Файл: K_5.doc

---

Залежно від способу покриття виробів лакофарбовими матеріялами їх витрата така [1]:

• розприскуванням кольорових аеролаків та емалей А = 180 г/м², олійних лаків та емалей А = 60…90 г/м²;

• нанесенням пензлем безколірного аеролаку А = 200 г/м², нітрошпатлівок А = 100…180 г/м², нітроклею А = 160 г/м².

Приклад 5.13. Визначити виділення у виробниче приміщення шкідливої пари фарбувальних розбавників при покриванні виробів розпорскуванням кольорової емалі ХВ-518, якщо протягом 1 год покривають емаллю вироби із загальною поверхнею F = 100 м².

Розв’язування.

Із вище вказаних рекомендацій витрата кольорової емалі А = 180 г/м², а відсотковий вміст розбавника (сольвенту) в ній, згідно табл. 5.17 , становить 43,4 %.

Масові виділення в приміщення пари сольвенту розраховуємо за формулою

г/год = 7,812 кг/год.

5.4.3. Випаровування рідких хімічних речовин з відкритих поверхонь розчинів [24]

Процес перенесення речовини описується критеріальним рівнянням

, (5.74)

де - критерій Нусельта для процесів випаровування; - критерій Прандтля для процесів випаровування; - критерій Грасхофа; с^* - коефіцієнт, який залежить від крайових умов, форми і режиму вільної конвекції; - показник степеня, який залежить від режиму вільної конвекції і змінюється в межах від 0 до 1/3; - масова швидкість випаровування, тобто масова кількість речовини, яка випаровується з одиниці поверхні в одиницю часу, що віднесена до одиниці різниці концентрацій на поверхні рідини і в навколишньому повітрі, м/с; – визначальний (характерний) розмір поверхні випаровування, м; - коефіцієнт кінематичної в’язкості навколишнього повітря, м²/с; – прискорення сили тяжіння, м/с²; – густина навколишнього повітря, кг/м³; – густина вологого повітря над поверхнею рідини при її температурі, кг/м³; – коефіцієнт молекулярної дифузії речовини, м²/с.

Розв’язування задачі для трьох режимів.

1. Плівковий режим. Характеристики режиму: . Для поверхні рідини – плівка (прошарок) умовно нерухомого повітря значної товщини. Перенесення речовини від поверхні рідини через цю плівку відбувається дифузією.

Об’єм пари речовини , що випаровується в одиницю часу з 1 м² поверхні рідини, за формулою Стефана для даного режиму

, м³/(см²) (5.75)

де – барометричний тиск, мм.рт.ст; – парціальний тиск пари (випарів) в насиченому повітрі безпосередньо над поверхнею рідини при температурі випаровування, мм.рт.ст; – парціальний тиск пари (випарів) в навколишньому (внутрішньому) повітрі, мм.рт.ст.

Оскільки величини і суттєво менші порівняно з величиною , то величину можна знайти за спрощеною формулою

, м³/(см²). (5.76)

2. Ламінарний режим. Характеристика режиму: . Ламінарний режим руху повітряних потоків біля поверхні випаровування спостерігається при (кр – критичний). Критеріальне рівняння для ламінарного режиму руху має вигляд

---

. (5.77)

Розв’язавши рівняння (5.77) отримуємо формулу, за якою можна визначити кількість випарів (пари), г/год, з поверхні рідини площею F:

, (5.78)

де при випаровуванні з горизонтальних поверхонь рідин, пара яких легша за навколишнє повітря: – те ж, пара яких тяжча за повітря; – концентрації пари в навколишньому середовищі (внутрішньому повітрі) і над поверхнею розчину, г/м³_.

3. Турбулентний режим. Характеристика режиму: . Має місце за умови .

При турбулентному режимі критеріальне рівняння (5.74) має вигляд

(5.79)

Розв’язавши рівняння (5.79), отримуємо

, г/год. (5.80)

Приймають: (при ); (при ).

В інженерних розрахунках величину , при випаровуванні з вільної поверхні рідини в навколишнє повітря, можна визначити за формулою [30]

, кг/год (5.81)

де – коефіцієнт молекулярної дифузії речовини, м²/год; - витрата повітря через смок (щілинний бортовий) системи місцевої витікальної вентиляції, м³/год; – коефіцієнт смока (відсмокта), який приймають рівним: при задіянні системи місцевої вентиляції 0,9; при не задіяній системі місцевої вентиляції – 0; – характерний розмір поверхні випаровування (ширина ванни), м; - просторовий кут підтікання повітря до смока: за відсутності смока ; для смока (і відповідно ванни) при стіні приміщення ; для окремої ванни на відстані від стіни, за наявності смока, ; для смока біля ванни, що розміщена поряд із ванною без місцевого смока, ; – площа дзеркала розчину у ванні, м²; – коефіцієнт, який залежить від різниці температур поверхні рідини і навколишнього повітря:

t, oC	10	20	30	40	50
kt	0,614	0,58	0,54	0,48	0,44

– концентрації пари речовини відповідно над поверхнею розчину і в навколишньому повітрі, кг/м³, які визначаються за величиною парціальних тисків:

, кг/м³

де – молекулярна маса речовини, кг/кмоль (табл. 5.25); – парціальний тиск пари речовини, Па (табл.5.27); – густина навколишнього (внутрішнього) повітря кг/м³; – барометричний тиск, Па.

Таблиця 5.27

Молекулярна маса М_р і парціальний тиск р насиченої пари

деяких рідких речовин при температурі 20 ^оС

Рідина	Мр , кг/кмоль	р , Па	Рідина	Мр , кг/кмоль	р , Па
Етиловий ефір	88	5720	Анілін	93	40
Ацетон	58	3720	Нітробензол	124	40
Етиловий спирт	46	2000	Ртуть	207	0,16
Бензол	78	2000	Сірчана кислота	98	0,01
Дихлоретан	98	2000	Луги (NaOH,KOH)	40; 56	0
Аміловий спирт	-	532
Хлорбензол	112	532

Якщо рідини не перемішуються, то температура їх поверхні визначається аналогічно як і температура поверхні води (див.п.5.4.1).

---

Коефіцієнт дифузії пари речовини в повітрі , м²/год, який залежить від температури поверхні рідини , ^оС, і барометричного тиску можна визначити за формулою:

, м²/год (5.82)

де – коефіцієнт дифузії речовини за нормальних умов, м²/год: для водяної пари ; для хлористого водню ; для ціанистого водню ; для пари азотної кислоти .

Коефіцієнт дифузії для любих газів і пари може бути визначений за законом Грехема, згідно якого, в однакових умовах, швидкості дифузії газів i обернено пропорційні до їх молярних мас і , тобто

.

Концентрацію пари речовини в навколишньому (внутрішньому) повітрі потрібно приймати за величиною ГДК цієї речовини.

Витікання пари і газів через нещільності устаткування і трубопроводів залежить від внутрішнього тиску в них. При перепаді тисків в обладнанні і навколишньому середовищі Па витрату пари (газу) _, визначають за формулою [24]

, кг/год (5.83)

де - коефіцієнт витрати щілинних отворів ( ); – сумарна площа всіх нещільностей устаткування (трубопроводів), яка приймається за паспортними даними або згідно проєктного завдання, м²; – густина пари (газу), кг/м³.

При величині Па витрату витікальної пари (газу) можна визначити за формулою Н.Н.Рєпіна

, кг/год (5.84)

де – коефіцієнт, який залежить від тиску в обладнанні (трубопроводі) і визначається по рис. 5.19; - внутрішній об’єм обладнання або трубопроводу, м³; – молекулярна маса пари або газів, які перебувають під тиском , кг/кмоль; – абсолютна температура пари (газу), К.

Рис. 5.19. Залежність коефіієнта k_p від внутрішнього тиску р в обладнанні (трубопроводі)

5.5. Газовиділення в приміщення

Основним газовим забрудником у приміщеннях громадських будівель є диоксид вуглецю (СО₂), який виділяється людьми.

Виділення СО₂ визначають сумуванням газовиділень групами осіб (мужчин, жінок, дітей), залежно від фізичної навантаги, за формулою

, л/год (5.85)

де - виділення СО₂ однією особою залежно від фізичного стану, л/год (табл. 5.28); – кількість осіб, які перебувають в приміщенні, люд.

Таблиця 5.28

Виділення СО₂ дорослою людиною

Стан людини	Виділення СО2 , л/год
Під час відпочинку лежачи	10 … 12
Під час відпочинку у позиції сидячи	12 … 15
Легка праця в кабінеті (аудиторії)	19 … 24
Праця середньої тяжкості, гімнастика	33 … 43
Тяжка праця, танець, теніс	55 … 70

Заувага. Дитина виділяє СО₂ в кількості 70 … 80 % від величин, які вказані в таблиці.

Газовиділення при роботі стаціонарних дизель-генераторів через їх нещільності можна розрахуватри за формулою [1]

, мг/год (5.86)

де - ефективна потужність дизельного двигуна, к.с.; і – концентрації окремих газових забрудників в суміші газів, яка утворюється в циліндрах двигуна ( ) та в картері ( ) в мг/л, (приймаються по табл. 5.29).

Таблиця 5.29

---

Концентрації окремих газових забрудників в газовій суміші,

яка утворюється в циліндрах двигуна С_ц і в картері С_к, мг/л [1]

Гази	Концентрація, мг/л
	Сц	Ск
Акролеїн	0,9	0,04
Окиси азоту	0,6	0
Оксид вуглецю (СО)	0,8	1,3
Диоксид вуглецю (СО2)	0	160
Вуглеводні	0,7	0,3

Газовиділення при роботі автомобільних двигунів. Основними забруднювальними виділеннями при роботі автомобільних двигунів є оксид вуглецю (СО) і оксиди азоту (NO_x). Загальні газовиділення в приміщеннях для зберігання і технічного обслуговування автомобілів можна визначити за формулою [30]

, г/год (5.87)

де – максимальне число автомобілів, які виїжджають із приміщення (будинку) протягом 1 год, виїздів/год; – питомі газовиділення при роботі автомобільного двигуна, г/кВт, (табл. 5.30); - потужність двигуна автомобіля, кВт (табл. 5.31); – коефіцієнт врахування інтенсивності руху автомобілів (табл. 5.32).

Таблиця 5.30

Газовиділення при роботі автомобільних двигунів [30]

Приміщення	Питомі газовиділення, г/кВт
	легкові автомобілі		вантажні автомобілі і автобуси
			з карбюраторними двигунами		з дизельними двигунами
	оксид вуглецю СО	оксиди азоту в перерахунку на NO2	оксид вуглецю СО	oксиди азоту в перерахунку на NO2	оксид вуглецю СО	oксиди азоту в перерахунку на NO2
Для зберігання автомобілів	1,63	0,027	2,32	0,041	0,68	0,27
Для технічного обслугову-вання автомобілів	1,09	0,022	1,36	0,033	0,54	0,22

Таблиця 5.31

Потужності автомобільних двигунів [30]

Марка автомобіля	Потужність двигуна, кВт	Марка автомобіля	Потужність двигуна, кВт
Легкові:		Автобуси:
“Жигули” ВАЗ-2101	47	ПАЗ-672	84
- “ - ВАЗ-21011	51	ЛАЗ-695Е	110
- “ - ВАЗ-2103	57	ЛАЗ-699	132
- “ - ВАЗ-2106	59	Вантажні:
УАЗ - 469	53	ГАЗ-53А	84
		КАМАЗ-5320	154
		МАЗ-500	132
		КРАЗ-257	176

Таблиця 5.32

Коефіцієнт k_i врахування інтенсивності руху автомобілів [30]

Приміщення	Число виїздів, виїзд/год	Значення ki
Для технічного обслуговування автомобілів	1 2 3 4 >4	0,5 0,6 0,7 0,8 1
Пост технічного обслуговування	Незалежно від числа виїздів	0,5
Для потокових ліній з переміщенням автомобілів на конвейєрі		0,3
Для зберігання автомобілів		1

---