Книги / Каменев П.Н. Вентиляция1

Рис. 16.6. Размещение воздухоподающих стояков двухсторонних завес

а- между колоннами, б - за колонами

Сцелью экономии тепловой энергии применяют комбиниро- ванные двухсторонние воздушно-тепловые завесы (рис. 16.7), со

струями теплого и холодного воздуха. Воздушная завеса холодного

воздуха выполняет шиберующие функции. Ее струи направлены под

углом 35° к плоскости проема, она призвана снижать количество

врывающегося в помещение наружного воздуха. Завеса подогретого

воздуха работает с углом наклона струй к плоскости проема ворот 15°, ее назначение - подогрев прорвавшегося наружного воздуха до

требуемой температуры.

Рис 16.7. Комбинированная воздушно-тепловая завеса

1 - стояк воздушной завесы, подающей неподогретый воздух;

2- стояк воздушной завесы, подающей подогретый воздух

491

Электронная библиотека Ъббр:/ / Ьдч.кЪзби.ги

Воздушные завесы с внутренним воздухозабором и подогревом

подаваемого воздуха устраивают в помещениях с постоянными ра-

бочими местами вблизи ворот или с повышенными требованиями к_

воздушной среде помещения. Устройство воздушных завес с наруж

ным воздухозабором для таких помещений нецелесообразно, так как

приводит к повышенным затратам теплоты на подогрев воздуха.

Воздушные завесы с внутренним воздухозабором без подогрева

подаваемого воздуха устраивают у проемов в наружных ограждени-

ях помещений, в которых допускается некоторое периодическое по-

нижение температуры, в помещениях со значительными теплоиз-

бытками, а также у проемов во внутренних ограждениях.

С наружным воздухозабором и подогревом подаваемого воздуха устраивают воздушные завесы постоянного действия, используемые

вкачестве приточных вентиляционных установок.

Внекоторых случаях может быть экономически целесообразной

постоянная работа агрегата воздушной завесы и при периодическом открывании ворот. Завеса может иметь внутренний воздухозабор и использоваться как отопительный агрегат для зоны ворот, где на- блюдается интенсивная инфильтрация.

Требования к воздушным завесам. Температуру воздуха, по-

даваемого воздушно-тепловыми завесами, принимают не выше 50°С

у наружных дверей. Температура воздуха на расстоянии 10 см от места выпуска не должна превышать 70°С у наружных ворот и про-

емов. Скорость выпуска воздуха из щелей или отверстий воздушных и воздушно-тепловых завес следует принимать, м/с, не более:

• 8 - у наружных дверей;

• 25 - у ворот и технологических проемов.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы у наружных проемов и ворот следует рассчитывать с учетом ветрового давления, принимая

скорость ветра по параметрам Б, но ее величина не может быть при-

нятой более 5 м/с.

Расход теплоты определяют, принимая температуру наружного

воздуха по параметрам Б. Требования строительных норм к проек-

тированию воздушных завес сводятся к следующим положениям:

1) устройство воздушных завес обязательно для постоянно от-

крытых проемов и ворот в наружных ограждениях и периодически

открываемых на продолжительность не менее 40 минут в смену при

расчетной наружной температуре воздуха - 15°С и ниже;

2) у наружных ворот помещений с мокрым режимом;

3) при обосновании, у ворот кондиционируемых помещений.

492

Электронная библиотека ТТТр://:1 дV.кЬзби.ги

Расчетная температура смеси наружного и подаваемого завесой

воздуха, °С, поступающего в помещение через защищаемые проемы

не должна быть ниже:

•14°С - для производственных помещений при легкой работе;

•12°С - для производственных помещений при работе средней

тяжести и для вестибюлей общественных и административно-

бытовых зданий;

•8°С - для производственных помещений при тяжелой работе;

•5°С - для производственных помещений при тяжелой работе и отсутствии постоянных рабочих мест на расстоянии 3 м и менее от наружных стен и 6 м и менее - от дверей, ворот и проемов.

Впомещениях со значительными тепловыделениями ворвав-

шийся при кратковременном открывании ворот холодный воздух

быстро нагревается за счет избытков тепла. Значительными в дан-

ном случае считают тепловыделения, если на нагрев ворвавшегося

воздуха расходуется менее 5% теплоизбытков. В помещениях с не-

значительными избытками тепла или с теплонедостатками ворвав-

шийся холодный воздух может быть нагрет лишь теплотой от агре-

гата воздушной завесы, если он будет продолжать работать некото-

рое время после закрытия проема. Продолжительность работы агре-

гата завесы после закрытия ворот рассчитывается с учетом тепловой

устойчивости помещения. Подвижность воздуха, возникающая при

работе воздушных завес, ограничивается в строительных нормах только общими требованиями соблюдения метеорологических па- раметров в рабочей зоне. У ворот и дверей промышленных зданий,

снабженных тамбурами или шлюзами, воздушные завесы, как пра-

вило, не устраивают.

§94. Особенности плоских струй воздушных завес

Струя воздушной завесы у проема в наружном ограждении - это

плоская неизотермическая струя, развивающаяся на границе двух

воздушных масс, имеющих разную температуру. Перепад давлений

снаружи и внутри помещения приводит к отклонению оси струи от

начального направления, что может привести к отрыву границ струи

от кромок защищаемого проема и прорыву холодного воздуха в по-

мещение. Этого нежелательного явления можно избежать, правиль-

но подобрав скорость выпуска воздуха из щели и подобрав скорость выпуска воздуха из щели и угол оси струи относительно плоскости

проема.

493

Электронная библиотека Ыбр://:1 дV.кЪзби.ги

Уравнение оси струи воздушной завесы для случая постоял-

ной разности давлений по высоте проема между наружным рн и

внутренним р0 воздухом получено проф. С.Е. Бутаковым предполо-

жении, что расходы воздуха, подсасываемого к струе из помещения

и снаружи, одинаковы, что рв ~ рв ~ р„ = р, а закономерности распре-

деления скоростей по сечению струи соответствуют изотермической

струе. Взаимодействие встречных струй и стеснение, оказываемое

на струю конструкциями проема не учитывалось. Однако результа-

ты расчета по предлагаемому способу дают хорошую сходимость с

экспериментальными данными. Уравнение (16.1) описывает траек-

торию струи боковой одноструйной воздушной завесы с горизон- тальной подачей воздуха. Ось х - горизонтальна.

Здесь рн и р0 - давление воздуха снаружи и в помещении, Па; а -

угол между плоскостью стены и направлением выхода воздуха

струи из воздухоподающей щели; Ь0 - ширина щели, м; р0 - плот-

ность подаваемого воздуха, кг/м3.

Уравнение оси плоской вертикальной струи, формирующейся

под действием переменного по высоте перепада давлений:

Здесь ри макс - максимальное давление наружного воздуха (у по-

ла); Ар - разность плотности наружного и внутреннего воздуха.

Из уравнений (16.1) и (16.2) получены формулы, позволяющие

рассчитать начальную скорость струи у0, которая обеспечивает про- ход оси через точку с заданными координатами х\, ур

• для вертикальных завес при направлении струи снизу вверх

494

Электронная библиотека Ъббр://:1 дV.ккзби.ги

496

497

турное поле в поперечном сечении плоской струи воздушной завесы

498

Температура в произвольной точке определяется из соотношения:

душных завес показали, что влияние начальной температуры г0 с увеличением х быстро уменьшается. Для струи характерно резкое

изменение температуры от (в на границе с внутренним воздухом до {„

на границе с наружным воздухом. Следовательно, средние темпера-

туры левой и правой частей струи (рис. 16.8а) сильно отличаются

друг от друга и от средней температуры по всему сечению струи.

Последняя определяется из уравнения баланса тепла в сечении х:

где ( рсмСр ), ( роср), ( рнср), ( рвср) - удельная объемная теплоемкость воздуха при соответствующих температурах.

Если в уравнении (16.11) пренебречь изменением плотности с температурой и принять рСМ ~ Ро * р« ~ Рв:

ренним и наружным воздухом, рассчитываются по формулам:

• в левой части сечения струи:

• в правой части сечения струи:

499

Электронная библиотека ЕССр://:1 дV.кЕзСи.ги

где а0м и а0 п - средние интегральные значения числового коэффици- ента, принимаемые по графику (см. рис. 16.11а).

Значения $впи р„л для расчета средней температуры правой час-

ти струи приведены на рис. 16.11б. Здесь х ~ 5/ Ь0. Значения рв/3 и рИ Л

можно определить по этому же графику, заменив шкалу у'/0,5Ъ3 на

обратную.

У /0,5 Ь5

Рис. 16.11. Графики зависимости интегральных значений коэффициентов ао, ч и а0л,(рисунок а), рели р;/ ,(рисунок б) от расположения вертикальной плоскости,

разделяющей струю воздушной завесы на две части

500

Электронная библиотека Ъббр:// Х,$< ч.кЪзби.ги