Воздухообмен по установленным нормам и кратностям

Для определения воздухообмена помещений воспользуемся СНиП 2.09.04-87*.

Воздухообмены большинства вспомогательных помещений лаборатории определяются из условия нормативной величины кратности по вытяжке и притоку.

При расчёте по кратности воздухообмен определяется по формуле

 

 (14)

где L - количество воздуха, удаляемого из помещения, м3/ч;

к - Нормативная кратность воздухообмена;

V — Внутренняя кубатура помещения, м.

Величина к приводится в СНиП 2.09.04-87* в зависимости от назначения здания и помещения. Результаты расчёта сведём в таблицу №6

Воздухообмен помещений, для которых не указаны величины кратностей, определяем расчетом по условиям ассимиляции теплоизбытков помещения с учетом местных отсосов.

Расчет теплопоступлений в помещениях

Теплопоступления от солнечной радиации

Теплопоступления от солнечной радиации через двойное остекление учитывается в тепловом балансе для тёплого периода года для наиболее жаркого месяца года и расчётного времени суток.

Поступление тепла в помещение за счёт солнечной радиации и разности температур наружного и внутреннего воздуха через двойное остекление следует определять по формуле

 

где ,  - поступление тепла соответственно для прямой и рассеянной солнечной радиации в июле, принимаемое по ЛИТ [9]

,  - коэффициенты, учитывающие затемнение окон по ЛИТ [9]

Fo - площадь световых проёмов, м2;

 - коэффициент теплопропускания солнцезащитных устройств, принимаемый по [3]

Принимаем = 0,54;  = 0,9;  = 0,57.

Световые проемы в помещениях 102, 103, 201, 207, 209 ориентированы на запад час наибольшего теплопоступления 16-17 ч, F =4,48м2,.

Qo = (470 +105) • 0,54 • 0,9 • 4,48 • 0,57 • 3,6 = 2565кДж / ч

Световые проемы в помещениях 109, 112, 212, 213, 214 ориентированны на восток F=4,48 м².

Qo = (470 +105) • 0,54 • 0,9 • 4,48 • 0,57 • 3,6 = 2565кДж / ч

Теплопоступления от искусственного освещения

Теплопоступление от искусственного освещения определяется по формуле

 

 (16)

 

где  - требуемая освещённость в помещении, лк; принимается по [5] в зависимости от назначения здания и помещения;

F - площадь пола в помещении, м2;

 - удельная величина тепла, кДж/(м² ч лк);

- доля тепловой энергии, попадающей осветительных приборов в обслуживаемую зону помещения.

В помещениях применяем люминесцентные лампы.

Расчёт сведём в таблицу 7.

 

Таблица №7 Теплопоступление от искусственного освещения

Наименование помещения	,лк	F, м2	, кДж/(м2 -ч-лк)		, кДж/ч
102	300	20,8	0,276	0,6	1033
103	300	20,8	0,276	0,6	1033
109	300	43,68	0,276	0,6	2170
112	300	21,32	0,276	0,6	1059
201	300	18,62	0,276	0,6	925
207	300	18,72	0,276	0,6	930
209	300	20,5	0,276	0,6	1018
212	300	19	0,276	0,6	944
213	300	19	0,276	0,6	944
214	300	19	0,276	0,6	944

Теплопоступление от людей

В каждом рассматриваемом помещении работает по 2 человека, теплопоступление от людей незначительные и в расчете не учитываются.

Теплопоступление от системы отопления

Теплопоступление от системы отопления принимаем из части отопления.

Расчет теплопотерь в помещениях

Расчет теплопотерь через внешние ограждения здания

Расчет теплопотерь принимаем из части отопления для данных помещений

Для помещения 102, Qorp=5140 кДж/ч

Для помещения 103, Qorp=5140 кДж/ч

Для помещения 109, Qorp=8503 кДж/ч

Для помещения 112, Qorp=:5079 кДж/ч

Для помещения 201, Qorp=5954 кДж/ч

Для помещения 207, Qorp=3420 кДж/ч

Для помещения 209, Qorp=3420 кДж/ч

Для помещения 212, Qorp=3319 кДж/ч

Для помещения 213, Qorp=3319 кДж/ч

Для помещения 214, Qorp=6650 кДж/ч

Результаты расчета тепловыделений и теплопоступлений сводим в таблицу теплового баланса помещений.

Расчет воздухообмена

Расчет местной вытяжной вентиляции

В данной лаборатории технологическое оборудование, выделяющее вредности, оборудуется местными отсосами. Объем воздуха, удаляемый местными отсосами, определен из условия создания нормативной скорости в рабочем проеме отсоса, при соблюдении одновременности работы оборудования.

Все работы сопровождающиеся выделением вредностей производятся в вытяжных шкафах.

Рекомендуемые скорости всасывания воздуха в проемы шкафов принимаем по справочной литературе [9]

Объем воздуха, удаляемого от шкафа, определяется по формуле;

 

L= 3600Fv, (17)

 

Где v - скорость в рабочем проеме шкафа, м/с. F - площадь проема, м²;

Определим количество воздуха, удаляемого от шкафа для следующих позиций;

Помещение 102. Одновременная работа одной из позиций.

Позиция 1. Вытяжной шкаф,

Характеристика вредностей: пыль (измельчение твердых проб), до 1г/ч. F=1,5*0,47=0,705м^2, v=0,47 м/c.

L = 3600 * 0,705 * 0,47 = 1200м³/ч

Позиция 2. Вытяжной шкаф,

Характеристика вредностей: тепло (пробоподготовка растительности), до 1г/ч.

F=0,98*0,5=0,49 м^2, v=0,56 м/c.

L=3600*0,49*0,56=1000 м³/ч.

Помещение 103. Одновременная работа одной из позиций.

Позиция 3. Вытяжной шкаф,

Характеристика вредностей: пыль (измельчение проб радиоактивной пульпы), до 2г/ч.

F=1,5*0,5=0,75 м², v=0,5 м/c.

L=3600*0,75*0,5=1350 м³/ч.

Перед выбросом наружу очищается в воздушных фильтрах ФТ-2000У.

Позиция 4. Вытяжной шкаф,

Характеристика вредностей: тепло, пары (выпаривание жидкой радиоактивной пульпы), до 50г/ч.

F=1,5*0,5=0,75 м², v=0,5 м/c.

L=3600*0,75*0,5=1350 м³/ч.

Перед выбросом наружу очищается в воздушных фильтрах ФТ-2000У.

Позиция 5. Вытяжной шкаф,

Характеристика вредностей: тепло (озоление проб), до 1г/ч. F=0,98*0,5=0,49 м², v=0,56 м/c.

L=3600*0,49*0,56=1000 м³/ч.

Помещение 109. Одновременная работа любых 2-х шкафов из 4-х.

Позиция 6. Вытяжной шкаф,

Характеристика вредностей: пары NO2, пары азотной кислоты (20%), тепло, до 2г/ч.

F=1,8*0,47=0,846 м², v=0,4/ м/c.

L=3600*0,846*0,4=1200 м³/ч.

Позиция 7. Вытяжной шкаф,

Характеристика вредностей: радиохимическое выделение радионуклидов (ТБФ), до 1г/ч.

F=1,8*0,5=0,9 м², v=0,5 м/c.

L=3600*0,9*0,5=1600 м³/ч.

Позиция 8. Вытяжной шкаф,

Характеристика вредностей: пары азотной, плавиковой кислот, до 1г/ч. F=1,8*0,47=0,846m2, v=0,52m/c.

L=3600*0,846*0,52=l 600м3/ч.

Позиция 9. Вытяжной шкаф,

Характеристика вредностей: озоление проб, радионуклиды, до 1г/ч. F=0,98*0,5=0,49 м², v=0,56m/c.

L=3600*0,49*0,56=1000м3/ч.

Помещение 112. Позиция 10. Вытяжной шкаф, Характеристика вредностей: тепло, до 1г/ч. F=l,5*0,5=0,75 м², v=0,45m/c.

L=3600*0,75*0,45=1200м3/ч.

Помещение 201.

Позиция 11. Вытяжной шкаф,

Характеристика вредностей: пары азотной, серной кислот, до 1г/ч.

F=1,5*0,5=0,75m2, v=0,45m/c.

L=3600*0,75*0,45=1200м3/ч.

Помещение 207. Одновременная работа позиций 12 или 13,14.

Позиция 12. Вытяжной шкаф,

Характеристика вредностей: пары аммиака, азотной и соляной кислот, до 1г/ч.

F=1,5*0,5=0,75m2, v=0,45m/c.

L=3600*0,75*0,45=1200м3/ч.

Позиция 13. Вытяжной шкаф,

Характеристика вредностей: тепло (сжигание осадка сульфата бария), до 1г/ч.

F=0,98*0,5=0,49 м², v=0,5m/c.

L=3600*0,49*0,5=1000м3/ч.

Позиция 14. Вытяжной шкаф, Характеристика вредностей: тепло, до 1г/ч. F=0,98*0,5=0,49 м², v=0,5m/c.

L=3600*0,49*0,5=l 000м3/ч.

Помещение 209.

Позиция 15. Вытяжной шкаф, 2 шт.

Характеристика вредностей: пары азотной, серной кислот, фосфорной, окислы азота, тепло (выпаривание), до 50г/ч.

F=l,8*0,47=0,846 м², v=0,4m/c.

L=3600*0,846*0,4=1200м3/ч.

Позиция 16. Вытяжной шкаф.

Характеристика вредностей: пары азотной, плавиковой, соляной кислот, до 50г/ч.

F=1,5*0,5=0,75m2, v=0,45m/c.

L=3600*0,75*0,45=1200м3/ч.

Позиция 17. Вытяжной шкаф.

Характеристика вредностей: пары хлороформа, тепло, до 2г/ч.

F=l,5*0,5=0,75 м², v=0,45m/c.

L=3600*0,75*0,45=1200м3/ч.

Помещение 212.

Позиция 18. Вытяжной шкаф.

Характеристика вредностей: пары азотной кислоты, тепло, до 20г/ч. F=l,8*0,47=0,846 м², v=0,4m/c.

L=3600*0,846*0,4=1200м3/ч.

Помещение 213.

Позиция 19. Вытяжной шкаф.

Характеристика вредностей: пары азотной, соляной кислот, тепло, до 20г/ч. F=l,8*0,47=0,846 м², v=0,4m/c.

L=3600*0,846*0,4=1200м3/ч.

Помещение 214. Одновременная работа одной из позиций.

Позиция 20. Вытяжной шкаф.

Характеристика вредностей: пары серной кислоты, до 2г/ч. F=1,5*0,6=0,9m2, v=0,37m/c.

L=3600*0,9*0,37=1200m3/ч.

Позиция 21. Вытяжной шкаф.

Характеристика вредностей: пары гексана, до 5г/ч.

F=1,8*0,47=0,846m2, v=0,45m/c.

L=3600*0,846*0,45=1200м3/ч.

Воздушный баланс помещений

Помещения, где находятся вытяжные шкафы, применяем комбинированную схему вентиляции. Наряду с приточно-вытяжной общеобменной вентиляцией (где общеобменный приток подается перетоком из коридора) имеется местная вытяжка, которая компенсируется притоком, подаваемым в верхнюю зону.

Рассчитаем воздушный баланс для помещения 102 (Участок обработки и подготовки радиоактивных проб).

Температура удаляемого воздуха из верхней зоны помещения 102 и его плотность вычисляем по формулам:

 

 

 

Где  - температура воздуха рабочей зоны, ,

grad t определяем согласно [12, стр. 93, табл. 8.2];

Н - высота помещения, м;

 - высота рабочей зоны,  = 1,5 м

 - плотность воздуха, кг/м³;

t_ух^тп = 26,3 + 0,25 • (3,5 -1,5) = 26,8 °С;

t_ух^хп = 25 + 0,25 • (3,5 -1,5) = 25,5 °С;

_ух^тп =1,178 кг/м³;

_ух^хп =1,183 кг/ м³.

1) Теплый период:

Количество приточного воздуха находим из выражения:

G_пр = G_м.о. + G_в.з.; (20)

 

Количество приточного воздуха равно количеству вытяжного воздуха

G_пр = G_выт = G_м.о. + G_в.з. где: G_пр - количество приточного воздуха, кг/ч;

G_м.о. - количество воздуха, удаляемого местными отсосами, кг/ч;

G_в.з. - количество воздуха в верхней зоне, кг/ч;

 

G_в.з^тп_. = 6Fp = 6 •20,8•1,178 = 147 кг/ч (21)

 

где: F - площадь помещения, м²;

р - плотность воздуха, кг/ м³;

G_пр^тп = 1018 + 147 = 1165 кг/ч

2. Холодный период:

Количество приточного воздуха, а также количество воздуха верхней зоны, можно найти, решив систему из двух уравнений:

 

G_пр = G_м.о. + G_в.з.

G_пр • t_пр + Q_изб / C = G_м.о. • t_рз + G_в.з. • t_уд,

 

где: G_пр - количество приточного воздуха, кг/ч;

G_м.о. - количество воздуха, удаляемого местными отсосами, кг/ч;

G_в.з - количество воздуха в верхней зоне, кг/ч;

Q_изб - количество избытков тепла, кДж/ч;

t_рз - температура рабочей зоны, °С (t_рз =25 °С);

C - теплоемкость воздуха, кДж/(кг°С) (С= 1,005 кДж/(кг •°С));

t_уд - температура удаляемого воздуха, °С (t_уд =25,5 °C);

Q_изб - количество избытка тепла, кДж/ч, Q_изб = 1033кДж/ч.

 

G_в.з^хп_. = 6Fp = 6 •20,8•1,183 = 147,6 кг/ч,

где: F - площадь помещения, м²;

р - плотность воздуха, кг/м³;

G_пр^хп = 1014 + 147,6 = 1162 кг/ч

Найдем t_пр:

 

Для остальных помещений расчет аналогичный. Данные расчета сведем в таблицу

 

Таблица 10.

№ пом	Период года	Gпр, кг/ч	Gвз, кг/ч	tух, °С	tпр, °С
102	ТП	1165	147	26,8	22,3
	ХП	1162	147,6	25,5	24
103	ТП	1293	147	26,8	22,3
	ХП	1285	147,6	25,5	24
109	ТП	2516	309	27	22,3
	ХП	2198	310	25,7	24
112	ТП	1168,6	150,6	26,8	22,3
	ХП	1165,7	151,3	25,5	24
201	ТП	1149,6	131,6	26,7	22,3
	ХП	1146,6	132,2	25,4	24
207	ТП	1830,3	132,2	26,9	22,3
	ХП	1822,8	132,8	25,6	24
209	ТП	1163	145	26,8	22,3
	ХП	1160	145,5	25,5	24
212	ТП	1152,2	134,2	26,8	22,3
	ХП	1149,2	134,8	25,5	24
213	ТП	1152,2	134,2	26,7	22,3
	ХП	1149,2	134,8	25,4	24
214	ТП	1152,2	134,2	26,7	22,3
	ХП	1149,2	134,8	25,4	24

 

Таблица 10. Воздушный баланс здания

Этаж	Период года	Внутренние параметры		Приток		Вытяжка
		tпр. °С tр.з. °С	ρ,%	м3/ч	кг/ч	м3/ч	кг/ч
1	ХП	24 25	75	9200	10935	9231	10935
2	ХП	24 25	75	11355	13496	11224	13295
3	ХП	24 25	75			170	201
Всего по зданию				20555	24431	20625	24431