Исследование распределения вредностей в цехах с крупногабаритным оборудованием при подаче воздуха методом «затопления»

вается в активной зоне приточной струи, то последняя усиливает конвективный поток и поступает в рабочую зону уже с некоторой концентрацией вредностей. Если же конвективная струя от сварочного аэрозоля попадает в зону действия обратного потока, то вредности прорываются в верхнюю зону.
При подаче воздуха через воздухораспределительные устройства типа
НРВ образуются мощные приточные струи, - отсюда коэффициент воздухообмена по газам несколько ниже, чем мы себе представляем. 4. В случае использования метода «затопления» рабочей зоны через перфорированные панели малотурбулентными струями, коэффициент воздухообмена по газам оказался значительно выше, чем при других способах организации воздухообмена. Это объясняется тем, что воздух в рабочую зону поступает с малыми скоростями и не препятствует выносу вредностей в верхнюю зону помещения вместе с конвективными потоками. Данный способ организации воздухообмена является перспективным для использования в сварочных цехах класса А, а также для ряда других промышленных зданий.


4.2. Исследование распределения вредностей в цехах с крупногабаритным оборудованием при подаче воздуха методом «затопления»
Целью настоящего раздела работы явилось изучение особенностей рас-пределения сварочного аэрозоля и температур по высоте помещения в про-мышленных цехах и, прежде всего, в судостроительном производстве при раз-даче воздуха через перфорированные панели малотурбулентными струями сверху вниз в рабочую зону.
Особенностью судостроительных цехов по сравнению с другими сборочносварочными цехами является, во-первых, большая относительная высо-та изделия и, во-вторых, размепение источников вредности не только в рабочей зоне, а по высоте помещения.
Исходные данные для первого этапа эксперимента:

• 
  модуль пролета сварочного цеха: высота , пролета В = 48 м, длина L= 36 м;
  
• 
  количество сварочных постов - 30 шт.;
  
• 
  относительная высота оборудования h = 0,4;
  
• 
  кратность воздухообмена - G (1/4);
  
• 
  масштабы моделирования:
  

1. линейный масштаб:
2. температурный масштаб:
3. скоростной масштаб:
4. масштаб расхода воздуха:
5. масштаб расхода тепла:

Расчетные параметры в модели:

л/мин, удаление газа из верхней зоны.

В процессе эксперимента исследовались изотермические режимы и ре-жимы воздушного отопления. Также, для составления более ясной картины зависимости от различных факторов характера распределения выделяющихся при сварке вредностей и температур, было рассмотрено (в судостроительных цехах при данном способе воздухораздачи) влияние изменений: положения вытяжки, количества подаваемого и удаляемого воздуха, а также изменение мощности конвективной струи.

С учетом выше сказанного были в изотермическом режиме проведены следующие серии опытов:

В режиме воздушного отопления эксперименты проводились при:

Модель имитировала один из сборочно-сварочных цехов судостроитель-

ного завода.
Приточный воздух в модель подавался через перфорированные панели (рис. 4.17) установленные между колоннами. Высота установки панелей к = 30 см, площадь перфорации одной панели коэффициент живого сечения диаметр отверстия d = 2 мм, шаг Н = 5 мм.
В модели были установлены крупногабаритные секции (рис. 4.18), на разных уровнях которых находились источники вредности.
В процессе каждого из вышеназванных способов замерялись следующие параметры:
рис. 4.17. Схема трассировки воздуховодов в модели, где 1 - модель; 2 - приточные перфорированные воздуховоды; 3 - вытяжные отверстия.
Рис. 4.18 Схема расположения оборудования и точек замеров в модели 1 - крупногабаритные секции (6 шт.); 2 - положение точек замеров
- температура , количество приточного воздуха (до и после экспе-
римента);
- концентрации вредностей в уходящем воздухе, температура , ко-личество воздуха на вытяжке (до и после опыта);
- концентрация вредностей в воздухе, температура , скорость воз-духа в 14 точках рабочей зоны;
- концентрация вредностей С, в воздухе и температура и, на 4-х уровнях (/2/7 = 0,38 м, кш=0,66 м, к1у= 1,04 м, ку= 1,42 м);
- температура toкp воздуха в помещении лаборатории (до и послеопыта).
Положение точек замеров приведены на рис. 4.18.
Измерение температур проводилось следующим образом. На координатнике на высоте соответствующей уровням, в которых расположены точки замеров, расположено бьшо пять термопар, которые выводились с КСП и показания самописца не требовали пересчета.
Все измерения записывались в таблицу, по которой производились необ-
ходимые расчеты, а именно:



Для рабочей зоны определялось среднеквадратичная погрешность тем-
пературы:



Где - значение температуры в г'-той точке рабочей зоны;
- среднее значение температуры в рабочей зоны;
N - количество точек в рабочей зоне, в которых производились замеры
температуры.
Также для рабочей зоны находился коэффициент вариации температур

Для каждого уровня находилась средняя относительная ( где

- концентрация пропана в воздухе в точке измерения.
- концентрация пропана в уходящем воздухе) концентрация пропана в воздухе:

По этим данным строились графические зависимости

Для рабочей зоны определялось среднеквадратическое отклонение кон-

центраций:

где - относительная концентрация в i-той точке рабочей зоны; - среднее значение относительной концентрации в рабочей зоне;

N-количество точек в рабочей зоне, в которых производился забор проб

воздуха.
Для уровня рабочей зоны находился коэффициент вариации относительных концентраций:

Среднее значение скоростей воздуха:

а также среднеквадратическое отклонение скоростей:

- скорость воздуха в i-той точке рабочей зоны;
- среднее значение скорости воздуха в рабочей зоне;
N - количество точек в рабочей зоне, в которых производились измере-
ния скоростей воздуха.
Коэффициент вариации скоростей воздуха.
Для каждого режима определялись коэффициенты воздухообмена по
температуре и газам:


;
После проведенных расчетов, была составлена сводная табл. 4.1 и гра-фики представленные на рис 4.19 - 4.21.
Таблица 4.1