3 Вибір типу вентиляції

При виборі типу загальнообмінної вентиляції (природної чи механічний) враховують економічні вимоги і можливість досягнення необхідних санітарно-гігієнічних результатів.

Виходячи з економічних вимог, більш кращої є природна вентиляція. Якщо ця вентиляція організується у виробничих приміщеннях за допомогою спеціальних припливних і витяжних вікон, то вона називається аерацією. Аерація дозволяє організувати повітрообмін великого об'єму (до декількох мільйонів м³/год повітря) без вентиляторів і повітроводів, що значно дешевше механічної вентиляції. Крім цього аерація працює без шумових ефектів у відмінності від механічної. Однак аерація має недоліки:

• залежність повітрообміну від температури зовнішнього повітря (тому влітку аерація може не забезпечувати необхідний повітрообмін);

• неможливість обробки вхідного повітря.

Механічна вентиляція не має цих недоліків.

Тому дуже часто у виробничих приміщеннях застосовують змішану вентиляцію, тобто передбачають і природну і механічну. Якщо можна виділити локалізовані джерела шкідливостей, то там застосовують механічну витяжну вентиляцію. Якщо в робочій зоні не забезпечується необхідна чистота чи температура повітря, то там можна застосувати припливну механічну вентиляцію, тобто повітряне душування.

4 Визначення геометричних розмірів повітроводів для механічної вентиляції чи площ припливних і витяжних вікон для природної вентиляції

Можливо два варіанти розрахунку:

• задаються з конструктивних розумінь стандартною площею повітроводів чи вентиляційних вікон і визначають швидкість руху повітря

, м/с (1.15)

де L – необхідний повітрообмін, м³/с;

F – площа повітроводу чи сумарна площа припливних вікон, м².

Отримане значення ν необхідно порівняти з припустимим ν_доп. Для повітроводів припливної вентиляції приймають ν_доп = 3-8 м/с. А якщо вентиляція призначена для переміщення механічних домішок (наприклад, витяжна установка), то ν_доп може досягати 12-15 м/с. При цьому необхідні міри для захисту персоналу цехів від дії шуму цієї установки;

• задаються швидкістю руху повітря у повітроводах (не вище припустимої), а площу повітроводів визначають по формулі

F_р = L / ν, м² (1.16)

Із стандартного ряду типорозмірів повітроводів вибирають найближче значення F_тр і перераховують фактичну швидкість руху повітря по даному перерізі F_тр по формулі (5.15).

Для природної вентиляції розрахунок закінчується, а для механічної необхідно вибрати вентилятор і двигун.

5. Визначення конфігурації траси повітроводів і гідравлічний розрахунок утрат напору при русі повітря по повітроводам.

З конструктивних розумінь і умов виробничого приміщення прокладають трасу повітроводів, наприклад, для припливної вентиляції від місця забору до місця подачі свіжого повітря, тобто визначають кількість поворотів, довжину повітроводів, наявність фільтрів і т.д.

Схематично цю трасу повітроводів можна представити у такому вигляді (рисунок 1.2).

Сумарні втрати напору дорівнюють

P_вт = P_тр + Р_м._о. + P_ф, Па (1.17)

де P_тр – витрати напору на тертя повітря об стінки повітроводів, Па;

Р_м._о. – витрати напору на місцевих опорах, Па;

P_ф – витрати тиску на пристроях обробки припливного повітря (фільтри і т.п.), Па.

Рисунок 1.2 – Схема траси повітроводів для припливної вентиляції

1 – повітрозабірна шахта чи канал;

2 – пристрої для обробки повітря (фільтр, калорифер, кондиціонер і т.д.);

3 – вентилятор;

4 – повітроводи;

5 – припливні патрубки, що подають повітря в приміщення.

Втрати на тертя

, Па (1.18)

де Р_уд – питомі витрати на тертя на 1 погонний метр повітроводів (Р_уд можна визначити по [1, 3] у залежності від швидкості повітря і діаметра повітроводу), Па/м;

l_i – довжина кожної ділянки повітроводу, м.

Для приведеної схеми

(1.19)

Витрати на місцеві опори

, Па (1.20)

де – коефіцієнт місцевих опорів, що враховує витрати тиску на повороти, звуження, розширення, на вході в припливну шахту, на виході з душуючого патрубка і т.д. (визначають по [1, 3]);

 – щільність повітря у повітроводах (якщо припливна вентиляція – це щільність зовнішнього повітря _п, якщо витяжна – те ця щільність повітря із середньою температурою повітря в приміщенні _ср), кг/м³;

v – швидкість руху повітря у повітроводах, м/с;

g – прискорення вільного падіння, м/с².

Для даної схеми

, (1.21)

де – коефіцієнт витрат напору на вході у припливну шахту;

– теж при поворотах на 90;

– теж на душуючому патрубку при подачі повітря в приміщення.

Значення P_ф приведені в довідковій літературі [1, 3].