Расчеты выделений тепла

Компьютерное моделирование местной вентиляции

Охрана труда и экология

Постановка лабораторной работы на компьютере по исследованию местной вентиляции

Цель работы

В работе исследуется зависимость объема удаляемого воздуха от количества тепла, выделяемого источником внутри вытяжного шкафа. Разрабатывается программа, исследующую модель местной вентиляции.

Содержание работы

1) Изучение методических указаний по обеспечении оптимальных параметров воздушной среды в рабочей зоне.

2) Разработка программы, исследующей модель местной вентиляции.

3) Построение графика зависимости объема удаляемого воздуха от количества выделяющегося от нагретых поверхностей под воздушным зонтом тепла .

4) Построение графика зависимости объема удаляемого воздуха от площади рабочих проемов вытяжного шкафа .

5) Построение графика зависимости объема удаляемого воздуха от количества тепла , выделяемого внутри вытяжного шкафа.

Теоретическая часть

Приступая к проектированию вентиляции, необходимо прежде всего дать характеристику производственного помещения и проводимых в нем технологических процессов. Следует указать все виды выделений (влаги, вредных веществ, избытка тепла), характер их воздействий на человека, нормируемые предельно допустимые концентрации вредных веществ и параметры микроклимата в помещении, где осуществляется производственный процесс.

1. Влаговыделения

Влага выделяется в результате испарения со свободной поверхности воды и влажных поверхностей материалов и кожи, в результате дыхания людей, а также химических реакций, работы оборудования и т.д. Количество влаги, выделяемое людьми (см. табл. 1), г/ч, определяется по формуле:

W = n / w,

где n - число людей; w - количество влаги, выделенное одним человеком, г/ч.

Таблица 1. Количество тепла и влаги, выделяемое человеком.

Количество влаги, испаряющейся с открытой поверхности не кипящей воды, кг/ч, определяется по формуле:

где - коэффициент, зависящий от температуры поверхности испарения (табл. 2); - скорость движения воздуха над поверхностью испарения, м/с.; , - давление водяного пара, соответственно, при температуре поверхности испарения и полном насыщении и в окружающем воздухе, кПа; - площадь поверхности испарения, ; - барометрическое давление, кПа.

Таблица 2. Значение коэффициента

, °С	30	40	50	60	70	80	90
	0,02	0,028	0,033	0,037	0,041	0,046	0,051

Для некипящей воды температура поверхности испарения находиться из таблицы 3 по средней температуре воды

Таблица 3. Температура поверхности испарения воды

, °С	20	30	40	50	60	70	80	90
, °С	18	28	37	45	51	58	69	82

Количество влаги, испарившейся при кипении воды, , кг/ч, зависит от количества подводимого к воде тепла и вида укрытия воды и может быть определено по формуле:

,

где - опытный коэффициент, учитывающий вид укрытия:

для плотных укрытий без отсоса воздуха - , при отсосе воздуха - ; - мощность теплового источника испарения, Вт; - скрытая теплота испарения, кДж/кг.

Ориентировочно интенсивность испарения может быть принята равной кг в 1 час с 1 поверхности.

Количество водяных паров, образующихся при химических реакция, в том числе и при горении веществ, определяется по опытным данным. При сжигании 1 кг горючего количество образовавшейся влаги может быть определено по таблице 4.

Таблица 4. Количество влаги , образующейся при сгорании 1 кг топлива

Горючей вещество	, кг/кг
Водный генераторный газ	0,61
Ацетилен	0,7
Бензин	1,4

Количество испаряющейся влаги (кг/ч) при применении охлаждающих эмульсий при охлаждении металлорежущих станков определяется по формуле , где - мощность станков, кВт.

Влаговыделения от технологического оборудования обычно принимаются по справочным данным.

Газо- и пылевыделения

В помещении могут находится различные источники выделений газов и пыли. Необходимо учитывать газовыделения со свободной поверхности жидкостей, при сгорании топлива, через неплотности аппаратуры и трубопроводов, при различных технологических операциях (окраске, сварке, гальванизации, пайке, травлении, нанесении фоторезисторов и т.д.). Пылевыделения имеют место при механической обработке материалов, их очистке, полировке, дроблении, транспортировке, сварочных работах и других операциях. Места пылеобразования, как правило, оборудуются местной вентиляцией.

Количество двуокиси углерода, содержащийся в выдыхаемом человеком воздухе, определяется по таблице 5.

При наличии в помещении источников других вредных выделений количество этих выделений в воздухе (газы, пары, пыль и др.) подсчитываются исходя из особенностей технологического процесса и оборудования.

Таблица 5. Количество двуокиси углерода, выделяемого человеком.

Расчеты выделений тепла