11.4. Приточные и вытяжные устройства
Раздача воздуха в помещения и его вытяжка осуществляются соответственно через приточные и вытяжные отверстия в воздуховодах. Для лучшего распределения воздуха по помещению и удовлетворения повышенных архитектурных требований вместо простых отверстий в воздуховодах применяют специальные устройста — воздухораспределители, имеющие соответствующее оформление.
К конструкции приточных и вытяжных отверстий, а также воздухораспределителей и их расположению предъявляется ряд требований, удовлетворение которых позволит обеспечить наилучшее состояние воздушной среды в рабочей зоне помещения, подвижность воздуха в соответствии с нормами, возможность регулирования его расхода. Оформление отверстий должно соответствовать создаваемому интерьеру помещения, однако применяемые для этого решетки не должны уменьшать живое сечение отверстий более чем на 40 %.
На рис. III. 13 показаны некоторые виды оформления приточных и вытяжных отверстий, применяемых в жилых, общественных и промышленных зданиях. Наряду с простейшими конструкциями в виде решеток и отверстиями в воздуховоде с сеткой и шибером (рис. III.13, а, б) разработаны более сложные конструкции воздухораспределителей, обеспечивающих вертикальную, горизонтальную и наклонную подачу воздуха. Потолочные воздухораспределители (плафоны) могут образовывать компактную и веерную струи, направленные вниз или стелющиеся вдоль потолка. Они являются универсальными, так как могут быть использованы как на притоке, так и на вытяжке (рис. III.13, в).
В помещениях небольшой высоты (до 5 м) воздухораспределение может осуществляться через перфорированные панели, вмонтированные в потолок. В этом случае достигается нормативная подвижность воздуха в рабочей зоне при большой кратности воздухообмена. Отверстия перфорации делаются диаметром от 2 до 10 мм, площадь живого сечения панели очень мала и не превышает 10 % от полной площади панели.
В воздухораспределителях-светильниках воздух выпускается (удаляется) через люминесцентные светильники, вмонтированные в конструкцию подвесного потолка. Такое решение в случае вытяжки воздуха сокращает поступление тепла от освещения в помещение, так как часть этого тепла уносится вместе с вытяжным воздухом, к тому же благодаря охлаждению ламп повышается освещенность.
Достаточно удовлетворительное воздухораспределение может быть достигнуто применением перфорированных воздуховодов. Отверстия в воздуховоде переменного по длине сечения располагаются в нижней его части.
В последние годы разработаны воздуховоды с лункообразной перфорацией, дающие быстрое затухание скорости приточной струи.
11.5. Вентиляторы
Вентиляторы являются механическими побудителями движения воздуха в вентиляционных системах. Они передают воздуху энергию, необходимую для преодоления сопротивлений при движении его в системе вентиляции. По величине создаваемого давления вентиляторы делятся на три группы: низкого Давления — до 1000 Н/м2, среднего — от 1000 до 3000 Н/м2 и высокого — от 3000 до 12000 Н/м2.
По устройству и принципу действия различают вентиляторы осевые (рис. 14, а) и радиальные (рис. 14, б). В последних воздух засасывается через боковой приемный патрубок в кожух вентилятора вращающимся рабочим колесом с лопатками, отбрасывается к стенкам улиткообразного кожуха и выбрасывается через выходное отверстие. Таким образом, направление движения воздуха в радиальном вентиляторе меняется на 90°.
Вентиляторы выпускаются с односторонним и двусторонним всасыванием, с правым и левым вращением рабочего колеса.
В зависимости от состава перемещаемого воздуха вентиляторы могут быть: в обычном исполнении — из углеродистой стали для перемещения неагрессивных сред с температурой до 80°С, в коррозионностойком исполнении — из титана, нержавеющей стали, алюминия, винипласта, полипропилена, углеродистой стали с антикоррозионным покрытием, во взрывобезопасном исполнении — по специальным условиям.
В настоящее время широкое применение получили радиальные вентиляторы типов Ц4-70 и Ц4-76 от номера 2,5 до 20 (номер вентилятора означает диаметр рабочего колеса в дециметрах), вентиляторы среднего давления Ц14-46 и вентиляторы высокого давления ВВД и Ц10-28.
Электродвигатель, приводящий во вращение рабочее колесо вентилятора, может соединяться с последним одним из следующих способов: непосредственно насаживаться на один вал или через эластичную муфту; клиноременной передачей с постоянным передаточным отношением; регулирующей бесступенчатой передачей через гидравлические и индукционные муфты скольжения. Последние два способа применяются для вентиляторов больших размеров.
Осевой вентилятор представляет собой рабочее колесо, помещенное внутри кожуха (обечайки) и посаженное на один вал с электродвигателем. Такие вентиляторы имеют высокую производительность по воздуху, но развивают малое давление (до 700 Н/м2), поэтому применяются в системах вентиляции с малым аэродинамическим сопротивлением.
Осевые вентиляторы в отличие от радиальных являются реверсивными: при изменении направления вращения рабочего колеса меняется направление движения воздуха, но снижается производительность.
Подбор вентиляторов производится по их аэродинамическим характеристикам и номограммам (рис. III.15), составленным на основе стендовых испытаний. На графике с координатами L (производительность вентилятора) и р (полное давление) нанесены кривые давлений с указанием числа оборотов п рабочего колеса, значения КПД (η). К расчетному расходу воздуха вводится поправочный коэффициент на утечки и подсосы воздуха, равный 1.1 для стальных, пластмассовых и асбестоцементных воздуховодов и 1,15 —для остальных.
По заданным значениям L и р находят число оборотов вентилятора n, его КПД и необходимую установочную мощность двигателя. При этом необходимо стремиться получить возможно больший КПД (близкий к максимальному). Подбирать вентиляторы следует, сравнивая характеристики нескольких номеров вентиляторов и лучше нескольких номеров в разных сериях. При окончательном выборе номера вентилятора следует стремиться к достижению максимального значения КПД (не ниже 0,9 максимального).
Потребляемая мощность на валу электродвигателя N, Вт, определяется по формуле
Установочная мощность электродвигателя принимается с коэффициентом запаса:
значение к3 в этом выражении принимается равным 1,1÷1,5 в зависимости от потребляемой мощности.
Электродвигатели обычно поставляются в комплекте с вентилятором (вентиляторный агрегат).