Общеобменная вентиляция. 
Вентиляция: теоретические основы расчета

Назначение общеобменной вентиляции* - это создание необходимых условий воздушной среды во всем объеме помещения или в некоторой его части, например в рабочей зоне. Следовательно, при общеобменной вентиляции воздухообмен должен быть организован так, чтобы в воздухе помещения или его части содержание тех или иных вредных выделений не превышало величины предельно доппустимой концентрации, а значение параметров микроклимата соответствовало требованиям норм. Поставленная задача решается подачей в помещение чистого воздуха и удалением воздуха, загрязненного выделяющимися вредностями. При этом необходимо соблюдать основное правило вентиляции: подавать воздух в помещение в места наименьшего его загрязнения, а удалять — из мест наибольшего загрязнения.

Применительно к отдельному помещению на основании закона сохранения массы воздуха для нг приточных и к вытяжных отверстий можно записать:

где G_n—, G jjj — массовый расход воздуха, поступающего через % -е отверстие (приточную систему) и уходящего через jе отверстие (вытяжную систему), кг/ч.

Для помещений, имеющих одно приточное и одно вытяжное отверстие, выражение (5.1) упрощается и принимает вид:

В силу закона сохранения тепловой энергии в помещении имеем.

где Q_ni — количество теплоты, поступающей в помещение с воздухом iй приточной системы (через {, -е приточное отверстие) Вт; Q. — количество теплоты, уходящей с воздухом jй вытяжной Тистемы (через jе вытяжное отверстие), Вт; aQ — избытки (знак плюс) или недостатки (знак минус) теплоты в помещении, причем.

где? Q_Te «суммарные теплопоступления в помещения (см. с.72) Вт; Q_Tf| — все составляющие тепловых потерь помещения (тепловые потери через ограждающие конструкции нагрев инфильтрующегося воздуха, нагрев транспорта и материалов, поступающих снаружи, и т. п.), Вт.

Количество теплоты, поступающей с воздухом в помещение Q_ni и уходящей с воздухом из помещения, можно представить как по полной, так и по явной теплоте:

где, 3 yj — удельная энтальпия воздуха, поступающего в помещение и уходящего из помещения, кДж/кг; - температура воздуха, поступающего в помещение и уходящего из помещения, °С; Ср — удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг .° С).

По закону сохранения массы вещества (пыли, влаги, паров, газов) для отдельного помещения можно записать:

где G_eft— количество пыли, влаги, газов или паров, выделяемых в помещении живыми организмами, технологическим оборудованием, при ведении производственных процессов (см. с. 80), кг/ч;

— количество пыли, влаги, паров или газов, поступающих в помещении с приточным воздухом и уходящих из помещения с вытяжным воздухом, Кг/ч:

здесь d _n; «d «- влагосодержание приточного и удаляемого.

воздуха, кг/кг; c_n^, с — концентрация вещества в приточном и удаляемом воздухе, кг/м^; ]Э_П^, J9 ^ - плотность приточного

и удаляемого воздуха, кг/м^.

Расчет воздухообмена общеобменной вентиляции L, м^/ч, при известных тепловых избытках д Q, влаго-, пароили газовыделениях G_t6 в помещении для стационарных условий определяется путем совместного решения уравнений (5.1) и (5.3), (5.1) и (5.4). Для самого простого случая, когда в помещении имеются только одно приточное и одно вытяжное отверстия, решение уравнений (5.1), (5.3) и (5.4) совместно с тождеством (5.2) дает:

где р — плотность воздуха приточного или вытяжного, кг/м^.

Из зависимостей (5.5) -(5.8) следует, что только при изотермических условиях в помещении объемные расходы поступающего и удаляемого воздуха равны между собой. В противном случае воздухообмен общеобменной вентиляции по приточному и удаляемому воздуху различен.

Расчет воздухообмена по формулам (5.5)-(5.8) может быть произведен, когда известны параметры приточного (0_n, t_n, d._п, ^сп)или удаляемого (, dLy, с у) воздуха.

Параметры приточного воздуха (обычно они бывают заданными в теплый период года и рассчитанными в холодный период года) должны быть такими, чтобы в рабочей или обслуживаемой зонах они не превышали допустимые величины, регламентируемые нормативной литературой [22].

Параметры уходящего из помещения воздуха определяются местом, откуда он удаляется. При общеобменной вентиляции это обычно верхняя зона помещения и поэтому в этом случае параметры воздуха, удаляемого из помещения, можно рассчитать с помощью коэффициентов воздухообмена или 3.34)-(3.35)J. Например, температура воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения ,.

определяется из зависимости (3.34):

В практику расчета вентиляции вошло понятие кратность воздухообмена Кр «1/ч, которое показывает, сколько раз в течение часа происходит обмен между вентиляционным воздухом и воздухом помещения, т. е.

где V — внутренний объем помещения, м^.

При известной кратности воздухообмена, которая может быть задана как по приточному, так и по вытяжному воздуху, и внутреннему объему помещения из зависимости (5.10) может быть получена величина необходимого воздухообмена. Воздухообмен по кратности обычно рассчитывают для помещений, в которых количество выделяющихся вредностей не стабильно или не поддается расчету.

При одновременном выделении в воздух рабочей или обслуживаемой зон помещения нескольких вредных веществ, не обладающих однонаправленным характером действия, количество воздуха, рассчитанное по формуле (5.8), принимается по тому веществу, которое требует больший воздухообмен.

При одновременном выделении в врздух рабочей или обслуживаемой зон нескольких вредных веществ однонаправленного действия расчет общеобменной вентиляции надлежит производить путем суммирования объемов воздуха, рассчитанных по формуле (5.8) и необходимых для разбавления каждого вредного вещества. Вещества однонаправленного действия близки по своему химическому строению и характеру биологического воздействия на организм человека. Примером сочетания однонаправленного действия являются различные кислоты, различные спирты, различные щелочи, различные ароматические углеводороды (толуол и ксилол, бензол и толуол) и т. п.