

 

где G - расход топлива, кг/ч;

Q_р^н - теплотворная способность топлива, кДж/кг;

h_т - коэффициент неполноты сгорания топлива;

h_м - коэффициент эффективности местного отсоса.

 

-тепловыделения при электросварочных работах определяют по формуле / 18 /:

 

Q_{с э} = 0.28 Nh, Вт (2.44)

 

где N – средний расход энергии, кВт-ч;

h - коэффициент, учитывающий загрузку, одновременность и ассимиляцию теплоты воздухом.

-теплопоступления при газовой сварке (резке) определяются по формуле / 18 /:

 

Q_{с г} = 10³G_г Q_р^н h_г h, Вт (2.45)

 

где G_г – расход газа, кг/с;

h_г - коэффициент использования горелок (0.85);

h - кпд.

- тепловыделения от нагретой поверхности воды определяются при условии, что температура поверхности выше температуры окружающей среды. Для расчетов может быть использована, например, следующая формула:

 

Q_пв = (5.7+4.07 v)(t_пв – t_в) F_пв, Вт (2.46)

 

где v – скорость воздуха над поверхностью воды, м/c;

t_пв – температура поверхности воды, ⁰С;

F_пв - площадь поверхности воды, м².

 

- тепловыделения от нагретого материала определяются по формуле:

для материала, находящегося в твердом состоянии-

 

Q_нм = 0. 28G_м с В(t_н – t_в), Вт (2.47)

 

для материала, находящегося в двухфазном состоянии-

 

Q_нм = 0. 28G_м (с_ж(t_н – t_пл) +i + с_т(t_пл – t_в)), Вт (2.48)

 

где G_м – расход материала, кг/ч;

В - коэффициент, учитывающий интенсивность выделения теплоты во времени;

t_н, t_пл – начальная температура и температура плавления материала, ⁰С.

с_ж,с_т - теплоемкость материала в жидком и твердом состоянии, кДж/кг;

i - теплота плавления, кДж/кг.

 

- теплопоступления от солнечной радиации / 16 /

Теплопоступления от солнечной радиации через световые проемы для расчетного часа определяются по формуле (второй член учитывается, как правило, при проектировании систем кондиционирования воздуха):

 

Q_р= (q’F_o’ +q’’ F_o’’) b_сз к_о к_а + (t_н – t_в)F_o / R_o, Вт (2.49)

 

где q’,q’’– теплопоступления через освещенную и затененную части остекления, Вт/м²;

F_o’,F_o’’ - площади освещенной и затененной части остекления (рис.2.20), м²,(F_o’+F_o’’)=

= F_o; значения определяются из геометрических построений / 16 /;

b_сз - коэффициент теплопропускания солнцезащитных устройств;

к_о - коэффициент, зависящий от типа остекления;

к_а - коэффициент, учитывающий аккумуляцию внутренними ограждающими

конструкциями помещения;

t_н - температура наружного воздуха в теплый период года (параметры Б), ⁰С;

R_o - сопротивление теплопередаче остекления, (м²С) / Вт;

 

q’ = (q _вп + q_вр ) к₁ к₂ (2.50)

 

q’’ = q_вр к₁ к₂ (2.51)

 

где q _вп ,q_вр – теплопоступления от прямой и рассеянной солнечной радиации, Вт/м²;

к₁ - коэффициент, учитывающий затенение остекления переплетами и загряз-

нение атмосферы;

к₂ - коэффициент, учитывающий загрязнение остекления.

При наличии средств солнцезащиты в помещении или межстекольном пространстве

к_а=1, при их отсутствии и отсутствии наружных средств солнцезащиты световых проемов к_а

определяется по формуле:

 

к_а =(F₁m₁+F₂m₂+F₃m₃+0.5F₄m₄+1.5F₅m₅)/(F₁+F₂+F₃+F₄+F₅), (2.52)

 

где F₁,F₂ ,F₃ - площади отдельных внутренних стен, м²;

F₄,F₅ - площади потолка и пола, м²;

m₁… m₅ - коэффициенты, учитывающие аккумуляцию отдельными ограждающими

конструкциями помещения.

 

Теплопоступления через покрытие в теплый период года определяются по формуле

(2.51), причем второй член учитывается обычно при проектировании СКВ:

 

Q_п= q_o F + А_q F, Вт (2.53)

 

где q_o – удельная среднесуточная интенсивность теплопоступлений, Вт/м²;

F - площадь покрытия, м²;

А_q - амплитуда колебаний теплового потока, Вт/м²;

 

q_o =(t_н + rI_ср / a_н - t_в) / R_o, Вт/м² (2.54)

 

где t_н – средняя температура наружного воздуха за июль/ 17 /, ⁰С;

r - коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной по-

верхности покрытия, / 15 /;

I_ср - среднесуточная суммарная (прямая и рассеянная) солнечная радиация,

падающая на горизонтальную поверхность, Вт/м² , / 17 /;

a_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструк-

ции по летним условиям, Вт/(м²⁰С), / 15 /;

t_в - температура внутреннего воздуха в теплый период года, ⁰С;

R_o - сопротивление теплопередаче покрытия, (м²С) / Вт.

 

А_q =b К a_в А_tв, Вт/м² (2.55)

где b - коэффициент изменения теплового потока во времени;

К – коэффициент, принимаемый 0.6 для покрытий с вентилируемыми воздушными прослойками и 1.0 для всех других покрытий;

a_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности покрытия, Вт/(м^{2 0}С), / 15 /;

А_tв – амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности покрытия, ⁰С.

 

А_tв = А_tн^расч/ n, ⁰С (2.56)

 

где А_tн^расч- расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха, ⁰С;

n - величина затухания величины А_tн^расч.

 

А_tн^расч= 0. 5 А_tн + r(I_max -I_ср ) / a_н, ⁰С (2.57)

 

где А_tн – максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха

⁰С, / 17 /;

I_max - максимальное значение суммарной солнечной радиации, Вт/м², / 16,17 /.

 

n=0.9е^D/Ö2(s₁+a_в)(s₂+y₁₎…(s_n+y_n-1)(a_н +y_n)/((s₁+y₁)(s₂ +y₂)…(s_n+y_n)a_н) (2.58)

 

 

где D – тепловая инерция, / 15 /;

s₁,s₂,…s_n –расчетные коэффиценты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции Вт/(м^{2 0}С), / 15 /;

y₁,y₂,…y_n –коэффиценты теплоусвоения наружной поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции Вт/(м^{2 0}С), / 15 /;

 

2.5.4.2.Особенности определения теплопотерь в вентилируемом помещении

 

Основные теплопотери через ограждающие конструкции определяются как при расчете

отопления/ 2 /:

 

Q_но= F (t_в – t_н) (1 +Sb) n/ R_o, Вт (2.59)

 

где F – площадь ограждающей конструкции,м² ;

t_в,t_н - температура внутреннего и наружного (параметры Б) воздуха в холодный период

года, ⁰С;

b - коэффициенты, учитывающие добавочные теплопотери, например, на ориентацию

конструкций и другие;

n - поправочный коэффициент, учитывающий положение конструкции;

R_o – сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, (м^{2 0}С) / Вт.

 

Теплопотери на нагрев инфильтрационного воздуха определяются по методике

/ 3 /. Для производственных зданий допускается принимать в размере 20-30% от основных

теплопотерь /18/.

 

При расчетах вентиляции специфичными являются потери теплоты на нагрев ввозимых

материалов и средств транспорта, а также на нагрев воздуха, врывающегося через двер-

ные проемы, не снабженные тамбурами или воздушно-тепловыми завесами.

Затраты на нагрев материалов определяют по формуле:

 

Q_м= 0.28 G_м с_м (t_в – t_м)В, Вт (2.60)

 

где G_м,с_м – расход, кг/ч, и теплоемкость, кДж/(кг ⁰С), материала;

t_в, t_м - температура внутреннего воздуха и ввозимого материала, ⁰С;

В -коэффициент неравномерности тепловосприятия во времени.

Расход теплоты на обогрев транспорта определяют по формуле:

 

Q = Sn_i q _iB, Вт (2.61)

 

где n_i – количество однотипных транспортных средств;

q_i - количество теплоты, необходимое для обогрева единицы транспортного средства, Вт;

B – то же, что в формуле (2.58).

Теплопотери на нагрев воздуха, врывающегося через дверные проемы, не снабженные

тамбурами или воздушно-тепловыми завесами, определяют по формуле:

 

Q = c_р (А + (а + кv) F) (t_в – t_н), Вт (2.62)

 

где А,а– коэффициенты, зависящие от размеров ворот и температур наружного и внутрен-

него воздуха;

к - коэффициент, зависящий от размеров ворот;

v - скорость ветра, м/с;

F - площадь открываемых аэрационных вытяжных проемов, вытяжных шахт и т.п,

м².

 

2.5.5.Определение поступлений влаги в воздух помещения

- от людей / 5 /:

 

G_Wл = G_{W м} (n_м + n_ж + n_д), кг /ч (2.63)

 

где G_Wм – влаговыделения 1 мужчиной в зависимости от температуры внутреннего воздуха,

кг /ч;

n_м,n_ж,n_д - количество мужчин, женщин и детей в помещении.

 

- от станков с охлаждающей эмульсией / 18 /:

 

G_Wc = 0.15 N_уст, кг/ч (2.64)

 

где N_уст - установочная мощность станка, кВт.

 

- от открытой водной поверхности:

 

при отсутствии теплообмена с воздухом –

 

G_{W п} = 6 ·10^-3 (t_в –t_м)F, кг/ч (2.65)

 

где t_в,t_м – температура воздуха по сухому и мокрому термометру, ⁰С;

F - площадь водной поверхности, м².

при наличии теплообмена –

 

G_{W п} =(а + 0.131v_в) (р_п – р_в) F, кг/ч (2.66)

 

где а - коэффициент, зависящий от температуры поверхности испарения;

р_п,р_в - парциальные давления водяного пара, соответственно при температуре поверх-

ности испарения жидкости и полном насыщении и в окружающем воздухе, кПа.

 

- при кипении воды ориентировочно интенсивность испарения может быть принята

равной 40-50кг/ч с 1м² поверхности.

- количество водяных паров, образующихся при химических реакциях, в том числе и

при горении, от технологического оборудования, паропроводов и т.д. определяется по опыт-

ным или справочным / 19 / данным.

 

 

2.5.6. Определение выделения вредных веществ

- при зарядке аккумуляторов

В результате разложения электролитов при зарядке аккумуляторных батарей происходит

выделение водорода и паров серной кислоты или щелочи. Наибольшую опасность представляет

водород. Батарея в целом выделяет водород в количестве / 18 /:

 

G_в = 9.44 ·10 ^–6 E n, кг/ч (2.67)

 

где Е – емкость батареи, А ч;

n - количество последовательно установленных аккумуляторов батареи.

 

- при нанесении покрытий лакокрасочными материалами

Выделение паров растворителей можно найти по формуле / 18 /:

 

G_р = 10^-5 k₁ k₂ k₃ В П D w, кг/ч (2.68)

 

где k₁ k₂ k₃ – коэффициенты, учитывающие способ нанесения покрытия и тип установки, эффективность местного отсоса, время испарения непосредственно в помещение;

В - расход лакокрасочного материала, г/м²;

П - содержание летучих растворителей в покрытии,%;

D - коэффициент, учитывающий период испарения;

w - скорость нанесения покрытия, м²/ч.

- со свободной поверхности растворов

 

G _пр = 0.93 k_t D (c_п – с _о) L^k b^0.1 F j ^-0.9,кг/ч (2.69)

 

где k_t – температурный коэффициент;

D - коэффициент диффузии, м²/ч;

c_п,с_о – концентрации паров вещества соответственно на поверхности раствора и в окружающем воздухе, кг/м³;

L, k - расход воздуха, м³/ч, и коэффициент эффективности местного отсоса;

b, F - характерный размер (ширина ванны), м, и площадь поверхности испарения, м²;

j - пространственный угол подтекания воздуха к местному отсосу, рад.

 

- через неплотности аппаратуры и трубопроводов, находящихся под давлением.

Выделение вредных веществ в этом случае определяют / 18 /:

 

G_н = 37.7 10 ^-3к m P V₀ (M_г / T)^0.5,кг/ч (2.70)

 

где к – коэффициент запаса, к=1.5-2.0;

m – коэффициент негерметичности;

P - давление, кПа;

V₀ - объем, м³;

M_г - молекулярная масса газов, г;

T - абсолютная температура газов, ⁰К.

- веществ через сальники насосов можно найти по формуле / 18 /:

 

G_с = 25 d p ^0.5, кг/ч (2.71)

 

где d - диаметр вала или штока, мм;

p – давление, развиваемое насосом, Па.

 

- при работе карбюраторных и дизельных двигателей / 19 /:

 

G_д = 10^-3 n q Nk, кг/ч (2.72)

 

где N – мощность двигателя, кВт;

n - максимальное число автомобилей, выезжающих в течение 1 ч;

q - удельные газовыделения, кг/кВт;

k - коэффициент учета интенсивности движения автомобилей.

 

- при горении топлива

Интенсивность выделений вредных веществ в этом случае составляет / 18 /:

 

G _г = G_т q_г, кг/ч (2.73)

где G_т – расход топлива, кг/ч;

q_г - количество газов, образующихся при сжигании топлива,кг/кг.

Если интенсивность выделения вредных веществ невозможно определить аналитически, следует прибегнуть к опытным данным. Это касается выделений пыли и аэрозолей при различных технологических процессах, например, при сварке /20/.

 

[УВМ1]

[УВМ2]

[УВМ3]

[УВМ4]

[УВМ5]

[УВМ6]