zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ НАКОПЛЕНИЯ ВРЕДНОСТЕЙ В ПРОМЫШЛЕННОМ ЦЕХУ

 

Савич Д.В., Удовиченко З.В., Катин Л.Д.

Украина, г. Макеевка

Донбасская национальная академия строительства и архитектуры

 

Исследованы методики расчета системы вентиляции. Разработана математическая модель накопления вредностей в промышленном цеху в условиях дисбаланса системы вентиляции. Проверена теоретическая модель накопления вредностей на натурных условиях.

 

Промышленные предприятия характеризуются, как правило, большим разнообразием используемого сырья. Вещества, образующиеся в технологическом процессе большинства производств газообразны, взрывоопасны и представляют собой потенциальную опасность профессиональных заболеваний работающих.

Проблема интенсификации систем вентиляции и разработки метода расчета и проектирования регулируемых и энергосберегающих систем вентиляции в производственных помещениях с теплоизбытками и выделениями газообразных вредных ве­ществ от технологического оборудования является весьма ак­туальной, ее решение позволит улучшить качество внутреннего воздуха, которое обеспечит здоровье работающему персоналу, и одновременно снизит затраты на энергоресурсы [1].

На сегодняшний день разработки методов основывались на рассмотрении условий сбалансированного воздухообмена [2-4]. Так Э. Ленц [3] впервые вывел и решил дифференциальное уравнение аварийной вентиляции, которое исходит из уравнений нестационарного процесса вентиляции. Уравнение этого процесса определено балансом вредного вещества в объеме вентилируемого помещения. В программу расчетов вентиляции оно было введено А.Н. Селиверстовым [4].

Для решения поставленной задачи в работе разработана математическая модель воздухообмена промышленного цеха с учетом инфильтрации и эксфильтрации воздуха.

Математическая модель воздухообмена в помещениях, оборудованных газовым оборудованием основывается на уравнении баланса вредных веществ, содержащихся в единице объёма воздуха помещений. В общем виде эта зависимость имеет вид:

 

, мг/м3                                          (1)

где  - содержание вредного вещества в единице объема воздуха помещения, мг;

 и   - поступление и удаление вредного вещества с приточным и удаляемым воздухом соответственно, мг;

 - количество вредного вещества, поступающего от источника,  мг;

- объем помещения, м3.

 

В дифференциальной форме уравнение (1) можно записать следующим образом

 

,                                     (2)

где  и  - объем приточного и удаляемого воздуха соответственно, м3/ч;

 и  - концентрация вредного вещества в подаваемом воздухе и в объеме помещения, мг/м3;

 - время, ч.

 

Уравнение (2) приведено в работах [3] для случаев уравновешенного баланса, т.е. когда количество подаваемого воздуха равно количеству удаляемого. Однако данное условие не всегда выполняется, особенно в нестационарных системах вентиляции. Зачастую имеет место дисбаланс, как отрицательный, так и положительный. Это определяется как воздухообменом со смежными помещениями так и воздухообменом через ограждающие конструкции за счет инфильтрации и эксфильтрации.

Соотношение между влиянием этих процессов определяется состоянием наружного атмосферного воздуха, в частности, барометрическим давлением, и закономерностей обтекания зданий ветровыми потоками. При избыточном давлении будет наблюдаться, в основном, инфильтрация, а если здание или его часть находится в аэродинамической тени, то воздухообмен будет осуществляться за счет эксфильтрации.

Представляет практический интерес заполнение объема помещения вредными веществами при отсутствии вытяжной вентиляции и притоке воздуха через ограждающие конструкции за счет инфильтрации. Дифференциальное уравнение этого процесса можно записать в следующем виде

 

.                                                     (3)

 

При этом следует отметить, что в расчет  принято стационарной величиной, не зависимой от времени и концентрации вредного вещества в воздухе помещения.

Учитывая, что уравнение (3) возможно решить интегрированием после предварительного разделения переменных, получим

 

,                                                    (4)

где С – постоянная интегрирования.

 

Определить величину С можно с помощью задания начальных условий. Примем, что в начальный момент времени , концентрация вредного вещества в объёме помещения равна концентрации в приточном воздухе, т.е. . Тогда уравнение (4) можно записать в следующей форме

 

.                                                (5)

 

Обозначив  - кратность воздухообмена по притоку, и - удельные поступления вредного вещества на единицу объёма помещения, после преобразований получим

 

.                                                       (6)

 

Полученное решение позволяет определить изменение концентрации вредного вещества в помещении при отсутствии или отключении вытяжной вентиляции.

Для определения закономерностей накопления вредных веществ при условии работы вытяжной  вентиляции решим уравнение (2), записав его в следующей форме

 

.                                          (7)

 

Уравнение 7 решается методом разделения переменных и после преобразований получим

 

.                           (8)

 

Спотенциировав данное выражение, получается зависимость в следующей форме

 

.                                           (9)

 

Постоянную интегрирования можно определить из граничных условий, определенных для решения уравнения (4), т.е. исходя из того, что  концентрация вредного вещества в объёме помещения равна концентрации в приточном воздухе  при .

Тогда постоянная интегрирования примет вид .

Окончательный вид уравнения несбалансированного воздухообмена имеет следующий вид

 

.                                               (10)

 

В случае, если при решении принять начальные условия, что при   и считать воздушный баланс уравновешенным, т.е. , то получим уравнение для уравновешенного воздухообмена, приведенное в работе [3].

С целью проверки теоретической модели (уравнение 10) натурным условиям, производится расчет для цеха № 3 комбината огнеупоров, расположенного в г. Часовояр Донецкой области.

Исходные данные: размер цеха 260,5х81,4х10 м; Lприт=Lуд=176,8 м3/с (при кратности воздухообмена К=3); Мист=2,948 г/с; qпр=0.

Подставив данные в уравнение (6), получим график накопления вредностей в цеху за время τ при отсутстствии работы вентиляции (рис.1).

 

Рисунок 1 – график накопления вредностей в цеху №3

 

При включении вентиляции можем определить время, за которые все выделенные вредности будут удалены до первоначальной концентрации, подставив полученные данные в выведенную модель уравнения (10) (рис. 2).

 

Рисунок 2 – зависимость концентрации вредностей в цеху от времени работы вытяжной вентиляции

 

Графические зависимости показвают динамику накопления вредностей во времени в условиях отсутствия или работы вытяжной вентиляции. Из графиков, которые показывают соответствие теоритической модели натурным условиям видно, что при отсутствии вытяжной вентиляции вредности накапливаются прямолинейно с течением времени, с включением же вентиляции наблюдается снижение концентрации вредностей до первоначальной концентрации за промежуток времени ее работы.

Полученная модель накопления вредностей (уравнение 10), учитывающая воздухообмен с учетом инфильтрации и эксфильтрации позволит изучить процесс распространения вредных веществ в производственных помещениях с теплоизбытками. Процесс является мало изученным, вследствие того, что он включает: неустойчивые воздушно-тепловые потоки, распространение вред­ностей навстречу потоку приточного воздуха, влияние геометрических размеров помещения, молекулярной массы газа.

 

Литература

1.      Потапова С.О. Моделирование и обоснование режимов вентиляции помещений производства полимерных материалов с высоким тепловлаговыделение. Воронеж, 2011. – 129 с.

2.      Колодяжный С. А. Моделирование регулируемого воздухообмена в производственных помещениях с источниками выделения газообразных вредных веществ. – Воронеж, 2003. - 133с.

3.      Эльтерман В.М. Вентиляция химических производств. -3-е изд., перераб. – М., Химия, 1980. – 288с., ил.

4.      Селиверстов А.Н. Влияние динамического состояния воздушной среды на вентиляцию прядильных и ткацких хлопчато-бумажных фабрик. М., Гизлегпром, 1954. - 95 с.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info