АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Механическая вентиляция. Естественная вентиляция: аэрация и дефлекторы

Искусственная (механическая) вентиляция, в отличие от естественной, позволяет очищать воздух перед его выбросом в атмосферу, улавливать вредные вещества непосредственно у мест их образования, обрабатывать приточный воздух (очищать, подогревать, увлажнять и т.д.), более целенаправленно подавать воздух в рабочую зону Кроме того, механическая вентиляция позволяет организовать воздухозабор в наиболее чистой зоне территории предприятия и даже за ее пределами.

При искусственной вентиляции воздухообмен осуществляется вследствие разности давлений, создаваемый вентилятором Она применяется в тех случаях, когда тепловыделение в производственном помещении недостаточны для п постоянного (в течение года) использование аэрации, или когда количество или токсичность вредных веществ, выделяемых в атмосферу помещения такова, что возникает необходимость постоянного воздухообмена нез алежно от метеорологических условий окружающей средыа.

Механическая вентиляция может быть рабочей или аварийной Последнюю необходимо предусматривать в производственных помещениях, где возможно внезапное поступление в воздух значительного количества вредных или взрывоопасных р веществ Аварийная вентиляция должна включаться автоматически при достижении предельной концентрации опасных выделений и обеспечивать быстрое их изъятия из помещения Как правило, аварийная ве я должна обеспечивать 8-12-кратный воздухообмен в час в помещениинні.

Рабочая вентиляция может быть общеобменной, местной или комбинированной

2431 Общеобменная искусственная вентиляция

Общеобменная вентиляция обеспечивает создание необходимого микроклимата и чистоты воздушной среды во всем объеме рабочей зоны помещения Она применяется для удаления избыточного тепла при отсутствии токсичных выделений, а также в случаях, когда характер технологического процесса и особенности производственного оборудования исключают возможность использования местной вытяжной вентиляцииї.

Различают четыре основные схемы организации воздухообмена при общеобразовательных обменной вентиляции: сверху - вниз, сверху - вверх, снизу - вверх, снизу – вниз

Схемы сверху - вниз (см. рис 26, а) и сверху - вверх (см. рис 26, б) целесообразно применять в случае, когда приточный воздух в холодный период года должна температуру ниже температуры помещения приплел Ливни воздуха, прежде чем достичь рабочей зоны, нагревается за счет воздуха помещения Другие две схемы (см. рис 26, в, г) рекомендуется использовать тогда, когда приточный воздух в холодный период года подогревается и его температура выше температуры внутреннего воздухого повітря.

Если в производственных помещениях выделяются газы и пары с плотностью, превышающей плотность воздуха (например, пары кислот, бензина, керосина и т.п.), то общеобменная вентиляция должна обеспечить удаления ния 60% воздуха из нижней зоны помещения и 40% - из верхней Если плотность газов меньше плотности воздуха, то удаление загрязненного воздуха осуществляется в верхней зоні.

Общеобменная искусственная вентиляция может быть приточной, вытяжной или приточно-вытяжной

Приточная общеобменная вентиляция

Обеспечивает подачу чистого наружного воздуха в помещение При этом удаление загрязненного воздуха осуществляется через вентиляционные отверстия, фрамуги, дефлекторы Данный вид механической вентиляции применяется ся в производственных помещениях со значительным тепловыделением и низкой концентрацией вредных веществ Схема приточной механической вентиляции (рис 27) предусматривает: воздухозаборное устройство 2; фильтр для очистки воздуха 2; воздухонагреватель (калорифер) 3; вентилятор 5; сеть воздуховодов 4 и приточных патрубков с насадками 6 Если нет необходимости подогревать приточный воздух, то его пропускают непосредственно в производственные помещения через обводной каналанал 7.

Воздухозаборные устройства необходимо располагать в местах, где воздух не загрязнен пылью и газами Они должны находиться не ниже 2 м от уровня земли, а от выхлопных каналов вытяжной вентиляции по вертикали - ниже 6 м и по горизонтали - не ближе 25м.

Приточный воздух подается в помещение, как правило, рассеянным потоком, для чего используются специальные насадки

Вытяжная общеобменная вентиляция

Применяется в производственных помещениях, в которых отсутствуют вредные вещества, а необходимая кратность воздухообмена небольшая, а также во вспомогательных, бытовых и складских помещениях Вытяжная вентиляции ия (рис 28) состоит из очистного устройства 1, вентилятора 2, центрального С и отсасывающих воздуховодовв 4

Воздух после очистки необходимо выбрасывать на высоте не менее 1 м над коньком крыши Запрещается производить выкидыши отверстия непосредственно в окнах

Приточно-вытяжная общеобменная вентиляция

Применяется в помещениях, в которых необходимо обеспечить повышенный и надежный воздухообмен При этом виде механической вентиляции в производственных помещениях, где выделяется значительное количество вредных газов, паров, пыли, вытяжка должна быть на 10% больше, чем приток, чтобы вредные вещества не вытеснялись в смежные помещения с меньшей вредностию.

В системе приточно-вытяжной вентиляции возможно использование не только наружного воздуха, но и воздуха помещений после его очистки Такое повторное использование воздуха помещений называется рециркуля яциею и осуществляется в холодный период года для экономии тепла, затрачиваемого на подогрев приточного воздуха Однако возможность рециркуляции обусловливается целым рядом санитарно-гигиенических и пр отипожежних требованиямиог.

Воздухообмен при естественной вентиляции происходит вследствие разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха, а также в результате действия ветра.

Разность температур воздуха внутри (более высокая температура) и снаружи помещения, а следовательно, и разность плотностей вызывают поступление холодного воздуха в помещение и вытеснение из него теплого воздуха. При действии ветра с заветренной стороны зданий создается пониженное давление, вследствие чего происходит вытяжка теплого или загрязненного воздуха из помещения; с наветренной стороны здания создается избыточное давление и свежий воздух поступает в помещение на смену вытягиваемому воздуху. Работа ряда вытяжных вентиляционных устройств в сильной степени также зависит от обдува их ветром.

Естественная вентиляция производственных помещений может быть неорганизованной и организованной.

При неорганизованной вентиляции поступление и удаление воздуха происходит через неплотности и поры наружных ограждений (инфильтрация), и через окна, форточки, специальные проемы (проветривание).

Организованная (поддается регулировке) естественная вентиляция производственных помещений осуществляется аэрацией и дефлекторами.

Аэрация — это организованная естественная вентиляция, которая осуществляется в холодных цехах за счет ветрового давления, а в горячих цехах — благодаря совместному или раздельному действию гравитационного и ветрового давлений.

Аэрация осуществляется следующим образом. В здании цеха, оборудованном тремя рядами проемов (2, 2, 3) со створками в летнее время открываются проемы 2 и 3 (рис. 4, а). Свежий воздух поступает в помещение через нижние проемы 2, располагаемые на небольшой высоте от пола (1—1,5 м), а удаляется через проемы 3 в фонаре здания.

Поступление наружного воздуха в зимнее время осуществляется через проемы 2, расположенные на высоте 4—7 м от пола (рис. 4, б). Данная высота принимается с таким расчетом, чтобы холодный наружный воздух, опускаясь до рабочей зоны, успел достаточно нагреться за счет перемешивания с теплым воздухом помещения. Меняя положение створок, можно регулировать воздухообмен.

Температура воздуха внутри цеха вследствие избыточных тепловыделений бывает, как правило, выше температуры наружного воздуха tH. Следовательно, плотность наружного воздуха рн больше плотности воздуха внутри цеха, что обуславливает, в свою очередь, наличие разности давлений наружного и внутреннего воздуха. На определенной высоте помещения, в так называемой плоскости равных давлений, расположенной примерно на середине высоты здания цеха (рис. 4, д), эта разность равна нулю.

Ниже плоскости равных давлений существует разрежение, обусловливающее поступление наружного воздуха (кгс/м2):

H1 = h1 (рн — рср.п),

где рср.п — средняя плотность воздуха в помещении, соответствующая средней температуре воздуха в помещении. tср.п. Средняя температура воздуха в помещении

tср.п=(tp.3 + tух)/2,

где tp.3 и tух — температуры воздуха в рабочей зоне и воздуха, уходящего из помещения.

Выше плоскости равных давлений существует избыточное давление, которое на уровне центра верхних отверстий равно (кгс/м2):

Н2 = А2 (pн — Рср.п).

Это давление, направленное наружу цеха, вызывает вытяжку воздуха.

Общая величина гравитационного давления, под влиянием которого происходит воздухообмен в помещении цеха, равна сумме давлений на уровне нижних и верхних проемов (кгс/м2):

Hг = Н1+H2= h (рн - рср.п). (2)

При расчете аэрации определяется площадь проемов. Расчет производится для летнего времени как самого неблагоприятного для аэрации. В начале расчета обычно задаются площадью нижних проемов. Зная потребный воздухообмен L, м3/ч (по теплоизбыткам), определяют скорость воздуха в нижних проемах (м/с):

v1=L/(μF)

где μ — коэффициент расхода, величина которого зависит от конструкции створок и угла их открытия (μ = 0,15 - 0,65).

и величину Hг по формуле (2), принимая температуру уходящего воздуха tyx = tн + (10 - 15°) и определяя по таблицам или известным формулам плотность рн и рcр.п соответствующие температурам

После этого находят избыточное давление в плоскости верхних вытяжных проемов:

Н2 = Нг — Н1 и требуемую площадь проемов (м2)

При обдувании здания ветром с надветренной стороны создается повышенное давление воздуха, а на заветренной стороне — разрежение, величины которых могут быть определены по формуле

где Hв — избыточное ветровое давление или разрежение; vB — скорость ветра, м/с; а — аэродинамический коэффициент, зависящий от конфигурации здания и определяемый по результатам обдува моделей (величина а обычно составляет 0,7—0,85 для наветренной стороны здания и от —0,3 до —0,45 для заветренной стороны).

Под напором воздуха с наветренной стороны наружный воздух будет поступать через нижние проемы и, распространяясь в нижней части здания, вытеснять более нагретый и загрязненный воздух через проемы в фонаре здания наружу (рис. 4, в, г). Таким образом, действие ветра усиливает воздухообмен, происходящий за счет гравитационного давления, а в ряде случаев (в жаркие дни) является основным действующим фактором.

Расчет аэрации при совместном действии ветра и теплоизбытков производится аналогично приведенному выше, при этом дополнительно к давлениям воздуха, возникающим вследствие разности температур, прибавляются или вычитаются давления, создаваемые ветром.

При задувании ветра в верхние проемы в фонаре потоки наружного воздуха опускаются вниз, где смешиваются с пылью и газами и попадают в рабочую зону. В этом случае уменьшается воздухообмен, увеличивается температура воздуха в рабочей зоне, т. е. задувание ветра приводит к ухудшению условий труда. Для исключения этого явления устраивают так называемые незадуваемые фонари (рис. 4, е), в которых используют ветрозащитные щиты. Благодаря срыву струй ветра, с заветренной стороны щита (у проема) всегда имеет место разрежение и тем большее, чем выше скорость ветра. Поэтому незадуваемые фонари работают на вытяжку при любых направлениях ветра.

Преимуществом аэрации является то, что большие объемы воздуха (до нескольких миллионов кубических метров в час) подаются и удаляются без применения вентиляторов и воздуховодов. Как следствие этого, система аэрации значительно дешевле механических систем вентиляции; она является мощным средством для борьбы с избыточными тепловыделениями в горячих цехах.

Наряду с достоинствами, аэрация обладает существенными недостатками, а именно: в летнее время эффективность аэрации может существенно падать вследствие повышения температуры наружного воздуха, особенно в безветренную погоду; кроме того, поступающий в помещение воздух не обрабатывается (не очищается, не охлаждается).

Дефлекторы представляют собой специальные насадки, устанавливаемые на вытяжных воздуховодах и использующие энергию ветра.

Дефлекторы применяют для удаления загрязненного или перегретого воздуха из помещений сравнительно небольшого объема, а также для местной вентиляции, например, для вытяжки горячих газов от кузнечных горнов, печей и т. д.

В настоящее время наибольшее распространение получил дефлектор ЦАГИ (рис. 5). Он состоит из диффузора 1, верхнюю часть которого охватывает цилиндрическая обечайка 2. Колпак 3 служит для защиты от попадания атмосферных осадков в патрубок 5, а конус 4 — для предохранения от задувания ветром внутрь дефлектора.

Ветер, обдувая обечайку дефлектора, создает на большей части его окружности разрежение, вследствие чего воздух из помещения движется по воздуховоду и патрубку 5 и затем выходит наружу через две кольцевые щели между обечайкой 2 и краями колпака 3 и конуса 4.

Эффективность работы дефлекторов зависит от силы ветра и высоты установки их над коньком крыши.

При ориентировочном подборе дефлекторов определяется диаметр подводящего патрубка D (м) и соответственно конструктивные размеры дефлектора: где Lд — производительность дефлектора, м3/ч; vn — скорость воздуха в патрубке, м/с, которая принимается равной половине скорости ветра; обычно vA = 1,5 -н 2 м/с при скорости ветра 3—4 м/с (для каждой местности известна средняя скорость ветра за наиболее жаркие месяцы; для Москвы такая скорость равна 3,5 м/с). Диаметры патрубков дефлекторов обычно составляют от 0,2 до 1,0 м.

Дата добавления: 2015-11-26 | Просмотры: 808 | Нарушение авторских прав