2.Естественная вентиляция

Естественную вентиляцию подразделяют на нерегулируемую (инфильтрацию), осуществляемую через открытые двери, форточки, неплотности конструкции помещения, и регулируемую, осуществляемую через специальные каналы или открываемые фрамуги (аэрация). Каналы устраивают в стенах зданий или пристраивают к ним. Загрязненный воздух через жатозийные решетки 1 (рис. 2) поступает в вертикальные каналы 2, проходит сборный канал 3, вытяжную шахту 4, дефлектор 5 и выходит наружу. Чистый воздух поступает через двери, форточки, окна и т.п.

рис. 2 рис. 3

.

Рис.2 Схема естественной вытяжной канальной вентиляции: 1 — жатозийная решетка; 2 - вер­тикальный канал; 3 - горизонталь­ный сборный канал; 4 — вытяжная шахта; 5 - дефлектор.

Рис.3 Схема дефлектра:

+ — зона повышенного давления воздуха

- — зона пониженного давления воздуха

1 – диффузор; 2 -обечайка; 3 - колпак.

Рис.4 Схема аэрации производственных помещений:

а — в зимнее время при отсутствии ветра; б — в летнее время с боковым ветром; 1 и 2 — фрамуги соответственно нижнего и верхнего рядов; 3 - световые фонари; 4-ветрозащитные экраны.

Дефлектор устанавливают на верхний конец шахты для повышения тяги. Принцип действия его основан на использовании энергии ветра. Обтекая корпус дефлектора (см. рис.3) ветер создает внутри него повышенное разрежение, за счет чего и усиливается вытяжка. Тягу увеличивает также конический расширяющийся диффузор 1 дефлектора.

Аэрацию устраивают в высоких (до 6-8 м) помещениях, имеющих три ряда открывающихся окон (фрамуг): два ряда в боковых стенах и один ряд в верхней части крыши (световые фонари). Через окна в стенах осуществляются приток или вытяжка воздуха, а через световые фонари 3 (рис. 4 а) — только вытяжка. Зимой открывают фрамуги верхнего ряда, чтобы поступающий к рабочим местам холодный воздух успел нагреться. Летом открывают фрамуги нижнего ряда, через которые поступает свежий

воздух, а загрязненный воздух при этом выходит через световые фонари. Действие ветра усиливает аэрацию. Однако при определенных направлениях он может блокировать световые фонари сквозным потоком и ухудшить удаление загрязненного воздуха. Чтобы избежать этого, около фонарей устанавливают ветрозащитные экраны (рис. 4 б), которые исключают блокировку и одновременно усиливают вытяжку. Регулируют воздухообмен открытием фрамуг. В некоторых случаях для усиления аэрации в кровле здания размещают вытяжные шахты с дефлекторами. Аэрация возрастает при наличии тепловыделений внутри помещений. Аэрация обеспечивает высокую кратность воздухообмена (40 и более).

З.Расчет естественной общеобменной вытяжной вентиляции

Естественная вытяжная вентиляция представляет собой трубы, проходящие через потолок и крышу помещения. Нижний конец трубы находится в помещении, а верхний несколько выступает за конёк крыши. Приток чистого воздуха, там где нет приточных каналов, проходит через неплотности в дверях, окнах, стенах здания. Воздух перемещается за счет разницы плотности наружного и внутреннего воздуха, создающей разность давления на входе и выходе вытяжной трубы. Рассчитывается количество вытяжных труб для помещения в зависимости от объема помещения [1].

Разность давлений,Па, на концах вытяжной трубы:

ΔH=gh(рн - р_в),

где g=9,8lM/c²- ускорение свободного падения;h- длина вытяжной трубы, м; р_Нр_в-плотность соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м³.

Плотность воздуха можно определить по формуле: рн=1,293/(1+αtн),pв= 1,293/(l+αtв), где 1,293=р - плотность воздуха при 0°С и нормальном атмосферном давлении;a- коэффициент объемного расширения газов;tниtв- наружная и внутренняя температура, °С.

Зная разность давлений, находим скорость движения воздуха,м/с, в вытяжных трубах по формуле:

υ=

При прохождении по трубам воздух будет встречать сопротивление, зависящее от формы поперечного сечения и качества стенок трубы, поэтому действительная скорость будет меньше рассчитанной. При расчете естественной вентиляции действительную скорость в трубе определяют по формуле:

υд= μ

где μ - коэффициент, учитывающий сопротивление движению воздуха в вытяжной трубе (μ = 0,1 ...0,6)

Затем определяем необходимую производительность всей естественной вентиляции в помещении,м³/ч, которая зависит от объема помещения и кратности воздухообмена:

L= к V,

к - кратность воздухообмена; V - объем помещения, м³.

Зная действительную скорость воздуха в трубе и производительность вентиляции, находим суммарную площадь 5_Т сечения вытяжных труб, м², по формуле:

S_T=L/(3600v_д)

Далее определяем количество труб, для чего рассчитываем площадь Sпоперечного сечения (прямоугольного или круглого) одной трубы. Площадь труб круглого сечения рассчитывают по формуле:

πd²

S= 4

Количество труб находят из отношения:

n=S_T/S