количество приточного воздуха по массе выделяющихся вредных веществ и взрывоопасных веществ и спроектировать систему искусственн. ворп. Задача 1 Вариант Тип помещения Вещество

• Название: Задача 1 Вариант Тип помещения Вещество
• Анкор: количество приточного воздуха по массе выделяющихся вредных веществ и взрывоопасных веществ и спроектировать систему искусственн
• Дата: 02.02.2023
• Размер: 44.51 Kb.
• Имя файла: ворп.docx
• Тип: Задача; #917211

Титульный

Исходные данные - задача №1

Вариант	Тип помещения	Вещество	Давление, МПа	Место расположения	Температура, °С	Размеры, м			Объем, м3	Расход Lw,z , м3/ч
9	Компрессорная	Ацетилен	2	Тобольск	45	12	6	6	2	0

Исходные данные - задача №2

Номер варианта	Тип помещения	Вещество	Давление, МПа	Температура, оС	Кол-во, м3 (кг/ч)*	Расход, L,w,z м3/ч	Длины участков воздуховодовм, м
							1	2,3, 5,6	4
9	компрессорная	сероводород	1,8	33	3,0	0	8	6,5	7

Задание № 1

Рассчитать количество приточного воздуха по массе выделяющихся вредных веществ и взрывоопасных веществ и спроектировать систему искусственной (механической) вентиляции для помещения компрессорной по транспорту ацителена. Избыточное давление в трубопроводах 2,0 МПа. Температура перекачиваемого ацителена равна 45 ^оС. Суммарный объем ацителена в системе трубопроводов и перекачивающего агрегата (находящегося внутри помещения) составляет 2,0 м³. Lw,z принять равным 0 м3/ч. Размеры помещения 12*6*6 скорость ветра для Тобольска принять 4,1 м/с.

Задание №2

Рассчитать количество приточного воздуха по массе выделяющихся вредных веществ и взрывоопасных веществ и спроектировать систему искусственной (механической) вентиляции для помещения компрессорной по транспорту сероводорода. Избыточное давление в трубопроводах 1,8 МПа. Температура перекачиваемого сероводорода равна 33 ^оС. Суммарный объем с сероводорода истеме трубопроводов и перекачивающего агрегата (находящегося внутри помещения) составляет 3,0 м³. L_w,_z принять равным 0 м³/ч.

СОДЕРЖАНИЕ с.

Список использованной литературы 18

Расчетная часть

Решение задания № 1:

1. 
   Определяем количество вредных выделений G в помещении через неплотности оборудования , мг/ч по формуле [2, С. 65]:
   

, кг/ч,

где – коэффициент запаса, равный 1,5 ... 2, примем η = 1,75;

– давление в оборудовании, кгс/см², равно 20 кгс/см² по условию задачи;

– коэффициент негерметичности, 1/ч, при периодических испытаниях 1/ч;

– объем парогазовой фазы, находящейся внутри оборудования, м³

(2, 0 м³);

– относительная молекулярная масса газа.

Если в оборудовании находится смесь газов, то в формулу подставляют средневзвешенное значение относительной молекулярной массы:

,
Где . – относительная молекулярная масса газов, входящих в смесь;

где – массовая доля каждого газа в смеси. ;

Т - абсолютная температура газа, К, ( ).



2 Определяем количество удаляемого воздуха по массе выделяющихся вредных веществ и для обеспечения взрывопожарной безопасности [1]:

, м³/ч,

где L_wz – количество воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения, системами местных отсосов, и на технологические нужды, м³/ч; (L_wz = 100 м³/ч);

где m_p0 – количество каждого из вредных и взрывоопасных веществ, поступающих в воздух помещения, мг/ч; m_p0 = G;

где q_w,_z, q_e – концентрация удаляемого вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, соответственно из обслуживаемой или рабочей зоны помещения и за её пределами, мг/м³; при расчете можно принимать q_wz, q_e < 0,3ПДК.

При расчете количества подаваемого (удаляемого) воздуха для обеспечения взрывопожарной безопасности q_wz и q_e следует заменить на

0,1·q_g, мг/м³

(q_g – нижний концентрационный предел распространения пламени горючего газа или пара) [4], q_g ацетилена 24 мг/л = 24000 мг/м³.

ПДК ацетилена в воздухе рабочей зоны q_w,_z = 300 мг/м³ (принимаем как для бутана, так как в ГН 2.2.5.1313-03 она отсутствует). Определяем количество подаваемого (удаляемого) воздуха для обеспечения санитарно-гигиенических норм:



Определяем количество подаваемого (удаляемого) воздуха для обеспечения взрывопожарной безопасности:



В соответствии со СНиП 41-01-2003 принимается большая из величин рассчитанных количеств воздуха. Таким образом, принимаем количество удаляемого воздуха равным 1212 м³/ч.

Скорость ветра для Тобольска принимаем равной 4,1 м/c (приложение Б).

По справочнику [приложение А] определяем номер и производительность дефлектора типа УкрНИИСТ ДВК-5.

№ 3, производительность Q = 680 м3/ч;

Количество N = 1212 : 680 = 2,0 дефлектора

Выбираем дефлектор № 3 2 шт.

Расположение дефлекторов на крыше компрессорной - 2 шт


Решение задания № 2:


Краткий теоретический обзор

Промышленная вентиляция, вне зависимости от типа производственного процесса, сталкивается с главной задачей – справиться с вредностями, которые выделяются при производстве.

К вредностям относятся: тепловыделение, влаговыделение, паро- и газовыделения, включая токсичные вещества, пылевыделения, дымовыделение (аэрозоли) – выделение мельчайших твердых частиц, свободно витающих в воздухе.

В связи с этим возникает несколько главных задач: 1 Правильно рассчитать производительность системы вентиляции, достаточной, чтобы добиться необходимых условий в помещении. 2 Разработать подходящие способы подачи и вытяжки воздуха, чтобы система была максимально эффективной. Это включает в себя разработку системы аспирации. Аспирация в промышленности – отсос воздуха от места образования пыли (при производственных процессах) чтобы не допустить ее распространение по помещению. 3 Разработать, при необходимости, систему фильтрации воздуха.

Вентиляция - обмен воздуха в помещениях для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения допустимых метеорологических условий и чистоты воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне.

Дисбаланс - разность расходов воздуха, подаваемого в помещение (здание) и удаляемого из него системами вентиляции с механическим побуждением, кондиционирования воздуха и воздушного отопления.

Зона дыхания - пространство радиусом 0,5 м от лица работающего.

Избытки явной теплоты - разность тепловых потоков, поступающих в помещение и уходящих из него при расчетных параметрах наружного воздуха (после осуществления технологических и строительных мероприятий по уменьшению теплопоступлений от оборудования, трубопроводов и солнечной радиации).

В зависимости от способа перемещения воздуха в производственных помещениях вентиляция делится на естественную и искусственную (механическую).

Естественная вентиляция производственных помещений осуществляется за счет разности температур в помещении наружного воздуха (тепловой напор) или действия ветра (ветровой напор). Естественная вентиляция может быть организованной и неорганизованной.

При неорганизованной естественной вентиляции воздухообмен осуществляется за счет вытеснения внутреннего теплового воздуха наружным холодным воздухом через окна, форточки, фрамуги и двери. Организованная естественная вентиляция, или аэрация, обеспечивает воздухообмен в заранее рассчитанных объемах и регулируемый в соответствии с метеорологическими условиями. Бесканальная аэрация осуществляется при помощи проемов в стенах и потолке и рекомендуется в помещениях большого объема со значительными избытками теплоты. Для получения расчетного воздухообмена вентиляционные проемы в стенах, а также в кровле здания (аэрационные фонари) оборудуют фрамугами, которые открываются и закрываются с пола помещения.

Манипулируя фрамугами, можно регулировать воздухообмен при изменении наружной температуры воздуха или скорости ветра (рисунок 2.1). Площадь

5

вентиляционных проемов и фонарей рассчитывают в зависимости от необходимого воздухообмена.

а — при безветрии; 6 — при ветре; 1—вытяжные и приточные отверстия; 2— тепловыделяющий агрегат Рисунок 2.1 - Схема естественной вентиляции здания В производственных помещениях небольшого объема, а также в помещениях, расположенных в многоэтажных производственных зданиях, применяют канальную аэрацию, при которой загрязненный воздух удаляется через вентиляционные каналы в стенах. Для усиления вытяжки на выходе из каналов на крыше здания устанавливают дефлекторы — устройства, создающие тягу при обдувании их ветром. При этом поток ветра, ударяясь о дефлектор и обтекая его, создает вокруг большей части его периметра разрежение, обеспечивающее подсос воздуха из канала. Наибольшее распространение получили дефлекторы типа ЦАГИ (рисунок 2.2), которые представляют собой цилиндрическую обечайку, укрепленную над вытяжной трубой. Для улучшения подсасывания воздуха давлением ветра труба оканчивается плавным расширением — диффузором. Для предотвращения попадания дождя в дефлектор предусмотрен колпак.

1 — диффузор; 2 — конус; 3 — лапки, удерживающие колпак и обечайку; 4 — обечайка; 5 — колпак

Рисунок 2.2 - Схема дефлектора типа ЦАГИ Аэрация применяется для вентиляции производственных помещений большого объема. Естественный воздухообмен осуществляется через окна, световые фонари с использованием теплового и ветрового напоров. Тепловое давление, в результате которого воздух поступает в помещение и выходит из него, образуется за счет разности температур наружного и внутреннего воздуха и регулируется различной

1

2

3

4

5

6

степенью открытия фрамуг и фонарей. Разность этих давлений на одном и том же уровне называется внутренним избыточным давлением риэ6. Оно может быть как положительным, так и отрицательным.

При отрицательном значении риэ6 (превышении наружного давления над внутренним) воздух поступает внутрь помещения, а при положительном значении риэ6 (превышении внутреннего давления над наружным) воздух выходит из помещения. При риэ6 = 0 движения воздуха через отверстия в наружном ограждении не будет. Естественная вентиляция дешева и проста в эксплуатации. Основной ее недостаток заключается в том, что приточный воздух вводится в помещение без предварительной очистки и подогрева, а удаляемый воздух не очищается и загрязняет атмосферу. Естественная вентиляция применима там, где нет больших выделений вредных веществ в рабочую зону.

Искусственная (механическая) вентиляция. Воздухообмен осуществляется за счет напора воздуха, создаваемого вентиляторами (осевыми и центробежными); воздух в зимнее время подогревается, в летнее — охлаждается и, кроме того, очищается от загрязнений (пыли и вредных паров и газов). Механическая вентиляция бывает приточной, вытяжной, приточно-вытяжной, а по месту действия — общеобменной и местной.

Общеобменная вентиляции прекрасно справляется только с тепловыделениями, но когда нет примесей вредностей. Если при производстве выделяются газы, пары и пыль применяют смешанную вентиляцию – общеобменная плюс местные отсосы. Однако бывают случаи, когда отказываются от общеобменной вентиляции. Такое происходит на предприятиях со значительными пылевыделениями, поскольку общеобменная вентиляция постоянно «пылила» бы. В случае выделения особо вредных веществ общеобменная вентиляция также не применяется.

При приточной системе вентиляции (рисунок 2.3, а) производится забор воздуха извне с помощью вентилятора через калорифер, где воздух нагревается и при необходимости увлажняется, а затем подается в помещение. Количество подаваемого воздуха регулируется клапанами или заслонками, устанавливаемыми в ответвлениях. При вытяжной системе вентиляции (рисунок 2.3, 6) загрязненный и перегретый воздух удаляется из помещения через сеть воздуховодов с помощью вентилятора. Загрязненный воздух перед выбросом в атмосферу очищается. Чистый воздух подсасывается через окна, двери, неплотности конструкций.

Приточно-вытяжная система вентиляции (рисунок 2.3, в) состоит из двух отдельных систем — приточной и вытяжной, которые одновременно подают в помещение чистый воздух и удаляют из него загрязненный. Приточные системы вентиляции также возмещают воздух, удаляемый местными отсосами и расходуемый на технологические нужды: огневые процессы, компрессорные установки, пневмотранспорт и др.

Для определения требуемого воздухообмена необходимо иметь следующие исходные данные: количество вредных выделений (тепла, влаги, газов и паров) за 1 ч, предельно допустимое количество (ПДК) вредных веществ в 1 м3 воздуха, подаваемого в помещение.

7

Для помещений с выделением вредных веществ искомый воздухообмен L, м3/ч, определяется из условия баланса поступающих в него вредных веществ и разбавления их до допустимых концентраций.

а — приточная; б — вытяжная; в — приточно-вытяжная; 1 — воздухоприемник для забора чистого воздуха; 2 — воздуховоды; 3 — фильтр для очистки воздуха от пыли; 4 —калориферы; 5 — вентиляторы; 6 — воздухораспределительные устройства (насадки); 7— вытяжные трубы для выброса удаляемого воздуха в атмосферу; 8 — устройства для очистки удаляемого воздуха; 9 — воздухозаборные отверстия для удаляемого воздуха; 10 — клапаны для регулирования количества свежего вторичного рециркуляционного и выбрасываемого воздуха; 11 — помещение, обслуживаемое приточно-вытяжной вентиляцией; 12 — воздуховод для системы рециркуляции Рисунок 2.3 - Схема приточной, вытяжной и приточно-вытяжной механической вентиляции

Местная вентиляция бывает вытяжная и приточная. Вытяжную вентиляцию устраивают, когда загрязнения можно улавливать непосредственно у мест их возникновения. Для этого применяют вытяжные шкафы, зонты, завесы, бортовые отсосы у ванн, кожухи, отсосы у станков и т.д.

К приточной вентиляции относятся воздушные души, завесы, оазисы.

Вытяжные ш к а фы работают с естественной или механической вытяжкой. Для удаления из шкафа избытков тепла или вредных примесей естественным путем необходимо наличие подъемной силы, которая возникает, когда температура воздуха в шкафу превышает температуру воздуха в помещении.

Рисунок 2.4 – Вытяжные зонты

Бортовые отсосы устраивают у производственных ванн для удаления вредных паров и газов, которые выделяются из растворов ванн. При ширине ванны до 0,7 м устанавливают однобортовые отсосы с одной из продольных ее сторон. При ширине ванны более 0,7 м (до 1 м) применяют двухбортовые отсосы (рисунок 2.5).

В ы т я ж н ы е з о н т ы применяют, когда выделяющиеся вред ные пары и газы легче окружающего воздуха при незначительной его подвижности в помещении. Зонты могут быть как с естественной, так и с механической вытяжкой.

8

Рисунок 2.5 - Двухбортовой отсос от ванны Система аспирации – это пылеотсасывающая вентиляция, удаляющая воздуха с содержанием пыли более 1 кг в 1 м3. Аспирация встречается в дробильных, размольных, литейных, химических и металлургических цехах. Отличительной особенностью аспирационной системы являются сильно наклонные воздуховоды.

В помещениях управления технологическими процессами при выполнении операторских работ, связанных с нервно-эмоциональным напряжением, должны быть соблюдены следующие оптимальные нормы: температура воздуха 22 — 24

В помещениях для отдыха рабочих горячих цехов с поверхностной плотностью теплового потока на рабочем месте 140 Вт/м2 и более следует принимать температуру воздуха 20 

В помещениях для обогрева людей следует принимать температуру воздуха 25 

Потолочные вентиляторы (кроме применяемых для душирования рабочих мест) следует предусматривать, как правило, дополнительно к системам приточной вентиляции для периодического увеличения скорости движения воздуха в теплый период года выше допустимой согласно обязательным приложениям 1 и 2, но не более чем на 0,3 м/с на рабочих местах или отдельных участках помещений.

Список использованной литературы

1 Справочник проектировщика. Вентиляция и кондиционирование под ред. И.Г. Староверова. - М.:Стройиздат, 1978. - Ч. II.

2 ГН 2.2.5.1313-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

3 ГОСТ Р 51330.19-99. Электрооборудование взрывозащитное. Ч. 20. Данные по горючим газам и парам, относящиеся к эксплуатации электрооборудования.

4 ГОСТ Р 51330.19-99. Электрооборудование взрывозащитное. Ч. 10. Классификация взрывоопасных зон.

5 Правила устройства электроустановок. - М.: ЗАО «Энергосервис», 2000. - 608с.