Расчет аэрации. 
Безопасность жизнедеятельности: проектирование и расчет средств обеспечения безопасности

Аэрацию максимально используют в горячих цехах (литейных, кузнечно-прессовых и др.) для отвода из помещений излишка выделяемой теплоты, уменьшения концентрации пыли, газов и снижения энергопотребления системами вентиляции. Расчет аэрации проводят без учета ветрового напора для летнего времени, как наиболее неблагоприятного для осуществления этого процесса. Сущность расчета состоит в определении площади приточных и вытяжных проемов.

Сначала определяют требуемый воздухообмен, м³/ч, помещения, в воздух которого выделяются вредные вещества:

При расчете по избыткам теплоты количество воздуха L, м³/ч, поступающего через проемы в стенах и удаляемого через аэрационные фонари, рассчитывают по формуле:

где х — коэффициент, учитывающий высоту расположения центров приточных проемов от пола; к._л — коэффициент, учитывающий температурный режим в помещении и определяемый по формуле: к_г ** (/" — t_H)/(t_y — /"); Q —количество теплоты, выделяющейся в помещении, Вт; г_ь — температура воздуха в рабочей зоне, *С; /_и — расчетная температура наружного воздуха, *С, принимаемая равной средней температуре в 13 ч самого жаркого месяца года (табл. 34 приложения); А_у — температура удаляемого воздуха, определяемая из выражения /_у = /_в + я (А_в — 2); а — градиент температуры по высоте помещения, *С/м: для помещений с удельным количеством выделяемой теплоты ?<23Вт/м³ я = 0,5*С/м, при ??23Вт/м³ о = 0,7…1,5 *С/м. Приближенно можно считать ty = /" + (10…15) ^#С; А" —расстояние от пола до оси вытяжных проемов (рис. 5.3). Как правило, принимают А_в? 4,5 м.

Коэффициент х принимают из следующих значений:

Коэффициент к_г можно также определить в зависимости от значений отношения f/F (здесь /— площадь, занимаемая выделяющим теплоту оборудованием, /'—площадь цеха):

По полученному значению воздухообмена L вычисляют площадь.

Рис. 5.3. Схема к расчету аэрации:

J — среднеподвесная приточная створка; 2— верхнеподвесная приточная створка; 3 — верхнеподвесная вытяжная створка.

где |/_р — коэффициент расхода, зависящий от конструкций устанавливаемых в приточных и вытяжных проемах створок (см. рис. 5.3) и угла, а их открытия: ц/_р = 0,15…0,67; Л_а — расстояние между центрами приточных и вытяжных проемов по высоте, м.

Значения коэффициента расхода у_р для створок различных конструкций и назначения при угле их открытия а= 15…90° приведены ниже:

При наличии одновременно теплового и ветрового напоров площадь приточных и вытяжных проемов, м², определяют по следующей зависимости:

где? — аэродинамический коэффициент, зависящий от конструкции здания и направления ветра (его определяют в процессе продувки модели здания в аэродинамической трубе): при расчетах можно принять? = 0,5…0,85 на наветренной стороне и ^ ⁼ —0,3…—0,45 на заветренной стороне здания; v_D — скорость ветра, м/с.

Пример. В литейном цехе ремонтного завода при разливке чугуна в 1 ч выделяется 120 г угарного газа (СО). Определить площадь приточных и вытяжных аэрационных проемов, если температура удаляемого из помещения воздуха равна 30 °C, а расстояние между центрами приточных и вытяжных проемов А_а = 4,5 м. В приточном воздухе угарный газ отсутствует.

Решение. По таблице 34 приложения находим расчетную температуру наружного воздуха /_н для наихудших условий вентиляции. Например, для Ульяновска /_н = 23,8 °С.

Объем воздуха, который необходимо подать в помещение с целью уменьшения концентрации угарного газа до ПДК (#пдк ⁼ = 20 мг/м³ принимаем по табл. 23 приложения):

Плотность удаляемого из помещения воздуха.

Плотность приточного воздуха.

Приняв верхнеподвесную конструкцию приточных и вытяжных створок аэрационных проемов, определим коэффициент расхода у" при условии, что угол открытия створок максимальный (а = 90^е): у_р пр = 0,62; у_р выт = 0,67. Затем рассчитаем площадь приточных и вытяжных проемов:

Зная площадь одного приточного (f_np) или вытяжного (f_K) проема, можно рассчитать их число.