Файл: 2.doc

М

Последнее выражение можно преобразовать в зависимости от на­значения расчета. При расчете периода изменения концентрации в за­данных пределах

М_й0

Сп-С₀ + -^

_T=_j70M_ln ГГ—. (VIII.32)

¹У гг’ JHsE

bfl Of ,

У

При расчете изменения концентраци

L

—Km

Здесь Кр — L-yl Vпом-

Если начальная концентрация С₀=0, то и Св =0- Величина С в этом случае равна С_А и изменяется во времени, как показано на рис. VIII.4,а (линия 1). Пределом величины С_Л является M^[L_y-\-C_n. Этот предел достигается при т=оо. Если увеличить воздухообмен, из­менятся и предел концентрации, и характер кривой (линия 2). Величи­на С_А соответствует изменению концентрации в помещении при С₀=0 при заданном воздухообмене [эта величина по смыслу соответствует величине С из формулы (VIII.28), но при L_y>0J.

Если принять С=Спдк и ввести поправку р_у/р_п, то формула (VIII.35) легко преобразуется в формулу (VIII. 12"') табл. VIII. 1.

Если Со>0, а М_Вр=0, то С=С_Б. В этом случае концентрация в помещении будет снижаться (см. рис. VIII 4,6) линия /), стремясь к ну­лю. Чем больше кратность воздухообмена, тем, естественно, интенсив­нее снижается концентрация вредных веществ в помещении (линия 2). Этот случай соответствует вентиляции помещения с известной началь­ной концентрацией вредных веществ.

Если источник выделения вредных веществ продолжает действо­вать, а начальная концентрация вредных веществ в воздухе Со>0, то изменение концентрации во времени может иметь вид, показанный на рис. VIII.4, в (линия 1 при C₀>M_Bp/Ly+Cn, линия 2 при С₀<М_Пр/£_у+ 4-Сп). Если Co=M_BP/Ly4-C^,_n, то изменения концентрации в помещении не будет, так как сумма С_А и Св дает в этом случае постоянную ве­личину. Линия 3 соответствует случаю, когда L_y равно величине, опре­деленной по формуле (VIII. 12'").

При проектировании может встретиться необходимость в опреде­лении кратности воздухообмена для проветривания помещения, загряз­ненного единовременным выбросом вредных веществ. Если заданы С₀, Спдк и время проветривания т, то можно определить кратность тре­буемого воздухообмена из формулы (VIII.36):

(Кр) = — In тЯ*— . (VIII.37)

т ^спдк

Эту формулу можно использовать для расчета воздухообмена при еди­новременных аварийных выбросах паров и газов вредных веществ в помещение.

Для определения времени эвакуации людей из помещения, в ко­тором начался аварийный выброс вредных веществ, т. е. времени, в те­чение которого концентрация вредных веществ увеличится до допусти- могопредела (рис. VIII.4, г), можно воспользоваться формулой (VIII.32). При этом начальное содержание вредных веществ С₀ может быть при- • нято равным ПДК в рабочее время или рассчитано по формуле (VIII.33) в зависимости от момента включения аварийной вентиляции и произво­дительности системы общеобменной вентиляции в цехе. При значитель­ных поступлениях ядовитых вредных веществ по формуле (VIII.32) мож­но определить продолжительность промежутка времени, в течение ко­торого рабочие должны принять меры по защите себя от отравления (надеть противогаз, удалиться в специальное помещение и др.). Более сложная задача — расчет воздухообмена, создаваемого аварийной вен­тиляцией, если задано время проветривания т, начальная концентрация Со и интенсивность выделения вредных веществ М_Вр.

Прямое решение уравнения (VIII.31) относительно L_y невозможно из-за его трансцендентности. Инженерное номографирование решения уравнения (VI 11.31) осложнено большим числом переменных. Однако, введя безразмерные параметры процесса:

С = -—— , т = ^2 и 1 = —^М*^р , (VIII.38)

Со — Сп V_no_M (С₀ — Сп) С_у (С₀—С_п)

можно преобразовать уравнение (VIII.32):

_ C—L

т —— L In — . (VIII.39)

1 — L

Три безразмерных параметра, входящих в последнее уравнение, позволили составить номограмму (автор инж. А. Ф. Маурер) для опре-

деления требуемого значения L_y. Номограмма (рис. VIII 5) применима для расчетов, связанных с понижением концентрации вредных веществ в помещении, т. е. С<.С₀.

Пример VII 1.3. Определить производительность вытяжной системы аварийной вентиляции, если 1^/_Пом = 50 м³, Со = 200 мг/м³ (СО), С=20 мг/м³ (ПДК Для СО), М_вр = = 6000 мг/ч, время проветривания т=15 мин (0,25 ч), С_п = 0,5 мг/м³

2. Решение. 1. Вычисляем параметры процесса по формулам (VIII 38):По номограмме рис. VIII.5 находим L = 0,05 Следовательно,

6000

L_y = = 600 м³/ч,

^у 0,05(200 — 0,5)

„ 600 т. е. Кр= ——~ = 12 ч-¹.

50

Уравнение (VII 1.39) можно применять для расчета не только ава­рийной вентиляции, но и воздухообмена в больших помещениях. Исполь­зуя емкость помещения при меньшем воздухообмене, можно добиться того, что содержание вредных веществ не достигнет ПДК (см. рис. VIII.4, д) в течение рабочего времени.

Глава IX аэродинамические основы организации воздухообмена в помещении

§ 38. Общие положения

Вентилирование помещений любого назначения представляет со­бой процесс переноса определенных объемов воздуха, вытекающего из приточных отверстий. Скорость и направление истечения воздуха из отверстий, форма и количество отверстий, их расположение, а также температура воздуха в струе определяют характер воздушных потоков в помещении. Приточные струи взаимодействуют между собой, с тепло­выми струями, возникающими около нагретых поверхностей, и с пото­ками воздуха, образующимися вблизи вытяжных отверстий.

Строительные конструкции помещения (колонны, стены, пол, по­толок) и технологическое оборудование при набегании на них потоков воздуха оказывают существенное влияние на скорость и направление их дальнейшего распространения. Кроме того, в производственных по­мещениях на скорость и направление движения воздуха большое влия­ние могут оказывать действие различных механизмов технологического оборудования, а также струи, истекающие из отверстий или неплотно­стей оборудования, находящегося под избыточным давлением.

Воздушные потоки — струи, образующиеся в помещении, — пере­носят поступающие в воздух вредные выделения (конвективное тепло, пары, газы и пыль) и формируют в объеме воздуха помещения поля скоростей, температур и концентраций. «В распространении вреднос­тей по помещению струям, иначе говоря, турбулентной диффузии (в противоположность молекулярной диффузии) принадлежит решаю­щая роль» [7].

При распределении приточного воздуха в вентилируемом помеще­нии необходимо учитывать все особенности распространения приточ­ных струй, с тем чтобы в рабочей или обслуживаемой зоне помещения обеспечить требуемые параметры воздуха: температуру, подвижность и допустимые концентрации вредных выделений (включая влажность). Учет всех особенностей движения воздуха в помещении представляет собой задачу большой сложности, так как не все факторы, обусловли­вающие это движение, поддаются точному учету — к настоящему вре­мени некоторые из них еще недостаточно изучены.

Систематическое изучение струй началось около 60 лет назад к продолжается до настоящего времени. Столь большой интерес к струям объясняется применимостью их в различных областях техники.

Струей называют поток жидкости или газа с конечными попереч­ными размерами.