Уравнение баланса воздуха в помещении. Уравнения балансов воздуха и вредных выделений в помещении

 

СРС

Уравнение баланса воздуха в  помещении.

Уравнения балансов воздуха и вредных  выделений в помещении.

 

 

 

 

 

 

Выполнила: Джавадова Молдир БЖ-118

Проверил: _________________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Семей

2013г. 

1. УРАВНЕНИЕ БАЛАНСА ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИИ.
2. УРАВНЕНИЯ БАЛАНСОВ ВРЕДНЫХ ВЫДЕЛЕНИЙ В ПОМЕЩЕНИИ
3. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
4. Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основное назначение вентиляции ¦>— борьба с вредными выделения-

выделениями в помещении. К вредным выделениям, как было сказано, относят из-

избыточное тепло, влагу (водяные пары, выделяющиеся в помещении),

различные газы и пары вредных  веществ, а также пыль.

В производственных помещениях указанные вредные выделения  мо-

§ 1 ОЪщие положении 37

гут находиться в самых  разнообразных сочетаниях В помещениях об-

общественных зданий обычно имеются избытки тепла, влаги  и углекис-

углекислого газа.

Для определения количества вредных выделений в помещении  поль-

пользуются теоретическими и экспериментальными зависимостями. Аналити-

Аналитические формулы обычно уточняют введением коэффициентов, получен-

полученных опытным путем.

В эпоху научно-технической  революции строительство и промышлен-

промышленное производство развиваются так бурно, что трудно найти два одинако-

одинаковых объекта, построенных в разное время. Даже в типовых корпусах од-

одного и того же производства технологический процесс совершенствуется

и изменяется настолько быстро, что одинаковых объектов практически 

нет. Поэтому получение  сведений о количестве вредных выделений  в

производственном помещении на основании исследований подобных

производств обычно затруднено. В последнее время предпочтение все 

чаще отдается теоретическим  способам расчета количества вредных вы-

выделений. В особо ответственных  случаях исследование проводят на спе-

специальных моделях помещения и оборудования для уточнения законо-

закономерностей поступления  вредных выделений в помещение  и их распрост-

распространения в нем.

Теплопоступления и теплопотери. Тепло, поступающее в помеще-

помещение, называется теплопоступлениями в помещение. Источниками тепло-

поступлений являются люди, находящиеся в помещении, солнечная ра-

радиация, технологическое  оборудование и пр. Тепло от источников посту-

поступает в помещение  конвекцией (конвективные струи над  нагретыми пред-

предметами и поверхностями) и лучеиспусканием. Эти теплопоступления

называют поступлениями  явного тепла, так как они приводят к повыше-

повышению температуры помещения. Поступления тепла в воздух помещения 

в виде паров называют поступлениями  скрытого тепла, так как, уве-

увеличивая энтальпию  воздуха, они не изменяют его температуру (процесс 

идет по линии t=const). Суммарные теплопоступления (Зпост— это

сумма всех поступлений тепла  в помещение.

Суммарные теплопотери помещения Qhot при расчете вентиляции

определяются несколько  сложнее, чем при расчете отопления, так как 

содержат виды теплопотерь, наблюдающихся лишь в рабочее время

(расход тепла на нагревание  средств транспорта, ввезенного  с улицы 

материала, врывающегося через  открытые проемы холодного наружного 

воздуха). При расчете теплопотерь через ограждения учитывают нерав-

неравномерность распределения  температур по объему помещения (перегрев

верхней зоны и пр.).

Избыточным теплом или  теплоизбытками AQ называется разность

суммарных теплопоступлений в помещение и суммарных теплопотерь

помещения. Теплоизбытки определяют в заданный момент времени

(обычно соответствующий  их максимуму) и измеряют в Вт или в кДж/ч

(ккал/ч). В соответствии с видом теплопоступлений различают избытки

явного AQ4 или полного (явного и скрытого) AQn тепла.

Теплоизбытки для большинства помещений являются величиной,

определяющей не только воздухообмен и параметры подаваемого воз-

воздуха, но и расчетные  параметры микроклимата помещения. Последние 

зависят от удельных избытков явного тепла в помещении, называемых

теплонапряженностью объема помещения. По удельным теплоизбыткам

судят и о температуре  воздуха, удаляемого из помещения.

Если в помещении теплопоступления меньше теплопотерь, т. е. AQ

<0, то разность этих  величин обычно называется теплонедостатками.

В этом случае система совмещает  функции вентиляции и отопления. Воз-

38 Глава IV Уравнение баланса  воздуха. Уравнения балансов вредных  выделений 

духообмен в этом случае рассчитывают для другого периода года или по

другим видам вредный выделений.

При расчете вентиляции высоких  производственных помещений из-

избытки тепла определяют не для всего объема в целом, а, разбивая поме-

помещение по высоте на две  части, для двух зон: нижней (обслуживаемой)

и верхней. В соответствии с этим составляют раздельные уравнения  ба-

балансов тепла и других вредных выделений. Аналогичный  прием приме-

применяют для крупногабаритных в плане производственных помещений  при

неравномерном размещении оборудования. В связи с этим интересно

представить механизм передачи и распространения тепла в  помещении.

Потоки лучистого тепла  от поверхностей нагретого оборудования и 

других источников, попадая  на ограждения, трансформируются на них 

в кондуктивное (наружные ограждения) и конвективное (внутренние и

некоторые наружные ограждения, поверхности ненагретого оборудова-

оборудования, мебель и пр.) тепло. Потоки конвективного тепла  от нагретого обо-

оборудования и вторичные  потоки тепла от облучаемых поверхностей пред-

представляют собой потоки (струи) нагретого воздуха. Эти потоки устрем-

устремляются к потолку  помещения, создавая под ним слой нагретого воздуха 

Охлажденные потоки воздуха  стекают по внутренним поверхностям хо-

холодных наружных ограждений и настилаются на пол помещения, обра-

образуя слой холодного воздуха  у поверхности пола. Взаимный лучистый

теплообмен между потолком, полом и другими ограждениями сглажива-

сглаживает картину расслоения воздуха по высоте помещения. Однако главная 

роль в определении  характера распределения температур по высоте и в

плане помещения принадлежит вентиляции. Например, при сосредото-

сосредоточенной подаче потоки приточного воздуха могут так  перемешивать воз-

воздух в помещении, что  температура по всему его объему выравнивается.

Последнее обстоятельство, как правило, приводит к необходимости  уве-

увеличения воздухообмена  в помещении.

Влаговыделения Мъп — это водяные пары, поступающие в воздух

помещения. Источники влаговыделений весьма разнообразны. В жилых

и общественных зданиях —  это люди, оборудование предприятий  об-

общественного питания, горячая  пища. В промышленных и коммуналь-

коммунально-бытовых зданиях — это открытые водные поверхности, смоченное

оборудование и пол, пар, поступающий через неплотности оборудования

и паропроводов, и др.

По влажностному режиму различают  четыре категории помещений:

мокрые (бани, прачечные, кожевенные заводы, красильные отделения 

текстильных фабрик и т. п.); влажные (производственные помещения 

текстильных и трикотажных  фабрик); нормальные и сухие (цехи метал-

металлообработки, литейные и т.п.).

> В некоторых случаях,  когда по условиям производства  требуется 

высокая влажность, а влаговыделения малы, влага вводится в воздух

помещения искусственно в  виде пара или разбрызгиваемой воды (доув-

лажнение). В этом случае задача вентиляции — не удаление влаги из

помещения, а поддержание  влажности на заданном уровне.

Тепловые избытки и  влагу называют вредными выделениями  услов-

условно, поэтому воздух, удаляемый из помещений с избытками  тепла и вла-

влаги, можно использовать для рециркуляции.

Выделения вредных веществ (газов, паров) и пыли МВр разнообраз-

разнообразны по составу и количеству. Обычно их измеряют в кг/ч или в г/ч.

Теплоизбытки, влаговыделения и выделения вредных веществ вхо-

входят компонентами в  уравнения балансов вредных выделений, составляе-

составляемых для помещения  при расчете воздухообмена и  решений некоторых 

других вентиляционных задач.

 

 

§ 2 Уравнения балансов воздуха и  вредных выделений в помещении 

 

§ 2. УРАВНЕНИЯ БАЛАНСОВ ВОЗДУХА 

И ВРЕДНЫХ ВЫДЕЛЕНИЙ В ПОМЕЩЕНИИ

Уравнение баланса воздуха  в вентилируемом помещении описывает 

закон сохранения массы воздуха  применительно к этому помещению.

Для общего случая (рис. IV. 1) при наличии в помещении п приточ-

приточных и т вытяжных систем и отверстий уравнение  баланса воздуха име-

имеет вид 

Расходы чвоздуха в уравнении выражены в кг/ч, т. е. в единицах

массы. При этом учитывается  производительность всех систем с механи-

Рис. IV. 1. Схема вентиляции помещения, об-

обслуживаемого п приточными и т вытяжными

системами и отверстиями 

ческим и естественным побуждением, в том числе расход воздуха через

открытые проемы в наружных ограждениях и через неплотности в этих

ограждениях.

При анализе воздушного режима помещения встречается понятие 

«дебаланс механической вентиляции». Например, для предотвращения

перетекания воздуха из загрязненного  помещения в него подают при-

приточный воздух с меньшим  расходом по сравнению с расходом удаляемо-

удаляемого воздуха. Однако и в этом помещении соблюдается  баланс воздуха.

Недостающее количество воздуха  попадает сюда из соседних (чистых)

помещений и снаружи через  неплотности в окнах. Для защиты чистых

помещений от загрязнения  в них предусматривают превышение притока 

над вытяжкой. В этом случае избыточный приток «выдавливается»  через

проемы, во внутренних ограждениях  и неплотности в наружных ограж-

ограждениях.

Уравнение баланса тепла  в вентилируемом помещении описывает 

закон сохранения тепловой энергии в этом помещении. Пусть в общем

случае (см. рис. IV. 1) в помещении  избытки тепла составляют AQ' (по

полному теплу), кДж/ч. Предположим, что i-я приточная система (или

отверстие) подает воздух с  параметрами tm и /ш-. Удаляемый из поме-

помещения /-й системой воздух имеет параметры tyi и /у,%

Количество полного тепла, кДж/ч, вносимого в помещение приточ-

приточным воздухом, в общем  случае равно:

То же, Вт:

Количество полного тепла, кДж/ч, удаляемого из помещения с ухо-

уходящим воздухом, составляет

 

Общий вид уравнения баланса  полного тепла в помещении  имеет 

вид

или

аналогичный вид имеет  уравнение баланса явного тепла  в поме-

помещении:

где сР — массовая теплоемкость воздуха; AQn и Щя — избытки соответственно

полного и явного тепла  в помещении.

Уравнение баланса влаги  в вентилируемом помещении составляется

аналогично уравнениям (IV.5) и (IV.6) и выражает закон сохранения

массы вещества (влаги) в  этом помещении.

Количество влаги, кг/ч, вносимой в помещение с приточным возду-

воздухом, равно:

где dm — влагосодержание приточного воздуха, подаваемого ?-й системой, г/кг.

Количество удаляемой  из помещения влаги, кг/ч, составляет

Если в помещении выделяется влага Мвл, кг/ч, то уравнение балан-

баланса влаги:

ИЛИ

Уравнение баланса одного из видов вредных веществ (газов, паров)

также базируется на законе сохранения массы вещества. По аналогии

с уравнениями (IV.9) и (IV.10) при  выделении в помещении вредных  ве-

веществ Мвр, мг/ч, уравнение баланса этого вида вредных веществ:

или

где Саг и Cyj — концентрации вредных веществ соответственно в приточном и

удаляемом воздухе, мг/м3; рпг и руз — плотность соответственно приточного и удаляе-

удаляемого воздуха, кг/м3.

Уравнения балансов (IV.l), (IV.5), (IV.6), (IV.10) и (IV.12) служат

для расчета воздухообмена  в помещении. В каждом из этих уравнений 

обычно два неизвестных  — производительности общеобменной приточ-

приточной и вытяжной вентиляции, обозначаемые Gai и Gyi. Для определения

этих величин решается система из двух уравнений — уравнения  балан-

баланса воздуха (IV.1) и одного из уравнений баланса вредных  выделений 

(см. гл. VIII).

Уравнение баланса воздуха  в помещении используется также  для

определения избыточного  давления в помещении при расчете  неоргани-

неорганизованного воздухообмена  и аэрации помещений (см. главы XVII и XVIII)-

 

 

 

 

 

 

 

http://in-group.com.ua/ru/literatura/book3390