5.15. Санитарно-гигиенические основы кондиционирования

воздуха

В результате поступления в помещение технологических и бытовых тепло- и влаговыделений изменяется тепловлажностное состояние внутреннего воздуха. Параметры наружного воздуха в течение года также непрерывно меняются. Для поддержания заданных характеристик внутреннего воздуха в помещение необходимо подавать приточный воздух определенного состояния. Процесс придания определенных кондиций (температуры и влажности) воздуху, подаваемому в помещение, называется кондиционированием воздуха. В теплый период воздух необходимо охладить и осушить, в холодный – нагреть и увлажнить. Тепловлажностная обработка воздуха производится в специальных камерах или аппаратах, называемых кондиционерами.

Кондиционирование следует предусматривать для обеспечения нормируемой чистоты и метеорологических условий воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне помещения или отдельных его участков.

Кондиционирование воздуха следует принимать:

- для обеспечения параметров микроклимата и чистоты воздуха, требуемых для технологического процесса по заданию на проектирование; при экономическом обосновании или в соответствии с требованиями специальных нормативных документов;

- для обеспечения параметров микроклимата в пределах оптимальных норм (всех или отдельных параметров) по заданию на проектирование;

- для обеспечения необходимых параметров микроклимата в пределах допустимых норм, когда они не могут быть обеспечены вентиляцией в теплый период года без применения искусственного охлаждения воздуха.

При кондиционировании скорость движения воздуха допускается принимать в обслуживаемой или рабочей зоне помещений (на постоянных и непостоянных рабочих местах) в пределах допустимых норм.

Во всех случаях расход воздуха в системах кондиционирования воздуха (далее СКВ) должен обеспечивать:

- удаление выделяющихся в помещении вредных газов, паров или пыли;

- создание подпора в помещении, компенсацию воздуха, удаляемого местными отсосами и на технологические нужды;

- санитарную норму наружного воздуха (см. табл. 5.2).

Кондиционирование воздуха осуществляется комплексом технических средств, которые называются системами кондиционирования воздуха. В эти системы входят средства приготовления, перемещения и распределения воздуха, приготовления холода, хладо- и теплоснабжения, автоматики, дистанционного управления и контроля.

Классификация СКВ. Системы кондиционирования воздуха подразделяются:

- в зависимости от расположения по отношению к обслуживаемым помещениям на центральные и местные;

- по типу кондиционеров на неавтономные и автономные;

- по давлению, создаваемому вентиляторами на низкого (до 1000 Па), среднего (от 1000 до 3000 Па) и высокого (выше 3000 Па) давления;

- по периоду действия на круглогодовые, для теплого периода (охладительно-осушительные) и для холодного периода (нагревательно-увлажнительные);

- по схеме обработки воздуха на прямоточные, в которых обрабатывается только наружный воздух, рециркуляционные, в которых обрабатывается наружный и рециркуляционный воздух или только рециркуляционный воздух

- по способу регулирования с качественным, количественным и качественно-количественным регулированием;

- по количеству обслуживаемых помещений на однозональные (обслуживают одно помещение) и многозональные с доводчиками (обслуживают несколько помещений).

Процессы, которые происходят в СКВ, это:

- смешивание наружного и рециркуляционного воздуха;

- нагревание в поверхностных теплообменниках;

- охлаждение в оросительных камерах, в поверхностных воздухоохладителях или в камерах с орошаемой насадкой;

- увлажнение в оросительных камерах, камерах с орошаемой насадкой, в местных воздухораспределителях-доводчиках;

- осушение в оросительных камерах, камерах с орошаемой насадкой, в поверхностных воздухоохладителях, в аппаратах со слоем адсорбентов.

Принципиальная схема системы кондиционирования воздуха, обрабатывающей наружный и рециркуляционный воздух, приведена на рис. 5.44. Такие системы имеют наиболее широкое распространение.

Наружный воздух в необходимом объёме забирается через жалюзийные решетки приемного устройства из атмосферы, подвергается очистке в фильтре, в холодный период года нагревается в поверхностных теплообменниках (калориферах) первого подогрева, затем увлажняется (или осушается), к наружному воздуху подмешивается рециркуляционный воздух, затем обработанный воздух подается в помещение.

Процесс обработки воздуха в кондиционере графически изображен на I – d - диаграмме, рис. 5.45, 5.46, 5.47.

Рис. 5.44. Схема системы кондиционирования воздуха

ЖР – жалюзийная решетка; ПУ – приемное устройство; УК – утепленный клапан (заслонка); Пр – промежуточная секция; Ф – фильтр; СС – смесительная секция; КУ – каплеуловитель; КО – камера орошения; К1 – калорифер первого подогрева; К2 – калорифер второго подогрева; Пер – переходная секция; В – вентилятор; РВВ – рециркуляционно-вытяжной вентилятор; Ш – шумоглушитель; ВР – воздухораспределитель; СТС – система теплоснабжения; КР – регулирующий клапан на подводе теплоносителя; РР – регулятор расхода воздуха

На рис. 5.45 приведено графическое изображение процесса обработки воздуха в кондиционере в зимний период. Воздух с температурой t_н поступает в кондиционер, нагревается в калориферах первого подогрева до температуры t_к1, затем поступает в смесительную секцию. Туда же поступает рециркуляционный воздух, параметры смеси – (температура t_с, влагосодержание d_с) соответствуют точке С на I – d-диаграмме. Смесь подогретого наружного и рециркуляционного воздуха поступает в камеру орошения и увлажняется до влажности φ = 95%. Далее увлажненный воздух поступает в калориферы второго подогрева и нагревается до температуры t_п, с которой подается в обслуживаемое помещение.

Рис. 5.45. Процесс обработки воздуха в кондиционере

в холодный период года

На рис. 5.46 изображен графически процесс обработки воздуха в кондиционере в переходный период, когда наружный воздух не подогревают в калориферах первого подогрева. Воздух с температурой t_н поступает в смесительную секцию кондиционера. Туда же поступает рециркуляционный воздух, параметры смеси – (температура t_с, влагосодержание d_с) соответствуют точке С на I – d - диаграмме. Смесь наружного и рециркуляционного воздуха поступает в камеру орошения и увлажняется до влажности φ = 95%. Далее увлажненный воздух поступает в калориферы второго подогрева и нагревается до температуры t_п, с которой подается в обслуживаемое помещение.

Рис. 5.46. Процесс обработки воздуха в кондиционере

в переходный период года

В летний период рециркуляцию воздуха иногда не применяют. Такой процесс обработки воздуха приведен на рис. 5.47. Наружный воздух в расчетном объёме с температурой t_н поступает в камеру орошения, где увеличивает свое влагосодержание и охлаждается, затем подогревается в калориферах второго подогрева до требуемой температуры притока и подается в обслуживаемое помещение.

Рис. 5.47. Процесс обработки воздуха в кондиционере в теплый период года

Температура воздуха, подаваемого СКВ в обслуживаемое помещение, должна рассчитываться из условия обеспечения нормируемых параметров воздуха как в зоне прямого, так и вне зоны прямого воздействия приточных струй. Влажность воздуха обычно (если отсутствуют дополнительные технологические требования) принимают в пределах оптимальной, равной 40—60%.

Контрольные вопросы к разделу 5:

1. Для чего предназначены системы вентиляции?

2. Какие параметры микроклимата в рабочей зоне можно обеспечить при помощи вентиляции?

3. По каким признакам классифицируют вентиляцию?

4. Как классифицируются системы вентиляции по назначению?

5. Какие могут быть системы вентиляции по способу побуждения движения воздуха?

6. Какие исходные данные необходимы для расчета вентиляции?

7. Для каких периодов года производят расчет количества воздуха, необходимого для обеспечения нормативных параметров воздушной среды в рабочей зоне?

8. В каких случаях допускается рассчитывать воздухообмен по его кратности?

9. Какой минимальный объем наружного воздуха необходимо подавать в помещение, где постоянно работают люди?

10. По каким вредным факторам производственной среды производят расчет расхода приточного воздуха?

11. Какие источники тепла учитывают при расчете теплопоступлений в производственные помещения?

12. Какие источники влаги учитывают при расчете влагопоступлений в производственные помещения?

13. За счет чего происходит перемещение воздуха в системах естественной канальной вентиляции?

14. От чего зависит естественное давление в системах естественной вытяжной вентиляции?

15. Из чего складываются потери давления в вентиляционной сети?

16. Для чего предназначены дефлекторы?

17. Что такое – аэрация и для каких производственных помещений она применяется?

18. На какой высоте в холодный период года подают наружный воздух в помещение через аэрационные проемы?

19. На какой высоте в теплый период года подают наружный воздух в производственные помещения через аэрационные проемы?

20. Из каких этапов состоит расчет аэрации?

21. Какие конструктивные элементы входят в состав приточных механических систем вентиляции?

22. С какой целью производят очистку приточного наружного и рециркуляционного воздуха?

23. Какой может быть концентрация вредных веществ или пыли в приточном воздухе при устройстве механической вентиляции?

24. Какие фильтры используют для очистки приточного воздуха?

25. В чем заключается подбор калориферов для приточной системы?

26. Как подразделяются радиальные вентиляторы в зависимости от создаваемого давления?

27. В каком исполнении следует использовать вентилятор в системе вытяжной вентиляции, которая обслуживает взрывоопасное помещение?

28. Что необходимо знать о вентиляционной системе, чтобы подобрать вентилятор?

29. Что следует учитывать при выборе материала воздуховодов для вентиляционных систем?

30. Какие факторы следует учитывать при организации воздухообмена в производственном помещении?

31. Какие схемы воздухообмена применяют в производственных помещениях?

32. Чем характеризуется свободная приточная изотермическая струя?

33. Какие формы приточных струй используют при подаче воздуха в производственные помещения?

34. Как можно организовать равномерное распределение приточного воздуха в невысоких помещениях?

35. Как устроить воздушный душ на рабочем месте?

36. Что такое – вытяжная механическая местная вентиляция?

37. Какие конструктивные элементы входят в состав местных вытяжных механических систем вентиляции?

38. Какое оборудование применяют для перемещения воздуха в системах механической вентиляции?

39. Что такое – спектр всасывания?

40. Как типы местных отсосов существуют?

41. Какие требования следует выполнять для повышения эффективности местной вытяжной вентиляции?

42. Что такое – общеобменная вытяжная вентиляция?

43. Чем отличается местная вытяжная вентиляция от общеобменной вытяжной вентиляции?

44. Где размещают приемные отверстия для удаления воздуха системами общеобменной вытяжной вентиляции?

45. В каких случаях необходимо в помещениях предусматривать вытяжку загрязненного воздуха в двух уровнях – из верхней и из нижней зоны?

46. Какие требования следует соблюдать при размещении выбросов в атмосферу из систем вентиляции относительно от воздухозаборных устройств приточных камер?

47. Какие устройства применяются для очистки от пыли воздуха, удаляемого вентиляционными системами из производственных помещений?

48. Сколько классов пылеуловителей по их эффективности существует и по какому признаку производится классификация?

49. Какой тип пылеуловителей наиболее эффективен по степени очистки?

50. За счет чего происходит отделение пыли от воздуха в пылеуловителях различных типов?

51. Какими способами производится очистка от вредных химических веществ воздуха, удаляемого вентиляционными системами из производственных помещений?

52. Как определяют степень очистки воздуха от загрязняющих веществ?

53. С какой целью применяют воздушно-тепловые завесы?

54. Когда необходимо устраивать воздушные и воздушно-тепловые завесы у ворот и проемов в наружных стенах зданий и сооружений?

55. В какой последовательности производят расчет механической вентиляции?

56. Какие потери давления учитывают при гидравлическом расчете вентиляционных систем?

57. От чего зависит величина допускаемой скорости движения воздуха в элементах систем вентиляции?

58. Какие параметры тепловлажностного состояния воздуха можно определить по I – d - диаграмме?

59. Какие параметры микроклимата должны обеспечивать системы кондиционирования воздуха в производственных помещениях?

60. Какие процессы обработки воздуха используются в системах кондиционирования?

61. Как классифицируются системы кондиционирования воздуха?

62. Какое оборудование должно быть в установке кондиционирования воздуха?