ВСЕСОЮЗНЫЙ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОХРАНЫ ТРУДА

УКАЗАНИЯ

ПО РАСЧЕТУ АЭРАЦИИ ЦЕХОВ С ТЕПЛО-, ГАЗОВЫДЕЛЕНИЯМИ * ТЕПЛЫЙ, ПЕРЕХОДНЫЙ И ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОДЫ ГОДА

Москва

Величина 1т_а принимается со знаком “плюс" - для притока и "минус" - для вытяжки.

37.    Уравнение (17) в развернутой форме записывается

V чГН‘, ( Уи -)Г„.}-рЗ^ -

- ♦/*. ^рв Н'_в(/н-Ки.)-^р»^'- °*    ⁽¹⁸⁾

где Н,- расстояние от нейтральной зоны (уровень отсчетов) до середины отверстия I, м;

I

Нд - расстояние от нейтральной зоны (уровень отсчетов) до центра п-го отверстия, м;

Р_В,Р_В - ветровое давление на данное отверстие, кГ/м*;

^ - удельный вес воздуха принимается равным или

в зависимости от того, на приток или/на вытяжку работает отверстие,

ПРИМЕЧАНИЯ: I, В подкореньых величинах уравнения (18) знаки резкостей давлений указывают лишь на их направление и при подстановке числовых значений всегда следует вычитать иэ больших значений меньшее.

2. Уравнение (18) решается подстановкой различных значений Н* _? пока будет достигнуто равенство

&пр. *    ^    вы.*

38.    Определяется разность давлений в аэрационных отверстиях

«г/»¹-    а»)

..I

где Н - расстояние от центра рассматриваемого отверстия до

уровня отсчета (со знаком "плюс", когда центр отверстия расположен выше уровня отсчетов^и "минус" - когда

ниже уровня отсчетов, ы (рис.1).

ПРИМЕЧАНИЕ. Уровень отсчетов выбирается относительно какого-либо одного отверстия, например, относительно приточного отверстия с наветренной итороны здания.

39.    Определяется ветровое давление на данное отверстие,

^Рв = к    КГ/-¹.    (20)

где ^ - аэродинамический коэффициент принимается на основании результатов продувки глухмх моделей зданий в аэродинамической трубе или по таблице (приложение УН); средняя скорость ветра, м/сек; принимается по СНмП П-А.6-62.

1У. РАСЧЕТ АЗРАГЦЦ1 R УПЖЗДИЩ ПЕРИОД ГОДА С УЧЕТОМ ТЕПЛОВОГО ЛАМЦЦШЯ-

Прямая    задача.

40.    Определяется температуре в свободной конвективной струе на уровне вытяжных отверстий по формулам (I), (2), (3), (4), (5), а температура уходяыего воздуха по формуле (6).

41.    Расстояние от пода до середины приточного отверстия (высота подачи наружного воздуха) Ь принимается равным:

,    li    =    (    0,5    ♦    0,6)    Н,    м,    (21)

предел h> 4,0 м.

42.    Определяется избыточное тепловое давление в приточном отверстии по формуле (8), а скорости воздуха - по формуле (10).

Рис.1

Настоящие "Указания" составлены Всесоюзным центральным научно-исследовательским институтом охраны труда ВЦСПС (г. Москва) на основе результатов теоретических и эксперимен-тельных исследований естественной вентиляции промышленных зданий с тепло- и газовыделениями.

"Указания" предназначены для инженерно-технических работников проектных организаций и заводов, технической инспекции ЦК профсоюзов и санитарного надзора, занимающихся вопросами улучшения условий труда в горячих цехах.

"Указания" согласованы с ЦК профсоюзов рабочих машиностроения, нефтяной и химической промышленности и утверждены зам.министрами министерств:

автомобильной промышленности;

тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения; хирлического и нефтяного машиностроения; станкостроительной и инструментальной промышленности; химической промышленности.

Автор канд.техя.наук Н.В.Акиячев

В другом случае делается заново расчет аэрации в холодный период года.

49. Определяется концентрация теза в уходящем воздухе (14). а концентрация газа в рабочей зоне из условия, что относительные

величины равны Kp_#3ef ‘Ьр.з.* ^{По значению} относительной температуры - i * ~т4~и концентрации газа в------------------

RJ. jx.

деляется концентрация газа в рабочей зоне ^р.з. ^{= дК}ух. *^р.з.

ПРИМЕЧАНИЕ. Если при расчетах концентрация газа превышает ПДК, то воздухообмен должен быть увеличен. При этом температура воздуха в рабочей зоне может резко понизиться.

Обратная задача.

50.    Обратная задача решается при проектировании аэрации реконструируемых и действующих цехов при изменении их мощности и технологии. Сравниваются полученные температуры “fc _ _ и "fc

Р • 3 •    Пт    LH

с нормируемыми.

51.    Определяется температура в свободной конвективной струе на уровне вытяжных отверстий (I), (2), (3), (4), (5).

52.    Определяется температура уходящего воздуха (15) и температура воздуха в рабочей зоне (16).

53.    Определяется траектория приточной струи (21), (22), (23) (24) и (25) и минимальная температура на уровне рабочей зоны (приложение IX).

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.    Настояние указания распространяются на проектирование аэрации вновь строящихся, реконструируемых и девствующих цехов с тепло- и газовыделениями.

2.    Аэрация - организованная управляемая естественная вентиляция, осуществляемая под действием теплового или совместного действия теплового и ветрового давлений.

3.    Эффективность аэрации зависит от:

архитектурно-строительного оформления здания (высота, ширина и количество пролетов, форма и профиль кровли, тип фонаря, размещение в стенках и фонарях открывающихся створок, количества мехэтахных перекрытий и размещение в них аэрационных проемов и решеток);

компоновки и размеров технологического оборудования, являющегося источником нагревания и загрязнения воздуха;

направления и скорости ветра;

- эксплуатации аэрируемого здания (возможность регулирования площади открытых аэрационных проемов в зависимости от наружной температуры и внутренних температурных условий).

4.    Аэрацию надлежит предусматривать, если при ее помощи могут быть обеспечены нормируемые условия воздушной среды в помещениях и если она допустима по технологическим условиям.

5.    Естественный приток наружного воздуха должен осуществляться:

а) в теплый период года непосредственно в рабочую зону (на уровне 0,3 ♦ 1,8 и до низа проема), в холодный период года - на уровне h * (0,5 ♦ 0,6 ) Н, но не ниже 4-х м от пола до нига проема_}

где:    К    -    высота    от пола до центра приточного отверстия;

Н - высота здания от пола до центра вытяжного отверстия;

б) как правило, через проемы, расположенные в обеих продольных стенах цеха, а также через проемы транспортных ворот,

6.    В сблокированных зданиях учвстки с повышенными тепловыделениями для л., *лего их проветривания следует размещать в граЧних пролетах, оборудованных аэрационными фонарями.

Застройка продольных стен вновь строящихся и реконструируемых горячих цехов не допускается.

7.    Все горячие цехи должны иметь аэрационные или аэрационно--световые фонари незадуваемого типа. Площадь открывающихся створок в фонаре должна быть достаточной для пропуска расчетного объема воздуха.

8.    Аэрационные фонари и приточные проемы должны быть оборудованы механизмами для открывания створок с автоматическим дистанционным управлением.

9.    В цехах, имеющих три пролета и более, из которых один пролет горячий, а другой холодный, в теплый период года допускается поступление воздуха через фонарь холодного пролета. При этом вдоль линии раздела пролетов устраиваются свешивающиеся легкие перегородки, не доходящие до пола на 2-3 м.

ПРИМЕЧАНИЕ. Приток через фонарь холодного пролета допускается, если расстояние между створками фонарей не менее 10 м.

10.    В цехах теплоотдающее оборудование должно располагаться с учетом возможности проветривания средних продольных проходов между источниками тепла. Рабочие места при этом следует располоь-

гать со стороны приточных проемов.

11.    Расчет аэрации цехов с тепло-и газовыделениямн проводиться, как правило, с учетом теплового давления в теплый, переходный

и холодный периоды года с проверкой до* таточности естественного воздухообмена для разбавления концентраций газов до ПДК.

12.    Расчет аэрации горячих цехов проводится на максимальные тепловыделения и базируется на закономерностях распространения свободных тепловых турбулентных струй.

13.    Горячие цехи, теплоотдающее оборудование по длине которых расположено неравномерно, разбиваются на участки и расчет аэрации проводится для каждого участка в отдельности.

ПРИМЕЧАНИЕ. Расчет аэрации по методу, изложенному в настоящих указаниях, допускается проводить для помещений с механическим удалением воздуха, объем которого не превышает 40# общего естественного воздухообмена.

14.    С целью определения общего воздухообмена и условий работы приточных отверстий с заветренной стороны проводится поверочный расчет аэрации при совместном действии теплового и ветрового давлений.

ПРИМЕЧАНИЕ. Если при работе окажется, что отверстия с заветренной стороны работают на вытяжку, то расчет надо вести с учетом закрытия части отверстий с наветренной стороны.

13. Исходными данными для расчета аэрации являются:

- строительные размеры здания и характеристика всех проемов для подачи и удаления воздуха (окна, фонари, ворота и т.д.);

-    коэффициенты расхода иди местного сопротивления приточных проемов и фонарей;

-    расположение теплоотдащего оборудования м его размеры;

-    количество тепла, выделяющееся от единица стационарного

- количество конвективного и лучистого тепла, выделяющееся от «днницн стационарного оборудования, Qkohв, ккал/сек;

Здуч. ккал/сек.

ПРИМЕЧАНИЕ. Количество конвективного и лучистого тепла,

отдающее стационарным оборудованием, задается технологам!. Прв температуре поверхности источников тепла до 250°С можно принять Q конв. =

* 0,5Q пост.

-    тепло,поступающее за счет солнечной радиации, от нагретых материалов, трубопроводов, искусственного освещения, электродвигателей, от людей и т.п., учитывается при определении количества избыточного тепла;

7 теплопотери цеха, Q пот. ккал/сек;

-    валовые газовыделения в цехе, Сгаза мг/сек (по данным технологов или натурных испытаний);

-    температура воздуха в рабочей зоне, t _п _ ; наружного

tp.o.

_н и концентрация вредных газов в рабочей зоне, Кр_в8в мг/мЭ (согласно СН 245-63 и СН и П П-Г.7-62).

ПРИМЕЧАНИЯ: I. Если приточный воздух поступает из соседнего помещения, то за _Нв принимается темпе-

ратура воздуха соседнего помещения

2.Если часть приточного воздуха поступает снаружи, а другая часть из соседних помещений, то за расчетную температуру принимается температура наружного воздуха -    ;

О •

-    скорость и господствующее направление ветра (по СНиП П-А. 6-62);

-    аэродинамические коэффициенты аэрируемого здания (на основании результатов продувок моделей зданий в аэродинамической трубе).

16.    Расчет аэрации при решении прямой задачи сводится к определению расчетного воздухообмена и площади аэрационных проемов.

Для этого определяют:

-    количество конвективного тепла, отдаваемого каждой единицей оборудования;

-    объем к температуру воздуха в свободной конвективной струе на уровне вытяжных отверстий (аэрационный фонарь, вахта и др.);

-    температуру уходящего воздуха;

-    количество избыточного тепла

^изб. =Q_n0CT. - Qnot. ккав/сек;

-    объемные и весовые расходы аэрационного воздуха;

-    располагаемые давления и скорости воздуха в аэрационьых проемах;

-    площади аэрационных проемов.

17.    Расчет аэрации при решении обратной задачи сводится к определению температуры воздуха в рабочей зоне по заданным теп-лоизбыткам и площадям аэрационных проемов.

Для этого определяется:

-    количество конвективного тепла, отдоваемого каждой единицей оборудования;

-    объем и температура воздуха в свободной конвективной струе на уровне вытяжных отверстий;

-    количество избыточного тепла;

-    температура уходящего воздуха;

-    температура воздуха в рабочей зоне.

18.    К проекту аэрации должна прилагаться инструкция для эксплуатационников по регулированию открытой площади аэрационных проемов

в зависимости от наружной температуры, направления и скорости ветра.

П. РАСЧ&Т АЭРАЦИИ В ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА С УЧЁТОМ ТЕПЛОВОГО ДАВЛЕНИЯ

Прямая задача

19.    Определяется расстояние от точки пересечения границ основного участка тепловой струи (полюса струи) до середины вытяжных отверстий ( см. условные обозначения. Приложение I);

1 = 2_В ♦ Z_n    «*.

где: 1_Ъ - расстояние от верхней грани теплоисточника до середины вытяжных отверстий, м;

Z _п - расстояние от полюса струи до верхней грани теплоисточника, м.

= 1,7 А    и,

где А - определяющий размер источника тепла.

Для источника круглой формы А = d ; для прямоугольного с соотношением сторон не более I : 3

л = -а-*-»--    «,

а + в

где: d - диаметр источника тепла, м;

а,в    - линейные размеры верхней грани источника тепла, м.

20.находится объемный расход воздуха:

а; в основном участке свободной конвективной струи по формуле

I    Г)'³    7^S/3

^стр - °'^0абг * Чсоьв. *    ^,<3/^0вк

или по номограмме (приложение II);

0) если вытяжные отверстия расположены на высоте разгонного участка тепловой струи или ниже его, то расход воздуха определяется по формуле разгонного участка свободной конвективной струи:

.    (f    7¹/³ а

и * °'⁶⁵ W_K0HS I Z, “ /сек ,    (3)

стр    '

где ^ - площадь верхней грани теплоисточника, м^ ;

£ - расстояние от верхней грани источника до рассматриваемого ¹ уровия, м«

иле по номограмме (приложепе Ш).

ПРИМЕЧАНИЕ. Высота разгонного участка круглой тепловой струи разиа, примерно 1,5А.

в) в плоской свободной конвективной струе ( с соотношением сторож верхней грани источника более 1:3) по формуле

Ql/з 1/з

кие⁰⁰    -³/С*Ь    (3»)

где &- больший размер верхней грани теплоисточника (длина), м.

или по номограмме (приложение Ша).

ПРИМЕЧАНИЕ. Формула За) справедлива для теплоисточника с соотношением меньшего размера (ширины) верхней грани к высоте вертикальной грани не более 1:4*

21. Определяется средняя температура воздуха в калдой свободной конвективной струе на уровне центра вытяжных отверстий

^стр =---Г'^Ш1Т---^град’    ^(if)

I стр стр

где: У - удельный вес воздуха в тепловой струе, кг/ы

и Стр