14. Назначение и классификация систем вентиляции. Требования к вентиляции
В настоящее время для нормализации условий труда применяются:
Вентиляция
предназначена для создания требуемого
воздухообмена в помещениях, в результате
которого из п
омещения
удаляется загрязненный воздух и подается
чистый.
Вентиляция в соответствии с требованиями нормативных документов имеет свою классификацию по нескольким признакам:
по назначению:
вытяжная вентиляция, которая предназначена только для удаления загрязненного воздуха,
приточная вентиляция, которая предназначена для подачи в помещение чистого подготовленного воздуха,
приточно-вытяжная вентиляция.
1 – устройство для локализации и удаления вредных веществ,
2 – вытяжной воздуховод,
3 – устройство для очистки воздуха,
4 – вентилятор с электродвигателем,
5 – нагнетательный воздуховод,
6 – устройство для выброса и рассеивания воздуха в атмосфере
Схема приточной системы вентиляции
1 – устройство для забора воздуха из окружающей среды,
2 – устройство для очистки воздуха,
3 – устройство для подогрева воздуха,
4 – устройство для увлажнения (осушения) воздуха,
5 – вентилятор с электродвигателем,
6 – устройства для распределения воздуха по помещению,
7 – обводной канал.
по принципу побуждения вентиляции:
естественная вентиляция, когда воздухообмен осуществляется под действием теплового (гравитационного) или ветрового напоров,
искусственная (механическая) вентилвяция,
комбинированная (естественная + искусственная).
Основные требования к вентиляции определяются нормативными документами:
воздухообмен (производительность) вентиляции должен быть достаточным для удаления всех вредностей, поэтому уже на стадии проектирования вентиляции этот воздухообмен рассчитывается,
для приточно-вытяжной вентиляции производительность по вытяжке должна быть равна производительности по притоку, т.е.
,воздухообмен в помещении должен быть организован т.о., чтобы загрязненный воздух удалялся, а приточный воздух подавался,
система вентиляции и кондиционирования не должны быть источниками повышенных уровней шума и вибрации (для этого уже на стадии проектирования должны быть заложены соответствующие инженерные решения: виброизоляция вентиляционного оборудования, устройство гибких вставок в системах вентиляции, ограничение скорости движения воздуха, применение специальных глушителей),
система вентиляции не должна быть источником повышенной взрыво и пожароопасности (поэтому в соответствие с правилами пожарной безопасности ППБ РБ 1.01-94 требования пожарной профилактики к системам вентиляции и кондиционирования выделены в отдельный раздел),
системы вентиляции и кондиционирования должны быть максимально экономичны (поэтому вся проектная и эксплуатационная документация должна иметь соответствующий экономический расчет включая электроэнергию.
,
одить
вытяжку из этого помещения
,studfile.net
Классификация систем вентиляции.
Задачей вентиляции является обеспечение чистоты воздуха в заданных метеорологических условиях. По способу перемещения воздуха вентиляция бывает естественной и механической. В зависимости от того, для чего служит — приточная и вытяжная. По месту действия — местная и общеобменная. При общеобменной вентиляции загрязненный влажный воздух разбавляется свежим воздухом по всему помещению. Если помещение велико, а количество людей мало и они сосредоточены в одном месте, то применяют местную вентиляцию в местах их сосредоточения. Пример: кабина наблюдения и управления в прокатных цехах. Воздухообмен в помещении можно значительно сократить, если удалять вредные вещества в местах их выделения, не допуская их распространения по помещению. Для эффективной работы системы вентиляции, необходимо выполнять следующие санитарно-гигиенические требования.
Количество приточного воздуха должно почти соответствовать количеству удаляемого воздуха. Разница между ними должна быть минимальна.
Приточные и вытяжные системы в помещении должны быть правильно размещены, т.е. свежий воздух должен подаваться в ту часть помещения, где количество вредных веществ минимально, а удаляться с тех участков, где выделение вредных веществ максимально.
Система вентиляции не должна вызывать перегрев или переохлаждение рабочих.
Система вентиляции не должна создавать шум на рабочих местах.
Она должна быть электро- и взрывобезопасной.
Естественная вентиляция.
В летнее время открываются проемы 1 и 3, а в зимнее — 2 и 3. На определенной высоте, называемой плоскостью равных давлений, разность давлений равна 0. Ниже этой плоскости существуют разрежения воздуха, в результате чего происходит поступление наружного воздуха, а выше плоскости равных давлений существует избыточное давление, под действием которого происходит вытяжка загрязненного воздуха наружу. Преимущество аэрации состоит в том, что большие объемы воздуха подаются в помещение и удаляются без вентилятора. Недостаток — малая эффективность.
Вентиляция с помощью дефлектора.
Диффузор
Обечайка
Защитный колпак
Конус
Трубопровод
Дефлектор: специальная насадка, установленная на трубопровод и использующая энергию ветра. Применяют для удаления загрязненного и перегретого воздуха из помещения небольшого объема, а также используют при местной вентиляции.
Ветер, обдувая слово 2, создает на ее поверхности разряжение, вследствие чего воздух движется из помещения по трубопроводу 5 и выходит наружу через кольцевые щели, образованные между обечайкой 2, краями колпака 3 и корпусом диффузора.
Механическая вентиляция.
Система движения воздуха, которая осуществляется вентиляторами. Существуют приточная и вытяжная вентиляция.
1 — Воздухоприемник
2 — Трубопровод
3 — Фильтр счистки
4 — Калорифер
5 — Вентилятор
6 — Воздухонасадки с отверстиями
Кондиционирование воздуха.
Кондиционирование воздуха — автоматическое поддержание в помещении независимо от внешних условий температуры, влажности, чистоты и скорости движения воздуха. Кондиционирование применяется для создания необходимых санитарно-гигиенических условий.
Кондиционер — вентиляционное устройство, которое с помощью приборов авторегулирования поддерживает в помещении заданные параметры воздушной среды. Кондиционеры бывают центральные и местные. В центральных кондиционерах приготовление воздуха осуществляется вне обслуживаемого помещения и подача воздуха осуществляется по воздуховоду. В местных кондиционерах приготовление воздуха происходит в обслуживаемом помещении без применения воздуховодов.
Очистка воздуха от вредных веществ.
Для очистки воздуха от твердых и жидких примесей применяют циклоны, пылеуловители (вихревые, жалюзийные, камерные). Важным показателем работы пылеуловителей является эффективность очистки воздуха:
q1 — содержание примесей до очистки воздуха
q2 — после очистки (мг/м3)
Очистка может быть грубой (размер пыли более 50мкм), средней (10-50мкм), тонкой (менее 10 мкм). Для очистки воздуха от неволокнистой пылью размером 10мкм используют циклоны. Принцип их работы — центробежная сепарация.
Пыль попадая в трубопровод 1 по касательной к корпусу приобретает вращательное движение по спирали, опускается вниз по конической части корпуса 3 собирается в шлаковые сборники 4. Очищенная воздушная смесь под действием поступающего воздуха вытесняется в выходной трубопровод 2.
Вихревые пылеуловители отличаются от циклопов наличием вспомогательного потока. Загрязненный воздух поступает через трубопровод 5 и закручивается лопаточным завихрителем 4. Перемещаясь вверх он подвергается воздействию поступающего в потоки воздуха. Под воздействием центробежных сил частицы отбрасываются к поверхности корпуса и за счет силы тяжести оседают в бункере 6. Очищенный воздух выходит через трубопровод 1 наружу.
Жалюзийный пылеуловитель представляет собой набор лопастей, установленных последовательно в корпусе 2 так, что между ними образуется щель. Воздух поступает через трубопровод 1, где пылеотделение происходит под действием опережающих лопастей 3. Взвешенные частицы пыли под действием инерции и эффекта отражения от лопастей движутся в трубопровод 5. Очищенный воздух проходит между лопастями и поступает в выходной трубопровод 4. Данные пылеуловители используют для грубой и средней очистки, после которой загрязненный воздух направляется в циклоны.
В камерных пылеуловителях загрязненный воздух поступает через входной трубопровод 1 в рабочую камеру 3, где он отделяется от пыли, которая оседает под действием силы тяжести и выходит через трубопровод 2. Используется для грубой и средней очистки.
Ротационные пылеуловители. Очищая от твердых и жидких примесей за счет центробежных сил, возникающих при вращении ротора. По конструкции — центробежный вентилятор. При его вращении частицы пыли прижимаются к поверхности диска колеса и к набегающим сторонам лопаток и затем собираются в пылеуловители.
Ротоклоны-туманоуловители. Применяется для очистки воздуха от тумана. Первая ступень очистки: ротор с фильтрующим материалом (войлок с dволокон=18-20мкм). Вторая ступень: брызгоуловитель (1 слой войлока dволокон=60-70мкм) .
Электрофильтры.
Применяются для очистки воздуха от пыли и тумана.
Для средней и тонкой очистки воздуха используются фильтры, в которых запыленный воздух пропускается через пористые фильтрационные материалы. Осаждение твердых и жирных частиц на фильтрующих элементах происходит в результате контакта частиц с поверхностью пор. Механизм осаждения частиц ,обусловлен действием сил инерции, гравитационных сил, броуновской диффузией в газах и эффектом касания. В качестве фильтра материалов ткани, войлок, бумага, металлическая стружка,
керамика и пористые металлы. Для очистки воздуха с запыленностью менее10 мг на 1 м(кубический) используются ячейковые фильтры, представляющие собой каркас, заполненный фильтрующими элементами в виде металлических или пенопластовых материалов, упругого стекловолокна. Выбор материала зависит от качества очистки. Их общим недостатком является ограниченный срок службы из-за быстрого засорения фильтрующих элементов. В настоящее время широкое распространение получили самоочищающиеся масляные фильтры, в которых фильтрация осуществляется двумя непрерывно движущимися полотнами из металлической сетки. При загрязнении масляных фильтров их промывают в содовом растворе. Для очистки воздуха от тумана, масел используются волокнистые и сетчатые туманоуловители, принцип действия которых основан на осаждении капель смачивающей жидкости на поверхности пор с последующим стеканием жидкости под действием сил тяжести. Туманоуловители делятся на низкоскоростные — V<0,15м/с, преобладающим является механизм диффузии осаждения капель, и высокоскоростные — V=2-5м/с, осаждение капель на поверхности происходит под действием инерционных сил. В низкоскоростных туманоулавителях волокнистые слои формируются набивкой стекловолокна с диаметром волокон 7-10 микрон или полимерных волокон.
Местная приточная вентиляция. Служит для создания требуемых условий воздушной среды в ограниченном пространстве производственной зоны. К установкам местной приточной вентиляции относятся воздушные души, оазисы, воздушные и воздушно-тепловые завесы. Воздушные зоны применяются в горячих цехах, где создается тепловой поток интенсивностью 350Вт/м2.
Воздушные оазисы позволяют улучшить метеорологические условия на ограниченном пространстве помещений, которые со всех сторон ограждаются передвижными перегородками и заполняются холодным и чистым воздухом.
Воздушно-тепловые завесы используются для защиты людей от холодного воздуха. Завеса бывает с подачей воздуха без подогрева и с подогревом. Их работа основана на том, что подаваемый воздух к рабочему месту через специальный воздухопровод со щелью выходит с большой скоростью (до 15 м/с) под определенным углом на встречу холодному воздуху и смешивается с ним. Полученная смесь теплого воздуха поступает на рабочее место.
Местная вытяжная вентиляция. Ее применение основано на улавливании и удалении вредных веществ непосредственно у источника образования. Т.к. борьба с пылью с помощью общеобменной вентиляции дает малый эффект, то использование местной вентиляции позволяет полностью устранить запыленность помещения. Максимально эффективны укрытия. Укрытие может быть выполнено в виде кожуха, который полностью или частично защищает оборудование и среду. Внутри укрытий существует разряжение — вредные вещества не могут попасть в помещение.
Вытяжные шкафы находят применение при термической и гальванической обработке металлов, окраске, расфасовке сыпучих веществ.
Вытяжные зоны используются для локализации вредных веществ при тепло- влаговыделениях. Наиболее равномерное всасывание обеспечивается при =60.
Всасывающие панели используются в тех случаях, когда при удалении вредных веществ рабочий находится под зонтом. Правильной будет такая конструкция вытяжной системы, когда основание вытяжной трубы расположено под углом к основанию рабочего места.
Средства индивидуальной защиты (СИЗ).
Когда нельзя устранить вредные и опасные производственные факторы, то используются СИЗ. Защита тела обеспечивается применением спецодежды, спецобуви, головных уборов, рукавиц. Для защиты человека от брызг расплавленного металла используется спецодежда из льняных, брезентовых и шерстяных тканей, для защиты от кислот и щелочей — из резины.
studfile.net
Вопрос 4. Назначение и классификация систем вентиляции.
А. Производственные процессы могут сопровождаться выделением в воздух рабочих помещений вредных для человека газов и паров, количество которых зависит от особенностей технологического процесса, степени герметизации оборудования и пр.
Содержание вредных газов и паров в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимой концентрации (ПДК).
Предельно допустимая концентрация– это максимально возможное количество вредного вещества, мг/м3, в единице объема воздуха, которое в течение всего рабочего стажа не вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья людей, работающих в данных условиях и не сказывается на последующих поколениях.
Кроме того, от технологического оборудования может поступить большое количество тепла, влаги, пыли и углекислого газа.При легкой работе теплоотдача одного рабочего в окружающую среду составляет около 150 Вт, при тяжелой – 300 Вт и более. Каждый час с поверхности тела человека испаряется 60 – 400 г водяных паров, а от органов дыхания поступает 20 – 40 л углекислого газа.
Воздух обладает способностью усваивать поступающие в него избыточное тепло, влагу, пары, газы, пыль, т.е. ассимилировать вредности, но при этом повышается его температура, увеличиваются влагосодержание, загазованность, запыленность. Происходит изменение химического состава и физических свойств воздуха, что неблагоприятно отражается на самочувствии находящихся в этом помещении людей и отрицательно влияет на ход технологических процессов. Такой воздух должен быть удален из помещения.
Итак, для поддержания в помещениях нормальных условий воздушной среды, соответствующих санитарно-гигиеническим и технологическим требованиям, устраивают вентиляцию, которая создает организованный воздухообмен – удаляет загрязненный воздух и подает вместо него обработанный (нагретый или охлажденный, увлажненный или осушенный) свежий и чистый воздух, а также поддерживает в помещении предельно допустимую концентрацию горючих газов, паров и пылей.
Классификация систем вентиляции.
Приточные системы вентиляции обеспечивают подачу воздуха в помещения, а вытяжные — удаление загрязненного воздуха из помещений.
Общеобменную вентиляцию предусматривают в тех случаях, когда какие-либо взрывоопасные и вредные вещества распространяются по всему помещению или нет возможности уловить их в местах выделения.
Местную вытяжную вентиляцию устраивают, когда нужно и возможно удалить вредные выбросы непосредственно от того места, где они образуются. Местная вытяжная вентиляция намного эффективнее общеобменной, так как удаляет воздух у мест образования вредностей с более высокой их концентрацией.
Рис. Система удаления вредных веществ с рабочих мест.
В помещениях различного назначения может применяться местная приточная вентиляция, если свежий воздух требуется лишь в определенных местах и нет необходимости поддерживать заданные параметры воздуха во всем помещении.
Разновидностью местной приточной вентиляционной системой является воздушное душирование, которое обеспечивает подачу сосредоточенного потока воздуха на рабочее место. Такая подача воздуха необходима при интенсивном тепловом облучении рабочих, например, около промышленных печей, при работе с нагретым или расплавленным металлом и т.д., либо при открытых производственных процессах с выделением вредных газов и паров и когда невозможно устроить местные укрытия.
Воздушные и воздушно-тепловые завесы предназначены для защиты ворот и открытых проемов промышленных зданий от поступления холодного воздуха в зимний период.
Различают два типа завес:
шибирующие, у которых плоская струя воздуха подается либо снизу, либо с боков проемов и ворот под некоторым углом навстречу холодному воздуху;
смесительные, когда воздух из здания или цеха подается в тамбур между двойными входными дверями. Смесительные завесы применяют в административно-общественных зданиях, в проходных и т.д.
Завесы, в которых воздух предварительно нагревается в воздухонагревателе, называются воздушно-тепловыми, а завесы, подающие воздух без нагрева — просто воздушными.
В системах воздушного отопления часто используют воздушно-отопительные агрегаты с полной либо частичной рециркуляцией воздуха. Воздух подогревается в воздухонагревателе и вентилятором через направляющую решетку подается в цех. Иногда системы воздушного отопления совмещают с приточными вентиляционными системами.
По способу побуждения движения воздуха системы вентиляции подразделяются на системы с искусственным (механическим) и естественным побуждением.
В системах механической вентиляции воздух перемещается вентилятором, приводимым в действие электродвигателем, либо другим оборудованием (дымососом, воздуходувкой, эжектором и т.д.). Механические системы вентиляции применяются значительно чаще, чем естественные, так как радиус действия механических систем намного больше, а сечения воздуховодов меньше, чем в естественных системах вентиляции той же производительности, за счет высокой скорости движения воздуха. Так, в воздуховодах естественных систем вентиляции скорость движения воздуха 0,5 — 2 м/с, а в воздуховодах механических систем 3 — 20 м/с. (рис. 3).
При естественном побуждении вентиляция происходит под действием гравитационного или ветрового давления. Гравитационное давление возникает вследствие разности плотностей наружного и внутреннего воздуха. При этом удаление воздуха может осуществляться по воздуховодам (каналам) или через проемы в наружных ограждениях.
Плотность воздуха в большой степени зависит от температуры. Так, при температуре 0°С и обычном барометрическом давлении плотность воздуха 1,29 кг/м3, при температуре 16°С— 1,22 кг/м3, а при 100 °С — всего 0,95 кг/ м3.
Рис. Естественная вентиляция жилого дома.
В производственных помещениях устраивают обычно как искусственную, так и естественную вентиляцию, возможна также комбинация указанных видов.
Кондиционирование воздуха.
Параметры воздуха, строго определенные по температуре и влажности, в том числе и оптимальные, обеспечиваются применением систем кондиционирования воздуха.
В этом случае, когда невозможно обеспечить санитарно-гигиенические требования к воздушной среде системами вентиляции, применяют системы кондиционирования воздуха. Для поддержания заданных температурно-влажностных условий в помещении необходимо подавать в него приточный воздух с определенными параметрами. Параметры наружного воздуха в разные периоды года существенно отличаются, поэтому, прежде чем подать наружный воздух в помещение, его обрабатывают: очищают от пыли, нагревают или охлаждают, осушают или увлажняют, ароматизируют и др.
Процесс создания и автоматического поддержания определенных параметров воздушной среды (температуры, влажности, чистоты и скорости воздуха) называют кондиционированием воздуха. Кондиционирование воздуха, осуществляемое для создания и поддержания, допускаемых или оптимальных условий воздушной среды, носит название комфортного, а искусственных климатических условий в соответствии с технологическими требованиями — технологического.
В помещениях категорий А и Б, в которых возможно внезапное выделение при аварии технологического оборудования горючих паров или газов в количествах, достаточных для образования взрывоопасных концентраций, предусматривается устройство аварийной вентиляции.
Аварийная вентиляция может обеспечиваться как обычными системами вытяжной вентиляции, так и специальными системами вентиляции, которые используются только при аварии. Пуск аварийных систем вентиляции осуществляется автоматически и вручную.
В производственных и складских помещениях категории В, связанных с хранением или переработкой горючих веществ и материалов, в общественных и административно-бытовых зданиях с целью обеспечения безопасной эвакуации людей и создания условий для успешного тушения пожара предусматриваются системы противодымной приточной и вытяжной вентиляции.
Приточные системы противодымной защиты подают воздух в лестничные клетки, лифтовые шахты и холлы, создавая избыточное давление воздуха на путях эвакуации и исключая возможность их задымления. Вытяжные системы удаляют дымовые газы из помещения, в котором произошел пожар, обеспечивая незадымляемость соседних помещений и путей эвакуации.
Переходя ко второму вопросу следует отметить еще один показатель приточной или вытяжной систем вентиляции.
Кратностью воздухообменаназывается отношение объема воздуха, подаваемого в помещение или удаляемого из него за 1 час, к объему помещения. Значения кратности для помещений различного назначения приводятся в ведомственных нормативных документах.
studfile.net
14 Назначение и классификация систем вентиляции. Требования, предъявляемые к вентиляции.
В настоящее время для нормализации условий труда применяются:
Вентиляция предназначена для создания требуемого воздухообмена в помещениях, в результате которого из помещения удаляется загрязненный воздух и подается чистый.
Вентиляция в соответствии с требованиями нормативных документов имеет свою классификацию по нескольким признакам:
по назначению:
вытяжная вентиляция, которая предназначена только для удаления загрязненного воздуха,
приточная вентиляция, которая предназначена для подачи в помещение чистого подготовленного воздуха,
приточно-вытяжная вентиляция.
Схема вытяжной вентиляции
1 – устройство для локализации и удаления вредных веществ,
2 – вытяжной воздуховод,
3 – устройство для очистки воздуха,
4 – вентилятор с электродвигателем,
5 – нагнетательный воздуховод,
6 – устройство для выброса и рассеивания воздуха в атмосфере
Схема приточной системы вентиляции
1 – устройство для забора воздуха из окружающей среды,
2 – устройство для очистки воздуха,
3 – устройство для подогрева воздуха,
4 – устройство для увлажнения (осушения) воздуха,
5 – вентилятор с электродвигателем,
6 – устройства для распределения воздуха по помещению,
7 – обводной канал.
по принципу побуждения вентиляции:
естественная вентиляция, когда воздухообмен осуществляется под действием теплового (гравитационного) или ветрового напоров,
искусственная (механическая) вентиляция,
комбинированная (естественная + искусственная).
Основные требования к вентиляции определяются нормативными документами:
воздухообмен (производительность) вентиляции должен быть достаточным для удаления всех вредностей, поэтому уже на стадии проектирования вентиляции этот воздухообмен рассчитывается,
для приточно-вытяжной вентиляции производительность по вытяжке должна быть равна производительности по притоку, т.е.
,воздухообмен в помещении должен быть организован т.о., чтобы загрязненный воздух удалялся, а приточный воздух подавался,
если в одном из двух смежных помещений имеется вредное производство, то для того, чтобы предотвратить распространение вредных веществ по другим помещениям необходимо, чтобы производить вытяжку из этого помещения
, 
,
система вентиляции и кондиционирования не должны быть источниками повышенных уровней шума и вибрации (для этого уже на стадии проектирования должны быть заложены соответствующие инженерные решения: виброизоляция вентиляционного оборудования, устройство гибких вставок в системах вентиляции, ограничение скорости движения воздуха, применение специальных глушителей),
система вентиляции не должна быть источником повышенной взрыво- и пожароопасности (поэтому в соответствие с правилами пожарной безопасности ППБ РБ 1.01-94 требования пожарной профилактики к системам вентиляции и кондиционирования выделены в отдельный раздел),
системы вентиляции и кондиционирования должны быть максимально экономичны, поэтому вся проектная и эксплуатационная документация должна иметь соответствующий экономический расчет, включая электроэнергию.
studfile.net
2.4. Вентиляция производственных помещений
Лекция 7. Вентиляция
1.Вентиляция производственных помещений
2.Назначение и классификации систем вентиляции
3.Естественная вентиляция
4.Искусственная вентиляция
2.4.1. Назначение и классификация систем вентиляции
Для поддержания требуемых параметров чистоты воздуха и параметров микроклимата производственного помещения применяют различные виды вентиляции. Вентиляция – это организованный воздухообмен, заключающийся в удалении из рабочего помещения загрязненного воздуха и подаче вместо него свежего наружного воздуха. В зависимости от способа перемещения воздуха вентиляция может быть естественной или механической.
2.4.2. Естественная вентиляция
Естественная вентиляция осуществляется за счет разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха (тепловой напор) или действия ветра (ветровой напор). Естественная вентиляция может быть неорганизованной и организованной. При неорганизованной вентиляции неизвестны объемы воздуха, которые поступают и удаляются из помещения. Воздухообмен зависит от направления и силы ветра, температуры наружного и внутреннего воздуха. Организованная естественная вентиляция называется аэрацией. Для аэрации в стенах здания делают отверстия для поступления наружного воздуха, а в верхней части здания устанавливают специальные устройства (фонари) для удаления отработанного воздуха. В результате этого необходимо рассчитать площади приточных и вытяжных аэрационных отверстий, обеспечивающих нужный воздухообмен.
2.4.3. Искусственная вентиляция
Искусственная (механическая) вентиляция в отличии от естественной, предоставляет возможность очищать воздух перед его выбросом в атмосферу, улавливать вредные вещества непосредственно около мест их образования, обрабатывать приточный воздух (очищать, подогревать, увлажнять) более целенаправленно подавать воздух в рабочую зону.
Общеобменная искусственная вентиляция обеспечивает создание необходимого микроклимата и чистоту воздушной среды во всем объеме рабочей зоны помещения. Она применяется для удаления избыточного тепла при отсутствии значительных токсических выделений, а также в случаях, когда характер технологического процесса и особенности производственного оборудования исключают возможность использования местной вытяжной вентиляции. Различают четыре основные схемы организации воздухообмена при общеобменной вентиляции: сверху вниз, сверху вверх, снизу вверх, снизу вниз.
Рис. 2.4.1. Схема организации воздухообмена при общеобменной вентиляции
Схемы сверху вниз и сверху вверх целесообразно применять в случае, если приточный воздух в холодный период имеет температуру ниже температуры воздуха в помещении. Приточный воздух, прежде чем достичь рабочей зоны, нагревается за счет воздуха помещения. Другие две схемы рекомендуется использовать тогда, когда приточный воздух в холодный период подогревается и его температура выше температуры внутреннего воздуха.
Если в производственных помещениях выделяются газы с плотностью, превышающей плотность воздуха, то общеобменная вентиляция должна обеспечивать удаление 60% воздуха из нижней зоны помещения и 40% — из верхней. Если плотность газов меньше плотности воздуха, то удаление загрязненного воздуха осуществляется в верхней зоне.
Общеобменная приточно-вытяжная вентиляция состоит из двух установок: для подачи чистого воздуха и отвода загрязненного. Отношение этих двух потоков называют вентиляционным воздушным балансом. Этот баланс может быть уравновешенным (если приток равен вытяжке), положительным (если преобладает приток) и отрицательным (если преобладает вытяжка).
Местная вентиляция также бывает приточной в виде воздушного душирования (когда свежий воздух подают в зону дыхания работающего) или вытяжной (когда загрязненный воздух удаляют от источника выделения вредных веществ при помощи вытяжных зонтов, панелей, щелей и др.).
Приточная вентиляция. Схема приточной механической вентиляции (рис 2.4.2) включает воздухозаборное устройство 1; фильтр для очистки воздуха 2; воздухонагреватель (калорифер) 3; вентилятор 5, сеть воздуховодов 4 и приточные патрубки с насадками 6. Если нет необходимости в подогреве приточного воздуха, то его пропускают непосредственно в производственные помещения по обводному каналу 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 выбросных шахт вытяжной вентиляции: по вертикали — ниже 6 м и по горизонтали — не ближе 2,5 м.
Приточный воздух направляется в помещение, как правило, рассеянным потоком для чего используются специальные насадки.
Рис. 2.4.2. Схема приточной вентиляции
Вытяжная и приточно-вытяжная вентиляция. Вытяжная вентиляция (рис. 2.4.3.) состоит из очистительного устройства 1, вентилятора 2, центрального 3 и отсасывающих воздуховодов 4.
Рис 2.4.3. Схема вытяжной вентиляции
Воздух после очистки необходимо выбрасывать на высоте не меньше чем 1 м над коньком крыши. Запрещается делать выбросные отверстия непосредственно в окнах.
В условиях промышленного производства наиболее распространена приточно-вытяжная система вентиляции с общим притоком в рабочую зону и местной вытяжкой вредных веществ непосредственно от мест их образования.
В производственных помещениях, где выделяется значительное количество вредных газов, паров, пыли вытяжка должна быть на 10% большей, чем приток, чтобы вредные вещества не вытеснялись в смежные помещения с меньшей токсичностью.
В системе приточно-вытяжной вентиляции возможно использование не только наружного воздуха, но и воздуха самих помещений после его очистки. Такое повторное использование воздуха помещений называется рециркуляцией и осуществляется в холодный период года для экономии тепла, необходимого для подогрева приточного воздуха. Однако возможность рециркуляции оговаривается целым рядом санитарно-гигиенических и противопожарных требований.
Местная вентиляция
Местная вентиляция может быть приточной и вытяжной.
Местная приточная вентиляция, при которой осуществляется концентрированная подача приточного воздуха заданных параметров (температуры, влажности, скорости движения), выполняется в виде воздушных душей, воздушных и воздушно-тепловых завес.
Воздушные души используются для предотвращения перегрева рабочих в горячих цехах, а также для образования так называемых воздушных оазисов (участков производственной зоны, которые резко отличаются своими физико-химическими характеристиками от остального помещения).
Воздушные и воздушно-тепловые завесы предназначены для предотвращения проникновения в помещения значительных масс холодного наружного воздуха при необходимости частого открывания дверей или ворот. Воздушная завеса создается струей воздуха, которая направляется из узкой длинной щели, под некоторым углом навстречу потока холодного воздуха. Канал с щелью размещают сбоку или внизу ворот или дверей (рис. 2.4.4).
Рис. 2.4.4 Воздушно-тепловые завесы:
а — с нижней подачей воздуха, б — с боковой двухсторонней подачей воздуха; в — с боковой односторонней подачей воздуха
Местная вытяжная вентиляция осуществляется при помощи местных вытяжных зонтов, всасывающих панелей, вытяжных шкафов, бортовых отсосов (рис. 2.4.5) и других устройств.
Конструкция местного отсоса должна обеспечить максимальное улавливание вредных выделений при минимальном количестве удаляемого воздуха. Кроме того, она не должна быть громоздкой и мешать обслуживающему персоналу работать и следить за технологическим процессом Основными факторами при выборе типа местного отсоса являются характеристика вредных выделений (температура, плотность паров, токсичность), положение рабочего при выполнении работы, особенности технологического процесса и оборудования.
а б в г
Рис 2. 4.5. — Примеры местной вытяжной вентиляции
а — вытяжной зонт, б — всасывающая панель в — вытяжной шкаф с комбинированной вытяжкой г — бортовой отсос с передувом
По степени изоляции области действия местной вытяжной вентиляции от окружающего пространства различают отсосы открытого типа и отсосы от полых,укрытий (рис 2.4.6.).
Рис 2.4.6. Классификация местных отсосов
studfile.net
Классификация систем вентиляции | Справочник
Вентиляцией называется совокупность мероприятий и устройств, используемых при организации воздухообмена для обеспечения заданного состояния воздушной среды в помещениях и на рабочих местах в соответствии со СНиП. Системы вентиляции обеспечивают поддержание допустимых метеорологических параметров в помещениях различного назначения.
При всём многообразии систем вентиляции, обусловленном назначением помещений, характером технологического процесса, видом вредных выделений и т. п., их можно классифицировать по следующим характерным признакам:
По способу создания давления для перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением.
По назначению: приточные и вытяжные.
По зоне обслуживания: местные и общеобменные.
По конструктивному исполнению: канальные и бесканальные.
Естественная вентиляция
Перемещение воздуха в системах естественной вентиляции происходит:
- вследствие разности температур наружного (атмосферного) воздуха и воздуха в помещении, так называемой аэрации;
- вследствие разности давлений «воздушного столба» между нижним уровнем (обслуживаемым помещением) и верхним уровнем — вытяжным устройством (дефлектором), установленным на кровле здания;
- в результате воздействия так называемого ветрового давления.
Аэрацию применяют в цехах со значительными тепловыделениями, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, если по условиям технологии производства требуется предварительная обработка приточного воздуха или если приток наружного воздуха вызывает образование тумана или конденсата.
В помещениях с большими избытками тепла воздух всегда теплее наружного. Более тяжёлый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет из него менее плотный тёплый воздух. При этом в замкнутом пространстве помещения возникает циркуляция воздуха, вызываемая источником тепла, подобная той, которую вызывает вентилятор.
В системах естественной вентиляции, в которых перемещение воздуха создаётся за счёт разности давлений воздушного столба, минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через дефлектор должен быть не менее 3 м. При этом рекомендуемая длина горизонтальных участков воздуховодов не должна быть более 3 м, а скорость воздуха в воздуховодах — не превышать 1 м/с.
Воздействие ветрового давления выражается в том, что на наветренных (обращённых к ветру) сторонах здания образуется повышенное, а на подветренных сторонах (а иногда и на кровле) — пониженное давление (разрежение).
Если в ограждениях здания имеются проёмы, то с наветренной стороны атмосферный воздух поступает в помещение, а с заветренной — выходит из него, причём скорость движения воздуха в проёмах зависит от скорости ветра, обдувающего здание, и соответственно от величин возникающих разностей давлений.
Системы естественной вентиляции просты и не требуют сложного дорогостоящего оборудования и расхода электрической энергии. Однако зависимость эффективности этих систем от переменных факторов (температуры воздуха, направления и скорости ветра), а также небольшое располагаемое давление не позволяют решать с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции.
Механическая вентиляция
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.
Следует отметить, что в практике часто предусматривают так называемую смешанную вентиляцию, т. е. одновременно естественную и механическую вентиляцию. В каждом конкретном проекте определяется, какой тип вентиляции является наилучшим в санитарно-гигиеническом отношении, а также экономически и технически более рациональным.
Приточная вентиляция
Приточные системы служат для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха взамен удалённого. Приточный воздух в необходимых случаях подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.).
Рис. 1. Зонты-козырьки у нагревательных печей: а — у щелевого отверстия при выпуске через него продуктов горения; б — у отверстия, снабжённого дверкой при выпуске продуктов горения через газовые окна. |
Вытяжная вентиляция
Вытяжная вентиляция удаляет из помещения (цеха, корпуса) загрязнённый или нагретый отработанный воздух. В общем случае в помещении предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы. Их производительность должна быть сбалансирована с учётом 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 проёмы или удаляется из данного помещения наружу, или перетекает в смежные помещения. Как приточная, так и вытяжная вентиляция может устраиваться на рабочем месте (местная) или для всего помещения (общеобменная).
Рис.2. Бортовые отсосы. |
Местная вентиляция
Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определённые места (местная приточная вентиляция) и загрязнённый воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция).
Местная приточная вентиляция
К местной приточной вентиляции относятся воздушные души (сосредоточенный приток воздуха с повышенной скоростью). Они должны подавать чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижать в их зоне температуру окружающего воздуха и обдувать рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению.
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.
Рис. 3. Схема местной вытяжной вентиляции. |
Местную приточную вентиляцию применяют также в виде воздушных завес (у ворот, печей и пр.), которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха. 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 всём объёме помещения и местную (местные отсосы и приток) для обслуживания рабочих мест.
Рис. 4. Простейшие схемы вытяжной вентиляции: 1 — утеплённый клапан; 2 — вентилятор; 3 — лопасти вентилятора; 4 — вытяжная шахта; 5 — шибер; 6 — электродвигатель; 7 — вытяжная сеть. |
Местная вытяжная вентиляция
Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделений вредностей в помещении локализованы и можно не допустить их распространение 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 должны удовлетворять местные отсосы:
- Место образования вредных выделений по возможности должно быть полностью укрыто.
- Конструкция местного отсоса должна быть такой, чтобы отсос не мешал нормальной работе и не снижал производительность труда.
- 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).
Конструкции местных отсосов условно делят на три группы:
- Полуоткрытые отсосы (вытяжные шкафы, зонты, см. рис. 1). Объёмы воздуха определяются расчётом.
- Открытого типа (бортовые отсосы). Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объёмах отсасываемого воздуха (рис. 2).
- Система с местными отсосами изображена на рис. 3. Основными элементами такой системы являются местные отсосы-укрытия (МО), всасывающая сеть воздуховодов (ВС), вентилятор (В) центробежного или осевого типа, ВШ — вытяжная шахта.
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 трёх пылеуловителей (фильтров).
Местные вытяжные системы, как правило, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удаётся достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при небольшом объёме 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 объёме; подача воздуха в отдельные зоны помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды, то же самое, если работа производится на всей площади помещения или её характер связан с перемещением и т. д.
Общеобменные системы вентиляции — как приточные, так и вытяжные, — предназначены для осуществления вентиляции в помещении в целом или в значительной его части.
Общеобменные вытяжные системы относительно равномерно удаляют воздух из всего обслуживаемого помещения, а общеобменные приточные системы подают воздух и распределяют его по всему объёму вентилируемого помещения.
Общеобменная приточная вентиляция
Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удалённых местной и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчётных санитарно-гигиенических норм и свободного дыхания человека в рабочей зоне.
При отрицательном тепловом балансе, т. е. при недостатке тепла, общеобменную приточную вентиляцию устраивают с механическим побуждением и с подогревом всего объёма приточного воздуха. Как правило, перед подачей воздух очищают от пыли.
При поступлении вредных выделений в воздух цеха количество приточного воздуха должно полностью компенсировать общеобменную и местную вытяжную вентиляцию.
Общеобменная вытяжная вентиляция
Простейшим типом общеобменной вытяжной вентиляции является отдельный вентилятор (обычно осевого типа) с электродвигателем на одной оси (рис. 4), расположенный в окне или в отверстии стены. Такая установка удаляет воздух из ближайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен.
Когда вредными выделениями в цехе являются тяжёлые газы или пыль и нет тепловыделений от оборудования, вытяжные воздуховоды прокладывают по полу цеха или выполняют в виде подпольных каналов.
В промышленных зданиях, где имеются разнородные вредные выделения (теплота, влага, газы, пары, пыль и т. п.) и их поступление в помещение происходит в различных условиях (сосредоточенно, рассредоточенно, на различных уровнях и т. п.), часто невозможно обойтись какой-либо одной системой, например, местной или общеобменной.
В некоторых случаях установка имеет протяжённый вытяжной воздуховод. Если длина вытяжного воздуховода превышает 30-40 м и соответственно потери давления в сети составляют более 30-40 кг/м2, то вместо осевого вентилятора устанавливается вентилятор центробежного типа.
В таких помещениях для удаления вредных выделений, которые не могут быть локализованы и поступают в воздух помещения, применяют общеобменные вытяжные системы.
В определённых случаях в производственных помещениях, наряду с механическими системами вентиляции, используют системы с естественным побуждением, например, системы аэрации.
Канальная и бесканальная вентиляция
Системы вентиляции имеют разветвлённую сеть воздуховодов для перемещения воздуха (канальные системы), либо каналы (воздуховоды) могут отсутствовать, например, при установке вентиляторов в стене, в перекрытии, при естественной вентиляции и т. д. (бесканальные системы).
Таким образом, любая система вентиляции может быть охарактеризована по указанным выше четырём признакам: по назначению, зоне обслуживания, способу перемешивания воздуха и конструктивному исполнению.
Системы вентиляции включают группы самого разнообразного оборудования:
1. Вентиляторы: осевые вентиляторы; радиальные вентиляторы; диаметральные вентиляторы. 2. Вентиляторные агрегаты: канальные; крышные. 3. Вентиляционные установки: приточные; вытяжные; приточно-вытяжные. | 4. Воздушно-тепловые завесы. 5. Шумоглушители. 6. Воздушные фильтры. 7. Воздухонагреватели: электрические; водяные. 8. Воздуховоды: металлические; металлопластиковые; неметаллические. гибкие и полугибкие. | 9. Запорные и регулирующие устройства: воздушные клапаны; диафрагмы; обратные клапаны. 10. Воздухораспределители и регулирующие устройства воздухоудаления: решётки; щелевые воздухораспределительные устройства; плафоны; насадки с форсунками; перфорированные панели. 11. Тепловая изоляция. |
es.novosibdom.ru
3. Назначение систем вентиляции отопления и кондиционирования
Известно, что температура, относительная влажность, скорость движения воздуха и его чистота оказывают влияние на самочувствие и работоспособность человека. Кроме того, эти параметры воздушной среды могут влиять и на технологические процессы. Регулировать значения физических параметров воздуха можно путем подвода или отвода тепла и влаги, и замены загрязненного воздуха чистым.
Комплексы технических средств, обеспечивающих постоянство заданных параметров воздуха, называются системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Системы вентиляции удаляют загрязненный и подают в помещение чистый воздух. Эти системы могут включать устройства для нагревания или охлаждения, увлажнения или подсушки, а также очистки приточного воздуха. Немаловажную роль системы вентиляции играют в защите окружающей среды от вредных выбросов.
Системы кондиционирования воздуха создают и автоматически поддерживают заданные параметры воздуха в помещениях независимо от изменения наружных метеорологических условий и количества вредных выделений в самом помещении.
Системы отопления предназначены для поддержания в помещениях нормального теплового режима.
Решения, применяемые в отопительно-вентиляционной технике полиграфического производства, должны исходить из условий совершенствования технологии и оборудования, герметизации процессов с вредными выделениями. При проектировании систем вентиляции следует предусматривать эффективную очистку технологических и вентиляционных выбросов в атмосферу; рациональную теплоизоляцию оборудования, аппаратов и трубопроводов; применение непрерывных и безотходных процессов производства; использование присадок, уменьшающих испарение с поверхности жидкостей и т.п.
4. Классификация систем вентиляции
Необходимые параметры воздушной среды в рабочих помещениях могут поддерживаться различными системами вентиляции. Они классифицируются по нескольким основным признакам. По способу перемещения воздуха различают системы естественной, механической (искусственной) и смешанной вентиляции. По способу подачи и удаления воздуха системы механической вентиляции подразделяются на приточные, вытяжные и приточно-вытяжные. В зависимости от места действия вентиляция может быть общеобменной, местной и комбинированной.
Общеобменная вентиляция обеспечивает создание необходимого микроклимата и чистоты воздушной среды во всем объеме рабочей зоны помещений.
Применение только одной общеобменной вентиляции допускается для удаления избыточного тепла при отсутствии токсичных выделений, а также в случаях, когда невозможно или нецелесообразно применять местные отсосы.
Местной называют вентиляцию, при которой вредные выделения удаляются (или растворяются путем подачи чистого воздуха) непосредственно от мест их образования.
5. Естественная вентиляция
Естественная вентиляция в помещениях происходит под влиянием теплового (возникающего в результате разности плотностей внутреннего и наружного воздуха) и ветрового (являющегося результатом действия ветра) напоров. Естественная вентиляция, происходящая при просачивании воздуха через неплотные наружные ограждения — стены, окна, двери и т.д., — называется инфильтрацией. Естественный воздухообмен, при котором неизвестны объемы подаваемого и удаляемого воздуха и который зависит от случайных факторов, называется неорганизованной естественной вентиляцией (проветриванием).
Организованная естественная вентиляция, при которой точно, в соответствии с внешними метеорологическими условиями и в заранее заданных объемах регулируют подачу и удаление воздуха, называется аэрацией.
В производственном помещении вследствие поступления тепла от оборудования, нагретого металла, людей температура воздуха, как в зимнее, так и в летнее время года оказывается выше температуры наружного воздуха. Среднее давление воздуха в помещении практически равно давлению наружного воздуха. Однако равенство давлений наблюдается лишь в какой-то определенной горизонтальной плоскости, лежащей примерно в середине высоты помещения и называемой плоскостью равных давлений (Рисунок 2). Давление на уровне этой плоскости может быть принято равным нулю. Тогда давления, создаваемые столбами воздуха высотой от центра нижних открытых приемов до плоскости равных давлений, составят внутри помещения h1gВ, а снаружи h1gН. Следовательно, на уровне центра нижних проемов создается разрежение Н1, благодаря которому воздух поступает через нижний проем в помещение, а на уровне центра проемов, расположенных выше плоскости равных давлений, создается давление Н2, вызывающее движение воздуха из помещения наружу.
В результате разности давлений возникает воздухообмен с притоком воздуха через нижние проемы и вытяжкой через верхние.
Рисунок 2. Распределение давлений в здании
Давление (тепловой напор) Нт, благодаря которому происходит воздухообмен в помещении, равно
| (4) |
где gн — плотность наружного воздуха, кг/м3 gв — плотность внутреннего воздуха, кг/м3 h — высота расположения устройства для выброса воздуха из цеха, м (см. Рисунок 2).
Нижняя часть приточных аэрационных проемов для теплого времени года должна находиться на уровне не более 1 м от плоскости пола, а для холодного — на уровне 4-6 м.
Аэрация — основной вид вентиляции одноэтажных производственных зданий, прежде всего с теплоизбытками.
При устройстве естественной вентиляции в многоэтажных зданиях прокладывают вытяжные каналы в толще стен или устраивают специальные вытяжные шахты. С целью использования энергии ветра для увеличения естественной (гравитационной) тяги над вытяжными каналами или шахтами устанавливают специальные насадки, называемые дефлекторами. При обтекании цилиндрического дефлектора ветром на 5/7 его окружности создается пониженное давление (разряжение), вследствие чего в воздушном канале увеличивается тяга.
studfile.net