Автотранспортные потоки. Выбросы вредных веществ, потребление ресурсов парком машин

 

 

 

 

 

ОБЩЕОБМЕННАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ. РАСЧЁТ СОПРОТИВЛЕНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ТРЕНИЯ, ВЫБОР ВЕНТИЛЯТОРА

 

Механическая вентиляция.

Естественная вентиляция, зависящая от температуры наружного воздуха и скорости ветра, не всегда может обеспечить нужный воздухообмен. Поэтому там, где необходимо удалить из помещения строго определенное количество воздуха и заменить его таким же по объёму количеством, широко используют механическую вентиляцию.

При механической вентиляции в цех или непосредственно к рабочему месту подают необходимое количество воздуха заранее заданной температуры и влажности, чтобы обеспечить условия для нормального технологического процесса или выполнить требования, предъявляемые санитарными нормами.

Вытяжные системы механической вентиляции удаляют запыленный или загрязнённый газами воздух на любое расстояние от рабочего места или цеха, а также очищают воздух от пыли перед выбрасыванием его в атмосферу. Приточные и вытяжные системы могут быть включены и выключены в любое время, их работу контролирует обслуживающий персонал. В силу этих преимуществ механическая вентиляция находит более широкое применение, чем естественная.    

В механических системах вентиляции используются оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика и др.), позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. Затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими. Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в требуемом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.), что практически невозможно в системах с естественным побуждением.   

Часто используют смешанную вентиляцию, т. е. одновременно естественную и механическую вентиляцию.    

В каждом конкретном проекте определяется тип вентиляции, который является наилучшим в санитарно-гигиеническом отношении, а также технически и экономически более рациональным.

Вентиляционные системы можно по назначению разделить на приточные и вытяжные. Приточные системы служат для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха взамен загрязнённого. При этом в необходимых случаях приточный воздух может подвергаться обработке, например, очистке, нагреванию и увлажнению.

Система приточной вентиляции состоит из воздухоприёмного устройства, приточной камеры, сети воздуховодов и устройств подачи воздуха в помещение.

 

Приточная система вентиляции.

 

Устройство забора.

Устройство очистки.

Система воздуховодов.

Вентилятор.

Устройство подачи на раб. место.

 

К устройствам местной приточной вентиляции относятся воздушные души, воздушные завесы и воздушное отопление.

Воздушный душ - устройство в системе местной приточной вентиляции, обеспечивающее подачу сосредоточенного потока воздуха. Подаваемый воздух создаёт в зоне непосредственного воздействия этого потока на человека условия воздушной среды, соответствующие гигиеническим требованиям.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраивают для того, чтобы холодный воздух в зимнее время не проникал через открытые двери в общественные здания через открытые двери в общественные здания и через ворота в производственные помещения промышленных сооружений. Воздушная завеса - это плоская струя воздуха, которая подаётся с боков ворот или дверей под некоторым углом навстречу наружному холодному воздуху. Для воздушно-тепловой завесы подаваемый вентилятором воздух дополнительно подогревается.

В системах воздушного отопления воздух нагревается в калориферах до определённой температуры, а затем подаётся в помещение. В калориферах воздух нагревается горячей или перегретой водой, паром или горячими газами.

 

Вытяжная вентиляция служит для удаления из помещения загрязненного или нагретого отработанного воздуха. К вытяжным вентиляционным системам промышленной вентиляции относят системы аспирации или пневматического транспортирования сыпучих материалов, а также отходов производства - пыли, стружек, опилок и пр. Эти материалы перемещают по трубам и каналам потоком воздуха.

Система вытяжной вентиляции.

Устройство для удаления воздуха.

Вентилятор.

Система воздуховодов.

Пыле- и газоулавливающие устройства.

Фильтры.

Устройство для выброса воздуха.

 

В системах аспирации применяют специальные вентиляторы, очистные устройства, пылеприёмники и другое оборудование. Системы аспирации широко применяют на деревообрабатывающих предприятиях для удаления стружек и опилок от станков, на элеваторах для погрузки зерна в транспортные средства, на цементных заводах при погрузке цемента, в литейных цехах для транспортирования песка и горелой земли.

В общем случае в помещении предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы. Их производительность должна быть сбалансирована с учетом возможности поступления воздуха в смежные помещения или из смежных помещений. В помещениях может быть также предусмотрена только вытяжная или только приточная система. В этом случае воздух поступает в данное помещение снаружи или из смежных помещений через специальные проемы или удаляется из данного помещения наружу, или перетекает в смежные помещения.

 

Общеобменная приточная вентиляция.

Общеобменные системы вентиляции предназначены для осуществления вентиляции в помещении в целом или в значительной его части.

Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных санитарно-гигиенических норм и свободного дыхания человека в рабочей зоне.

При отрицательном тепловом балансе, т. е. при недостатке тепла, общеобменную приточную вентиляцию устраивают с механическим побуждением и с подогревом всего объема приточного воздуха. Как правило, перед подачей воздух очищают от пыли.

При поступлении вредных выделений в воздух цеха количество приточного воздуха должно полностью компенсировать общеобменную и местную вытяжную вентиляцию.

 

Общеобменная вытяжная вентиляция.

Простейшим типом общеобменной вытяжной вентиляции является отдельный вентилятор (обычно осевого типа) с электродвигателем на одной оси, расположенный в окне или в отверстии стены. Такая установка удаляет воздух из зоны помещения, ближайшей к вентилятору, осуществляя лишь общий воздухообмен.

В некоторых случаях установка имеет протяженный вытяжной воздуховод. Если длина вытяжного воздуховода превышает 30-40 м и соответственно потери давления в сети составляют более 30-40 кг/м2, то вместо осевого вентилятора устанавливается вентилятор центробежного типа.

Когда вредными выделениями в цехе являются тяжелые газы или пыль и отсутствует тепловыделение от оборудования, вытяжные воздуховоды прокладывают по полу цеха или выполняют в виде подпольных каналов.

В промышленных зданиях, где имеются разнородные вредные выделения (теплота, пыль, газы, пары, влага) и их поступление в помещение происходит в различных условиях (рассредоточено, сосредоточенно, на различных уровнях), часто невозможно обойтись какой-либо одной системой, например, местной или общеобменной.

В таких помещениях для удаления вредных выделений, которые не могут быть локализованы и поступают в воздух помещения, применяют общеобменные вытяжные системы.

В определенных случаях в производственных помещениях, наряду с механическими системами вентиляции, используют системы с естественным побуждением, например, системы аэрации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 1.

 

Рассчитать общее искусственное освещение рабочего помещения методом светового потока при работе с деталями определенного размера. Рабочая поверхность находится на расстоянии 1,25 м от пола. Исходные данные для расчета в таблице 1. Выбрать лампы и светильники, указать кривые распределения света выбранных светильников. Составить эскиз плана помещения с поперечным разрезом и указать расположение светильников.

Таблица 1.

Размер объекта различения, мм	Контраст объекта различения с фоном, K	Фон, r	Размеры помещения, м			Коэффициент отражения, %
			длина, a	ширина, b	высота, H	потолка	пола
1.0	0.25	0.15	91	20	5	50	30

 

Метод светового потока учитывает световой поток, отраженный от потолка и стен.

Световой поток группы ламп светильника при люминесцентных лампах рассчитывают по формуле [3]:

,

где  Е_н - нормированная минимальная освещенность. Принимаем Е_н=300  лк, согласно (ГОСТ) СНиП II. 3.05-95,

S - площадь освещаемого помещения

S=aЧb=50Ч30=1500 м²;

z - коэффициент минимальной освещенности, принимаемый z=1,1 (для  люминесцентных ламп);

к - коэффициент запаса, к=1,7;

N_c - число светильников в помещении;

h - коэффициент использования светового потока ламп, h=0,9 (h зависит от КПД, кривой распределения силы света светильника, коэффициента отражения потолка r_п, стен r_с и показателя помещения i=aЧb/(a+b)ЧH_p=50Ч30/(50+30)Ч(4-1,25)=6,8);

H_p - высота светильников над рабочей поверхностью

Н_р=4-1,25=2,75 м.

Для освещения рабочего помещения принимаем стандартные люминесцентные лампы ЛБ40 со световым потоком Ф_л=3120 лм [3].

Выбираем светильник ЛПО13-001 (рис.1). Ф_с=2Ч3210=6420 лм.

Зная световой поток светильника, находим необходимое количество их по формуле:

,

шт.

Выбранный светильник имеет косинусную характеристику распределения света.

Рис.1. Светильник ЛПО 13-001 (1240х275х100).

Рис.2. Характеристика распределения силы света.

Рис.3. Эскиз плана помещения с указанием расположения светильников (15·10=150 св.)

b=(0,3 ... 0,5) l

 

Задача 2.

Рассчитать искусственное защитное заземление для участков, в которых эксплуатируются электроустановки. Электропитание осуществляется от силовых трансформаторов напряжением 380 В. Нейтраль трансформатора изолирована. Заземляющее устройство предполагается выполнить в виде прямоугольника 30х40 м. Стержни соединены между собой стальной полосой 40 на 4 мм и зарыты на глубину 0,7 м. Коэффициент сезонности равен 1. Исходная информация для расчета представлена в таблице 2.

Таблица 2.

№ вар.	Грунт	Длина труб, м; l	Диаметр труб, см; d	Мощность силового трансформатора, кBA
6	Супесок	3.2	4*4	320

В ПЭУ нормируются сопротивления заземления в зависимости от напряжения электроустановки. В электроустановках напряжением до 1000 В сопротивление заземления должно быть не выше 4 Ом, однако т.к. суммарная мощность силового трансформатора Р=320 кBA, то сопротивление заземления не должно быть выше 4 Ом.

Определим сопротивление одиночного вертикального заземления R_В по следующей формуле [2]:

H₀>0,5 м;

r_P=rЧy - расчетное удельное сопротивление грунта;

r=400 ОмЧм (супесок);

y=1 - коэффициент сезонности;

r_P=400Ч1=400 ОмЧм.

Рис.1. Трубчатый заземлитель в грунте.   Рис.2. Полоса в грунте.

Ом.

Определим сопротивление стальной полосы, соединяющей трубчатые заземлители [2]:

Ом.

Определим ориентировочное число n одиночных трубчатых заземлителей, согласно [1]:

где [R_З]=4 Ом - допустимое по нормам сопротивление заземляющего устройства;

h_B - коэффициент использования вертикальных заземлителей (для ориентировочного расчета h_В=1);

шт.

Принимаем расположение вертикальных заземлителей по контуру с расстоянием между смежными заземлителями 2l. По табл. 10.4 и 10.5 [2] найдем действительные значения коэффициентов использования h_В и h_П: h_В=0,66; h_П=0,4.