Главная | Обратная связь

Классификация систем вентиляции

Основная цель вентиляции - поддержание допустимых параметров воздуха в помещении - может быть достигнута различной организацией воздухообмена. Способы подачи и удаления воздуха могут быть самыми

разнообразными.

Вентиляционная система - это совокупность устройств для обработки, транспортирования, подачи и удаления воздуха.

Вентиляционные системы могут классифицироваться по следующим признакам.

1. По назначению: 1)приточные (с помощью этих сист. возд.подают в помещ.), 2)вытяжные (загрязненный возд. удаляется из помещ.), 3)приточно-вытяжные (в одном агрегате совмещены приточная и вытяжная установка, что позволяет утилизировать теплоту удаляемого воздуха с помощью теплообменников(рекуперативных и регенеративных)).

2.По кол-ву обслуживаемых помещ.: 1)централизованные (м/б приточными и вытяжными, обслуж. группу помещ. или зданий) 2)децентрализованные (обслуж. 1 помещ.,что позволяет избежать применения разветвленной сети воздуховодов→нет затрат на прокладку воздуховодов; эти сист. м/б прит., но чаще вытяжными)

3. По способу орг-ции воздухообмена в помещении:

Общеобменная система вентиляции применяется для создания одинаковых параметров воздушной среды (температуры tB, относитель­ной влажности фв , подвижности воздуха VB) во всем объеме помещения или в рабочей зоне (h = 1,5-2 м от пола) при наличии рассредоточен­ных источников вредных выделений.

Местная система вентиляции создает местные, отвечающие сани­тарно-гигиеническим требованиям, условия воздушной среды, отличные от условий в остальном помещении. Местные системы вентиляции могут быть вытяжными и приточными. С помощью вытяжных местных систем вентиляции (отсосов) загрязненный воздух удаляется за пределы поме­щения непосредственно от источника вредностей. Они могут быть с ме­ханической вытяжкой и естественной. Примером местных вытяжных систем вентиляции являются вытяжные шкафы, простые зонты, зонты- козырьки, бортовые отсосы, отсасывающие панели, кожухи и т.д.

Местные приточные системы вентиляции подают воздух в какую- либо определенную часть помещения. В качестве примера можно приве­сти воздушноедуширование. В этом случае струя воздуха направлена непосредственно на рабочее место. Другой пример - воздушные завесы, с помощью которых предотвращают проход воздуха через открытый проем. Местные системы вентиляции компактны, требуют меньшего рас­хода воздуха.

На современных промышленных предприятиях применяют комби­нированные системы вентиляции— они представляют собой различные комбинации общеобменной вентиляции с местной.

Аварийная система вентиляциипредусматривается в помещениях, в которых возможно внезапное выделение вредных веществ в количе­ствах, значительно превышающих предельно допустимые концентрации. Аварийная вытяжка всегда механическая. Как правило, применяют осе­вые вентиляторы, располагаемые в проемах стен без воздуховодов. Мо­гут использоваться и центробежные вентиляторы, с помощью которых загрязненный воздух удаляется через специальные каналы. В большин­стве случаев аварийная вентиляция включается автоматически.

4. По способу побуждения движения воздуха

Механические системы вентиляцииосуществляют подачу и уда­ление воздуха из помещения с помощью вентилятора или эжектора. Воз­дух, подаваемый в помещение, может быть специально обработан, т.е. может быть нагрет, охлажден, осушен, очищен от пыли.

В естественных вентиляционных системах(гравитационных) пе­ремещение воздуха осуществляется за счет давления, обусловленного разностью плотностей внутреннего и наружного воздуха, а также за счет ветрового давления. Естественная вентиляция бывает неорганизованнаяи организованная.Неорганизованная вентиляция осуществляется через неплотности в строительных конструкциях, а также при открывании фор­точек, дверей. При организованной естественной вентиляции воздухооб­мен происходит через специально устроенные в наружных ограждениях фрамуги, степень открытия которых с каждой стороны здания регулиру­ется (аэрация), или через специально устроенные каналы.

По устройству системы вентиляции подразделяют на каналь­ные и бесканальные. В канальных системах подача и удаление воздуха осуществляется через разветвленную сеть каналов (воздуховодов). Ка­нальные и бесканальные системы вентиляции могут быть как механиче­скими, так и естественными. В качестве примера бесканальной системы вентиляции можно привести воздушноедуширование с использованием рециркуляции, аэрацию промышленного здания.

5 Методы определения воздухообмена в помещениях

Воздухообмен в пом-ии опред-ся 2-мя методами:

1)по кратности

2)балансовый метод

Балансовым методом опред-т воздухообмен в особозначимых пом-ях, таких как: спорт зал, зрительный зал, торговый зал…

Для того чтобы опред-ть воздух-н баланс-м методом необх. знать парам-ры в-ха. Воздухообмен при балансовом методе опред-ся для 3-х периодов(ТП, ПП, ХП)

Параметры нар. в-ха по СНиПу «отоп-е, вентил-я и кондиц-е в-ха. Для проек-я СВ приняты пар-ры А, Б. Для ТП принимают пар-ры А, для ХП пар-ры Б.

Параметры внутр-го в-ха. Зависят от периода года. ТП: tв=tн^А+(3-5) С

Х:выбир-ся по СНиП в завис-ти от назн-я пом-я, причем:tв=tв^min-при отсутствии избытков теплоты; tв=tв^mах-при наличии изб-в теплоты. Скорость воздуха не более 0,5 м\с. В переходный- tв=tн+(2_3).

Парам-ры прит-го и удал-го в-ха опред-т с помощью аналитич-х завис-й или по Id-диаграмме, построив процессы изм-я тепловлажностного сост-я в-ха для трех пер-в года.

Пар-ры по Id-диагр.

В ТП совпад-т с пар-ми наруж. в-ха; в ПП на (1-1,5) С выше t-ры нар-го в-ха в этот пер-од; в ХП т. притока П опред-ся пересеч. линии dн=const с изотермой tп. Пар-ры в-ха в обслуж-й зоне и удал-го в-ха из верхней зоны пом. во всех периодах года нах-ся на пересеч. лучей процесса с изотермами tв и tу. Угловой коэф. луча процесса в пом-ии опред-т, кДж/кг

ε=Qи/Wи. Для некот-х пом-й (зрит-е залы, аудитории..) в ХП и ПП года допуск. рециркул. в-ха. При этом для опред-ия пар-в приточ. в-ха строят т. смеси 2-х кол-в в-ха наруж. и удал-го из пом-я, где Gн в ХП = большему из расходов установл-го СНиП. В этом случае построение начин. с точек Н и У, а для нах-я т. притока и внутр. в-ха проводят луч процесса ч/з точку У, кот-я опред-ся пересеч. изотермы tу и линии dу.

Пар-ры приточ-го в-ха.

Зависят от периода года:

ТП:tп=tн+(0-2)

ПП: tп=tн+(0,5-1) С

ХП: подаем приточ-й в-х

tп=tн-Δtпр, где Δtпр- температурный перепад в струе приточного воздуха, зависит от высоты расп-я приточ-го отв-ия.

а) если высота приточного отверстия менее 3м- Δtпр=(2_3)б) если высота более 3 метров Δtпр=(4_6)в) если раздача через плафоны Δtпр=(7_10)

Если вентиляция совмещена с воздушным отоплением то tп=tр.з.- , где Gрасч- расчетный расход приточного воздуха.

Пар-ры удаляемого в-ха.

t-ра удал-го в-ха зав-т от высоты вытяжного отверстия, распол-я обор-я, теплонапр-ти, от способа подачи и уд-я в-ха. Для гражд-х и общ-х зд-ий:

tу = tв+(hу-hр.з.)grad t,

где grad tдля ТП: (1,5-2) ПП: (0,5-1,5) ХП: (0-0,5)

hу-раст-е до вытяж-й реш.

Для пром-х зд-й tу опред-т по справ-ку пр-ка.

При расчете воздухообм. в общ-х зд-ях, он расчит-ся по таким вредностям как избыточная теплота, избыточная влага и углекислый газ.

В зав-сти от вида вред-х выд-й сущ-т различ-е сх. воздухообм.:

Расчет воздухообмена по кратности.

В/о в помещ. опр. 2 способами: по кратности и по расчету.

Кратность воздухообмена- это кол-во воздуха, подаваемое или удаляемое за 1 час из помещения, отнесенное к его внутренней кубатуре. +n=L/V. В/о можно определить L=V*k. Значение n по прит. и по выт. приводится для различных помещений в СНИП. Воздухообмен по кратности определяют в основном в жилых, админ. и обществ. зданиях с избытками теплоты и углекислого газа. Кроме того, значением n пользуются для подтверждения правильности расчета в/о помещения.

В ряде случаев при проектир. вентиляции в произв. зданиях отсутствует инф-ция по выделению воздуха в помещ. газовых вредностей. Поэтому невозможно опр. в/о балансовым методом, поэтому в первом приближении принимают рекомендуемая нормами n, но во всех случаях n расчетная д/б больше n рекомендуемой.

м.б. задан воздух-н на 1 или указана на единицу оборудования, тогда L=L1*n,

где L1-воздухообмен на единицу оборудования.

Определение воздухообм. балансовым методом.

Требуемый воздухообмен-расход воздуха подаваемый или удал-й из помещ-я, расчит-й для 1 периода по 1 из видов вредных выделений. Требуемый воздухооб. опред. путем решения сис. 2-х ур-ий:

1). Уравнение баланса того вида вредности, по которому расчит-ся воздухообмен.

2). Ур-е баланса в-ха в помещ-х.

В результате решения получим требуемый в/о по каждому виду вредностей.

Требуемы воздухообмен – это минимальный расход воздуха, подаваемого или удаляемого из помещения, рассчитанный для оного из периодов (ТП, ПП, ХП) по одному из видов вредных выделений для обеспечения допустимых условий в помещении. По полученным требуемым в/о выбирают расчетный в/о.

Н-р: G_треб^Qя →ΣG_i=0

ΣQя=0

G_треб^Qп →ΣG_i=0

ΣQп=0

G_треб^W →ΣG_i=0

ΣWi=0

В наст. время для особо ответственных случаев прим. новый способ определеня в/о, основанный на вероятностно-статическом подходе к вентиляционным задачам.

Расчетный в/овыбирается по величине треб. в/о и прим. для выполнения аэродин. расчета и подбора вент.оборудования. При выборе все треб. в/о заносят в таблицу.

Для систем механ. вентиляции.

1) Вытяжные. Расчетный возд-н выбир. большим из требуемых воздухообменов, определ-ых в ТП, ПП, ХП.

2). Приточные:

а) если в ТП невозможно проветрива­ние ч/з окна, то за расчетный воздухообмен принимается больший возду­
хообмен по трем периодам.

б) если в ТП возможно проветривание ч/з откры­тые проемы, то за расчетный воздухообмен принимается боль­ший из воздухооб-ов по ПП и ХП.

После определения расч-го воздухообмена уточняют парам. приточ-го в-ха в ХП.

Естественная СВ.

Для них сезонное измен-е произв-ти достиг-ся эксплуат-м регулир-м. Для этих сис. расчетным явл. такой воздухообмен, для осущ-я кот-го требуется большая S вентил-х каналов или большая S открыаемых проемов. Этот воздух-н опред-й для ТП или периода с tн.в. + 5С-сист. канальной вентил-ии.

Уравнение баланса воздуха в пом-ии:

Gn1+Gn2+…+Gni+…+Gnn-

-Gy1-Gy2-…-Gyj-…-Gym

Урав-е баланса по теплоте.

ΣQпр - сумма кол-ва теплоты, поступ. в пом-е

ΣQрасх – кол-во теплоты теряющей из пом-я.

Ур-ие баланса по явной теплоте.

ΣQпр – ΣQрасх - ΣQвент.=0

ΣQпр – ΣQрасх = ΣQизб.

Ур-ие баланса по полной теплоте:

Элементы ур-я теплового баланса: Qпр = Q_ЛЮДЕЙ + Q_{СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ} + Q_{ОСВЕЩ-ИЯ} + Q_{ОТОПЛЕНИЯ} + Q_{ЭЛЕКТРОДВ-ЛЯ} + Q_{НАГРЕТОГО ОБОР-Я} + Q_{МАТЕРИАЛОВ} + Q_ЖИД.

Возможные расходные статьи.

1. Теплопот. ч/з огр-е констр-ии;

2. Потери теплоты за счет поступл-я инфильтр. в-ха;

3. Потери теплоты на нагрев ввозимого холодного материала;

4. Потери теплоты на нагрев транспорта.

Ур-ие баланса влаги в пом-и

Баланс по влаге

Wпр-Wвент=0

Wпр+Gпр1*dпр1*(10^-3)+∑Gпр*dпр*(10^-3) - Gу1*dу1*(10^-3) - ∑Gу*dу*(10^-3)=0

Источн. влаговыделений м/б:

Влаговыд. от людей,

от оборудования,

от остывающей пищи,

от открытой водяной пов-ти,

от смоченных пов-ей и т.д.

Уравнение баланса газовых вредностей в пом-ии.

Мвр=Мвент=0

Сni, Cyj-конц-я вредн. приточ. и удал. в-ха.

В жил-х и общ-х зд-ях основ-й вредностью явл. углекислый газ.

В промыш-х зд-ях газы могут выдел-ся ч/з оборуд-е, ч/з открытые проемы печей.

Обратная задача воздух-на.

Цель расчета: Определить парам-ры приточ-го или удал-го в-ха в помещ-и.

1. Qизб.>0 Gтр<Gрасч.

Если возд-ен для ХП или ПП, то

tn = ty – Q^яизб/с*Gрасч.

уточнив tпр строится на J-Dдиаграмме

ty = tв + (hy – 2)grad t

Δd=dy-dn=W*10³/Gрасч.

2. Требуем-й возд-ен меньше расчетного.

Gтр<Gрасч., а Qизб.<0

в этом случае СВ совмещена с СО , тогда tу= tв

ty = tв

tnр = tв + Q^яизб/с*Gрасч.

Δd=dв-dn=W*10³/Gрасч

tпр выбирают не выше 70

 

(6) Компоновка калориферных установок.

Калориферы– это теплообменники, служащие для подогрева приточного воздуха. При компоновке калориферной установки следует иметь ввиду, что все калориферы должны быть одинаковыми по типу, модели и номеру для равномерного распределения воздуха.

I) Калориферы по отношению к проходоящему через них воздуху могут быть соединены параллельно и последовательно

*Параллельное соединение – такая установка применяется тогда, когда необходимо нагреть большое количество воздуха на небольшую разность температур. Сколько калориферов нужно поставить определяют по массовой скорости воздуха.

 

а) одноходовые б) многоходовые

 

*Последовательное соединение применяется при большой степени нагрева воздуха (на 20 30 0С на один ряд калорифера, т е воздух последовательно проходит все калориферы )

 

а) одноходовые б) многоходовые

 

* Комбинированное соединение применяется при большом расходе воздуха и большой степени его нагрева.

Для регулирования теплоотдачи калориферов и изменения степени нагрева воздуха предусматривают установку обводного клапана. Регулирование температуры нагрева воздуха проводят путём открытия обводного клапана и пропуска через него некоторого количества холодного воздуха. Установка обводного канала обязательна при теплоносителе «пар» и желательна при теплоносителе «вода», так как позволяет избежать замерзание воды в трубках.

В водяных калориферах степень нагрева воздуха можно регулировать изменяя количество проходящего через калорифер теплоносителя, либо изменяя его температуру, применяя смесительный насос с системой автоматики.

II) По отношению к теплоносителю калориферы могут быть соединены (рис. 10.6):

- параллельно; при теплоносителе “пар” применяется только параллельное соединение; Теплон-ль в кал-р поступ. с один-й t.

- последовательно; при этом соединении более полно используется температурный напор;

кроме вышеназванных может быть применено: Теплон-ль послед-но прох-т ч/з все калориферы.

- комбинированное соединение.

калорифнеры подбираются по массовой скорости и по площади живого сечения

 

7. Вентиляторы. Классификация. Подбор.

В зависимости от развиваемого давления различают: низкого давления(до 1 кПа), среднего(1-3 кПа),высокого(3-12 кПа).

Применяют 1)центробежные. В зависимости от состава применяемой среды: 1. общего назначения - применяются в СВ общественных и пром, зданий, если t воздуха ≤ 80 и концентрация пыли ‹ 100 мг/м³. 2. если содержание пыли › 100 мг/м³, то применяют пылевые вентиляторы ЦП7-40 номер 5, 6,8. 3.если из помещения удаляется агрессивная среда, то применяют коррозийно-стойкие вентиляторы, лопатки которых изготавливают из титана,нержавеющеющей стали, Al либо применяют стальные, но со спец полимерным покрытием.

Если из помещ-я удал-ся взрывоопас-я смесь, то вместо вентил. устанавл-т эжектор и предусматр-т устан-ку противопожных клапанов.

4. Крышные вентиляторы.

Для удал-я в-ха из верх-й зоны помещения. Они м.б. центробежные( марка Ку3-90), а если воздух необх. подавать верт. вверх - осевые крышные вентиляторы( марка О6-300). Для удаления продуктов сгорания устан-т дымососы(Дн)

Подбор вент-ра. Осуществляется по 2 параметрам.

1) расход воздуха в вент-й сети - производительность – Lв. Lв = k*Lc + Lф, где k – коэффициент, учит-ий утечки или подсос в-ха в системе, к=1,1-1,15 в зависимости от материала воздуховода и его длины, Lс- расчетное кол-во в-ха, которое подается вент-ром Lф- количество воздуха, подсасываемый в пылеуловителях, фильтрах (по заводским характ-ам).

2) давление воздуха - Рв. Рв=1,1*ΔРс*(101,3/Рб)*((273+t) /293)*(γв/γг), где Рб - барометрическое давление, кПа, ΔРс- потери давления в СВ(расчетная ветвь), ΔРс=Σ(R*l*β+Z)осн. расч. в. + Δркалориф+Δрфильт

Рабочий режим вентилятора рекомендуется подбирать так, чтобы КПД отличался не более 10% от max. знач-я.

Мощность электродвиг-ля

Электродв-ль подбир. по N. Если нет механ-х примесей: Nэл дв =0,278*(Lв*ΔPc*10^-6/ηв*η*10,2), где η – учит-т способ соедин-я вентил-ра и электродв-ля. Вент. соед. с электр. с помощью ременной передачи, муфты, насадки на двигатель. Установка N эл-ля берется с коэф-м запаса от 10-50% и зависит от N эл-ля, от конструкции.

Nу=kз*Nэл дв. В каталоге принимают ближайший по установочной мощности электродвигатель, но больший по Nэл дв.

Если в-х с примесями , то N увелич-т на 20%.