ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Распределение температур и концентраций вредных веществ по высоте вентилируемых помещений из "Вентиляция химических производств Издание 3" Нагрев воздуха или подмешивание к нему газов, имеющих отличную от него плотность, могут привести к расслоению воздуха по высоте помещения. Создавшееся расслоение определяет процессы распространения тепла и вредных веществ в вентилируемом помещении. [c.169] Этот критерий является отношением факторов, стабилизирующих расслоение в атмосфере, к факторам, характеризующим интенсивность турбулентного перемешивания. [c.170] В вентилируемых помещениях, в которых наблюдается расслоение среды по плотности, процессы следует характеризовать аналогичным критерием. Но в этот критерий не должны входить градиенты плотности и скорости, так как первый является искомой величиной при решении задач по вентиляции, а второй (градиент скорости) не входит в условия однозначности. Исходя из изложенного в главе П, представляется возможным охарактеризовать турбулентное перемешивание в воздушной среде вентилируемого помещения величиной диссипируемой энергии, которая входит в условия однозначности. [c.170] Факторами, стабилизирующими расслоение, являются теплонапряженность, высота помещения и другие, которые определяют энергию тепловых струй. [c.170] Легко показать, как, исходя из указанных соображений, можно перейти от критерия к критерию К [см. формулу (П.89)1. [c.170] Таким образом, критерий К является модификацией критерия Ri, в котором учтены зависимости, характерные для вентилируемых помещений. [c.171] Далее будет показано, как в зависимости от критерия К меняются характеризующие распределение температур и концентраций коэффициенты т и т , которые упоминались в главе П1 (формулы И1.93 и П1.94). [c.171] Расслоение, вызываемое подмешиванием к воздуху вредных газов, также определяется критерием, аналогичным К, однако вместо разности температур принята соответствующая разность плотностей воздуха с различными концентрациями примеси. [c.171] Если из оборудования выделяются газы и пары легче воздуха, то наибольшие их концентрации будут в верхней зоне помещения. В этом случае концентрации вредных веществ распределяются почти так же как избыточные температуры. [c.171] Рассмотрим, как распределяются по высоте помещения концентрации вредных веществ, плотность которых больше плотности воздуха. [c.171] Предельно допустимая концентрация хлора в воздухе 0,001 г/м следовательно, концентрация, при которой проявляется увеличение плотности смеси воздух—газ, во много раз (на 3—4 порядка) больше концентраций, наблюдаемых при нормальной эксплуатации оборудования в производственных помещениях. То же можно сказать и о парах ртути, плотность которых больше плотности воздуха в 7 раз (М = 200,61). [c.173] ЧТО ПОЧТИ на 6 порядков больше предельно допустимой (0,000001 г/м ) и при обычных температурах воздуха в помещении 20—25 °С невозможно, так как концентрация паров ртути, насыщающих воздух при этой температуре, не превышает 0,02 г/м . [c.173] Эти расчеты объясняют, почему в цехе электролитического получения хлора на жидком ртутном катоде, где вследствие выделений тепла от ванн температура в верхней зоне на 4—5 °С выше, чем в рабочей, концентрации тяжелых газов — хлора и паров ртути — в верхней зоне в 1,4 раза больше, чем в рабочей. [c.173] В цехах изготовления прорезиненных материалов, где установлены намазочные машины, выделяющие тепло и пары растворителей (бензина, бензола и др., плотность которых превышает плотность воздуха в 2,5—3 раза), в верхней зоне помещения также наблюдались концентрации в 1,5—2 раза более высокие, чем в рабочей зоне. Даже в цехе приготовления клеев, в котором тепловые выделения незначительные (только от электродвигателей мешалок), концентрации бензина и других растворителей в верхней зоне были больше или такие же, как в рабочей зоне. [c.173] Параметр Р не безразмерен, но его легко привести к безразмерному виду, помножив на произведение отброшенных постоянных величин, имеющее размерность К-м /г. В параметре Р концентрация q выражена в г/м . [c.174] Только при параметре Р 0,4 г/(м -К) внизу помещения в рабочей зоне концентрации газов, имеющих большую плотность, чем воздух, могут быть больше, чем в верхней зоне помещения. [c.174] В параметре Р концентрация q вредного вещества (в г/м ) при нормальной работе — предельно допустимая, при аварийном состоянии — максимальная, которая возможна во время аварии. [c.174] Было сделано предположение, которое Подтвердилось опытами, что в геометрически подобных помещениях коэффициенты т v. могут быть выражены как функции критерия К. [c.174] Как правило, с увеличением критерия К коэффициент т увеличивается, стремясь к единице. Исключение представляют схемы вентиляции, в которых рабочие места непосредственно обдуваются приточными струями. При этом коэффициент т может не зависеть от критерия К, оставаясь постоянным. [c.175] При малых значениях критерия К, когда энергия тепловых струй велика по сравнению с энергией приточных струй, наблюдается температурное расслоение по высоте помещений. При тепловых струях большой мощности и малых воздухообменах образуется, как это наблюдали в опытах Е. В. Кудрявцев, В. В. Батурин и И. А. Шепелев, так называемое температурное перекрытие, т. е. резкая граница между сильно нагретым воздухом, находящимся в верхней части помещения, и холодным воздухом, находящимся в нижней части помещения, т. е. в рабочей зоне. [c.175] Вернуться к основной статье