50. Назначение и классификация систем вентиляции, воздухообмен, способы его определения.

По способу перемещения удаляемого из помещении и подаваемого в помещения воздуха различают вентиля­цию естественную (неорганизованную и организован­ную) и механическую (искусственную). Под неорганизованной естественной вентиляцией по­нимают воздухообмен в помещениях, происходящий под влиянием разности давлений наружного и внутреннего воздуха и действия ветра через неплотности ограждаю­щих конструкций, а также при открывании форточек, фрамуг и дверей. Воздухообмен, присходящнй также под влиянием разности давлений наружного и внутреннего воздуха и действия ветра, но через специально устроен­ные в наружных ограждениях фрамуги, степень откры­тия которых с каждой стороны здания регулируется, яв­ляется вентиляцией естественной, но организованной. Этот вил вентиляции называется аэрацией.

Механической или искусственной вентиляцией назы­вается способ подачи воздуха в помещение или удаления из него с помощью вентилятора. Такой способ воздухо­обмена является более совершенным, так как воздух, по­даваемый в помещение, может быть специально подготов­ленным в отношении его чистоты, температуры и влаж­ности. Системы механической вентиляции, автоматически поддерживающие в помещениях метеорологические ус­ловия на уровне заданных независимо от изменяющихся параметров внешней воздушной среды, называются си­стемами кондиционирования воздуха По способу организации воздухообмена в помещени­ях вентиляция может быть общеобменной, местной (ло­кализующей), смешанной, аварийной и противодымиой. По назначению системы вентиляции подразделяются на приточные и вытяжные. Системы вентиляции, удаляющие загрязненный воздух из помещения, называются вытяж­ными. Системы вентиляции, обеспечивающие подачу в помещение наружного воздуха, подогреваемого в хо­лодный период года, называются приточными. Вытяж­ные системы вентиляции в зависимости от места удале­ния вредных выделений, а приточные системы вентиля­ции в зависимости от места подачи наружного воздуха

подразделяются на общеобменные, местные и смешанные.

Общеобменная вентиляция предусматривается для

создания одинаковых условий воздушной среды (темпе­ратуры, влажности, чистоты воздуха и его подвижности) во всем помещении, Обшеобмеиная вентиляция может быть как при­точной, так и вытяжной, а чаще приточно-вытяжной, обеспечивающей организованный приток и удаление воз­духа.

Смешанные системы, применяемые главным образом в производственных помещениях, представляют собой комбинации общеобменной вентиляции с местной. Аварийные вентиляционные установки предусматри­вают в помещениях, в которых возможно внезапное не­ожиданное выделение вредных веществ в количествах, значительно превышающих допустимые. Эти установки включают только в случае, если необходимо быстро уда­лить вредные выделения.

51. Естественная вентиляция: инфильтрация, аэрация, канальная система венциляции.

В системах естественной вентиляции величина распо¬лагаемого давления, которое расходуется на преодоление сопротивления движению воздуха по каналам и другим элементам системы, незначительна и непостоянна. По¬этому приточную канальную вентиляцию с естественным побуждением в настоящее время почти не применяют.

Вытяжная естественная канальная вентиляция осу¬ществляется преимущественно в жилых и общественных зданиях для помещений, не требующих воздухообмена больше однократного. В производственных зданиях естественную вентиляцию сле¬дует проектировать, если она обеспечит нормируемые условия воздушной среды Вытяжная естественная канальная вентиляция состоит из вертикальных внутристенных или при¬ставных каналов с отверстиями, закрытыми жалюзийными решетками, сборных горизонтальных воздуховодов и вытяжной шахты. Для усиления вытяжки воздуха из помещений на шахте часто устанавливают специальную насадку — дефлектор. Загрязненный воздух из помеще¬ний поступает через жалюзийиую решетку в канал, под-нимается вверх, достигая сборных воздуховодов, п отту¬да выходит через шахту в атмосферу.

Каналы и воздуховоды. В настоящее время изготов¬ляют специальные вентиляционные панели пли блоки С каналами круглого, прямоугольного или овального сечения. Наиболее рациональной формой сечения капала и воздуховода следует считать круглую, так как по срав¬нению с другими формами она при той же площади меньший периметр, а следовательно, и меньшую ве¬личину сопротивления трению. В современных крупнопанельных зданиях вентиляци¬онные каналы изготовляют в виде специальных блоков или панелей из бетона, железобетона и других материалов. Вентиляционные блоки для зданий с числом этажей до пяти изготовляют с индивидуальными каналами для каждого этажа Такие блоки имеют сборный канал большого сечения, к которому подключа¬ются вертикальные каналы из этажей. Мини¬мально допустимый размер вентиляционных каналов в кирпичных стенах кирпича (140x140 мм).

Движение воздуха в каналах, воздуховодах и шахте происходит под действием естественного давления, возникающего вследствие разности удельных весов холодного наружного и теплого внутреннего воздуха в помещении:

∆Pе = h • ( ), Па

Аэрацией зданий называется организованный и управ¬ляемый естественный воздухообмен через открывающие¬ся фрамуги в окнах и вентиляционно-световые фонами с использованием теплового и ветрового давлений.

Аэрация широко применяется в производственных зданиях с большими теплоизбытками и позволяет осуще¬ствлять воздухообмены, достигающие миллионов кубиче¬ских метров в 1 ч.

53. Механические системы вентиляции.

Вытяжные системы механической вентиляции обычно состоят из следующих элементов: 1) жалюзийиых реше¬ток и специальных насадков, через которые воздух из помещений поступает в вытяжные каналы; 2) вытяжных каналов, по которым воздух, извлекаемый НЭ помещений, транспортируется в сборный воздуховод; 3) сборных воз¬духоводов, соединенных с вытяжной камерой; 4) вытяж¬ной камеры, в которой установлен вентилятор с электро¬двигателем; 5) оборудования для очистки воздуха, если удаляемый воздух сильно загрязнен; 6) вытяжной шах¬ты, служащей для отвода в атмосферу воздуха, извле¬каемого из помещений; 7) регулирующих устройств (дроссель-клапанов или задвижек).

Приточные и вытяжные камеры. Приточные камеры

механической вентиляции могут быть расположены в подвальном или цокольном этаже, а также в техничес¬ких этажах и на чердаке. В любом случае приточные камеры размещают воз¬можно ближе к обслуживаемым ими помещениям. Раз¬меры и конфигурации помещений их должны быть та¬кими, чтобы можно было рационально и удобно размес¬тить оборудование (вентиляторы, калориферы и др.)

Ограждающие конструкции приточных камер выпол¬няют из огнестойкого материала, способного предотвратить возгорание помещения. Внутренние поверхности их (стены, потолок, пол) должны быть гладкими, т.е. их отделка должна допускать влажную уборку и де¬зинфекцию.

Приточные вентиляционные камеры предназначены для промышленных и гражданских зданий и могут применяться в качестве вентиляционных и отопительно-вентиляцнонных установок без рецирку¬ляции и с рециркуляцией воздуха.

В секциях приточных камер может осуществляться очистка, нагревание, а также адиабатическая обработка воздуха.

Воздуховоды. В производственных помещениях, где почти всегда при-меняется механическая вентиляция, часто устраивают сеть воздуховодов совершенно независимо от огражде¬ний и других конструкций здания. В этих случаях возду¬ховоды целесообразно изготовлять из тонкой листовой стали, черной окрашенной или оцинкованной, а при кор¬родирующих вредностях (пары, газы) — из нержавею¬щей стали или винипласта. При воздуховодах из листовой стали или винипласта все ответвления и соединения, переходы от одного раз¬мера сечения к другому, а также изменения иаправления осуществляются с помощью фасонных частей, мон¬тируемых между прямыми участками воздуходов.

52.Аэродинамический расчет естественной вытяжной системы вентиляции.

Гравитационное давление, в результате которого воз¬дух поступает в помещение и выходит из него, образую¬щееся за счет разности температур наружного и внутрен¬него воздуха, регулируется различной степенью откры¬тия фрамуг и фонарей. Разность этих давлений на одном и том же уровне называется внутренним избыточ¬ным давлением и обозначается рИзб; при этом оно может быть как положительной, так и отрицательной величиной. Плоскость, где внутреннее избыточное давление равно нулю, называется нейтральной зоной.

Расстояния от нейтральной зоны до середины вытяж¬ного и приточного отверстии обратно пропорциональны квадратам площадей отверстий; при этом нейтральная зона располагается ближе к большему отверстию.

Аэродинамический расчет естественной вытяжной системы вентиляции.

Для обеспечения нормальной работы естественной вытяжной системы вентиляции необходимо увязать потери давления на трение и в местных сопротивлениях при движении воздуха с располагаемым естественным давлением, т.е. произвести аэродинамический рас¬чет системы.

а) определены воздухообмены L, м3/ч для вентилируемых помещений;

б) определены предварительно сечения каналов и их количество (табл. 4)

F=L / W•3600 ,м2

где W- скорость воздуха в канале, м/с.

W = (0,5 - 0,6) м/с - для вертикальных каналов верхнего этажа;

в) компонуют вентиляционную систему,

Для каждого нижерасположенного этажа W на 0,1 м/с больше, чем у предыдущего, но не более чем 1 м/с; Последовательность расчета.

1) Выбирают расчетную ветвь системы вентиляции вентиляционный канал верхне¬го этажа, наиболее неблагоприятно расположенный по отношению к вытяжной шахте

2) Определяют располагаемое гравитационное давление для расчетной ветви

3) Уточняют скорость движения воздуха в канале по принятому сечению канала

W = L / 3600•F м/с

4) Находят эквивалентный по трению диаметр канала для прямоугольного сечения

5) Зная эквивалентный диаметр канала и скорость движения воздуха, определяют потери давления на трение Rуд, Па на 1 погонный метр и динамическое давление hд, Па, ис¬пользуя номограмму для расчета круглых стальных воздуховодов (5, рис. 14,9).

6) Определяют потери давления на трение и в местных сопротивлениях на участке

Rуд•Iуч•β+Σζhд , Па

где Iуч - длина участка, м;

β- коэффициент шероховатости, определяемый (5, табл.14.3);

Σζ - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке.

7) Определяют суммарные потери давления в рассчитываемой ветви и сравнивают с располагаемым гравитационным давлением.

Па

(запас 10-15%).

Расчет других каналов следует производить с увязкой потерь давления в парал¬лельных участках с учетом разности значений располагаемых давлений для вентканалов, обслуживающих помещения других этажей

 

54.Устройства для очистки воздуха.

Очистку подаваемого воз¬духа от пыли рекомендуется предусматривать: в обще¬ственных зданиях (при соответствующем санитарно-ги¬гиеническом обосновании); в производственных помеще¬ниях, когда этого требует технологический процесс и когда запыленность воздуха превышает 30 % допус¬тимых концентраций пыли в рабочей зоне помещения. Для очистки подаваемого в помещения воздуха от пыли в приточных камерах применяют специальные фильтры — масляные бумажные, тканевые. Рассмотрим масляный фильтр -в качестве фильтрующего элемента используются четыре бесконеч¬ные металлические сетки, которые приводятся в дви¬жение электродвигателем. Очистка воздуха от пыли осу¬ществляется в процессе прохождения его через беско-нечные движущиеся сетки, смоченные маслом. При прохождении сеток через масляную ванну осевший слой пыли смывается и оседает на дно масляного бака в ви¬де шлама. Промывка фильтрующих сеток осуществляется 10 %-ным водным раствором моющих порошков или паст один раз в год.

Кроме рассмотренных, промышленность выпускает также фильтры ячейковые типов, запол¬няемые упругим стекловолокнистым фильтрующим ма¬териалом, слегка промасленным для удержания пыли. При достижении предельной пылеемкости фильт¬рующий материал заменяется новым. В ячейковых фильтрах в качестве фильтрующего материала применяется губчатый пенополиуретан толщиной 20— 25 мм, который при загрязнении можно промывать в теп¬лой воде с мылом.

Для тонкой и сверхтопкой очистки воздуха от пыли, микроорганизмов и частично радиоактивных аэрозолей служат аэрозольные фильтры «ПАИК, снаряженные фильтрующим материалом ФП (фильтр Петрннова).

Они устанавливаются в вентиляционных системах поме¬щений, связанных с изготовлением точных приборов и аппаратов, операционных, станциях переливания кро¬ви и во всех других случаях, когда требуется высокая степень очистки воздуха

55. Устройства для подогрева воздуха.

Для нагревания воздуха применяют преимуществен¬но стальные пластинчатые и биметаллические со спи¬рально-накатным оребрением калориферы. Оребрение увеличивает площадь поверхности нагрева. Теплопередающая поверхность пластинчатых кало¬риферов выполнена из стальных трубок диаметром 16X1,2 мм и стальных гофрированных пластин толщи¬ной 0,55 мм, насаженных на трубки на расстоянии 4,8 мм одна от другой.

Теплообмеиный элемент биметаллических калорифе¬ров состоит из двух трубок, насаженных одна на дру¬гую. Внутренняя трубка — стальная диаметром 16х Х1,2 мм, а наружная — алюминиевая с накатным на ней оребрением с шагом ребер 2,8 мм. Профиль ребра трапециевидный. В процессе накатки между стальной к алюминиевой трубками образуется надеж-ный механический и термический контакт, что обеспечи¬вает хороший нагрев ребер.

В качестве теплоносителя используется вода с температурой до 180°С и давлением до 1,2 МПа, совершающая многохо¬довое движение по трубкам, что увеличивает ее скорость и, как следствие, интенсивность теплопередачи. Многоходовое движение воды организуется при помощи пере¬городок, устанавливаемых в распределительно-сборных коллекторахВходной и выходной патрубки находятся сбоку с одной стороны калориферов. Для удаления воздуха из воды калорифе¬ры устанавливают с горизонтальным расположением теплопередающих трубок и патрубков.

Теплоносите¬лем является пар с рабочим давлением 1,2 МП а и тем¬пературой 190 СС. В отличие от калориферов, использу¬ющих в качестве теплоносителя воду, калориферы, в ко¬торых применяется пар, имеют одноходовое его движение по теплопередающим трубкам, причем эти калориферы устанавливают с вертикальным расположением трубок и патрубков для лучшего отвода конденсата из калори¬феров.

Калориферы всех моделей могут быть установлены параллельно и последовательно. Для нагре¬вания значительных объемов воздуха, но при небольшом перепаде температур применяется параллельная уста¬новка. При необходимости нагрева воздуха до высокой температуры калориферы устанавливают последова¬тельно.

Технико-экономическими показателями калорифера являются коэффициент теплопередачи, аэродинамичес¬кое сопротивление проходу воздуха и масса металла, приходящаяся на 1 м* площади поверхности нагрева.

В последние годы промышленность стала выпускать электрические калориферы, разработанные применитель¬но к кондиционерам. Тепловая мощность калориферов 10,50, 150 и 200 кВт.Электрокалориферы сконструированы так, чтобы можно было изменить их мощность и регулировать теп¬лоотдачу.