КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по основам безопасности жизнедеятельности
на тему: РАСЧЕТ МЕХАНИЧЕСКОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
Задание
Впроизводственном помещении работают 25 человек, работа средней тяжести.Оптимальная температура 21-23 0С. 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 печьс NУСТ = 4 кВт. Осветительная установка с ЛН:установочная мощность NУСТ = 12,6 кВт.Температура внутри производственного помещения ТВВ = 23 0С,снаружи – ТВН = 18 0С.
Рассчитатьизбыточное количество тепла, поступающего в помещение, и механическую вентиляцию.
I. Расчетизбыточного количества тепла от всех источников тепловыделения
1. Количество тепла, выделяемого одним человеком, зависит от условий окружающейсреды и степени тяжести выполняемой им работы. Усредненное количество теплаприведено в таблице 1.
Таблица1Выполняема работа Тепло, Вт
при 10 0С
при 35 0С 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, приводимогов 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 – коэффициентзагрузки оборудования;
h3 = 0,5..1,0– коэффициент одновременности работы двигателей; h4 = 0,2 – коэффициент,характеризующий долю механической энергии, превращаемой в тепло. Зависит отмощности электродвигателя.
QИЗБ(эд) =1000*NУСТ*ŋ1*ŋ2*ŋ3*ŋ4Вт; 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. Общееизбыточное количество тепла, поступающее в помещение:
QИЗБ= ∑ QИЗБ
QИЗБ=5125+239+39587,2+2800+1260=49011,2 Вт
II. Расчет механическойвентиляции помещения
1. Вычерчивают схему системы вентиляции. Обозначают изгибы, прямолинейныеучастки.
/>
Рис. 1. Схема системы вентиляции помещения
2. Длинупрямолинейных участков lТi и диаметр труб воздуховодов dТj считаем заданными, [м]: lТI = 4, lТII = 2, lТIII = 1, lТIV = 5, lТV = 4, lТVI = 3, lТVII = lТXI = lТXII = 15, lТVIII = 3, lТIX = 5, lТX = 10; dТI = dТII = dТIII = dТIV = 0,5, dТV = dТVIII = dТIX = 0,3, dТVI = dТVII = dТX = dТXI = dТXII = 0,15.
3. Определимнеобходимый воздухообмен, который должен быть в помещении. Для удаления изпомещения избыточного количества тепла, необходимый воздухообмен рассчитываютпо формуле:
/>, [м3/ч]
где QИЗБ – избыточное количество тепла, котороевыделяется в помещении всеми источниками, [Вт]; С = 1 Дж/кг×К – теплоемкостьсухого воздуха; r =1,174 кг/м3 — плотность воздуха; ТВВ, ТВН– температура воздуха внутри помещения и снаружи соответственно, 0С.
WT=/>=37572,5 м3/час
4. Определяют производительность вентилятора: WB = KЗWT, где KЗ= 1,3..2,0 – коэффициент запаса.
WВ=1,7*37572,5=63873,25
5. Рассчитаем потери напора на прямолинейных участкахвоздуховодов:
/>,
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 ПаHP(II)=/>=193,99Па
HP(III)=/>=97,00 ПаHP(IV)=/>=53,89 Па
HP(V)=/>=71,85 ПаHP(VI)=/>=107,77Па
HP(VII)=/>=538,87ПаHP(VIII)=/>=53,89 Па
HP(IX)=/>=89,81 ПаHP(X)=/>=359,24Па
HP(XI)=/>=538,87ПаHP(XII)=/>=538,87 Па
6. Определяем суммарные потери напора на всех прямолинейных участках воздушнойсети: />.
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 выбираетсяиз таблицы 2.
Таблица 2Наименование местного сопротивления
YМ
1) Изгиб a = 90 0
a = 120 0
a = 150 0
1,1
0,5
0,2
2) Переход расширение
сужение
0,5..0,8
0,2..0,3
3) Жалюзи вход
выход
0,5
3,0
HMJ(1)=0,5*3,0*1,174*92=142,64 ПаHMJ(2)=0,5*1,1*1,174*92=52,30 Па
HMJ(3)=0,5*0,7*1,174*32=3,70 ПаHMJ(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=2,64Па
HMJ(9)=0,5*1,1*1,174*32=5,81 ПаHMJ(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 выполнятьсяследующее условие:
НЛ = НВ٫ т.е. такое давление должен обеспечитьвентилятор.