Механические системы вентиляции

3

Механические системы вентиляции

Оглавление

Введение

1. Особенности механической вентиляции

2. Классификация вентиляционных систем по назначению

2.1 Приточные системы

2.2 Вытяжные системы

3. Классификация систем вентиляции по зоне действия

3.1 Местная приточная вентиляция

3.2 Местная вытяжная вентиляция

4. Основы расчета производительности вентиляции

5 Приточное устройство типа EMM для герметичных окон компании Aereco

Библиографический список

Введение

Избыточное тепло, влага, газы и пыль ухудшают гигиеническое состояние воздуха производственных и жилых помещений. Организуя воздухообмен в помещении при помощи вентиляции, поддерживают параметры воздуха на уровне требований санитарно-гигиенических норм и особенностей технологического процесса.

Системы вентиляции, применяемые в помещениях различного назначения, очень разнообразны. Это вызвано особенностями работы и поставленными задачами, разными видами вредностей, подлежащих удалению, различными условиями их распространения и т.д.

Системы вентиляции можно классифицировать по ряду признаков:

ѕ по назначению (приточные и вытяжные);

ѕ зоне действия (местные и общеобменная);

ѕ способу перемещения воздуха (естественные и механические);

ѕ конструктивным особенностям (канальные и бесканальные).

Далее будем рассматривать механические системы вентиляции и отметим принципиальные отличия от естественных систем.

1 Особенности механической вентиляции

Естественная вентиляция, зависящая от температуры наружного воздуха и скорости ветра, не всегда может обеспечить нужный воздухообмен. Поэтому там, где необходимо удалить из помещения строго определенное количество воздуха и заменить его таким же по объёму количеством, широко используют механическую вентиляцию.

При механической вентиляции в цех или непосредственно к рабочему месту подают необходимое количество воздуха заранее заданной температуры и влажности, чтобы обеспечить условия для нормального технологического процесса или выполнить требования, предъявляемые санитарными нормами.

Вытяжные системы механической вентиляции удаляют запыленный или загрязнённый газами воздух на любое расстояние от рабочего места или цеха, а также очищают воздух от пыли перед выбрасыванием его в атмосферу. Приточные и вытяжные системы могут быть включены и выключены в любое время, их работу контролирует обслуживающий персонал. В силу этих преимуществ механическая вентиляция находит более широкое применение, чем естественная.

В механических системах вентиляции используются оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика и др.), позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. Затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими. Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в требуемом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.), что практически невозможно в системах с естественным побуждением.

Часто используют смешанную вентиляцию, т. е. одновременно естественную и механическую вентиляцию.

В каждом конкретном проекте определяется тип вентиляции, который является наилучшим в санитарно-гигиеническом отношении, а также технически и экономически более рациональным.

2. Классификация вентиляционных систем по назначению

Вентиляционные системы можно по назначению разделить на приточные и вытяжные.

Приточная система вентиляции - система вентиляции, служащая для подачи воздуха в помещение. ГОСТ 22270-76 «Оборудование для кондиционирования воздуха, вентиляции и отопления. Термины и определения»

Вытяжная система вентиляции - система вентиляции, служащая для удаления воздуха из помещения.1

2.1 Приточные системы

Система приточной вентиляции состоит из воздухоприёмного устройства, приточной камеры, сети воздуховодов и устройств подачи воздуха в помещение.

Схема приточной системы вентиляции:

1. Устройство забора.

2. Устройство очистки.

3. Система воздуховодов.

4. Вентилятор.

5. Устройство подачи на рабочее место.

К устройствам местной приточной вентиляции относятся воздушные души, воздушные завесы и воздушное отопление.

Воздушный душ - устройство в системе местной приточной вентиляции, обеспечивающее подачу сосредоточенного потока воздуха. Подаваемый воздух создаёт в зоне непосредственного воздействия этого потока на человека условия воздушной среды, соответствующие гигиеническим требованиям.

Воздушная завеса - это плоская струя воздуха, которая подаётся с боков ворот или дверей под некоторым углом навстречу наружному холодному воздуху.

Для воздушно-тепловой завесы подаваемый вентилятором воздух дополнительно подогревается.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраивают для того, чтобы холодный воздух в зимнее время не проникал через открытые двери в общественные здания через открытые двери в общественные здания и через ворота в производственные помещения промышленных сооружений. Воздушная завеса - это плоская струя воздуха, которая подаётся с боков ворот или дверей под некоторым углом навстречу наружному холодному воздуху. В системах воздушного отопления воздух нагревается в калориферах до определённой температуры, а затем подаётся в помещение. В калориферах воздух нагревается горячей или перегретой водой, паром или горячими газами.

2.2 Вытяжные системы

Вытяжная вентиляция служит для удаления из помещения загрязненного или нагретого отработанного воздуха. К вытяжным вентиляционным системам промышленной вентиляции относят системы аспирации или пневматического транспортирования сыпучих материалов, а также отходов производства - пыли, стружек, опилок и пр. Эти материалы перемещают по трубам и каналам потоком воздуха.

Аспиратор - система элементов, обеспечивающих задержание и отвод вредных веществ, в некоторых случаях производится сепарация. ГОСТ 22270-76 «Оборудование для кондиционирования воздуха, вентиляции и отопления. Термины и определения»

Схема вытяжной системы вентиляции:

1. Устройство для удаления воздуха.

2. Вентилятор.

3. Система воздуховодов.

4. Пыле- и газоулавливающие устройства.

5. Фильтры.

6. Устройство для выброса воздуха.

В системах аспирации применяют специальные вентиляторы, очистные устройства, пылеприёмники и другое оборудование. Системы аспирации широко применяют на деревообрабатывающих предприятиях для удаления стружек и опилок от станков, на элеваторах для погрузки зерна в транспортные средства, на цементных заводах при погрузке цемента, в литейных цехах для транспортирования песка и горелой земли.

В общем случае в помещении предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы. Их производительность должна быть сбалансирована с учетом возможности поступления воздуха в смежные помещения или из смежных помещений. В помещениях может быть также предусмотрена только вытяжная или только приточная система. В этом случае воздух поступает в данное помещение снаружи или из смежных помещений через специальные проемы или удаляется из данного помещения наружу, или перетекает в смежные помещения.

3. Классификация систем вентиляции по зоне действия

Как приточная, так и вытяжная система вентиляции может устраиваться на рабочем месте (местная) или для всего помещения (общеобменная).

Местная система вентиляции - система вентиляции, обеспечивающая воздухообмен в части помещения.3³ ГОСТ 22270-76 «Оборудование для кондиционирования воздуха, вентиляции и отопления. Термины и определения»

Общеобменная система вентиляции - система вентиляции, обеспечивающая воздухообмен при одинаковых условиях в полном объеме помещения.3

Остановимся подробней на местных системах вентиляции.

3.1 Местная приточная вентиляция

К местной приточной вентиляции относятся воздушные души (сосредоточенный приток воздуха с повышенной скоростью). Воздушные души подают чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижают в их зоне температуру окружающего воздуха и обдувают рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению.

Также к местной приточной вентиляции относятся воздушные оазисы -- участки помещений, отгороженные от остального помещения передвижными перегородками высотой 2-2,5 м, в которые нагнетается воздух с пониженной температурой.

Местную приточную вентиляцию применяют также в виде воздушных завес, создающие воздушные перегородки или изменяющие направление воздушных потоков.

Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная. В производственных помещениях при выделении вредностей (газов, влаги, теплоты и т. п.) обычно применяют смешанную систему вентиляции -- общую для устранения вредностей во всем объеме помещения и местную (местные отсосы и приток) для обслуживания рабочих мест.

3.2 Местная вытяжная вентиляция

Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделений вредных веществ, пыли, опилок и т. д. в помещении локализованы, и можно не допустить их распространения по всему помещению.

Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и частично выделяющегося от оборудования тепла. Для удаления вредностей применяют местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зонты, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков и др.). Основные требования, которым они должны удовлетворять:

ѕ место образования вредных выделений по возможности должно быть полностью укрытым;

ѕ конструкция местного отсоса должна быть такой, чтобы отсос не мешал нормальной работе и не снижал производительность труда;

ѕ вредные выделения необходимо удалять от места их образования в направлении их естественного движения (горячие газы и пары надо удалять вверх, холодные тяжелые газы и пыль -- вниз);

При устройстве местной вытяжной вентиляции для улавливания пылевыделений удаляемый из цеха воздух, перед выбросом его в атмосферу, должен быть предварительно очищен от пыли. Наиболее сложными вытяжными системами являются такие, в которых предусматривают очень высокую степень очистки воздуха от пыли с установкой последовательно двух или даже трех пылеуловителей (фильтров).

Местные вытяжные системы высокоэффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не позволяя им распространяться по помещению. Благодаря значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при сравнительно небольшом объеме удаляемого воздуха.

Однако местные системы не могут решить всех задач, стоящих перед вентиляцией. Не все вредные выделения могут быть локализованы этими системами. Например, когда вредные выделения, рассредоточены на значительной площади или в объеме; подача воздуха в отдельные зоны помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды, то же самое, если работа производится на всей площади помещения или ее характер связан с перемещением и т. д. В этих случаях применяют общеобменную вентиляцию.

4. Основы расчета производительности вентиляции

Расчет начинается с определения требуемой кратности воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение одного часа происходит полная смена воздуха в помещении. Например, для помещения площадью 50 квадратных метров с высотой потолков 3 метра (объем 150 кубометров) двукратный воздухообмен соответствует 300 кубометров в час. Требуемая кратность воздухообмена зависит от назначения помещения, количества находящихся в нем людей, мощности тепловыделяющего оборудования и определяется СНиП (Строительными Нормами и Правилами). Так, для большинства жилых помещений достаточно однократного воздухообмена, для офисных помещений требуется 2-3 кратный воздухообмен.

Для определения требуемой производительности необходимо рассчитать два значения воздухообмена: по кратности и по количеству людей, после чего выбрать большее из этих двух значений.

Расчет воздухообмена по кратности:

где -- требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;

-- нормируемая кратность воздухообмена, 1/ч;

-- объем помещения, м3.

Расчет воздухообмена по количеству людей:

где -- требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;

-- количество людей;

-- норма расхода воздуха на одного человека:

в состоянии покоя -- 20 м3/ч;

работа в офисе -- 40 м3/ч;

при физической нагрузке -- 60 м3/ч.

Норма расхода воздуха, нормируемая кратность воздухообмена и производительность вентиляции приведены в нормативных документах, например, в приложениях к СНиП.

Рассчитав необходимый воздухообмен, выбираем вентилятор или приточную установку соответствующей производительности. При этом необходимо учитывать, что из-за сопротивления воздухопроводной сети происходит падение производительности вентилятора. Зависимость производительности от полного давления можно найти по вентиляционным характеристикам, которые приводятся в технических характеристиках оборудования. Для справки: участок воздуховода длиной 15 метров с одной вентиляционной решеткой создает падение давления около 100 Па.

Типичные значения производительности систем вентиляции:

ѕ для квартир -- от 50 до 500 м3/ч;

ѕ для коттеджей -- от 1000 до 2000 м3/ч;

ѕ для офисов -- от 1000 до 10000 м3/ч.

Более общие методы определения производительности и других аэродинамических показателей вентиляционных систем опытным путем стандартизованы и приведены в ГОСТах. Определяют, например, динамическое давление средней скорости движения воздуха, среднюю скорость движения воздуха, коэффициент потерь давления элементов сети и другие параметры.4⁴ ГОСТ 12.3.018-79 «Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний»

5 Приточное устройство типа EMM для герметичных окон компании Aereco5⁵ Данные с российского официального сайта компании “Aereco” http://www.aereco.ru/

Приточное устройство EMM (далее приточный клапан) является вентиляционным устройством, позволяющим подавать в помещение нормативное количество воздуха.

Приточное устройство позволяет постоянно обеспечивать воздухообмен (вентиляцию) в помещениях, не открывая окон.

Принцип действия приточного клапана основан на изменении проходного сечения в зависимости от уровня относительной влажности

воздуха в помещении.

Управление осуществляется в двух режимах:

ѕ режим «автоматический»

Этот режим подразумевает автоматическое регулирование подачи наружного воздуха в зависимости от уровня влажности внутреннего воздуха внутри помещения.

ѕ режим «минимального проветривания»

Этот режим работы приточного клапана предназначен для снижения притока воздуха в случае сильных морозов и ветра, или «недотопа» из-за временного снижения мощности системы отопления.

Конструкция устройства:

Рисунок 1. Конструкция

Обозначения:

1 - корпус

2 - монтажная пластина

3 - крышка пружины

4 - крышка регулировочного механизма

5 - крышка корпуса

6 - датчик-привод

7 - заслонка

Монтажная пластина позволяет изменить угол струи приточного воздуха - вертикально вверх или под углом.

Рисунок 2. Положения монтажной пластины

Основные технические характеристики сведены в таблицу:

Таблица 1. Основные технические характеристики.

Приточный клапан EMM не требует особого обслуживания. Уход за устройством заключается в периодической чистке (1-2 раза в год) и зависит, в основном, от уровня загрязненности наружного воздуха. Налет пыли на решетке внешнего козырька удаляется с помощью пылесоса или иным способом.

Поверхность заслонки и корпус приточного клапана протирается влажной салфеткой. Не допускается применение абразивных и химически агрессивных моющих средств.

Образующееся, иногда, пятно от пыли на оконном откосе, над приточным устройством также удаляется с помощью влажной салфетки.

Библиографический список

1. Белов С. В., Ильницкая А. В., Козьяков А. Ф. Безопасность жизнедеятельности - М.: Высшая школа, 2007. - 616 с.

2. Староверов И. Г. Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений. Ч.2 Вентиляция и кондиционирование воздуха (внутренние санитарно - технические устройства) - М.: Стройиздат, 1969.- 538 с.

3. Стефанов Е. В. Вентиляция и кондиционирование воздуха - Спб.: Авок Северо-Запад, 2005. - 400 с.

4. ГОСТ 12.3.018-79 «Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний»

5. ГОСТ 22270-76 «Оборудование для кондиционирования воздуха, вентиляции и отопления. Термины и определения»

6. http://www.aereco.ru/ Российский официальный сайт компании «Aereco»