Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Вентиляция.Часть 2. Учебно-методическое пособие для студентов направления подготовки 08.03.01 «Строительство», профиль «Теплогазоснабжение и вентиляци.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДОНБАССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ»
Кафедра «Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция»
А.Я. Орлова, Б.Р. Романенко
ВЕНТИЛЯЦИЯ
ЧАСТЬ 2
Учебно-методическое пособие
Макеевка 2019
УДК 697.9
ББК 38.712
О 66
Рекомендовано к изданию советом факультета инженерных и
экологических систем в строительстве ГОСУДАРСТВЕННОГО
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ДОНБАССКАЯ
НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И
АРХИТЕКТУРЫ», протокол № 6 от 23 января 2019 г.
Рецензенты:
А.А. Олексюк – доктор технических наук, профессор кафедры
«Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция» ГОУ ВПО «ДОННАСА»;
Д.В. Выборнов – кандидат технических наук, доцент кафедры
«Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция» ГОУ ВПО «ДОННАСА»;
О 66 Орлова А.Я. Вентиляция Часть 2. Учебно-методическое пособие для
студентов направления подготовки 08.03.01 «Строительство», профиль
«Теплогазоснабжение и вентиляция» / А.Я. Орлова, Б.Р. Романенко. – Макеевка:
ГОУ ВПО «ДОННАСА», – 2019. – 96 с.
Учебно-методическое пособие подготовлено на основе чтения курса
«Вентиляция» студентам ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия
строительства и архитектуры», обучающимся по направлению 08.03.01
«Строительство», профиль «Теплогазоснабжение и вентиляция».
Данное пособие является второй частью лабораторного практикума по
вентиляции, в котором приведены краткие теоретические сведения
соответствующих разделов лекционного курса, излагаются методика и порядок
выполнения лабораторных работ, содержатся основные правила техники
безопасности при выполнении лабораторных работ.
Пособие предназначено студентам для подготовки к лабораторным
работам по вентиляции.
УДК 697.9
ББК 38.712
© А.Я. Орлова, Б.Р. Романенко, 2019
© ГОУ ВПО «ДОННАСА», 2019
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................... 5
1 Общие теоретические положения ..................................................................... 6
1.1 Схемы организации воздухообмена в помещениях промышленных
зданий .................................................................................................................... 6
1.2 Закономерности движения воздуха у всасывающих отверстий................ 7
1.3 Местные отсосы ......................................................................................... 13
1.4 Очистка промышленных выбросов........................................................... 16
1.4.1 Характеристика загрязнителей и их классификация ......................... 17
1.4.2 Классификация пылеулавливающего оборудования ......................... 20
1.4.3 Сухие механические пылеуловители .................................................. 21
1.4.4 Очистка газов в фильтрах .................................................................... 25
1.4.5 Электрическая очистка газов .............................................................. 28
1.4.6 Аппараты для мокрой очистки газов .................................................. 30
2 Испытание калорифера. Определение коэффициента теплопередачи
калорифера ............................................................................................................. 32
3 Испытание калорифера. Определение сопротивления калорифера .............. 41
4 Исследование всасывающего факела .............................................................. 46
5 Исследование эффективности работы панели равномерного всасывания ... 54
6 Определение запыленности воздуха ............................................................... 61
7 Определение эффективности циклона ............................................................ 68
8 Определение сопротивления циклона ............................................................ 77
9 Испытание приточной установки ................................................................... 80
Правила техники безопасности при выполнении лабораторных работ .............. 92
Подготовка к лабораторной работе и защита отчета ........................................... 93
3
Список использованной литературы .................................................................... 94
ПРИЛОЖЕНИЕ А .................................................................................................. 95
4
ВВЕДЕНИЕ
В условиях современного производства вентиляция является одной из мер,
обеспечивающих наилучшие условия для высокопроизводительного труда,
повышения творческой активности, а также полноценного отдыха людей.
Существенна роль вентиляции и в защите окружающей среды от промышленных
загрязнений.
Курс вентиляции дает основные определения и положения современного
состояния теории и практики вентиляции. Данное пособие предназначено для
обучения решению практических задач, возникающих при испытаниях, наладке
и эксплуатации систем вентиляции
Поэтому данный лабораторный практикум имеет целью ознакомить
студентов с методами измерений основных параметров воздуха и методикой
исследования работы вентиляционных установок и оборудования систем
вентиляции.
Целью данного практикума является:
− овладение методами измерения параметров воздуха;
− освоение необходимых методик самостоятельного исследования
эффективности работы вентиляционных установок;
− развитие логического мышления, необходимого для решения
практических задач в области вентиляции, связанных с будущей
профессиональной деятельностью.
Данное учебно – методическое пособие является второй частью
лабораторного практикума по вентиляции. В пособии содержатся сведения о
методах оценки эффективности систем вентиляции, приведены методики
измерения и определения аэродинамических характеристик вентиляционного
оборудования.
5
1 Общие теоретические положения
1.1 Схемы организации воздухообмена в помещениях
промышленных зданий
Распределение приточного воздуха и удаление воздуха из помещений
производственных зданий следует предусматривать с учетом режима
использования помещений в течение суток или года, а также с учетом
переменных поступлений теплоты, влаги и вредных веществ.
При организации воздухообмена в помещениях промышленных зданий
возможно применение следующих схем:
а) «снизу - вверх» - при одновременном выделении тепла и пыли; в этом
случае воздух подают в рабочую зону помещения, а удаляют из верхней зоны;
б) «сверху - вниз» - при выделении газов, паров летучих жидкостей
(спиртов, ацетона, толуола и т. п.) или пыли, а также при одновременном
выделении пыли и газов; в этих случаях воздух подают рассредоточено в верхнюю зону, а удаляют местной вытяжной вентиляцией из рабочей зоны
помещения и системой общеобменной вентиляции из его нижней зоны
(возможно частичное проветривание верхней зоны);
в) «сверху - вверх» - в производственных помещениях при одновре-менном
выделении тепла, влаги и сварочного аэрозоля, а также во вспомога-тельных
производственных зданиях при борьбе с теплоизбытками; обычно в этих случаях
воздух подают в верхнюю зону помещения и удаляют из его верхней зоны;
г) «снизу - вверх и вниз» - в производственных помещениях при выделении
паров и газов с различными плотностями и недопустимости их скопления в
верхней зоне из-за опасности взрыва или отравления людей (малярные цехи,
аккумуляторные и т д.) в этом случае подачу приточного воздуха осуществляют
в рабочую зону, а общеобменную вытяжку - из верхней и нижней зон;
д) «сверху и снизу - вверх» - в помещениях с одновременным выделением
тепла и влаги или с выделением только влаги при поступлении пара в воздух
6
помещения через неплотности производственной аппаратуры и коммуникаций,
с открытых поверхностей жидкостей в ваннах и со смоченных поверхностей
пола; в этих случаях воздух подают в две зоны - рабочую и верхнюю, а удаляют
из верхней зоны. При этом для предотвращения туманообразования и капели с
потолка приточный воздух, подаваемый в верхнюю зону, несколько перегревают
по сравнению с воздухом, подаваемым в рабочую зону;
е) «снизу – вниз» применяется при местной вентиляции.
Приточный воздух следует подавать, как правило, непосредственно в
помещение с постоянным пребыванием людей. Приточный воздух следует
направлять так, чтобы воздух не поступал через зоны с большим загрязнением и
не нарушал работы местных отсосов. Приточный воздух следует подавать на
постоянные рабочие места, если они находятся у источников вредных
выделений, у которых невозможно устройство местных отсосов.
Удаление воздуха из помещений системами вентиляции следует предусматривать из зон, в которых воздух наиболее загрязнен или имеет наиболее
высокую температуру или энтальпию. При выделении пылей и аэрозолей
удаление воздуха системами общеобменной вентиляции следует
предусматривать из нижней зоны.
В производственных помещениях с выделением вредных или горючих
газов или паров следует удалять загрязненный воздух из верхней зоны но не
менее однократного воздухообмена в 1ч, а в помещениях высотой более 6м – не
3
менее 6м
/ч на 1м2 помещения.
Расход воздуха через местные отсосы, размещенные в пределах рабочей
зоны, следует учитывать, как удаление воздуха из этой зоны.
1.2
Закономерности движения воздуха у всасывающих отверстий
Картина движения воздуха около вытяжных и около приточных отверстий
7
совершенно различна. При всасывании воздух подтекает к отверстию со всех
сторон, а при нагнетании он истекает из отверстия в виде струи с углом
раскрытия примерно 25° (рис. 1.1).
Рассмотрим чисто теоретическое понятие точечного и линейного стоков.
Представим точку в пространстве, через которую в единицу времени удаляется
количество воздуха L. Воздух к точке, очевидно, подтекает из всего
окружающего пространства по радиусам (рис. 1.2). Радиусы будут являться
линиями тока. Через сферические поверхности радиусом r в единицу времени
будет протекать (стекаться к точке) такое же количество воздуха, какое
удаляется через точку, т. е. L. Сферические поверхности F
поверхностями равных скоростей v
, v2,...,vn. Расход воздуха через точку можно
i
, F2,..., Fn будут
i
представить через расходы на сферических поверхностях:
L=F
= F2 v2 =…= Fn v
1 v1
(1.1)
n
или
4
= 4
= = 4
(1.2)
отсюда
=
=
(1.3)
Следовательно, при точечном стоке воздуха скорости изменяются обратно
пропорционально квадратам радиусов.
При линейном стоке удаление воздуха происходит через линию бесконечно большой длины (рис. 1.3). В этом случае поверхностями равных
скоростей будут боковые поверхности цилиндров F
8
, F2,..., Fn радиусом r1,r2…rn.
i
Рисунок 1.1 - Движение воздуха около приточного (а) и вытяжного (б)
отверстий
Расход воздуха через линию равен расходу через любую цилиндрическую
поверхность:
Рисунок 1.2 - Схема точечного стока
Рисунок 1.3 - Схема линейного стока
= 2
= 2= = 2
9
(1.4)
Отсюда следует, что при линейном стоке воздуха скорости изменяются
обратно пропорционально радиусам.
Понятия точечного и линейного стоков позволяют дать качественную
оценку движения воздуха около реальных вытяжных отверстий круглой и
щелевидной формы, а также, в первом приближении, оценить распределение
скоростей движения воздуха около этих отверстий.
Экспериментальные исследования распределения скоростей около
всасывающих отверстий показали, что действительная картина поля скоростей
вблизи отверстия заметно отличается от определенной по стокам. Достаточное
для многих практических расчетов совпадение наблюдается на расстоянии от
отверстия x≥d
или х≥2В0, где d0 – диаметр круглого отверстия, 2В0 – ширина
0
щелевого отверстия.
При щелевидных отверстиях большое влияние на распределение скоростей
оказывают торцы щели, так как в этих местах движение воздуха более похоже на
точечный сток, чем на линейный.
Вблизи вытяжных отверстий конечных размеров закономерности течения
воздуха зависят от формы отверстия и соотношения его сторон.
Закономерности движения воздуха около всасывающих отверстий
исследовались многими отечественными и зарубежными авторами. Ниже
приводятся аналитические исследования И. А. Шепелева для стока воздуха в
круглое отверстие и в узкую щель.
Через круглое отверстие радиусом R
скоростью v
в количестве Lo (рис. 1.4). Определим скорость на оси симметрии
0
в плоской стенке удаляется воздух со
o
стока v
. Выделим в плоскости отверстия элементарную площадку dF,
С
образованную пересечением дуг концентрических окружностей и радиусов.
Если угол между радиусами dφ, а расстояние между окружностями dr, то
площадь элементарной площадки, находящейся от центра отверстия на
расстоянии r, выразится равенством dF = rdφdr.
Элементарный расход воздуха через площадку dF вызовет элементарную
скорость воздуха в пространстве около отверстия. Полагая, что поле равных
10