КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по основам безопасности жизнедеятельности
на тему: РАСЧЕТ МЕХАНИЧЕСКОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
Задание
В производственном помещении работают 25 человек, работа средней тяжести. Оптимальная температура 21-23 0
С. Имеется 4 вида оборудования, питающегося от электродвигателей. Установочная мощность первого 0,4 кВт, второго - 0,27 кВт, третьего - 1,7 кВт, четвертого - 0,12 кВт. Есть 2 печи: газовая, работает на природном газе с QР
= 35600 кДж/м3
, норма расхода 4 м3
/ч; и электрическая печь с NУСТ
= 4 кВт. Осветительная установка с ЛН: установочная мощность NУСТ
= 12,6 кВт. Температура внутри производственного помещения ТВВ
= 23 0
С, снаружи – ТВН
= 18 0
С.
Рассчитать избыточное количество тепла, поступающего в помещение, и механическую вентиляцию.
I.
Расчет избыточного количества тепла от всех источников тепловыделения
1. Количество тепла, выделяемого одним человеком, зависит от условий окружающей среды и степени тяжести выполняемой им работы. Усредненное количество тепла приведено в таблице 1.
Таблица 1
| Выполняема работа | Тепло, Вт | |
| при 10 0
С |
при 35 0
С |
|
| 1. Состояние покоя | 160 | 93 |
2. Физическая работа а) легкая б) средней тяжести в) тяжелая |
180 215 290 |
145 195 290 |
QИЗБ
(чел) = 25*205 = 5125 Вт
2. Тепловыделение производственного помещения от оборудования, приводимого в действие электродвигателями:
QЭД
= 1000
×
NУСТ
×
h1
×
h2
×
h3
×
h4
, [Вт]
где NУСТ
– установочная мощность, [кВт]; h1
= 0,7..0,9
– коэффициент использования установочной мощности; h2
= 0,5..0,8
– коэффициент загрузки оборудования;
h3
= 0,5..1,0
– коэффициент одновременности работы двигателей; h4
= 0,2
– коэффициент, характеризующий долю механической энергии, превращаемой в тепло. Зависит от мощности электродвигателя.
QИЗБ
(эд) =1000*
NУСТ
*ŋ1
*ŋ2
*ŋ3
*ŋ4
Вт;
где NУСТ
[кВт]; ŋ1
=0,8; ŋ2
=0,6; ŋ3
=1; ŋ4
=0,2.
QИЗБ
(эд) =1000*(0,4+0,27+1,7+0,12)*0,8*0,6*1*0,2= 239 Вт
3. Тепловыделение от печей, либо других источников, работающих на твердом, жидком или газообразном топливе, определяется по формуле:
QП
= 0,278
×
QР
×
B
×
a
×
n,
где QР
– низшая рабочая теплота сгорания топлива, [кДж/м3
]; В
– норма расхода топлива, [м3
/ч];
a - коэффициент, учитывающий долю тепла, поступающего в помещение;
n
– коэффициент одновременности работы печей.
QИЗБ
(п)=0,278*
QР
*В*α*
n
где QР
[м3
/кДж]; α=0,3;
n=1
QИЗБ
(п)=0,278*35600*4*1=39587,2 Вт
4. Тепловыделение от электрических печей или ванн
QЭП
= 1000×NУСТ
×a×n, где NУСТ
[кВт]; α=0,7; n=1
QИЗБ
(эп
)= 1000*4*0,7*1=2800 Вт
5.
Тепловыделение от осветительных установок искусственного освещения: установки с ЛН рассчитывают по формуле: QОУ
= 1000
×
NУСТ
.
где NУСТ
[кВт]; α=0,1
QИЗБ
(оу)=1000*12,6*0,1=1260 Вт
6. Общее избыточное количество тепла, поступающее в помещение:
QИЗБ
= ∑
QИЗБ
QИЗБ
=5125+239+39587,2+2800+1260=49011,2 Вт
II.
Расчет механической вентиляции помещения
1. Выч
Рис. 1. Схема системы вентиляции помещения
2. Длину прямолинейных участков lТ
i
и диаметр труб воздуховодов dТ
j
считаем заданными, [м]: lТ
I
= 4,
lТ
II
= 2,
lТ
III
= 1,
lТ
IV
= 5,
lТ
V
= 4,
lТ
VI
= 3,
lТ
VII
=
lТ
XI
=
lТ
XII
= 15,
lТ
VIII
= 3,
lТ
IX
= 5,
lТ
X
= 10;
dТ
I
=
dТ
II
=
dТ
III
=
dТ
IV
= 0,5,
dТ
V
=
dТ
VIII
=
dТ
IX
= 0,3,
dТ
VI
=
dТ
VII
=
dТ
X
=
dТ
XI
=
dТ
XII
= 0,15.
3. Определим необходимый воздухообмен, который должен быть в помещении. Для удаления из помещения избыточного количества тепла, необходимый воздухообмен рассчитывают по формуле:
, [м3
/ч]
где QИЗБ
– избыточное количество тепла, которое выделяется в помещении всеми источниками, [Вт]; С = 1 Дж/кг
×К
– теплоемкость сухого воздуха; r = 1,174 кг/м3
- плотность воздуха; ТВВ
, ТВН
– температура воздуха внутри помещения и снаружи соответственно, 0
С.
WT
=
=37572,5 м3
/час
4. Определяют производительность вентилятора: WB
=
KЗ
WT
, где KЗ
= 1,3..2,0
– коэффициент запаса.
WВ
=1,7*37572,5=63873,25
5. Рассчитаем потери напора на прямолинейных участках воздуховодов:
,
YТ
=1,02
– коэффициент, учитывающий сопротивление труб; vср
– средняя скорость движения воздуха на рассчитываемом участке воздушной сети.
На участках, прилегающих к вентилятору vср
= 8..10 м/с
, а для наиболее удаленных участков vср
= 1..4 м/с
.
HP
(I)==43,11 Па
HP
(II)==193,99 Па
HP
(III)==97,00 Па
HP
(IV)==53,89 Па
HP
(V)==71,85 Па
HP
(VI)==107,77 Па
HP
(VII)==538,87 Па
HP
(VIII)==53,89 Па
HP
(IX)==89,81 Па
HP
(X)==359,24 Па
HP
(XI)==538,87 Па
HP
(XII)==538,87 Па
6. Определяем суммарные потери напора на всех прямолинейных участках воздушной сети: .
HPI
=43,11+193,99+97,00+53,89+71,85+107,77+538,87+53,89+89,81+359,24+ +538,87+538,87=2687,16 Па
7. Рассчитывают местные потери напора в изгибах, переходах, жалюзи:
,
где YМ
– коэффициент местных потерь. YМ
выбирается из таблицы 2.
Таблица 2
| Наименование местного сопротивления | YМ
|
1) Изгибa = 90 0
a = 120 0
a = 150 0
|
1,1 0,5 0,2 |
2) Переходрасширение сужение |
0,5..0,8 0,2..0,3 |
3) Жалюзивход выход |
0,5 3,0 |
HMJ
(1)=0,5*3,0*1,174*92
=142,64 Па
HMJ
(2)=0,5*1,1*1,174*92
=52,30 Па
HMJ
(3)=0,5*0,7*1,174*32
=3,70 Па
HMJ
(4)=0,5*0,5*1,174*32
=2,64 Па
HMJ
(5,6,7,8,11,12,13,14,16,17,18,19)=0,5*0,5*1,174*32
=2,64 Па
HMJ
(9)=0,5*1,1*1,174*32
=5,81 Па
HMJ
(10)=0,5*0,7*1,174*32
=3,70 Па
HMJ
(15)=0,5*1,1*1,174*32
=5,81 Па
8. Определяем суммарные местные потери напора:
.
HMJ
=142,64+
52,30+2*
3,70+13*
2,64+2*5,81=248,28 Па
9. Определяем суммарные потери напора в системе: НЛ
= НП
+ НМ
, где НЛ
– потери напора на линии.
HЛ
=2687,16+248,28=2935,44 Па.
В результате проведенных расчетов должно выполняться следующее условие:
НЛ
= НВ
٫ т.е. такое давление должен обеспечить вентилятор.