ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Санітарно-гігієнічні та технологічні основи

Кондиціювання повітря

 

Кондиціювання повітря– це створення і автоматичне підтримування в закритих приміщеннях і спорудах постійних або змінюючихся за певною програмою наступних якостей (кондицій) повітряного середовища: температури, вологості, тиску, чистоти, газового та іонного складу, наявності запахів та швидкості руху повітря, сприятливих для людини.

В залежності від вимог кондиціювання повітря поділяється на повне, коли забезпечується сталість температури та вологості повітря, і часткове, коли забезпечується сталість тільки одного параметра. Взагалі у промислових та загальних спорудах необхідно підтримувати лише частку згаданих кондицій.

Комплекс технічних засобів, які здійснюють необхідну обробку повітря (фільтрацію, підігрів, охолодження, осушування та зволоження, транспортування його та розподілення в обслуговуючих приміщеннях, пристрої для заглушування шуму, викликаного роботою обладнання, джерела тепло- і холодопостачання, засоби автоматичного регулювання контролю і управління, а також допоміжне обладнання) складають систему кондиціювання повітря (СКП).

Пристрої, в яких здійснюється необхідна теплозволожуюча обробка повітря та його очистка, називаються кондиціонерами. Вони забезпечують в приміщеннях необхідний мікроклімат для створення умов комфорту і нормального протікання технологічного процесу. Кондиціонери бувають автономні і неавтономні.

Автономні кондиціонерихарактеризуються наявністю джерел тепла і холоду. Взагалі це електрокалорифери і холодильні машини. Зовні повинні бути підведені – електроенергія для привода компресора, вентилятора та роботи електрокалорифера, а також вода в конденсатор холодильної машини.

Неавтономні кондиціонеривимагають для роботи подання зовні: електроенергії (привод насосів і вентилятора), теплоносія (нагрів і охолодження обробляємого повітря).

Системи кондиціювання повітря, призначені для створення повітряного середовища, найбільш сприятливі для праці та відпочинку людини, носять назву комфортних. Організм людини в процесі життєдіяльності виділяє тепло, вологу, вуглекислоту, шкідливі органічні речовини. Всі ці виділення можуть бути видалені з приміщення разом з забрудненим повітрям.

Санітарно-гігієнічні вимоги до комфортного кондиціювання полягають в підтримуванні заданих температури, відносної вологості, чистоти та швидкості руху повітря, різниці між температурами повітря в приміщенні і припливного повітря, рівня шуму в приміщеннях, створюємого роботою обладнання СКП.

Технологічні системи кондиціювання забезпечують створення повітряного середовища, яке сприяє протіканню технологічного процесу. У виробничих приміщеннях, де люди працюють тривалий час, технологічне кондиціювання повітря здійснюється з урахуванням санітарно-технічних вимог.

 

Класифікація систем кондиціювання повітря (СКП).

 

За ознаками СКП поділяються так :

1) за призначенням – на комфортні та технологічні, а також технологічно-комфортні в приміщеннях з тривалим перебуванням обслуговуючого персоналу;

2) за режимом роботи – на цілорічні, які підтримують нормативні параметри повітря протягом усього року, та сезонні, які здійснюють для холодного періоду нагрів та зволоження повітря, а для теплого періоду – охолодження та осушування повітря;

3) за характером зв'язку з приміщенням, яке обслуговується – на центральні та місцеві. В центральних СКП кондиціонери розміщують поза об'єктами, які обслуговуються. Системи призначені для створення мікроклімату в одному великому або кількох невеликих приміщеннях. В місцевих системах кондиціонери розташовані і створюють необхідні умови повітряного середовища в невеликих приміщеннях. Можливе розміщення місцевих кондиціонерів на робочих місцях виробничих цехів, що забезпечує створення необхідного мікроклімату тільки в частині об'єму приміщення (в зонах обслуговування);

4) за схемою обробки повітря – на прямоточні, які характеризуються обробкою в кондиціонерах лише зовнішнього повітря, і рециркуляційні, які характеризуються обробкою в кондиціонерах суміші зовнішнього та рециркуляційного повітря;

5) за тиском ΔР, що досягає вентилятор – на системи низького (ΔР< 1,0 КПа), середнього (1,0 ≤ ΔР ≤ 3,0 КПА) та високого тиску (ΔР > 3,0 КПА);

6) за продуктивністю – від 10 до 250 тис.м3/год (центральні) та від 0,5 до 18 тис.м3/год (місцеві);

7) за способом обслуговування приміщення з різними параметрами повітря і тепловологісними режимами – на однозональні та багатозональні. В багатозональних СКП подача повітря до приміщення здійснюється за однотрубною або двотрубною схемами з використанням місцевих змішувачів;

8) за ступенем забезпечення необхідних параметрів повітря в приміщенні, що обслуговується, протягом усього року. Розрахункові параметри зовнішнього повітря для СКП вибираються в залежності від кліматичних умов місцевості та функціонального призначення приміщення, в якому необхідно застосовувати кондиціювання повітря.

 

Вибір необхідних параметрів для розрахунку систем кондиціювання

 

Як було зазначено вище, системи кондиціювання повітря (СКП) бувають комфортними і технологічними.

В СКП комфортного призначення повинні бути забезпечені оптимальні умови самопочуття людей, які перебувають у приміщенні, тобто необхідний тепловий обмін людини з оточуючим середовищем. Для цього вибираються відповідні параметри повітря (температура та відносна вологість), а також швидкість його руху всередині приміщення.

В системах кондиціювання повітря технологічного призначення параметри повітря всередині приміщення вибираються при умові забезпечення нормального протікання виробничих процесів або зберігання готової продукції та сировини.

Для розрахунку СКП визначаються такі чинники:

- джерела тепла в приміщенні ;

- визначення надлишків тепла, яке надходить до приміщення через різні елементи будівлі.

Всі джерела поділяються на дві групи.

До першої відносяться:

- тепло від людей;

- тепло від електричного та технологічного обладнання;

- тепло від освітлення.

До другої групи відноситься тепло, яке надходить через:

- зовнішні стіни;

- покрівлю;

- стіни, підлогу, стелю сусідніх приміщень;

- двері ;

- вікна.

Для розрахунку СКП складають рівняння теплового балансу з урахуванням усіх видів джерел надходжень тепла до приміщення. Після визначення загальної кількості надлишків тепла розраховують повітрообмін, виграти повітря та вибирають конструктивні елементи системи кондиціювання.

РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

 

Розрахунок системи кондиціювання повітря для приміщення лабораторії рибного господарства

 

Лабораторія за характером виконуємих робіт відноситься до І категорії.

Оптимальні умови повітряного середовища для нормально одягнених людей при тривалому їх перебуванні (більше 3 чоловік) у приміщенні по СН 245-71 та СНіП 11-33-75 наступні:

- в теплий період року температура повітря 22-25°С,

- відносна вологість 40-60%,

- швидкість руху повітря не більше 0,2 м/с.

Вихідні дані наведено в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 – Вихідні дані

Варіант № Кількість працюючих, чол. Кількість світиль-ників, шт. ηОС Потужність одного світильника, кВт Сумарна потужність електро-приладів, кВт Робоча темпера-тура, °С
0,55 0,04 9,6
0,58 0,04 9,7
0,45 0,04 9,3
0,59 0,04 9,4
0,51 0,02 9,9
0,50 0,04 9,6
0,49 0,04 9,2
0,52 0,08 9,3
0,52 0,04 8,9
0,62 0,02 9,4
0,55 0,04 9,2
0,51 0,04 9,3
0,50 0,04 8,9
0,49 0,02 9,4
0,58 0,02 9,6
0,42 0,04 9,7
0,59 0,04 9,3
0,52 0,08 9,9
0,52 0,04 9,6
0,62 0,02 9,4

Приклад розрахунку

 

При роботі у приміщенні спостерігаються такі виділення тепла:

1) Виділення тепла за рахунок освітлення:

, (1.1)

де nСВ – кількість світильників (60 шт.);

РСВ – потужність одного світильника (0,04 кВт);

ηОС – для люмінесцентних ламп (ηОС = 0,55).

 

Тоді

QОС = 60·0,04·0,55 = 1,32 кВт,

 

2) Виділення тепла від електричних приладів:

, (1.2)

 

де NПР – сумарна потужність електричних приладів (NПР = 9,7 кВт);

ηПР – для електричних приладів (ηПР = 0,24).

 

Тоді

QПР = 9,7·0,24 = 2,328 кВт,

 

3) Виділення тепла від людей, які перебувають у приміщенні:

 

, (1,3)

де n – кількість людей (n = 28).

Тоді

QЛ = 0,2·28 = 5,6 кВт,

 

4) Надходження тепла через зовнішнє огородження в теплий період року за рахунок сонячної радіації через вікна:

 

, (1.4)

де F0 – поверхня скла (F0 =20 м2);

γ0 – кількість тепла від сонячної радіації в залежності від сторін світу (γ0= 210 Вт/м2);

А0 – коефіцієнт для вікон з подвійним склом (А0 = 1,15).

Тоді

QЗО = 20·210·1,15·10-3 = 4,83, кВт

5) Розраховуємо тепловий баланс для теплого періоду року без урахування втрат:

, кВт.

6) Визначаємо повітрообмін по боротьбі з надлишками тепла:

 

, (1.5)

 

де ΔQНТ = ΔQT

с – теплоємність повітря (с =1,0 кДж/кг·К);

Δt – змінення температури в робочій зоні (Δt =3 °С).

 

Тоді

, кг/с

 

7) Визначаємо повітрообмін по боротьбі з виділеннями вологи людей:

, (1.6)

де g – кількість вологи, яка виділяється людиною (g = 0,075 г/год. = 0,0208 кг/с);

n - кількість людей (n = 28 чоловік).

Тоді

, кг/с

 

8) Визначаємо повітрообмін з урахуванням вологості повітря, яке надходить до приміщення і видаляється з нього:

, (1.7)

де dв , dн – вологість повітря, яке надходить до приміщення і видаляється з нього dв – dн = 0,1.

Тоді

, кг/с

Розрахунок кондиційованого повітря ведемо по найбільшому значенню повітрообміну G =5,83 кг/с.

 

9) Витрати повітря на вентиляцію складатимуть:

, (1.8)

де ρ –густина повітря (ρ = 1,2 кг/м3).

Тоді

, м3

За цими витратами повітря вибираємо повітропровід та втрати тиску в ньому (ΔР = 200 Па).

Для підбору електродвигуна до вентилятора розраховуємо спочатку необхідну потужність на валу вентилятора:

, кВт (1.9)

де η – ККД . вентилятора (η = 0,9);

t – робоча температура (t = 22 °С).

Тоді

, кВт

 

Тепер розраховуємо необхідну потужність електродвигуна вентилятора:

, (1.10)

де R – коефіцієнт запасу (R = 1,15);

ηB – ККД з урахуванням втрат (ηB = 0,9),

Тоді:

, кВт

Наші потреби задовольняє центробіжний вентилятор типу ВЦ 4-70 № 5 (табл. 1.2)

 

Таблиця 1.2 – Технічні характеристики деяких вентиляторів

Тип вентилятора Потужність двигуна, кВт Оберти двигуна, об/хв Продуктивність вентилятора, тис. м3/год Повний тиск, Па
ВЦ 4-70-2,5 0,12 0,45-0,85 170-110
0,25 0,4-0,9 177-128
0,37 0,85-1,65 490-300
0,55 0,85-1,75 720-450
0,75 0,85-1,7 800-540
ВЦ 4-70-3,15 0,12 0,76-1,15 185-175
0,18 0,76-1,82 185-110
0,25 0,85-1,84 280-170
0,37 0,9-1,95 370-230
1,1 1,65-3,80 830-480
1,5 1,8-4,0 1200-680
2,2 1,7-4,0 1350-880
ВЦ 4-70-4 0,18 1,4-2,6 175-199
0,25 1,4-2,7 210-120
0,37 1,3-2,7 270-180
0,55 2,3-4,0 480-314
0,75 2,2-4,1 500-300
             

Продовження табл. 1.2

Тип вентилятора Потужність двигуна, кВт Оберти двигуна, об/хв Продуктивність вентилятора, тис. м3/год Повний тиск, Па
ВЦ 4-70-4 1,1 2,0-4,2 560-330
2,8-7,5 2060-1275
5,5 4,3-8,3 2200-1250
7,5 4,3-8,8 2850-1800
ВЦ 4-70-5 0,55 2,75-4,1 340-315
0,75 2,75-5,6 340-215
1,1 3,0-5,7 460-315
1,5 4,5-5,3 700-680
2,2 4,3-5,6 810-500
4,2-8,5 810-620
ВЦ 4-70-6,3 1,1 4,7-7,3 380-350
1,5 5,8-8,6 470-430
2,2 5,6-11,3 560-350
6,2-11,5 750-530
7,2-12,3 885-780
5,5 8,6-12,0 1320-1250
7,5 8,6-17,5 1320-800
9,5-17,8 1750-1200

 

 

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

 

1. Визначення поняття „кондиціювання повітря”.

2. Види кондиціювання повітря.

3. Склад та призначення системи кондиціювання повітря (СКП).

4. Класифікація СКП за ознаками:

 

ЛІТЕРАТУРА

 

1. В.Н.Голубков, В.И.Пятачков, Т.М.Романова. Кондиционирование воздуха, отопление и вентиляция. М.: Энергоиздат, 1982. – 231 с.

2. Производственная санитария. Справочное пособие под ред. Б.М.Злобинского. М.: Металлургия, 1989. – 588 с.

3. В.А.Ермолаев, В.А.Кравец, Г.А.Свищев. Охрана труда в легкой промышленности. М.; Легпромиздат, 1985. – 183 с.


Практична робота 2

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти