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
в) температуру приточного и удаляемого воздуха, сопротивление и
теплопроизводительность калориферов;
г) пропускную способность и сопротивление пылеуловителей и
фильтров;
д) охлаждающую мощность воздухоохладителей и холодильных
установок;
е) характер работы оросительных камер (расход и температуру воды,
количество испаряющейся и конденсирующейся влаги);
ж) наличие подсосов или утечек воздуха по отдельным элементам
системы (воздуховоды, фланцы, камеры, фильтры и кондиционеры).
При санитарно-гигиеническом испытании вентиляционных установок,
проводимом для оценки эффективности вентиляции с точки зрения создания
нормальных санитарно-гигиенических условий в помещениях общественных и
промышленных зданий выясняют, обеспечивает ли вентиляционная система:
а) заданные значения температуры, относительной влажности,
скорости движения воздуха как в рабочей зоне помещения, так и на рабочих
местах;
б) требуемую чистоту воздуха в помещении как в отношении
содержания пыли, так и в отношении содержания газов и паров вредных веществ,
а также влаги;
в) необходимую чистоту, температуру и относительную влажность
поступающего в помещение приточного воздуха;
г) заданные значения температуры, относительной влажности и
допустимой запыленности, и загазованности воздуха, удаляемого из помещения
в атмосферу.
Проверка санитарно-гигиенической эффективности вентиляции должна
проводиться как в теплое время года, так и в холодное, поскольку она в большой
степени зависит от наружных метеорологических условий.
Подготовка к испытанию сводится к сопоставлению смонтированной
вентиляционной установки с проектными данными. После детального
81
наружного осмотра и проверки соответствия смонтированной установки проекту
приступают к ее опробованию и сдаче в эксплуатацию.
При испытании сначала производят пробный пуск установки, а затем
тщательно осматривают всю установку и устраняют замеченные неисправности.
Только после этого приступают к испытанию смонтированных установок
вентиляции.
При испытании вентиляционных установок измеряют их
производительность, скорость движения и температуру воздуха, его
относительную влажность, частоту вращения вентилятора, электродвигателя и
насоса.
При испытаниях для контроля рекомендуется одновременно со
скоростным (динамическим) давлением измерять в исследуемом сечении полное
и статическое давление. Измерив в какой-либо точке динамическое давление,
определяют скорость движения воздуха в этой точке, м/с;
, (9.1)
где
— динамическое давление воздуха, Па;
— плотность воздуха, кг/м
=
3
.
При определении расхода воздуха, проходящего по воздуховоду, в нем
выбирают по возможности прямой участок постоянного сечения, отстоящий от
местного сопротивления фасонной части на расстоянии не менее трех-четырех
диаметров воздуховода, и в каком-либо сечении выбранного участка
воздуховода измеряют давление в восьми-девяти точках.
Динамическое давление, соответствующее средней скорости, вычисляется
по формуле
где
— число точек замера в сечении.
82
,
— динамическое давление в точках, Па;
=
, (9.2)
Подставляя найденное динамическое давление в формулу (9.1), вычисляют
среднюю скорость в сечении, а по ней — объемный расход перемещаемого
3
воздуха, м
/с:
= , (9.3)
3
или, м
/ч:
= 3600, (9.4)
где — площадь поперечного сечения воздуховода, м
2
;
— средняя скорость движения воздуха в сечении, м/с.
Производительность вентилятора — расход перемещаемого вентилятором
воздуха — определяется как средняя величина расходов на всасывании и на
нагнетании:
=
. (9.5)
Полное давление, развиваемое вентилятором, определяется как разность
полных давлений после вентилятора (нагнетание) и до вентилятора
(всасывание):
=
.
+
. (9.6)
.
Статическое давление, развиваемое вентилятором, определяется как
разность между полным и скоростным давлениями в выхлопном отверстии
вентилятора или как разность статического давления на нагнетании и полного
давления на всасывании:
= =
.
+
. (9.7)
.
Измерения следует производить при постоянной частоте вращения
вентилятора, для чего частоту вращения определяют в начале и в конце
испытания.
После испытания замеренные значения полного давления
, расхода
перемещаемого воздуха и частоты вращения вентилятора сравнивают с
данными каталожной характеристики установленного вентилятора. Такое
сравнение необходимо делать после каждого испытания с целью оценки работы
вентилятора на данную сеть.
83
Частота вращения электродвигателей и вентиляторов определяется с
помощью счетчиков оборотов или тахометров
При испытании калориферов определяют их действительную
теплопроизводительность, расход нагреваемого воздуха, разность температур
воздуха до и после калориферов, а также, сопротивление калориферов проходу
через них воздуха.
Действительная теплопроизводительность калориферов в результате
испытания определяется по формуле
= 0,278(
), (9.8)
где — массовый расход воздуха, проходящего через калорифер, кг/ч;
— удельная теплоемкость воздуха, кДж/ (кг К);
— температура воздуха, выходящего из калориферов, °С;
— температура воздуха перед калориферами (холодного воздуха), °С.
Определив разность статических давлений до и после калорифера, находят
сопротивление калориферов проходу воздуха.
При испытании фильтров и пылеуловителей определяют расход
очищаемого воздуха, их эффективность и сопротивление, а также фактическую
нагрузку на единицу площади фильтрующей поверхности.
Действительная нагрузка пылеуловителя
, м3/ч на 1 м2, может быть
определена как
=
. (9.9)
Сопротивление р пылеуловителя или фильтра определяется как разность
статических давлений до и после пылеуловителя, а его эффективность по
формуле
100. (9.10)
мг/м
где и
3
.
= 1
— соответственно конечная и начальная концентрация пыли,
Испытание оросительных камер проводится для определения
охлаждающей мощности камеры, эффективности теплообмена в камере,
84
коэффициента орошения, количества увлажняемого воздуха и сопротивления
камеры, а в некоторых случаях расхода воды и ее температуры. Испытание
оросительной камеры проводят после установления стационарного режима ее
работы.
Действительная охлаждающая мощность оросительной камеры по воздуху
вычисляется по формуле
= 0,278(
) , (9.11)
где — действительный расход воздуха, проходящего через дождевое
пространство оросительной камеры, кг/ч;
и
— соответственно начальная и конечная энтальпия воздуха, кДж/кг.
Действительный коэффициент орошения:
где
=
— действительный расход разбрызгиваемой воды, кг/с.
, (9.12)
После проведения испытания вентиляционных установок и всех их
элементов (вентиляторов, калориферов, фильтров, оросительных камер и т. д.)
составляют отчет по испытанию.
Результаты обработки замеров, проведенных при техническом и
санитарно-гигиеническом испытании вентиляционных установок в процессе их
приемки и эксплуатации, вносят в паспорт вентиляционной установки, который
включает подробные сведения, отражающие технические данные установки,
характеристику ее работы и обеспечиваемый данной установкой гигиенический
эффект.
При проведении санитарно-гигиенических испытаний вентиляционных
установок одновременно с техническим испытанием вентиляции исследуют
метеорологические условия, проводят анализы воздушной среды на содержание
пыли, паров, газов и т. п., затем составляют отчет с внесением в паспорт
вентиляционных установок результатов испытаний и приложение к отчету в
виде протокола о результатах анализа воздушной среды.
85
Отчет должен содержать: строительную характеристику объекта, где
проводится испытание; краткую характеристику технологического процесса и
оборудования; санитарно-гигиеническую характеристику объекта испытания;
описание и характеристику вентиляционных устройств; описание методики
проведения испытания; результаты испытания и анализы результатов; выводы и
предложения.
Испытание естественной вентиляции проводится для составления
воздушного и теплового балансов помещения или цеха. Воздушный баланс
может быть составлен после определения расхода воздуха, поступающего через
приточные отверстия или удаляемого через вытяжные отверстия. Расход
3
воздуха, м
/с, уходящего через открытые створки фонаря:
=
где
—средняя скорость движения воздуха, м/с;
— площадь открытого проема фонаря, м
, (9.13)
2
.
Измерение скорости движения воздуха в проемах аэрационного фонаря и
оконных фрамуг осуществляется с помощью крыльчатых анемометров,
устанавливаемых в середине открытых проемов фонаря или фрамуги на
деревянных рейках.
Тепловой баланс составляется после расчета воздухообмена и определения
метеорологических условий в помещении или в цехе. Поэтому одновременно с
расчетом воздухообмена определяется температура и относительная влажность
как в помещении, так и в проемах фонарей, где установлены анемометры (здесь
же крепятся и психрометры). При составлении теплового баланса необходимо
учитывать все статьи поступления и расхода тепла.
В результате анализа данных испытаний составляются балансы по воздуху,
теплу, а также в ряде случаев по влаге, результаты которых дают возможность
судить о эффективности воздухообмена в цехе или помещении.
Основная задача регулирования систем механической вентиляции состоит
в обеспечении на всех участках вентиляционной сети предусмотренных
проектом расходов воздуха. Регулированию или наладке пред шествует
86
техническое испытание вентиляционной установки, проводимое для снятия
фактических показателей ее работы.
Производительность вентиляционной установки регулируется двумя
способами.
Первый способ регулирования производительности заключается в
изменении характеристики сети, т. е. в увеличении или уменьшении суммарного
сопротивления путем прикрытия или открытия регулирующих устройств
(шиберов, дроссель-клапанов, воздухораспределительных устройств и т.п.).
Второй способ регулирования производительности заключается в
изменении характеристики вентилятора путем увеличения или уменьшения
частоты его вращения. Второй способ выгоднее с экономической точки зрения.
Регулирование вентиляционной установки начинают с регулирования
вентилятора с целью приведения в соответствие с данными проекта его полного
давления и производительности. Регулирование сети начинают с ответвлений,
расположенных ближе к вентилятору. С помощью регулирующих устройств
путем создания дополнительных сопротивлений производительность по
ответвлениям доводят до проектной. Излишки воздуха перераспределяют по
участкам, передавая их на те участки, где расходы занижены. В том случае, если
ответвления не имеют регулирующих устройств, дополнительные
сопротивления создают путем установки диафрагм из кровельной стали.
Регулирование может быть закончено, когда расходы воздуха через
вытяжные и приточные устройства, а также в головном участке установки будут
доведены до проектных или будут отличаться от них не более чем на 10%. При
регулировании необходимо обращать внимание на увеличение потребляемой
мощности вентиляторов при увеличении производительности последних.
Регулирование общеобменной механической приточно-вытяжной
вентиляции заключается в доведении производительности вентиляционных
установок до проектной без соблюдения равномерного распределения воздуха
по отдельным участкам.
87
Регулирование установок местной вытяжной вентиляции состоит в
приведении их производительности в соответствие с проектом и регулировании
распределения воздуха по местным отсосам.
Регулирование установок местной приточной вентиляции (воздушные
души) заключается в установлении правильного направления воздушного потока
и в определении действительных скоростей воздушных потоков на рабочих
местах, а также размеров струи воздушного душа.
Вытяжные канальные системы естественной вентиляции регулируют при
наружной расчетной температуре 5° С, причем регулирование расходов воздуха
начинают с каналов нижнего этажа и заканчивают каналами верхнего этажа.
Общий расход воздуха регулируется утепленным дроссель-клапаном,
установленным в шахте. Уменьшение расхода воздуха по каналам достигается
прикрытием жалюзийных решеток или установкой диафрагм в местах перехода
каналов в сборный короб.
Регулирование естественной вентиляции (аэрации) однопролетных и
многопролетных цехов является сложной задачей, которая определяется
многообразием вариантов перекрытий, высотой отдельных пролетов и
расположением источников тепловыделений по площади цеха и рассматривается
в специальной литературе.
Порядок выполнения работы
Схема приточной установки приведена на рисунке 9.1.
3
1. Определяем производительность установки по воздуху L, м
/ч, по
формуле
= 3600 , (9.14)
где v – средняя скорость воздуха в сечении воздуховода, м/с;
2
F – площадь поперечного сечения воздуховода, м
.
Средняя скорость воздуха в сечении 1-1 воздуховода определяется по
методике, изложенной в первой части пособия. Для этого измеряется
динамическое давление в сечении 1-1 с помощью микроманометра и
пневмометрической трубки.
88
2 1 3
4
1
1
2 2 3 3 4 4 5
5
5 5 5
5
Рисунок 9.1 - Схема приточной установки
1 – канальный вентилятор; 2 – фильтр; 3 – электрокалорифер; 4 –
воздухораспределитель; 5 – воздуховод ∅100 мм.
2. Потери давления в оборудовании (фильтр, калорифер) определяются по
методике, изложенной в разделе 3 данного пособия.
Для этого определяются полные давления в сечениях 1-1, 2-2, 3-3, 4-4, 5-5
и динамическое давление в сечении 1-1.
Потери давления в фильтре, Па, определяются по формуле
Р
ф
=Р
п
ф
Р
п
Потери давления в калорифере, Па, определяются по формуле
Рк =
(
Р
п
к
)(
Р
п
Удельная потеря давления на трение R0, Па/м, определяются по формуле
где l
(
– расстояние между сечениями 1-1 и 2-2, м.
1-2
=
)
, (9.17)
2. Потери давления в воздуховодах приточной установки, Па,
определяются по формуле
+
+
. (9.15)
ф
)
. (9.16)
к
где P
– полное давление, развиваемое вентилятором, Па.
пв
= пвФР
возд
, (9.18)
К
Полное давление, развиваемое вентилятором, определяется по формуле
Р
пв
=(Р
+
п
в
)(
Р
п
)
. (9.19)
в
3. Тепловая мощность калорифера Qк, Вт, определяются по формуле
)
= 0,278 нс (к
к
89
, (9.20)
н
№
п/п
Размер-
ность
1 2 3 4 5
Измеряемые величины
1
Среднее динамическое давление в сечении 1-1
Pд1
Па
2
Полное давление в сечении 1-1
Pп1
Па
3
Полное давление в сечении 2-2
Pп2
Па
4
Полное давление в сечении 3-3
Pп3
Па
5
Полное давление в сечении 4-4
Pп4
Па
6
Полное давление в сечении 5-5
Pп5
Па
7
Начальная температура воздуха
tн
°С
8
Конечная температура воздуха
tк
°С
9
Длины участков воздуховода
l
1-2
м
l
2-ф
м
l
ф-3
м
l
4-к
м
l
к-5
м
l
3-в
м
l
в-4
м
Рассчитываемые величины
10
Средняя скорость воздуха в воздуховоде
v
м/с
11
Расход воздуха
L
м3/ч
12
Удельная потеря давления на трение
R0
Па/м
13
Сопротивление фильтра
∆Pф
Па
14
Сопротивление калорифера
∆Pк
Па
15
Полное давление, развиваемое вентилятором
Pпв
Па
16
Потери давления в воздуховодах
∆P
возд
Па
17
Плотность воздуха при tн
ρ
н
кг/м3
18
Расход теплоты на подогрев воздуха в калорифере
Qк
Вт
где tк – конечная температура воздуха после калорифера, °С;
t
– начальная температура воздуха перед калорифером, °С;
н
c – массовая теплоемкость воздуха, кДж/(кг⋅°С);
ρ
– плотность воздуха при tн, кг/м3.
н
Результаты измерений и расчетов сводятся в таблицу 9.1.
Таблица 9.1 - Результаты испытаний
Наименование параметра Обозначение
Результат
Контрольные вопросы
1. Оценка эффективности вентиляции в процессе эксплуатации.
2. В чем заключается техническое испытание вентиляционной
установки.
90