ЗАДАЧА 17

Определите суммарный уровень шума от агрегатов с уровнями звукового давления L 1, L 2,… L n дБ. Преимущественная частота в спектре шума f Гц. Сравните с допустимым уровнем звука на данной частоте L доп дБ и объясните практическую необходимость данного расчета при проектировании промышленного предприятия.

Исходные данные:

Указания к решению задачи

• Суммарный уровень от нескольких источников не равен арифметической сумме уровней звукового давления каждого источника, а определяется в логарифмической зависимости. Суммарного уровень шума от источников, имеющих равный уровень звукового давления, определяется по формуле:

, дБ

где: n – количество источников шума; L i – уровень звукового давления каждого источника, дБ.

, дБ

где: L max – больший из суммарных уровней шума, дБ

∆ L – добавка к максимальной величине уровня звукового давления, дБ

(см.табл. 17,1)

таблица 17,1

Табличное значение определяется по разности двух складываемых уровней шума.

При пользовании таблицей надо последовательно складывать уровни звукового давления, начиная с максимального. Сначала определяют разность двух складываемых уровней, затем определяют добавку к более высокому из складываемых уровней звукового давления.

, дБ

где: L 1 – уровень звука одного агрегата, дБ; n – количество одновременно работающих агрегатов.

Литература: 30-32; 36; 44; 58.

ЗАДАЧА 18

Определите количество выделяющейся в производственное помещение избыточной влаги и необходимый воздухообмен для создания нормальной относительной влажности воздуха рабочей зоны.

Исходные данные:

• объём помещения – V п, м 3;
• площадь поверхности испарения – F, м 2;
• скорость движения воздуха над источником испарения v, м/с (в горячих цехах v=0,5/0,8 м/с);
• давления водяных паров, насыщающих воздух помещения Р 2, мм.рт.ст.;
• температура воды (эмульсии), равная температуре воздуха в месте расположения установки – t в, оС; температура поверхности воды – t пв, оС;
• фактор гравитационной подвижности окружающей среды α;
• количество водяных паров в воздухе при допустимой относительной влажности d д г/кг с.в.; количество водяных паров в воздухе, поступающем в помещение d п г/кг с.в.

Указания к решению задачи

• Количество выделяющейся в помещении влаги W определяется по формуле:

, кг/ч,

где F – площадь поверхности испарения, м 2;

α – фактор гравитационной подвижности окружающей среды, который зависти от температуры воздуха:

при t ув=40 оС α=0,028,

t ув=30 оС α=0,02,

t ув=100 оС α=0,06;

v – скорость движения воздуха над источником испарения, м/с;

Р 2 – давление водяного пара, соответствующему полному насыщению воздуха при температуре, равной температуре поверхности воды, мм.рт.ст.;

Р 1 – давление водяного пара в окружающем воздухе, мм.рт.ст., определяется по формуле:

, мм.рт.ст,

где: В=745 мм.рт.ст. – барометрическое давление в данной местности в тёплый период года;

, м 3/ч,

где: W – количество выделяющейся в помещении влаги, кг/ч;

d д – количество водяных паров в воздухе при допустимой относительной влажности его в рабочей зоне, г/кг с.в.;

d п – количество водяных паров в воздухе, поступающем в помещение, г/кг с.в.;

γ – удельная плотность воздуха, поступающего в помещение (γ=1,19 кг/м 3 для стандартного воздуха).

• Кратность воздухообмена определяется по формуле:

, ч -1

где: V n – объём вентилируемого помещения, м 3.

Литература: 30,32; 35; 48; 50-52.

ЗАДАЧА 19

Определите количество избыточной теплоты, выделяющейся в производственное помещение, если в нем установлено оборудование с теплоотдающей поверхностью. Коэффициент, учитывающий неравномерность остывания массы β = 1,4. Общая установленная мощность электродвигателей принять равным 0,62; расходуемая теплота ΣΘр = 900 Вт.

Какие инженерные мероприятия могут обеспечить условия микроклимата рабочей зоны в соответствии с нормативными требованиями?

Исходные данные:

а) площадь теплоотдающей поверхностью F, м 2;

б) коэффициент теплоотдачи поверхности оборудования α, Вт/м 2×К;

в) температура нагретой поверхности t пов, °С;

г) допустимая температура воздуха в помещении t норм, °С;

д) масса нагретой продукции М, кг;

е) удельная теплоемкость нагретой массы С М, Дж/кг×К;

ж) температура массы по фактическому замеру t м, °С;

Указания к решению задачи

1. Количество избыточной теплоты, подлежащей удалению из помещения, рассчитывают по формуле:

, Вт,

где: ΣΘ nm – теплота, поступающая в помещение от различных источников в течение часа, Вт; ΣΘ р – расходуемая теплота, теряемая стенами здания, уходящая через оконные проемы и т.п. в течение одного часа, Вт;

2. Суммарное количество теплоты, поступающей в помещение, определяют по формуле:

, Вт

где Θ 1 – количество теплоты, выделяемое горячими поверхностями оборудования, трубопроводов и т.п. за один час, Вт:

, Вт

где: F – площадь теплоотдающей поверхности, м 2;

α – коэффициент теплоотдачи, Вт/м 2×К;

t пов – температура горячей поверхности, К;

t норм – нормально допустимая температура воздуха в производственном помещении, К;

Θ 2 – количество теплоты, выделяемой горячей продукцией в течение часа, Вт:

, Вт,

где: М – масса нагретой продукции, кг;

С М – теплоемкость нагретой массы, Дж/кг×К;

t М – температура массы по фактическому замеру, К;

t норм – нормально допустимая температура воздуха в производственном помещении, К;

β – коэффициент, учитывающий неравномерность остывания массы;

Θ 3 – количество теплоты, выделяющейся в результате перехода электрической энергии в тепловую в течение часа, Вт:

, Вт

где: Р – общая установочная мощность электродвигателей, кВт;

995 – тепловой эквивалент электричества, Вт/кВт ч;

η – коэффициент перехода электроэнергии в тепловую (0,58-0,65);

λ – коэффициент использования электроэнергии (загрузка установочной мощности), принимают 0,8-0,9;

Z – коэффициент, учитывающий одновременную работу оборудования (0,8-0,9).

Литература: 30-32.

ЗАДАЧА 20

На основе расчетов проведите анализ возможного возникновения пожара в электросети, если сечение провода рассчитано на силу тока J=30А, а общая потребляемая мощность ΣР, кВт. Определите, количество тепла, выделяемого в электропроводке за время τ = 15 мин., при сопротивлении сети R c=0,8 Ом.

Исходные данные:

а) КПД потребляемой электроэнергии – cos λ=0,75;

б) линейное напряжение U л=380 В;

Указания к решению задачи

1. Силу тока в электрической сети рассчитывают по формуле:

, А,

где: ΣР – общая потребляемая мощность, Вт;

U л – линейное напряжение, В;

cos λ – КПД потребляемой электроэнергии;

2. Количество теплоты, выделяемой током в электропроводнике, по закону Джоуля-Ленца определяют по формуле:

, Дж,

где: J – сила тока в электросети, А;

R – сопротивление электросети, Ом;

τ – время прохождения тока в сети, с.

Литература: 13-14; 29; 30-32; 43.