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. Вычерчивают схему системы вентиляции. Обозначают изгибы, прямолинейные участки.
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.