Лекции №7

ВОПРОСЫ:

1. Системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Их назначение и устройство.

1. Системы вентиляции и кондиционирования воздуха.

В зависимости от способов, вызывающих движение воздуха, систему вентиляции подразделяют на естественную, или гравитационную, и искусственную, или механическую.

По естественной вентиляции воздухообмен происходит за счет разности плотностей наружного и внутреннего воздуха. Так как теплый воздух легче холодного, то он поднимается вверх, уступая холодному. Естественную вентиляцию применяют в жилых и общественных зданиях, бытовых и административных помещениях промышленных сооружений.

При искусственной вентиляции воздух перемещается вентиляторами с электрическим приводом.

Естественная и искусственная вентиляция может быть вытяжной, приточной и приточно-вытяжной. С помощью вытяжной вентиляции из помещений удаляют загрязненный, загазованный воздух с избыточным теплом и влагой и выбрасывают его в атмосферу. Вместо удаленного воздуха подают воздух, забирая его снаружи, это и будет приточной вентиляцией. Схемы приточной и вытяжной искусственной вентиляции представлены на рисунке. Приточно-вытяжная вентиляция обеспечивает одновременно подачу воздуха и организованное удаление его.

Если воздух подается с частичным забором наружного воздуха и частичным подмешивание воздуха из помещения, то такая система называется приточно-рециркуляционной.

В зависимости от способа организации воздухообмена вентиляция может быть общеобменной и местной.

Общеобменная вентиляция предназначена для удаления выделяющихся вредных веществ, пыли и газов, если они распространяются по всему помещению и нет возможности уловить их в местах выделения (литейные цехи, сварочные цехи с непостоянными местами сварки). Общеобменная вентиляция, как правило, приточно-вытяжная и может быть как естественной, так и искусственной.

Местная вентиляция может быть вытяжной или приточной.

Местную вытяжную вентиляцию устраивают в тех случаях, когда нужно удалить загрязненный воздух непосредственно от того места, где он загрязняется (у аппаратов, печей, травильных ванн). Этого достигают устройством у источников выделения вредных веществ зонтов, вытяжных шкафов и др. Вредные пары, которые выделяются с поверхности жидкостей, налитых в ванны при травлении и гальванизации металлических изделий, удаляют с помощью бортовых отсосов.

Местную вытяжную вентиляцию широко используют при производстве электросварочных работ. При постоянном месте сварки применяют стол сварщика. Загрязненный воздух отсасывается вентилятором через наклонную панель и решетчатую поверхность стола и удаляется за пределы помещения. Устройство зонтов над местами сварки не рекомендуется, так как газы и пыль, поднимаясь вверх, попадают в дыхательные органы рабочего.

Местную приточную вентиляцию устраивают в тех случаях, когда свежий воздух необходимо подать в определенные места, где работающий находится большую часть времени (при работе у мартеновских и электроплавильных печей, в кабинах крановщиков). Такие системы называют воздушным душированием.

Процесс создания и поддержания определенных параметров воздушной среды называют кондиционированием воздуха.

Обычно при кондиционировании воздуха его в основном подверга­ют тепловлажностной обработке. В жаркие летние дни наружный воздух имеет высокую температуру и большую влажность. Перед подачей в помещение такой воздух необ­ходимо охладить, а иногда и осушить. Зимой наружный воздух имеет низкую температуру и небольшую влажность, поэтому перед подачей в помещение его приходится нагревать и увлажнять.

Тепловлажностной обработке воздух подвергают в установках, на­зываемых кондиционерами. Установки кондиционирования воздуха име­ют специальные устройства для определенных видов его обработки. На­гревают воздух обычно в калориферах, где он получает тепло от оребренных или гладких поверхностей трубок, по которым протекает тепло­носитель. Охлаждение воздуха осуществляется в поверхностных или в контактных воздухоохладителях. В поверхностных воздухоохладите­лях воздух отдает тепло поверхностям трубок, по которым пропускают холодную воду или другой холодоноситель. Если эти поверхности име­ют температуру ниже точки росы, то на них выпадает влага из воздуха, и последний не только охлаждается, но и осушается.

Комплекс технических средств и устройств для приготовления при­точного воздуха с заданными параметрами и поддержания в помещени­ях оптимального или заданного состояния воздушной среды (независи­мо от изменения внешних и внутренних факторов) называется системой кондиционирования воздуха. Система кондиционирования позволяет ав­томатически поддерживать заданные температуру, влажность и скорость движения воздуха, его чистоту, газовый состав, ароматические запахи, содержание легких и тяжелых ионов, а в ряде случаев определенное барометрическое давление. В большинстве жилых, общественных и про­мышленных зданий современные системы кондиционирования позволя­ют поддерживать только первые четыре из перечисленных параметров.

По назначению - кондиционирование воздуха подразделяют на комфортное и технологическое. Комфорт­ное кондиционирование применяется в жилых, общественных и промыш­ленных зданиях с целью обеспечения оптимальных санитарно-гигиенических условий для находящихся в помещении людей. Технологическое кондиционирование предназначается для обеспечения требуемых условий протекания производственных процессов (сушильные процессы, обработка строительных материалов).

По месту расположения относительно обслуживаемых помещений кондиционеры подразделяются на центральные и местные. Центральные кондиционеры, расположенные вне обслу­живаемого помещения, могут снабжать воздухом нес­колько помещений или зон. Как правило, эти кондиционеры имеют централизованное холодоснабжение. Мест­ные кондиционеры, расположенные в обслуживаемом помещении или в непосредственной близости от него, подразделяются на автономные, которые вырабатывают холод (теплоту) и обрабатывают воздух собственными встроенными агрегатами, и неавтономные, которые снаб­жаются холодом (теплом) от центральных источников.

В настоящее время промышленность выпускает центральные кондиционеры производи­тельностью по воздуху 10; 20; 31,5; 40; 63; 80; 125; 160; 200 и 250 тыс. м³/ч.

Ц ентральные кондиционеры состоят из ряда унифицированных секций. Воздушный утепленный клапан 1 приточного воздуха препятствует попаданию наружного воздуха внутрь неработающего кондиционера, предотвращая тем самым замораживание воды в труб­ках воздухонагревателя первого подогрева. Клапан открывается одновременно с пуском вентиляторного агрегата 11. Воздушный кла­пан 2 рециркуляционного воздуха служит для регулирования его количества. В воздушной камере 3 смешивается приточный (наружный) и рециркуляционный воздух, а в камере выравнивания 4 равномерно распределяются скорости воздушного потока по всей площади сече­ния камеры, что требуется для нормальной работы воздушного фильт­ра 5. Камеры обслуживания 6, снабженные герметическими дверями и встроенными светильниками, монтируют у секций, требующих периоди­ческого осмотра и текущего ремонта в период эксплуатации (фильтры, воздухонагреватели, камеры орошения, блоки тепломассообмена).

Воздухонагреватели первого 7 и второго 9 подогрева служат для нагрева воздуха. Первый подогрев производится только в холодный период года. Теплоносителем в воздухонагревателе служит высокотем­пературная (перегретая) вода температурой 150...70°С либо пар давле­нием до 1,2 МПа. Второй подогрев, осуществляемый для уменьшения относительной влажности подаваемого воздуха и снижения перепада температур между приточным воздухом и воздухом обслуживаемых помещений, выполняют как в холодный, так и в теплый период года. Воздухонагреватели выполнены из биметаллических (сталь-алюминий) труб с оребрением, увеличивающим поверхность, контактирующую с проходящим воздухом. Иногда на трубки воздухонагревателя навита стальная лента (спирально-навивные). В этом случае поверх­ность труб и лент оцинковывается.

В камере орошения 8 воздух обрабатывается водой. Ороситель­ная система камеры состоит из двух рядов форсунок, распыляющих воду. Форсунки размещены с различной плотностью в каждом ряду: первый по ходу движения ряд имеет большую плот­ность, второй - меньшую. Распыление воды в камере взаимовстречное: первый ряд распыляет воду по ходу движения воздуха, второй ряд - против движения воздуха. На выходе из камеры орошения смонтированы пластины каплеуловителя (сепаратора), которые пре­пятствуют уносу водяных капель из камеры. Корпус камеры орошения установлен на поддоне, в котором собирается распыляемая форсунками вода. Поддон оборудован патрубками для забора воды, дренажом и переливом на случай переполнения поддона и шаровым краном.

Вентиляторный агрегат 11 служит для перемещения воздуха через кондиционер и подачи его в сеть воздуховодов для транспортирования к местам воздухораздачи.