Расчет необходимого количества воздуха для проветривания

Помещения при явном избытке влаги

По назначению различают вентиляцию общеобменную, местную и комбинированную. При общеобменной вентиляции происходит обмен воздуха во всем помещении.

Если в производственном помещении повышенная влажность, то количество воздуха, подаваемого в помещение, м³/ч, определяется по формуле

(1.5)

где L_уд –– расход воздуха, удаляемого из рабочей зоны, г/кг;

W –– избыток влаги в помещении, г/ч;

ρ –– плотность воздуха при температуре помещения, кг/м³;

d_уд.з –– содержание влаги в воздухе, удаляемом из рабочей зоны, г/кг;

d_п –– влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение, г/кг;

d_уд –– влагосодержание воздуха, находящегося за пределами рабочей зоны, г/кг.

Величина d_уд.з должна соответствовать нормальному содержанию влаги в воздухе при плотности воздуха, равной 1,2 кг/м³, соответствующей температуре 20 ^оС и нормальном атмосферном давлении. Зависимость плотности воздуха от температуры при нормальном атмосферном давлении представлена в табл. 1.3.

Таблица 1.3

Влагосодержание –– это отношение плотности водяных паров к плотности воздуха, т.е.

, (1.6)

где ρ_п и ρ_с –– плотность водяного пара и сухого воздуха соответственно, кг/м³.

Количество водяного пара, содержащегося в 1 м³ влажного воздуха, называется абсолютной влажностью воздуха или иначе –– парциальной плотностью водяного пара.

Содержание паров в воздухе может увеличиваться в зависимости от температуры до предела его насыщения. В свою очередь, абсолютная влажность воздуха в насыщенном состояние увеличивается с ростом температуры. И наоборот, эти же параметры уменьшаются при снижении температуры (точка росы, иней).

Влагосодержание может быть определено также с помощью давления и газовых постоянных. Так уравнение состояния (Клапейрона–Менделева) влажного воздуха имеет вид

, (1.7)

где Р –– давление воздуха, Па;

Т –– абсолютная температура, К;

R –– удельная газовая постоянная, Дж/(кг·К).

давление влажного воздуха по закону Дальтона можно выразить в виде

, (1.8)

где Р_С, Р_П –– давление сухого воздуха и водяного пара соответственно, Па.

Аналогично определяется плотность воздуха

. (1.9)

Из выражений (1.6 и 1.7)с учетом (1.8) получим

, (1.10)

где R_с = 287,04 Дж/(кг·К) –– газовая постоянная сухого воздуха;

R_п = 461,66 Дж/(кг·К) –– газовая постоянная водяного пара.

Для того, чтобы определить избыток влаги в помещении, следует использовать связь между температурой, абсолютной влажностью и давлением водяного пара, считая нормальной температуру 20 ^оС. Необходимая информация содержится в табл. 1.4.

Таблица 1.4

Задание. Рассчитать необходимое количество воздуха для проветривания помещения при явном избытке влаги.

Дано (вариант 1). В цехе парциальное давление Р_пн = 4213,0 Па, что соответствует абсолютной влажности воздуха ρ_пн = 30,1 г/м³, t_помещ = 30 ^оС, t_удел = 20 ^оС, t_поступ = 15 ^оС, К = 5 , V=100 м³.

Решение.

1. Определить количество воздуха, удельного из рабочей зоны

.

2. Определить избыток влаги, в помещении при t_помещ = 30 ⁰С, согласно табл. 1.4 Р_П.Н=4213,0 Па, что соответствует ρ_пн = 30,1 г/м³, тогда

Dρ = ρ_пн при 30 ⁰С – ρ_пн при 20 ⁰С = 30,1 – 17,2 = 12,9 г/м³

и W = Dρ·V = 12,9·100 = 1290 г/ч.

3. Определить d_п, d_уд., d_уд.з·используя табл. 1.3 и 1.4.

г/кг,

г/кг,

d_уд.з·= d_уд.·0,6 = 0,1433·0,6 = 0,086 г/кг.

4. Определить необходимое количество воздуха по формуле (1.5)

=

м³/ч или 8,26 м³/с.

Ответ. = 8,26 м³/с.

Необходимые исходные данные для расчетов содержатся в табл. 1.5.

Таблица 1.5

Исходные данные