15. Воздушные души, воздушные завесы: назначение, устройство, принцип расчета.

Воздушным душем называют поток воздуха направленный ограниченное рабочее место и непосредственно на рабочего. Особенно эффектно применение воздушных душей при тепловом облучении рабочего. К рабочим местам на которых следует устанавливать воздушные души, часто необходимое как дополнение к общеобменной вентиляции. Рабочее место у загрузочных проемов печей литейный предприятий. Рабочее место при обработке раскаленного металла, при ковке горячих штамповок, изделий из кузнечного цеха. Рабочее место на которых рабочий подвергается одновременным воздействием теплоты и пыли или воздух в котором есть выделения вредных веществ. Скорость воздуха и его температура на рабочем месте при использовании душа назначается в зависимости от интенсивности тепловых выделений и времени прибывания рабочего в этой зоне. Расстояние душирующего патрубка до рабочего места должно быть не менее 1м. При минимальном диаметре патрубка 0,3м, ширина рабочей плоскости принимается 1м. Душирование фиксированных рабочих мест осуществляется патрубками различной формы. По конструкции душирующие установки делятся на стационарные, и передвижные.

Стационарные душирующие установки подают подают к душирующим патрубком обработанный наружный воздух.

Передвижные подают на рабочее место воздух помещения, иногда используют распыления воды, что вызывает дополнительное охлаждение.

Расчет воздушных душей.

По мктоду д.т.н. П.В. Участкина сводимся к определению площади сечения душирующего патрубка F и условия обеспечения нормируемых параметров воздуха на рабочем месте.

Расчет ведется в следующей последовательности.

1) определяется отношение разности температур по формуле Р_t=t_рз-t_p/ t_рз-t₀

в случае охлаждения воздуха t₀=t_охл+∆t_п, ∆t_п – нагрев воздуха в вентиляторе.

При Р_t<1 принимается адиабатическое охлаждение воздуха, при Р_t>1 принимается искусстевенное политропическое охлаждение.

2) определяется площадь живого сечения душирующего патрубка F₀ и скорость в нем V₀. при Р_t<0,6 F₀ определяется по формуле F₀=(P_t*x/0.6n)² где х расстояние до душирующего патрубка до рабочего места, n – опытный коэффициент характеризующий изменение температуры или концентрации газа по оси струи. Скорость движения воздуха V0 при выходе из патрубка определяется по формуле V0=Vp*x/0.7*m* m – опытный коэффициент характеризующий изменение скорости по оси струи. При Pt=0.6-1 формула для расчета имеет вид при значениях Pt близким к 1 могут получится патрубки очень больших размеров и расчет следует вести по следующим формулам.

F₀=x/0.8m, V₀=V_p/0.7, температура воздуха из душирующего патрубка определяется по следующей формуле

3. определяем расход воздуха L=3600*V₀*F₀.

Воздушные завесы: назначение, устройство, расчет.

Воздушные завесы это вентиляционные устройства предназначенные для ограничения прохода воздуха через открытые проемы. Воздушные завесы устраивают как у проемов в наружных ограждениях так и во внутренних ограждений. В последнем случае ВЗ препятствует перетеканию воздуха из загрезненного помещения в чистое. Но чаще всего ВЗ используется против врывания холодного воздуха в помещение. В этом случае струя подогретого воздуха подается через узкую щель с большой скоростью. Щели могут располагатся по разному (по бокам, снизу, сверху от ворот). Главный элемент завесы является воздуховод с равномерной подачей воздуха благодоря щелевым насадкам с направленными плоскостями.

Классификация ВЗ.

По режиму работы: различают переодического действия (у открывающихся ворот) и постоянного у постоянно открытых ворот. Режим работ В.З. определяется требованиями технологического производства.

По направлению струи В.З. можно разделить на три вида.

1. с напрвление струи снизу вверх

2. с горизонтальным направлением струи

3. с направление струи сверху вниз.

Для проемов в наружных ограждениях целесообразно устройство завес с подачей воздуха снизу вверх т.к. при этом надежно предотвращается врывание холодного воздуха в помещение, по сравнению со схемой сверху вниз.

По месту воздухосбора и температуре подаваемого воздуха В.З. делятся на 4 вида.

1. с внутренним воздухозбором и подогревом подаваемого воздуха

2. тоже без подогрева

3. с наружным воздухом и подогревом подаваемого воздуха

4. тоже без подогрева

особенности проектирования В.З.

1. В.З. периодического действия. В цехах с переодическим действием В.З. расчтными является режим при закрытом проеме и нераьочей завесы. Балансы тепла в таких помещениях должны состоять без учета действия завесы.

2. В.З. постоянного действия. При расчете таких завес обязателен расчет баланса воздуха и тепла в помещении. В этом случае завеса имеет ,широкое применение по другим назначениям например как агрегат воздушного отопления.

В.З можно также использовать как вытяжную и приточную установку. Рекомендуемая скорость выхода из решетки 8 м/с для наружных дверей гражданских зданий и 25 м/с для проемов промышленных зданий.

Расчет В.З. с нижней подачей.

1. средняя скорость воздуха настигаемого через открытые проемы ворот, при бездействии завесы где ∆P – разность между наружным и внутренним давлением в обе стороны ворот, Па. Однако прирасчете удобно вводить не разность давлений, а геометрическую высоту у.р.д. z. А разность давлений на высоте х можно записать так ∆Р=∆ρ(t-x)g где ∆ρ – разность плотностей между внутренним и наружным воздухом. Тогда местная скорость на высоте х будет (3) при х=0 (4) разделив первую формулу на вторую получим . (5). Выражение (3) для скорости Vx может быть записано в виде ∆t разность температур наружнего и внутреннего воздуха . Вводится понятие характеристики завесы R. R=L_b-L_H/L₀, L₀=V₀Bb, где V0 скорость при выходе из решетки, b – ширина щели ВЗ, В – ширина ворот, L_b – максимальный расход воздуха поступающего через ворота, L_H – расход прорывающегося воздуха через ВЗ. Физический смысл ВЗ следующий, он показывет max количество задерживаемого воздуха завесой на 1 м3 воздушной завесы.