Материал: K_5

. (5.77)

Розв’язавши рівняння (5.77) отримуємо формулу, за якою можна визначити кількість випарів (пари), г/год, з поверхні рідини площею F:

, (5.78)

де при випаровуванні з горизонтальних поверхонь рідин, пара яких легша за навколишнє повітря: – те ж, пара яких тяжча за повітря; – концентрації пари в навколишньому середовищі (внутрішньому повітрі) і над поверхнею розчину, г/м³_.

3. Турбулентний режим. Характеристика режиму: . Має місце за умови .

При турбулентному режимі критеріальне рівняння (5.74) має вигляд

(5.79)

Розв’язавши рівняння (5.79), отримуємо

, г/год. (5.80)

Приймають: (при ); (при ).

В інженерних розрахунках величину , при випаровуванні з вільної поверхні рідини в навколишнє повітря, можна визначити за формулою [30]

, кг/год (5.81)

де – коефіцієнт молекулярної дифузії речовини, м²/год; - витрата повітря через смок (щілинний бортовий) системи місцевої витікальної вентиляції, м³/год; – коефіцієнт смока (відсмокта), який приймають рівним: при задіянні системи місцевої вентиляції 0,9; при не задіяній системі місцевої вентиляції – 0; – характерний розмір поверхні випаровування (ширина ванни), м; - просторовий кут підтікання повітря до смока: за відсутності смока ; для смока (і відповідно ванни) при стіні приміщення ; для окремої ванни на відстані від стіни, за наявності смока, ; для смока біля ванни, що розміщена поряд із ванною без місцевого смока, ; – площа дзеркала розчину у ванні, м²; – коефіцієнт, який залежить від різниці температур поверхні рідини і навколишнього повітря:

– концентрації пари речовини відповідно над поверхнею розчину і в навколишньому повітрі, кг/м³, які визначаються за величиною парціальних тисків:

, кг/м³

де – молекулярна маса речовини, кг/кмоль (табл. 5.25); – парціальний тиск пари речовини, Па (табл.5.27); – густина навколишнього (внутрішнього) повітря кг/м³; – барометричний тиск, Па.

Таблиця 5.27

Молекулярна маса М_р і парціальний тиск р насиченої пари

деяких рідких речовин при температурі 20 ^оС

Якщо рідини не перемішуються, то температура їх поверхні визначається аналогічно як і температура поверхні води (див.п.5.4.1).

Коефіцієнт дифузії пари речовини в повітрі , м²/год, який залежить від температури поверхні рідини , ^оС, і барометричного тиску можна визначити за формулою:

, м²/год (5.82)

де – коефіцієнт дифузії речовини за нормальних умов, м²/год: для водяної пари ; для хлористого водню ; для ціанистого водню ; для пари азотної кислоти .

Коефіцієнт дифузії для любих газів і пари може бути визначений за законом Грехема, згідно якого, в однакових умовах, швидкості дифузії газів i обернено пропорційні до їх молярних мас і , тобто

.

Концентрацію пари речовини в навколишньому (внутрішньому) повітрі потрібно приймати за величиною ГДК цієї речовини.

Витікання пари і газів через нещільності устаткування і трубопроводів залежить від внутрішнього тиску в них. При перепаді тисків в обладнанні і навколишньому середовищі Па витрату пари (газу) _, визначають за формулою [24]

, кг/год (5.83)

де - коефіцієнт витрати щілинних отворів ( ); – сумарна площа всіх нещільностей устаткування (трубопроводів), яка приймається за паспортними даними або згідно проєктного завдання, м²; – густина пари (газу), кг/м³.

При величині Па витрату витікальної пари (газу) можна визначити за формулою Н.Н.Рєпіна

, кг/год (5.84)

де – коефіцієнт, який залежить від тиску в обладнанні (трубопроводі) і визначається по рис. 5.19; - внутрішній об’єм обладнання або трубопроводу, м³; – молекулярна маса пари або газів, які перебувають під тиском , кг/кмоль; – абсолютна температура пари (газу), К.

Рис. 5.19. Залежність коефіієнта k_p від внутрішнього тиску р в обладнанні (трубопроводі)

5.5. Газовиділення в приміщення

Основним газовим забрудником у приміщеннях громадських будівель є диоксид вуглецю (СО₂), який виділяється людьми.

Виділення СО₂ визначають сумуванням газовиділень групами осіб (мужчин, жінок, дітей), залежно від фізичної навантаги, за формулою

, л/год (5.85)

де - виділення СО₂ однією особою залежно від фізичного стану, л/год (табл. 5.28); – кількість осіб, які перебувають в приміщенні, люд.

Таблиця 5.28

Виділення СО₂ дорослою людиною

Заувага. Дитина виділяє СО₂ в кількості 70 … 80 % від величин, які вказані в таблиці.

Газовиділення при роботі стаціонарних дизель-генераторів через їх нещільності можна розрахуватри за формулою [1]

, мг/год (5.86)

де - ефективна потужність дизельного двигуна, к.с.; і – концентрації окремих газових забрудників в суміші газів, яка утворюється в циліндрах двигуна ( ) та в картері ( ) в мг/л, (приймаються по табл. 5.29).

Таблиця 5.29

Концентрації окремих газових забрудників в газовій суміші,

яка утворюється в циліндрах двигуна С_ц і в картері С_к, мг/л [1]

Газовиділення при роботі автомобільних двигунів. Основними забруднювальними виділеннями при роботі автомобільних двигунів є оксид вуглецю (СО) і оксиди азоту (NO_x). Загальні газовиділення в приміщеннях для зберігання і технічного обслуговування автомобілів можна визначити за формулою [30]

, г/год (5.87)

де – максимальне число автомобілів, які виїжджають із приміщення (будинку) протягом 1 год, виїздів/год; – питомі газовиділення при роботі автомобільного двигуна, г/кВт, (табл. 5.30); - потужність двигуна автомобіля, кВт (табл. 5.31); – коефіцієнт врахування інтенсивності руху автомобілів (табл. 5.32).

Таблиця 5.30

Газовиділення при роботі автомобільних двигунів [30]

Таблиця 5.31

Потужності автомобільних двигунів [30]

Таблиця 5.32

Коефіцієнт k_i врахування інтенсивності руху автомобілів [30]

В багатоповерхових гаражах розподілення газовиділень по об’єму будинку, в залежності від його поверховості, можна прийняти по табл. 5.33.

Таблиця 5.33

Розподілення газовиділень по поверхах в багатоповерхових гаражах [30]

Приклад 5.14. Визначити газовиділення на кожному поверсі 3-поверхового гаража для зберігання легкових автомобілів марки "Жигули” ВАЗ-2106 і УАЗ-469. Протягом години із гаража виїжджають 12 автомобілів.

Розв’язування.

По табл. 5.30 знаходимо питомі газовиділення: 1,63 г/кВт – оксиду вуглецю і 0,027 г/кВт – діоксиду азоту. Коефіцієнт інтенсивності руху автомобілів k_i по табл. 5.32 рівний одиниці. Прийнявши, що виїжджає порівну автомобілів різних марок, газовиділення для кожного поверху, з врахуванням рекомендацій табл. 5.33, визначаємо за формулою (5.87):

1-й поверх

г/год;

г/год;

2-й поверх

г/год;

г/год;

3-й поверх

г/год;

г/год.

Кількість газових забрудників, які виділяються при роботі автомобілів з двигунами на рідкому паливі [4]:

• для карбюраторних двигунів

, кг/год ;

• для дизельних двигунів

, кг/год ,

де 15 – кількість вихлопних газів, які утворюються з 1 кг палива, кг; – робочий об’єм циліндрів двигуна, л; - масовий вміст забрудників у спрацьованих газах, % (табл. 5.20 [37]); - час роботи двигуна, хв (табл. 5.21 [4]).

Таблиця 5.20

Масовий вміст забрудників у спрацьованих газах

Зауваги: 1. В чисельнику вказаний масовий вміст забрудників, які виділяються при розігріванні двигуна, а в знаменнику – при маневруванні автомобіля і виїзді із приміщення.

2. При в’їзді в приміщення значення , яке вказане у знаменнику, приймають з коефіцієнтом 0,4 для карбюраторних і 0,55 – для дизельних двигунів.

Таблиця 5.21

Час перебування автомобіля в приміщенні з включеним двигуном

Газовиділення при зварювальних роботах. На сьогодні в промисловості і будівництві застосовують понад 60 різних видів зварювання, натоплення (наплавлення) і теплового різання металів і майже всі вони супроводжуються виділеннями в повітряне середовище зварювального пилу, оксиду вуглецю, оксидів азоту та інших забрудників, а плазмове різання, крім цього, - значним шумом і ультрафіолетовим випроміненням. Ступінь шкідливості різних методів зварювання зростає в такій послідовності: газове зварювання, зварювання вольфрамовим електродом в інертному газі, плазмо-дугове різання, зварювання і натоплення. Найбільші газові виділення мають місце при зварюванні в середовищі захисних газів і тепловому різанні металів (особливо в початковий період процесу).

Виділення газів при різних способах зварювальних робіт і різних матеріялах подані в роботі [32].

Виділення забрудників при фарбуванні виробів. Основними забрудниками, які виділяються при фарбуванні виробів є леткі складові фарб і лаків – пара розчинників. Інтенсивність виділення летких речовин залежить від фізико-хімічних властивостей лакофарбового матеріялу і мікроклімату приміщення.

При фарбуванні поверхонь виділяють три періоди, які відрізняються інтенсивністю виділення летких речовин:

• початковий, коли лакофарбовий матеріял наноситься на поверхню і інтенсивність виділення летких речовин зростає;

• основний, коли матеріял наноситься на поверхню і інтенсивність виділення летких речовин приблизно стала;

• кінцевий, коли фарбування закінчене і інтенсивність виділення летких речовин зменшується.

Кількість летких забрудників, які виділяються у внутрішнє повітря при фарбуванні методами ручного розприскування, без врахування переміщення забрудників через смоки місцевої вентиляції, можна прийняти за табл. 5.34.

Таблиця 5.34

Кількість летких речовин, які виділяються у внутрішнє повітря

при фарбуванні різними методами

Заувага. За іншої продуктивності (витрати лакофарбового матеріялу) подані в таблиці дані пропорційно перераховуються.