37. Расчет производительности дефлектора. Дефлектор. Назначение

Дефлекторы - они представляют собой специальные насадки, устанавливаемые на вытяжных трубах или каналах, усиливающие при обдувании их ветром разрежение в трубе или канале. Их используют в зданиях, имеющих небольшой объем для естественной вентиляции. Дефлекторы применяют для удаления загрязненного или перегретого воздуха из производственных помещений при общеобменной вытяжке, из гаражей, депо, литейных, бытовых помещений, а также для локальной вытяжки (удаления горячих газов от горнов и нагревательных печей, паров от прессов, загрязненного парами нефтепродуктов воздуха из складов ГСМ). Эффективность работы дефлекторов зависит от их конструктивных особенностей, размеров, длины вытяжных каналов, силы ветра и высоты установки. Для удаления большого количества воздуха размеры дефлектора должны быть значительны, поэтому следует устанавливать несколько дефлекторов меньших размеров, равных по производительности большому. При этом учитывают направление господствующего ветра.

Высота дифлектора с патрубком hдеф= h+h1 Потеря давления в дефлекторе и в патрубке Pдеф = Ризб +hдиф (gн –gдеф) Па

Скорость воздуха внутри дефлектора Ѵ= корень из(2 Pдеф/Σζ+λ/d *l+ζдеф) м/с

Диаметр патрубка d= 0,0188 корень Ѵ/Ѵдеф (м)

В принцип действия дефлектора заложен эффект Бернулли: чем выше скорость потока при изменении поперечного сечения канала, тем меньше статическое давление в этом сечении.

Для определения эффективности дефлектора используются два параметра:

z – коэффициент местных потерь;

C – коэффициент давления (разрежения).

Коэффициент местных потерь - это коэффициент пропорциональности в формуле Вейсбаха-Дарси и позволяет рассчитать собственные потери давления в самом дефлекторе: DPd = 0,5 z r Vd2,

где Vd – скорость в дефлекторе, м/с; r – плотность воздуха, кг/м3; DPd – потери давления в дефлекторе, Па; z – коэффициент местных потерь.

Коэффициент давления (разрежения) С равен отношению разности полного давления в вентиляционном канале и статического давления снаружи него к скоростному напору ветра. Коэффициент давления позволяет рассчитать дополнительное ветровое давление (разрежение) DPv, создаваемое дефлектором при наличии ветра: DPv = 0,5 C r V2,

где С – коэффициент разрежения для дефлектора серии ДС, равный 0,75 при отклонениях направления ветра от горизонтальной плоскости не более 30° и 0,6 при отклонениях до 60°; V – скорость ветра, м/с; r – плотность воздуха, кг/м3.

38. Вентиляторы. Выбор типа и производительности вентилятора

Вентиляторы являются механическими побудителями движения воздуха в вентиляционных системах Они передают воздуху энергию, необходимую для преодоления сопротивлений при движении его в системе вентиляции по величине создаваемого давления вентиляторы делятся на три группы: низкого давления—до 1000 Н/м², среднего—от 1000 до 3000 Н/м²и высокого—от 3000 до 12000 Н/м².

По устройству и принципу действия различают вентиляторы осевые и радиальные. В последних воздух засасывается через боковой приемный патрубок в кожух вентилятора вращающимся рабочим колесом с лопатками, отбрасывается к стенкам улиткообразного кожуха и выбрасывается через выходное отверстие. Таким образом, направление движения воздуха в радиальном вентиляторе меняется на 90°.

Вентиляторы выпускаются с односторонним и двусторонним всасыванием, с правым и левым вращением рабочего колеса.

В зависимости от состава перемещаемого воздуха вентиляторы могут быть: в обычном исполнении — из углеродистой стали для перемещения неагрессивных сред с температурой до 80°С, в коррозионностойком исполнении — из титана, нержавеющей стали, алюминия, винипласта, полипропилена, углеродистой стали с антикоррозионным покрытием, во взрывобезопасном исполнении — по специальным условиям.

В настоящее время широкое применение получили радиальные вентиляторы типов Ц4-70 и Ц4-76 от номера 2,5 до 20 (номер вентилятора означает диаметр рабочего колеса в дециметрах), вентиляторы среднего давления Ц14-46 и вентиляторы высокого давления ВВД и Ц10-28.

Электродвигатель, приводящий во вращение рабочее колесо вентилятора, может соединяться с последним одним из следующих способов: непосредственно насаживаться на один вал или через эластичную муфту; клиноременной передачей с постоянным передаточным отношением; регулирующей бесступенчатой передачей через гидравлические и индукционные муфты скольжения. Последние два способа применяются для вентиляторов больших размеров. Осевой вентилятор представляет собой рабочее колесо, помещенное внутри кожуха (обечайки) и посаженное на один вал с электродвигателем. Такие вентиляторы имеют высокую производительность по воздуху, но развивают малое давление (до 700 Н/м), поэтому применяются в системах вентиляции с малым аэродинамическим сопротивлением.

Осевые вентиляторы в отличие от радиальных являются реверсивными: при изменении направления вращения рабочего колеса меняется направление движения воздуха, но снижается производительность.

Вентиляционные камеры. Основное вентиляционное оборудование приточных и вытяжных установок, как правило, устанавливается в специальных помещениях, называемых вентиляционными камерами. Приточные камеры в общественных, административных, жилых зданиях проектируются обычно на первом этаже или в техническом подполье. Вытяжные камеры следует располагать в верхней части здания. В многоэтажных зданиях с большим количеством вентиляционных систем вентиляционные камеры рекомендуется устраивать в технических этажах.

При компоновке вентиляционных систем и размещении камер руководствуются оптимальным значением радиуса действия (обычно не превышает 50—60 м) систем по технико-экономическим и конструктивным соображениям. Камеры по возможности следует располагать в центре вентиляционных нагрузок. Размещение приточных и вытяжных установок в одной камере не допускается.

Вентиляционные камеры не должны располагаться вблизи помещений с низким допустимым уровнем шума (зрительные залы, конференц-залы и пр.), так как это потребует больших затрат на звукоизоляцию.

Вентиляционные камеры могут компоноваться из строительных конструкций или из типовых секций, изготовляемых на заводах или в центральных заготовительных мастерских. В отдельных случаях допускаются и нетиповые камеры.

В приточных камерах наружный воздух поступает через воздухозаборную решетку, проходит через утепленный клапан, очищается в фильтрах от пыли, подогревается в калориферах и вентилятором через шумоглушитель и распределительный приточный короб подается в систему приточных воздуховодов. Часть воздуха из вентилируемых помещений через рециркуляционный короб поступает в камеру для смешения с наружным воздухом.

Приточные вентиляционные камеры состоят из отдельных помещений—секций, предназначенных для обслуживания приемных клапанов, фильтров, калориферов и т. п.

Каждая секция должна иметь самостоятельный вход с герметической дверью. Это необходимо для наблюдения за секциями и их технического обслуживания.

В вытяжной камере размещены центробежный вентилятор, воздуховоды, воздуховыбросное устройство.

Вытяжной вентилятор можно устанавливать и снаружи здания на кронштейне, заделанном в стену. В случаях, когда шум, создаваемый им, не является помехой (например, в помещениях с собственным высоким уровнем шума), вытяжной вентилятор можно размещать внутри обслуживаемого помещения также на кронштейне.

Размеры вентиляционных камер назначаются из условий возможности монтажа оборудования и удобства эксплуатации. Размеры проходов и проемов должны приниматься с учетом габаритов оборудования. Проходы для обслуживания оборудования должны быть шириной не менее 0,7 м, высоты камер — больше высот оборудования не менее чем на 0,8 м.

Вентиляционные камеры должны быть оборудованы электрическим освещением, лестницами, площадками, люками для доступа к оборудованию и трубопроводам, подъемно-транспортными средствами. В зданиях с большим числом вентиляционных систем предусматривается помещение для ремонта оборудования.

Управление работой вентиляционных систем осуществляется со специальных пультов с использованием автоматики и устройств дистанционного контроля.

При рассмотрении вопросов проектирования и выбора систем вентиляции сначала определяют характеристику производственных помещений (санитарную, взрывопожарную и пожарную). Для этой цели необходимо установить степень огнестойкости сырья, вспомогательных материалов, отходов и готовой продукции. При это требуется определить характеристику выделяемых загрязнений (влаги, паров, газа и пыли); скорость распространения паров и газов в воздухе помещения; плотность удаляемых загрязнений и их допустимую концентрацию.

Выбирают способ устранения и предупреждения образования токсичных, пожаро- и взывоопасных выделений. При этом устанавливают расчетные скорости всасывания, выбирают или специально проектируют тип укрытия; разрабатывают схему расположения укрытий, воздуховодов, вентиляторов, вентиляционных камер и очистных сооружений. В зависимости от пожаро- и взрывоопасности удаляемых паров, газов и пыли проектируют огнезадерживающие и сигнализирующие устройства. Согласно выбранному способу и схеме вентиляции рассчитывают число оконных фрамуг, дефлекторов, фонарей; производительность вентилятора, размеры воздуховодов, а затем выбирают тип вентилятора и других устройств с учетом пожарной и взрывной опасности. В особо опасных помещениях предусматривают устройства, автоматически регулирующие работу вентиляции и сигнализирующие о прекращении ее работы или об опасной концентрации загрязнений, включающие аварийную вентиляцию.

Запроектированная вентиляция должна полностью удалять загрязнения или разбавлять их до предельно допустимой концентрации. Удаляемый загрязненный воздух перед выбросом в атмосферу должен быть очищен и обезврежен.