Курс лекций по "Промышленная вентиляция и кондиционирование"

где d = -----* d_н, г/кг.

             100

       Пример.  Определить энтальпию влажного воздуха при t = 20 оС, φ = 60%,                                                  и Р_б = 745 мм рт.ст.

       Решение. Находим упругость насыщенных водяных паров при заданных                                                 условиях (табл. 2.1.1): Р_н = 17,533 мм рт.ст.

       Парциальное давление водяных паров находим из соотношения:

                                               

                                                              Р_п                

                                                      φ =  ---- * 100 %,       

                                                              Р_н 

                                  

                                          Р_н *φ     Р_б                     60      745

                               Р_п  = ------- * ----- = 17,533* ----- * ------ = 10,31 мм рт.ст.

                                           100      760                  100     760 

       Определяем влагосодержание влажного  воздуха: 

                                                       Р_п                       10,31

                                  d = 622 * ---------- = 622 * -------------- = 8,73 г/кг.

                                                    Р_б - Р_п               745 – 10,31

       Определяем энтальпию влажного  воздуха: 

                 І = 0,24 t  + 0,5973d + 0,00044 t *d = 4,8 + 5,21 + 0,076 = 10,08 ккал/кг. 

       Из приведенного примера видно, что скрытая теплота испарения водяных паров (5,21 ккал/кг) составляет значительную часть тепла, а теплоемкостью водяного пара практически можно пренебречь. Поэтому при решении практических задач энтальпию влажного воздуха можно определять по приближенному выражению: 

                                                            І = 0,24 t  + 0,6 d.                                       (2.12) 

        При нагревании или охлаждении влажного воздуха происходит изменение его температуры и энтальпии, но сохраняется влагосодержание. Относительная влажность при этом изменяется, так как изменяется его влагоемкость.

       Если влажный воздух охлаждать  при неизменном влагосодержании, то будет снижаться энтальпия и температура, а относительная влажность будет увеличиваться. Наступит момент, когда воздух станет насыщенным и его относительная влажность будет равна 100 %. При дальнейшем охлаждении воздуха начнется испарение из воздуха влаги в виде росы – конденсация пара. Эта температура называется точкой росы. Точка росы для различных температур сухого воздуха и относительной влажности приведена в таблице 2.2. 

Таблица 2.2. – Таблица точки росы влажного воздуха (сделать!). 

        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

          
 

          

       Точка росы является пределом  возможного охлаждения влажного  воздуха при неизменном влагосодержании.  Для определения точки росы  необходимо найти такую температуру,  при которой влагосодержание  воздуха                                   d будет равно его влагоемкости d_н .  

          Пример.  Температура в помещении -  +23 ^оС, относительная влажность – 60%. Определить, до какой температуры могут охлаждаться стены помещения в зимний период, чтобы на стенах не выделялась влага.

          Решение.  Для решения задачи необходимо найти точку росы при заданных условиях.  Находим влагосодержание воздуха в помещении:

                                          φ                60

                                 d  = ---- * d_н =  ----- * 17,9 = 10,8 г/кг.

100. 100

 

       Величину d_н  находим по таблице физических характеристик влажного воздуха (таблица 2.1). Условие конденсации (точка росы) d = d_н. По этой же таблице находим температуру при которой d_н = 10,8 г/кг. Эта температура t_р = 15,2 ^оС. То есть при температуре в помещении ниже 15,2 ^оС на стенках будет выделяться влага.

                       

                           

2.2. І - d Диаграмма влажного воздуха.

       Для облегчения расчетов уравнение теплосодержания влажного воздуха (2.11) представляют в виде графика, получившего название І-d диаграмма.

       При помощи І-d диаграммы графическим методом просто решаются задачи, решение которых аналитическим путем требует хотя бы простых, но кропотливых вычислений.

                              

                                                                                                              Приложение 1

Перечень  основной нормативной  документации по системам вентиляции

и кондиционирования  воздуха, действующих  в Украине

 

1. СНиП 2.04.05-91* “Отопление, вентиляция и кондиционирование”.

2. Изменение  №1 СНиП 2.04.05-91 “Отопление, вентиляция и кондиционирование”.

3. Изменение  №2 СНиП 2.04.05-91 “Отопление, вентиляция и кондиционирование”.

4. ДНБ А.2.2-2-96 “Технічний захист інформації. Загальні вимоги до організації проектування і проектної документації для будівництва”.

5. ДНБ А.2.2-3-97 “Склад, порядок розроблення, погодження та затведження проектної документації для будивництва”.

6. ДНБ В.2.5-13-98 “Пожежна автоматика будинків і споруд”.

7. ДНБ А.1.1.-2-93 “Порядок розробки, вимоги до побудови, викладу та оформлення нормативних документів”.

8 ДСТУ Б А.2.4-9-95 (ГОСТ 21.408-93) “СПДБ. Правила виконання робочої документації технологічних процесів”.

9. ДСТУ Б А.2.4-9-95 (ГОСТ 21.405-93) “Правила виконання робочої документації теплової ізоляції обладнання і трубопроводів”.

10. ДСТУ Б А.2.4-11-95 (ГОСТ 21.114-95) “СПДБ. Правила виконання ескізних креслень загальних видів нетипових виробів”.

11. ДСТУ Б В.2.7-56-96 (ГОСТ 10499-95) “Вироби теплоізоляційні зі скляного штапельного волокна. Технічні умови”.

12. ДСТУ Б А.2.4-4-99 (ГОСТ 21.101-97) “Основні вимоги до проектної та робочої документації”.

13. ДСТУ Б В.2.7-38-95 (ГОСТ 17177-94) “Матеріали і вироби будівельні теплоізоляційні. Методи випробувань”.

13. СНиП 2.04.14-88* “Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов”.

14. ДСН 3.3.6.042-99 “Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень”.

15. ГСТУ 101.00174088.001-2003. Системи кондиціонування рудникового

повітря. Вимоги безпеки. К.: Мінпаливенерго України, 2003. – 28 с.

16. Правила безпеки у вугільних шахтах (ДНАОП 1.1.30-1.01.-00) Київ, 2000. – 484 с.

17. Збірник інструкцій до Правил безпеки у вугільних шахтах. Т.1. Київ, 2003. – 478 с.

18. ДСП 3.3.1.095-2002. Державні санітарні правила та норми “Підприємства вугільної промисловості”. 
 
 
 
 

Раздел 2. Тепловое взаимодействие человека с окружающей средой

1. Значение вентиляции  и кондиционирования воздуха

1. Тепловые комфортные  условия

2. Тепловой баланс  человека и пути выделения  тепла с организма

3. Параметры  воздушной среды, влияющие на  комфортное состояние человека 

1. Тепловые комфортные  условия 

       На теплоощущения человека оказывают влияние, в основном, следующие четыре фактора: температура, влажность, скорость движения воздуха и температура ограждающих поверхностей. При различных комбинациях этих параметров тепловые ощущения человека могут оказаться одинаковыми.

       Необходимо иметь в виду, что,  хотя, теплоощущение и определяется  перечисленными параметрами, не любое их сочетание обеспечивает комфортные условия. Каждый из этих параметров может быть изменен не произвольно, а только в некоторых определенных условиях комфортных теплоощущений.

       Знание допустимых пределов колебаний  температуры, влажности и скорости движения воздуха позволяет регламентировать применение тех или иных видов систем кондиционирования воздуха (СКВ).

       Если человек не ощущает ни  тепла (перегрева), ни холода (переохлаждения), ни движения воздуха около тела, метеорологические кондиции окружающей его воздушной среды (с учетом температуры поверхности ограждений) считаются в тепловом отношении комфортными.

       Иными словами, он чувствует  себя комфортно в том случае, когда от него нормально (без форсирования теплоотдачи) отводится столько тепла, сколько вырабатывает его организм, т.е. комфортное теплоощущение человека зависят от баланса между теплогенерацией и теплопотерями в окружающую среду. В результате теплогенерации и теплопотерь внутренняя температура человеческого тела поддерживается на уровне 36,6–36,8 ⁰С и управляется довольно сложным механизмом автоматической терморегуляции организма: уменьшением или увеличением потока крови через кожный покров, а также усиленным или заторможенным обменом веществ (расходом энергии). Температура кожного покрова человека зависит от параметров окружающего воздуха и, в среднем, равна 33 ⁰С.

       На рис.1. показаны кривые изменения  температуры кожного покрова  различных участков тела человека, откуда видно что между различными зонами существуют некоторые отличия температурных условий.  

 
 
 

    

   
 
 
 

Рис.1. Изменение температуры кожного покрова различных участков тела

в условиях покоя в зависимости от изменения  температуры окружающей среды

       Традиционно средней температурой считается температура лба, составляющая примерно 32 ^оС при температуре окружающей среды 20-21^оС.

       Благодаря естественной терморегуляции организма человек приспособляется к изменению параметров окружающего воздуха. Однако эта терморегуляция эффективна лишь при медленных и малых отклонениях параметров от нормальных, необходимых для хорошего самочувствия. При больших и быстрых отклонениях параметров воздушной среды нарушаются физиологические функции организма: терморегуляция, обмен веществ, работа сердечно-сосудистой и нервной системы и т.п. При этом могут наблюдаться и серьезные отклонения в организме человека. Например, у людей, попавших в условия “перегрева”, повышается температура тела, резко снижается работоспособность, появляется повышенная раздражительность и т.п.

       На диаграмме (рис.2) показана зависимость  производительности (работоспособности) труда от изменения температуры окружающей среды. Как видим из графика, наблюдается резкое падение показателей производительности при превышении температуры более 26 ⁰С.