8911

120

Рис. 10.6 Схемы конфигураций функциональных блоков КЦКП а – вертикальная; б – двухъярусная; в – прямоточная; L – образная

а)

б)

Рис. 10.7 Приточно-вытяжные установки на базе функциональных блоков КЦКП:

а - с рециркуляцией воздуха; б - с рекуперацией тепла удаляемого воздуха в пластинчатом теплообменнике

По месту расположения модульные установки подразделяют на внутренние, располагаемые в технических помещениях внутри здания, наружные, устанавливаемые, например, на крышах зданий, и подвесные, монтируемые в подпотолочном пространстве. ПУ и ПВУ размещаются на полу,

121

площадке или на кровле (в теплоизолированном корпусе). Приточные установки с подачей до 3,5…5 тыс. м3/ч применяются преимущественно в подвесном исполнении.

10.2. Воздухозаборные устройства

Воздухоприемные устройства для приточных центров, расположенных в заглубленной части здания (ниже уровня земли), выполняют либо в виде вынесенной в зеленую зону отдельно стоящей шахты, соединенной со зданием подземным вентиляционным каналом, либо в виде шахты, пристроенной к наружной стене здания (рис. 10.10).

Рис. 10.10 Варианты устройства узлов воздухозабора

а– отдельностоящая шахта; б – воздухозаборный киоск (“венткиоск”);

в– шахта над кровлей; г – пристроенная шахта

Для приточных камер, расположенных на площадках производственных помещений, на этажах и чердаках общественных зданий, воздухозаборные устройства монтируются в наружных стенах или в шахтах, устраиваемых над кровлей здания.

Основные требования к размещению воздухозаборных узлов обусловлены необходимостью отбора наименее загрязненного наружного

122

воздуха, а конструктивное оформление должно быть увязано с архитектурным оформлением здания.

Узлы воздухозабораразмещают на расстоянии не менее 8 м по горизонтали от мест сбора мусора, вдали от интенсивно используемых мест парковки автомобилей, дорог, погрузочно-разгрузочных зон, канализационных отверстий, верхних частей дымовых труб и аналогичных источников загрязнений. Приемное устройство не следует размещать в застойных зонах, где в летний период воздух может перегреваться.

Следует предусматривать меры защиты от попадания в приемные устройства воды, снега, пыли, листьев. Минимальноерасстояние от низа приемного отверстия до земли должно составлять 2 м и быть выше возможного уровня снежного покрова в данной местности.

При заборе воздуха через приточную шахту, устраиваемую над кровлей здания, необходимо принимать во внимание месторасположение вытяжных шахт. Расстояние между узлом воздухозабора и вытяжными шахтами принимается: по горизонтали не менее 10 м для общественных зданий и 15 м для промышленных; по вертикали - не менее 2,5 м для общественных зданий и 6,0 м для промышленных.

Строительными материалами для устройства приточных шахт могут служить: бетон и кирпич с гидроизоляцией - для приставных и отдельно стоящих шахт; дерево, внутри обитое оцинкованной сталью, а снаружи оштукатуренное - для шахт, обслуживающих приточные камеры на чердаке.

С помощью распределительного канала одна воздухозаборная шахта может объединять вентиляционные системы, обслуживающие помещения, требования к микроклимату в которых совпадают. При этом нельзя объединять системы, обслуживающие взрывоопасные помещения, а также помещения, имеющие газо-, пылевыделения и выделения с резким запахом. Скорость движения воздуха в живом сечении шахт и распределительных каналов при механической вентиляции рекомендуется принимать от 2 до 5 м/с.

123

Воздухозаборные отверстия снабжают жалюзийными решетками, которые защищают систему вентиляции от капель дождя и посторонних предметов, а при свободно подвешенных жалюзи служат обратным клапаном. Эти решетки подбираются исходя из скорости в живом сечении не более 2 м/с.

Между воздухозаборным устройством и фильтром приточной камеры устанавливается многостворчатый утепленный клапан (рис. 10.11). При неработающем вентиляторе клапан должен быть закрыт для защиты оборудования приточной камеры от попадания внутрь здания холодного наружного воздуха и предотвращения “размораживания” воздухонагревателей.

Рис. 10.11. Узел воздухозабора с утепленным клапаном

1 - жалюзийный клапан; 2 - защитная решетка; 3 - рычажный механизм; 4 - электропривод

В зависимости от расхода воздуха в клапанах устанавливают от 3 до 13 поворотных лопаток, которые могут вращаться вручную или дистанционно с помощью электропривода.

Для защиты от примерзания соседних створок клапана при отрицательных температурах на них устанавливаются гладкие трубчатые электронагреватели (ТЭНы), которые включаются за 10…20 мин до открытия клапана и прогревают стыки лопаток.

124

10.3.Устройства для очистки приточного воздуха

Ватмосферном воздухе может содержаться от 0,1 до 3 мг/м3 пыли в виде твердых частиц из различных источников: образовавшихся в результате горения, химических реакций, технологических процессов (аэрозоли), выхлопных газов автомобилей, растительных частиц, пыльцы, различного рода спор, микроорганизмов, бактерий и т.д.

По санитарным нормам очистка является обязательной, если концентрация пыли в наружном воздухе превышает 30 % ПДК для рабочей зоны помещения: 2 мг/м3 (при условии содержания в ней кварца в количестве более 10 %) и 10 мг/м3 - для остальных видов пыли.

При проектировании фильтрующих устройств для “особо чистых помещений” на основе активированного угля или других абсорбентов следует учитывать и газовый состав наружного воздуха вблизи здания или предполагаемого места его расположения. Типичными загрязнениями в газообразной форме являются оксид углерода, двуокись углерода, двуокись серы, оксиды азота и летучие органические соединения (бензол, растворители, полиароматические углеводороды и пр.).

Рис. 10.12 Рулонный фильтр ФР

а– обычный; б – компактный;

1– каркас; 2 – подающий барабан; 3 – приемный барабан; 4 – фильтрующая ткань; 5 – направляющие ролики; 6– привод

125

Классификация фильтров

При классификации и оценке работы фильтров для очистки приточного воздуха используют понятия эффективность очистки и диаметр эффективно улавливаемых частиц.

Под эффективностью подразумевается способность фильтра удерживать частицы загрязнений. Эффективность оценивается коэффициентом очистки, представляющим собой процентное отношение разности концентраций пыли в

Рис. 10.13 Самоочищающийся фильтр ФС а – фильтр с “бесконечной” сетчатой панелью; б – то же с перекидывающимися

шторками; в – шарнирно-шторчатый фильтр; 1 – фильтрующее полотно; 2 – поддон для масла

При грубой очистке задерживается до 90% пыли размером более 10 мкм, при тонкой - до 95 % частиц 1…10 мкм. Фильтры особо тонкой очистки не пропускают до 99,99 % частиц размером 0,3…1,0 мкм, а отдельный класс

126

сверхэффективных фильтров ULPA1практически со 100 % вероятностью - частицы размером 0,1…0,2 мкм.

Фильтры грубой и тонкой очистки относят к фильтрам общего назначения, а особо тонкой - к специальным. Они предназначены для поддержания в помещениях чистоты воздуха, заданной технологическими требованиями для так называемых «чистых помещений».

По конструктивному исполнению различают следующие типы фильтров: рулонные (ФР), самоочищающиеся (ФС), панельные (ФП) и ячейковые (ФЯ). Процесс улавливания заключается вфильтрации через проницаемую пористую структуру, проходя по извилистому пути в которой частицы пыли задерживаются на ее элементах (волокнах, гранулах, проволоке).

Рулонные фильтры (ФР) широко используются в приточных установках крупных общественных и промышленных объектов, так как имеют высокую пропускную способность (20 000-120 000 м 3/ч) и просты в эксплуатации.

Схемы фильтров ФР показаны на рис. 10.12. Фильтрующий материал в виде рулонов наматывается на верхнюю катушку, пропускается через щели в каркасе и закрепляется на нижней катушке. Периодическая подача нового участка фильтрующей ткани выполняется автоматически приводом 6 или вручную при достижении максимально допустимого перепада давлений на фильтрующей панели.

Для уменьшения габаритов рулонных фильтров ФР или увеличения их производительности по воздуху применяют компактные фильтры (рис.10.12 б), в которых фильтрующая ткань зигзагообразно поступает через направляющие ролики от подающего барабана к приемному.На одном каркасе фильтра обычно устанавливается несколько катушек с рулонным фильтрующим материалом, что позволяет компоновать фильтровальные установки любой пропускной способности.

В самоочищающихся фильтрах (ФС) пыль улавливается на движущейся бесконечной фильтрующей панели 1 из металлической или полимерной сетки,

127

а внизу промывается в ванне, заполненной маслом (рис. 10.13, а).

Скорость движения панели ограничивается 0,1…0,3 м/с с целью предотвращения выноса избытка масла из ванны воздушным потоком. Этим явлением, а также большим значением аэродинамического сопротивления ограничивается воздушная нагрузка на I м2 фильтра ФС - до 8000 м3/ч.

Панель самоочищающихся фильтров из сеточных шторок (рис. 10.13, б,в) имеет ряд преимуществ. Фильтрующие ячейкишторки более жесткие и прочные, лучше сеток отмываются от пыли, масло стекает быстрее и меньше выносится за пределы фильтра. Шторки могут быть плоскими (ФС-Ш) или гофрированными (ФС-ШГ), образованы из однородной сетки, штампованного металлического листа или иметь вид ячейкового фильтра коробчатого сечения (шарнирно-шторчатый фильтр).

Ячейковые и панельные фильтры (Фя, ФП) конструктивно представляют собой плоские или коробчатые рамки, снабженные опорными сетками, между которыми установлен фильтрующий материал (рис. 9.32).

Рис. 10.14 Фильтрующий материал ячейковых фильтров

а - с плоской фильрующей поверхностью ФяР, ФяПМ,ФяВ, ФяУ; б – гофрированные ФяГ;в –карманные ФяК, ФяКП; г –складчатые ФяС

По типу фильтрующею материалаи его укладке в рамах фильтры имеют следующую маркировку: М - металлические сетки, В - винипластовые сетки, У

128

- упругое стекловолокно; ПМ - пористый материал, Г - гофрированный материал, О-объемный волокнистый материал, К - карманный, КП - карманные пакеты, С - складчатый.

Пропускная способность 1 м2 фронтальной поверхности ячейковых фильтров небольшая - от 4000 до 6000 м3/ч. При использовании в приточных установках большой производительности (до 40000 м3/ч) фильтры устанавливают в панели - плоские или V-образные (рис. 10.15).

Рис. 10.15 Конструкция панелей для установки фильтров типа Фя в строительных конструкциях УС:

а - плоская; б - V-образная;

1 - рама; 2 - крепежные скобы; 3 - фильтр; 4 - прокладки

По способу эксплуатации фильтрующей поверхностиразличают фильтры сухие и смоченные (СМ). Смачивание фильтрующего материала производится для интенсификации процесса улавливания пыли и предотвращения коррозии.

Так, самоочищающиеся фильтры, фильтры Фя-М с металлическими сетками смачиваются малоиспаряющимися вязкими жидкостями. В основном применяются нефтяные масла и синтетические замасливатели.

Процесс улавливания в электрофильтрах основан на искусственной ионизациичастиц с последующим их осаждением на электродах. Фильтр отличается относительно низкими эксплуатационные затратами и используется для очистки воздуха практически при любой его начальной запыленности.

Ионизатор выполнен так, чтобы при скорости около 2 м/с частицы пыли успели зарядиться, но не смогли осесть на электроды. Зарядившиеся частицы

129

пыли воздушными потоками увлекаются в осадитель, представляющий собой систему пластин осадительных электродов, где частицы оседают на пластинах противоположной полярности.

10.4.Энергосберегающие устройства приточных установок

Вприточных установках современных систем общеобменной вентиляции все чаще применяются устройства для рекуперации теплоты удаляемого воздуха - теплорекуператоры. При использовании рекуператоров требуется меньшая тепловая мощность воздухонагревателей на подогрев наружного воздуха зимой, в результате чего обеспечивается реализация актуального для большинства инженерных систем требования по энергосбережению.

При всем многообразии конструктивных решений рекуператоров теплоты характерным для них является наличие двух основных элементов, разделенных стенкой (рис. 10.16): теплообменника-теплоприемника, воспринимающего тепловую энергию от удаляемого воздухаt11и теплообменникатеплопередатчика, передающего тепловую энергию нагреваемому (приточному) воздуху t21.

Рис. 10.16. Принципиальная схема изменения температур при рекуперации теплоты Индексы соответствуют:

11 — удаляемому воздуху на входе в рекуператор; 12 - то же, на выходе из рекуператора;

21 - приточный воздух на входе в рекуператор;

22 - то же, на выходе из рекуператора

В большинстве общественных зданий воздух, удаляемый из помещений, имеет невысокую температуру (tух <20…25 °С), процесс утилизации теплоты из него является достаточной сложной задачей.

Во-первых, необходима максимально развитая поверхность теплообмена, но она ограничена размерами вентканалов или габаритами приточных установок. Во-вторых, значение коэффициента теплоотдачи от стенки к воздуху и наоборот очень мало. Так, например, при естественной конвекции он