5.4.2. Оборудование вентиляционных систем

5.4.2.1. Система естественной вентиляции

Различают неорганизованную и организованную вентиляцию.

Наиболее простой способ неорганизованной вентиляции — естественное проветривание, т. е. смена воздуха в помещении че­рез неплотности в ограждениях благодаря возникшей разности давлений снаружи и внутри помещений (инфильтрация). Для уси­ления естественной вентиляции помещений (проветривания) в ок­нах делают форточки или фрамуги. В промышленных зданиях ин­фильтрацией можно обеспечить 1,5-кратный обмен и более.

Организованная естественная вентиляция — это открывание окон или фрамуг и фонарей (бесканальная или аэрация) или применение каналов (канальная система вентиляции). Фонарь здания — это выступающая над крышей верхняя застекленная часть здания.

Для вентиляции производственных помещений объектов транспорта нефти и газа широко применяют вытяжную есте­ственную канальную вентиляцию, работающую под действием ес­тественного давления, возникающего вследствие разности давле­ний холодного наружного и теплого внутреннего воздуха.

Вытяжная естественная канальная вентиляция состоит из вер­тикальных каналов, закрытых жалюзийными решетками, сбор­ных горизонтальных воздуховодов и вытяжной шахты (с дефлек­торами или без них).

Дефлекторы — специальные насадки, устанавливаемые на вы­ходе вытяжных труб или шахт, а также непосредственно над вы­тяжными отверстиями в крышах производственных зданий, пред­назначены для усиления вытяжки воздуха из помещения. Усиле­ние тяги происходит благодаря разрежению, возникающему при обтекании дефлектора ветром.

Наиболее распространены дефлекторы конструкции ЦАГИ (рис. 5.20). Номер дефлектора соответствует диаметру присоеди­нительного патрубка в

дециметрах.

Рис. 5.20. Дефлектор ЦАГИ:

1 — патрубок; 2 — диффузор; 3 — корпус дефлектора; 4—лапки для крепле­ния зонта-колпака; 5 — зонт-колпак

При обтекании ветром корпуса дефлектора с наветренной стороны (справа) возникает небольшое повышение давления, с подветренной стороны (слева) возникает зона разрежения, спо­собствующая вытяжке воздуха из помещения.

5.4.2.2. Система механической вентиляции

В вентиляционной технике применяют вентиляторы двух ти­пов: осевые и центробежные.

В приточно-вытяжной вентиляции, когда нужно перемещать большие объемы воздуха при небольших избыточных давлениях (не свыше 350 Н/м² или 35 мм вод. ст.), применяют осевые венти­ляторы (рис. 5.21).

Основной частью осевого вентилятора является лопаточное колесо, заключенное в цилиндрический кожух, которое, враща­ясь, уплотняет и проталкивает воздух между лопатками.

В механических системах вентиляции помещений перекачи­вающих станций наибольшее распространение получили центро­бежные вентиляторы (рис. 5.22).

Принцип действия центробежного вентилятора подобен работе центробежного насоса.

Направляющая вращения Направление движения

воздуха

Рис. 5.21. Осевой вентилятор серии МЦ:

1 — рабочее колесо; 2 — вал; 3 — электродвигатель

Рис. 5.22. Центробежный вентилятор:

а — общий вид; б — рабочее колесо; 1 — улитка; 2 — станина; 3 — всасыва­ющее отверстие; 4 — вытяжное отверстие; 5 — лопатки; 6 — переднее коль­цо; 7 — задний диск; 8 — втулка

По развиваемому избыточному давлению различают вентиля­торы: низкого давления — менее 1 кН/м² (100 мм вод. ст.), средне­го давления —1-3 кН/м² (100-300 мм вод. ст.), высокого давле­ния — 3 - 15 кН/м² (300- 1500 мм вод. ст.).

В зависимости от состава перемещаемого воздуха вентиляторы изготавливают в антикоррозионном исполнении для переме­щения агрессивных сред (при их изготовлении применяют мате­риалы, стойкие к воздействию воздуха с агрессивными примеся­ми) и во взрывобезопасном исполнении для перемещения взры­воопасных смесей (вентиляторы во взрывобезопасном исполне­нии изготовляют с колесом, кожухом и входными патрубками из алюминия или дюралюминия).

Вентиляторы одной конструкции, но разных размеров, состав­ляют одну серию (например, серия Ц). Номер вентилятора опреде­ляет его размер. У большинства вентиляторов он выражает диа­метр рабочего колеса в дециметрах.

Основными показателями работы вентилятора являются пода­ча, развиваемое давление, мощность на валу вентилятора и коэф­фициент полезного действия.

Перемещение воздуха в вентиляционных установках преиму­щественно происходит по воздуховодам круглого сечения, прямо­угольные проектируют при соответствующем обосновании. Воз­духоводы круглого сечения имеют меньший периметр при одина­ковых площадях сечений и большую жесткость.

Воздуховоды приточно-вытяжных систем вентиляции изго­тавливают из листовой стали с толщиной стенки, принимаемой в зависимости от диаметра: 0,5 мм при D до 200 мм; 0,6 мм при D от 225 до 450 мм; 0,7 мм при D от 500 до 800 мм.

Для воздуховодов, по которым транспортируют воздух с при­месью газов и паров, вызывающих коррозию стали, рекомендуют следующие антикоррозионные покрытия и материалы: мастику битуминоль, бакелитовые и перхлорвиниловые лаки и др.

При расчете протяженности воздуховодов необходимо учиты­вать положение о том, что радиус действия системы с механиче­ским побуждением не должен превышать 40 м.

Задачей аэродинамического расчета воздуховода, как и любо­го трубопровода, является определение его диаметра, падения дав­ления в трубопроводе или пропускной способности (по допусти­мому падению давления). Поскольку в воздуховодах большая часть потерь давления приходится на местные сопротивления, то необходимо тщательно учитывать все коэффициенты местных со­противлений.

К расчету сети воздуховодов приступают после того, как наме­чена их трасса, выяснено расположение всех приточных или вытяжных отверстий, определен расход воздуха по каждому участку сети. В пределах каждого участка расход воздуха и его скорость должны оставаться неизменными. По расходу воздуха и принятой скорости, пользуясь формулами, таблицами и номограммами, оп­ределяют диаметры и потери давления по участкам. Полные поте­ри давления в системе вентиляции, которая обычно представляет собой разветвленный трубопровод, находят суммированием от на­чала до самой удаленной точки.

Для нагревания воздуха в зимний период в системах приточ­ной вентиляции применяют преимущественно стальные пластин­чатые калориферы средней и большой моделей. Они состоят из стальных трубок, на которые для увеличения площади поверхно­сти нагрева насаживают ребра в виде плоских пластин или спи­рально навитой ленты. По трубкам проходит теплоноситель — пар давлением р_изб = 0,1 -0,5 МПа или горячая вода с температурой до 150 °С, а воздух омывает нагретые трубки и ребра.

Различают следующие типы калориферов средней и большой моделей:

1. одноходовые калориферы пластинчатые, спирально-навивные, пластинчатые с плоскоовальными трубками;

2. многоходовые калориферы.

В одноходовых калориферах теплоноситель (пар или вода) движется по всем трубкам параллельно, в многоходовых теплоно­ситель (вода) движется последовательно через ряд секций.

Все типы и модели калориферов по присоединительным раз­мерам и величине площади поверхности нагрева делят на 11 — 14 номеров.

Наиболее совершенными по теплотехническим показателям являются калориферы с коридорно-смещенным расположением трубок.

Технико-экономическими показателями калорифера являют­ся коэффициент теплопередачи, аэродинамическое сопротивле­ние проходу воздуха и масса металла, приходящаяся на 1 м² пло­щади поверхности нагрева.

При соответствующем обосновании производят очистку от пыли наружного воздуха, подаваемого системами вентиляции и воздушного отопления.

С этой целью используют фильтры различных конструкций:

• масляные, бумажные, тканевые и др., устанавливаемые до калори­феров (по направлению потока воздуха).