2. Общеобменная и местная вентиляция
Общие сведения
Вентиляция – организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха, загрязненного вредными примесями (газами, парами, пылью), и подачу в него свежего воздуха [4].
По способу подачи в помещение свежего воздуха и удалению загрязненного системы вентиляции подразделяют на естественную, механическую и смешанную. По назначению вентиляция может быть общеобменной и местной [2].
2.1. РАСЧЕТ ПОТРЕБНОГО ВОЗДУХООБМЕНА ПРИ
ОБЩЕОБМЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
Методика расчета
При общеобменной вентиляции потребный воздухообмен определяют из условия удаления избыточной теплоты и разбавления вредных выделений свежим воздухом до допустимых концентраций [15, 34]. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны устанавливают по ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны [15] и гигиеническим нормативам [12, 13].
Если выделяющиеся в помещении тепло, влага, газы, пыль, запахи или пары жидкостей поступают непосредственно в воздух всего помещения, то устанавливают общеобменную вентиляцию.
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 объему вентилируемого помещения.
В этом случае рассчитывается объём вытяжного воздуха таким образом, чтобы после его замещения приточным загрязнение воздуха упало бы до величин предельно допустимой концентрации (ПДК).
Обычно из помещения извлекается такое же количество воздуха, какое в него и подаётся. Однако бывают случаи, когда общий приток воздуха не равен вытяжке. Так, например, из помещений, в которых выделяются пахучие вещества или ядовитые газы, извлекается больше воздуха, чем подаётся через приточную систему, для того, чтобы вредные газы и запахи не распространялись по всему зданию. Недостающий объём воздуха подкачивается через открытые проёмы наружных ограждений или из соседних помещений с более чистым воздухом.
Общеобменная приточная вентиляция.
Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных 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 объема 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, расположенный в окне или в отверстии стены. Такая установка удаляет воздух из ближайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен.
В некоторых случаях установка имеет протяженный вытяжной воздуховод. Если длина вытяжного воздуховода превышает 30-40 м и соответственно потери давления в сети составляют более 30-40 кг/кв.м, то вместо осевого вентилятора устанавливается вентилятор центробежного типа.
Когда вредными выделениями в цехе являются тяжелые 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, рассредоточено, на различных уровнях и т. п.), часто невозможно обойтись какой-либо одной системой, например, местной или общеобменной.
В таких помещениях для удаления вредных выделений, которые не могут быть локализованы и поступают в воздух помещения, применяют общеобменные вытяжные системы.
В определенных случаях в производственных помещениях, наряду с механическими системами вентиляции, используют системы с естественным побуждением, например, системы аэрации
Количество воздуха, которое надо подать системой вентиляции для поглощения избыточной теплоты в помещении L1вычисляется по формуле:
,
м3
где Qизб – избыточное количество теплоты, кДж·ч; с – теплоемкость воздуха, Дж/кг·К; с = 1,2 кДж/кг·К; ρ – плотность воздуха, кг/м3; t уд – температура воздуха, удаляемого из помещения, принимается равной температуре воздуха в рабочей зоне, t пр – температура приточного воздуха, оС.
Расчетное значение температуры приточного воздуха зависит от географического расположения предприятия; для Москвы ее принимают равной 22,3оС.
Температуру воздуха в рабочей зоне принимают на 3…5оС выше расчетной температуры наружного воздуха.
Плотность воздуха, поступающего в помещение:
,
(2.2)
Избыточное количество теплоты, подлежащей удалению из производственного помещения, определяют по тепловому балансу:
Q изб = Q пр – Qрасх, (2.3)
гдеQ пр – теплота, поступающая в помещение от различных источников, кДжч,Qрасх – потери теплоты в помещении через конструкции зданий, кДж/ч.
К основным источникам тепловыделений в производственных помещениях относятся:
1. Горячие поверхности оборудования (печи, сушильные камеры, трубопроводы и др.)
2. Оборудование с приводом от электродвигателей;
3. Солнечная радиация
4. Персонал, работающий в помещении;
5. Различные остывающие массы (металл, вода и др.)
Поскольку перепад температур воздуха внутри и снаружи здания в теплый период года незначительный (3…5 С), то при расчете воздухообмена по избытку тепловыделений потери теплоты через конструкции зданий можно не учитывать. При этом некоторое увеличение воздухообмена благоприятно влияет на условия труда работающих в наиболее жаркие дни теплого периода года.
С учетом изложенного формула (2.3) принимает следующий вид:
Qизб= Q пр (2.4)
В настоящем расчетном задании избыточное количество теплоты определяется только с учетом тепловыделений электрооборудования и работающего персонала:
Qпр =Qэ.о. + Qр, (2.5)
где Qэ.о.– теплота, выделяемая при работе электродвигателей оборудования, кДж/ч, Qр – теплота, выделяемая работающим персоналом, кДж/ч
Теплота, выделяемая электродвигателями оборудования:
Qэ.о.= 3528· ·N, (2.6)
где – коэффициент, учитывающий загрузку оборудования, одновременность его работы, режим работы; = 0,25… 0,35; N – общая установочная мощность электродвигателей, кВт.
Теплота, выделяемая работающим персоналом:
Qр = n ·Kp , (2.7)
где n – число работающих человек; Кр – теплота, выделяемая одним человеком, кДж/ч, принимается равной при легкой работе 300 кДж/ч, при работе средней тяжести 400 кДжч; при тяжелой работе 500 кДжч.
Расход приточного воздуха, м
, (2.8)
где G – количество выделяемых вредных веществ, мг/ч, qуд – концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, которая не должна превышать предельно допустимую, мг/м3, т.е. qуд qпдк; qпр – концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м3.
qпр 0,3qуд. (2.9)
Определение потребного воздухообмена.
Для определения потребного воздухообмена L необходимо сравнить величины L1 и L 2, рассчитанные по формулам (2.1) и (2.8) и выбрать наибольшую из них.
Кратность воздухообмена, 1/ч:
, (2.10)
где L – потребный воздухообмен, м3ч; Vc – внутренний свободный объем помещения, м3
Кратность воздухообмена помещений обычно составляет от 1 до 10 (большие значения для помещений со значительными выделениями теплоты, вредных веществ или небольших по объему).
Для машино- и приборостроительных цехов рекомендуемая кратность воздухообмена составляет 1…3, для литейных, кузнечно-прессовых, термических цехов, химических производств – 3…10 [11].
studfiles.net
Общеобменная вентиляция
Если выделяющиеся в помещении тепло, влага, газы, пыль, запахи или пары жидкостей поступают непосредственно в воздух всего помещения, то устанавливают общеобменную вентиляцию.
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 объему вентилируемого помещения.
В этом случае рассчитывается объём вытяжного воздуха таким образом, чтобы после его замещения приточным загрязнение воздуха упало бы до величин предельно допустимой концентрации (ПДК).
Обычно из помещения извлекается такое же количество воздуха, какое в него и подаётся. Однако бывают случаи, когда общий приток воздуха не равен вытяжке. Так, например, из помещений, в которых выделяются пахучие вещества или ядовитые газы, извлекается больше воздуха, чем подаётся через приточную систему, для того, чтобы вредные газы и запахи не распространялись по всему зданию. Недостающий объём воздуха подкачивается через открытые проёмы наружных ограждений или из соседних помещений с более чистым воздухом.
Общеобменная приточная вентиляция.
Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных 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 объема 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, расположенный в окне или в отверстии стены. Такая установка удаляет воздух из ближайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен.
В некоторых случаях установка имеет протяженный 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.
Когда вредными выделениями в цехе являются тяжелые 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, рассредоточено, на различных уровнях и т. п.), часто невозможно обойтись какой-либо одной системой, например, местной или общеобменной.
В таких помещениях для удаления вредных выделений, которые не могут быть локализованы и поступают в воздух помещения, применяют общеобменные вытяжные системы.
В определенных случаях в производственных помещениях, наряду с механическими системами вентиляции, используют системы с естественным побуждением, например, системы аэрации.
www.ruskl.ru
Местная и общеобменная система вентиляции
Местная вентиляция предназначена для подачи свежего воздуха на определенные места (местная приточная вентиляция) или для удаления загрязненного воздуха от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция). Местную вытяжную вентиляцию применяют в тех случаях, когда места вредных выделений локализованы и можно не допустить их распространения по всему помещению. Местная вентиляция используется, преимущественно, на производстве. В бытовых же условиях применяется общеобменная вентиляция. Исключением являются кухонные вытяжки, которые представляют собой местную вытяжную вентиляцию.
Общеобменная вентиляция, в отличии от местной, предназначена для вентиляции воздуха во всем помещении. Общеобменная вентиляция так же может быть приточной и вытяжной. Приточную общеобменную вентиляцию, как правило, необходимо выполнять с подогревом и фильтрацией приточного воздуха, поэтому такая вентиляция должна быть механической (искусственной). Общеобменная вытяжная вентиляция может быть проще приточной и выполняться в виде вентилятора, установленного в окне или отверстие в стене, поскольку удаляемый воздух не требуется обрабатывать. При небольших объемах вентилируемого воздуха используют механическую приточную и естественную вытяжную вентиляцию, которая заметно дешевле механической.
Наборная и моноблочная система вентиляции
Наборная система вентиляции собирается из отдельных компонентов — вентилятора, глушителя, фильтра, системы автоматики и т.д.Такая система обычно размещается в отдельном помещении — венткамере или за подвесным потолком (при небольшой производительности). Достоинством наборных систем является возможность вентиляции любых помещений — от небольших квартир и офисов до торговых залов супермаркетов и целых зданий. Недостатком — необходимость профессионального расчета и проектирования, а также большие габариты. В разделе Состав систем вентиляции рассказывается о том, из каких компонентов собирается типовая наборная система.
В моноблочной системе вентиляции (вентустановке) все компоненты размещаются в едином шумоизолированном корпусе. Моноблочные системы могут быть приточные, вытяжные и приточно-вытяжные. Приточно-вытяжные установки часто комплектуются встроенным рекуператором, которые позволяет экономить энергию, затрачиваемую на подогрев приточного воздуха. Моноблочные вентустановки имеют ряд преимуществ перед наборными системами:
· Поскольку все компоненты расположены в шумоизолированном корпусе, уровень шума моноблочных установок заметно ниже, чем наборных систем. Благодаря этому моноблочные системы небольшой производительности можно размещать в жилых помещениях, в то время как наборные системы обычно требуется устанавливать в подсобных помещениях или в специально обустроенных вентиляционных камерах.
· Все элементы вентиляционной установки подбираются, тестируются и отлаживаются для совместной работы на этапе производства, поэтому моноблочные системы обладают максимально возможной эффективностью и сбалансированностью.
· Благодаря компактному корпусу монтировать вентустановки проще и быстрее, чем наборные системы вентиляции.
Системы вентиляции промышленных зданий по отношению к системам гражданских зданий и административно-бытовых корпусов имеют следующие отличительные особенности: значительно большие расходы воздуха; большие скорости движения воздуха в воздуховодах; большие площади поперечных сечений воздуховодов; конструирование систем аспирации и пневмотранспорта в промышленных цехах по особым требованиям; преимущественное использование воздуховодов круглого сечения; наличие большого количества общеобменных и местных приточно-вытяжных систем. Определение воздухообменов производится по доминирующим видам вредных выделений в производственных цехах и помещениях (по теплоте, водяным парам, вредным газам и парам с учетом их суммации действия на организм человека).
Проектирование и монтаж систем промышленной вентиляция имеют свои специфические требования в зависимости от технологических особенностей производственных процессов, выполняемых на участках цехов. Характерным для обеспечения требуемых параметров микроклимата в производственных помещениях является одновременная работа общеобменных и местных приточно-вытяжных систем.
Высокая концентрация вредных компонентов в удаляемом воздухе местными вытяжными системами предполагает его очистку в специальном оборудовании перед выбросом в атмосферу.
Расчёт и подбор очищающего оборудования производится по специальным методикам, приведённым в нормативно-справочной документации, для соответствующих видов производств.
Местные системы вентиляции и кондиционирования воздуха компонуются в системы по технологическим линиям производства, по одновременности действия оборудования, по видам вредных выделений, по оптимальным радиусам действия и расходам воздуха.
ВОПРОС 20. Воздухообмен помещений. Схема центрального кондиционера.
Воздухообмен-гигиенический показатель качества системы вентиляции закрытого помещения, выраженный объемомвоздуха, подаваемого в помещение или удаляемого из него, в единицу времени (обычно в кубическихметрах за 1 ч) Интенсивность В. измеряется его кратностью —отношением объема подаваемого или удаляемого воздуха за 1 ч к кубатуре помещения. В. обозначается знаком (+) по притоку и знаком (-) повытяжке.
Кратность воздухообмена показывает, сколько раз воздух данного помещения сменяется в течение часа. Для большинства помещений кратность по притоку и вытяжке различные. Эго делается для того, чтобы исключить возможность поступления воздуха из более загрязненных помещений в менее загрязненные, например из санитарных узлов — в производственные помещения. Для этого в помещения с менее загрязненным воздухом (например, в торговые залы,) подается большее количество приточного воздуха, в результате чего в них создается повышенное давление и воздух из чистого помещения поступает в смежные с более загрязненным воздухом, откуда и удаляется.
Центральный кондиционер – это приточная вентиляционная установка, которая снабжена двумя теплообменниками. Обычно, в один теплообменник подается теплоноситель от чиллера(холодильная машина), а во второй – горячая вода из системы центрального отопления (для подогрева приточного воздуха в зимний период). Центральный кондиционер осуществляет забор, очистку, а также увлажнение или осушение свежего воздуха. Система центрального кондиционирования используется в зданиях с большим количеством помещений, имеющих различные теплоизбытки, поскольку к одному чиллеру можно присоединить большое количество фанкойлов(теплообменник с вентилятором. Они забирают тепло или холод от теплоносителя и нагревают или охлаждают помещение).
Их основные достоинства:
1. температура регулируется по желанию пользователя в любом помещении
2. достигается минимальное сечение воздушных каналов, так как количество необходимого воздуха по санитарным нормам меньше, чем количество воздуха, которое необходимо подавать в помещение для кондиционирования без использования фанкойлов;
3. если используется чиллер с тепловым насосом, то обеспечиваются охлаждение помещения летом и обогрев в межсезонье, когда система центрального отопления не работает.
ВОПРОС 21. Охрана воздушного бассейна городов.
Атмосферный воздух выполняет и сложнейшую защитную экологическую функцию, предохраняя живые организмы озоновым слоем от жестких ультрафиолетовых лучей.
Под загрязнением атмосферного воздуха следует понимать любое изменение его состава и свойств, которое оказывает негативное воздействие на состояние экосистем. Загрязнение атмосферы может быть естественным (природным) и антропогенным (техногенным).
В зависимости от масштабов распространения выделяют различные типы загрязнения атмосферы: местное, региональное и глобальное.
Расчет по нормированию выбросов обычно проводится в две стадии:
1–я стадия – предприятие разрабатывает проект ПДВ(предельно-допустимый выброс) с учетом фонового загрязнения (его величина запрашивается в местном подразделении Росгидромета), регламента работы производственных мощностей, технических возможностей снижения выбросов и направляет в городской орган природопользования.
2–я стадия –местные органы охраны окружающей среды обобщают предложения всех предприятий, расположенных на его территории. На участках, где все концентрации в зоне жилой застройки ниже ПДК, предложенные ПДВ могут быть утверждены. Там, где концентрации превышают ПДК определяют предприятие, которое имеет наибольшую мощность выбросов, и предлагают ему изыскать возможность снижения предложенного ПДВ.
Объекты, являющиеся источниками выделения в ОС вредных веществ следует отделять от жилой застройки санитарно-защитными зонами (Установлено 5 санитарно-защитных зон: для п.п. I класса –1000 м, II – 500 м, III – 300 м, IV – 100 м, V –50 м). Размеры этих зон устанавливаются в зависимости от мощности предприятия, особенностей технологического процесса, характера и количества выделяемых вредных веществ. В сан-защитной зоне можно располагать объекты более низкого класса, пожарные депо, гаражи, склады, административные здания и т.д. Эти зоны необходимо благоустраивать и озеленять газоустойчивыми породами деревьев и кустарников. Технологические мероприятия по охране атмосферы: 1) Создание безотходных технологий на основе разработки принципиально новых процессов, комплексного использования сырья и утилизации отходов, повышения эффективности работы газопылеулавливающих установок. 2) Замена местных котельных на крупные централизованные ТЭЦ и ТЭС. 3) Замена топлива – предпочтительнее топливо с меньшим количеством токсичных продуктов сгорания (вместо угля и мазута – природный газ).
4) Предварительная очистка сырья и топлива от вредных примесей, в частности снижение содержания серы в топливе.
5) Электрификация производства, транспорта и быта, замена пламенного нагрева электрическим.
Рекомендуемые страницы:
lektsia.com
как работает местная, приточно-вытяжная система
Без проветривания не может обойтись ни одна конструкция. Существуют различные его типы. Оно может быть принудительным и естественным. Если предполагаются существенные строительные объемы, рекомендуется общеобменная вентиляция. Этот способ предполагает попадание в здание потока воздуха и выведение его на улицу. Комбинация этих приемов обеспечивает эффективное вентилирование просторных помещений и больших цехов.
Характеристики системы
Не все вентиляционные системы способны справляться с очисткой воздуха. Если он сильно загрязнён, то проблема встает особенно остро. Такая ситуация нередко возникает на заводах, хранилищах, в крупных помещениях. В бытовых условиях тоже можно столкнуться с этим, например, в гардеробной, курительной комнатах либо на кухне. Не последним по важности условием эффективной работы системы является выбор вентилятора. Если у него имеется значительная мощность, для соседей это будет чревато созданием обратной тяги. Соответственно, отработанный воздух вместе с пылью перейдет в их квартиру через вентиляционную решетку.
Выделяют общеобменные и местные системы. В первом случае воздухообмен производится для всего помещения. Местная ставится на рабочем месте. Вытяжную применяют в загрязнённых зонах, приточная используется в чистых. Приточно-вытяжная вентиляция представляет собой комбинацию этих двух разновидностей. Такое сочетание предусмотрено для наилучшего эффекта.
Общеобменная приточно-вытяжная вентиляция незаменима, когда приходится избавляться от лишней влажности, тепла, различных испарений, пыли. Она обеспечивает снижение концентрации вредных газов, которые обнаруживаются в воздушных массах. Используется система с этой целью тогда, когда местная и вытяжная типы оказались неэффективными. Для ее монтажа задействуются различные элементы:
- вентилятор;
- калорифер;
- особый фильтр;
- средство для звукоизоляции;
- комплекс воздухоотводов;
- автоматика.
Для максимальной эффективности такой установки надо, чтобы были учтены определённые моменты. В частности, это показатель мощности калорифера. Его подсчитывают, учитывая максимально возможную низкую температуру за неделю и расход свежего воздуха.
Также имеет значение:
- показатель внешнего давления, если приходится иметь дело с отводом воздушных масс;
- то, сколько кубических метров воздуха расходуется за час;
- уровень шума в сооружении.
Значение установки
Общеобменная система вентиляции позволяет нейтрализовать вредные компоненты в непосредственном месте их формирования. Такое вытяжное оборудование способно поддерживать баланс между поступающими из здания воздушными потоками и выводимыми наружу. Общеобменная и местная вентиляция имеют ряд различий. Актуально использование первых в том случае, когда требуется удаление вредоносных составляющих, но выполнение этого действия местно, то есть с использованием локальных отсосов, невозможно.
Вытяжные системы предполагают применение осевого вентилятора, который имеет единичный формат. Используется он на одной оси с электрическим вентилятором. Последние ставят в окне или нише стены. Если речь идет о крупном промышленном помещении, для вытяжной системы задействуется центробежный вентилятор. Воздуховоды вытяжного вида могут присутствовать в подобных системах. Когда длина этих компонентов не больше 40 м, потери давления обычно не превышают показатель в 40 кг на квадратный метр.
Такая система идеально подходит промышленному предприятию, так как удовлетворяет все его нужды. Она более востребована, нежели приточный и местный типы. Приточно-вытяжные модификации также широко используются сегодня. Правда, в России они не особо прижились, потому что дорого стоят и требуют строгого соблюдения правил пожарной безопасности.
Общеобменная механическая модель
У такой вентиляции есть ряд преимуществ, по сравнению с естественным типом проветривания. Основной плюс заключается в работе на базе вентиляционных приборов, позволяющих переносить потоки воздуха на значительные расстояния. В то же время недостаток механической установки состоит в том, что она требует большего количества электроэнергии для эффективной работы. Но даже этот минус нельзя считать значительным, если вспомнить о способности подавать и удалять любое количество воздуха в автономном режиме, доступное для механических систем.
При этом они совершенно не взаимодействуют с температурами снаружи. Когда есть необходимость, можно проводить разного рода манипуляции в механической вентиляции. Соответственно, это охлаждение, нагрев. Первая функция является незаменимой в случае возгорания. По сравнению с приточно-вытяжной системой, указанный тип функционирует более эффективно.
Расчёт необходимого воздухообмена
Чтобы установка работала с максимальной отдачей, надо правильно ее монтировать. При этом важно посчитать необходимый воздухообмен. План выявления растрат приточных воздушных масс, требующихся для выведения чрезмерного тепла, следующий:
- умножают плотность воздуха и теплоемкость;
- отнимают температуру приточного воздуха от температуры воздуха в здании;
- полученные показатели перемножают;
- делят чрезмерное количество тепла на значение, которое было получено ранее.
- умножают плотность воздуха и теплоемкость;
- отнимают температуру приточного воздуха от температуры воздуха в здании;
- полученные показатели перемножают;
- делят чрезмерное количество тепла на значение, которое было получено ранее.
Примечательно, что температура приточного воздуха непосредственно зависит от географического расположения здания. Подсчитывая необходимый воздухообмен, температуру помещения берут на 5 градусов больше, нежели аналогичный показатель у наружных потоков. Для подсчета плотности воздуха константу 273 складывают с температурой приточного воздуха, после чего константа 353 делится на показатели, полученные ранее.
Необходимо выявить объем избыточного тепла, который надо убрать из потока воздуха. При этом важно учитывать тепловой баланс. Соответственно, от поступающей в здание теплоты отнимают показатель тепла, поглощаемый стенами сооружения и уходящий вместе с материалами, нагретыми в итоге.
При проведении подсчетов учитываются источники, которые могут выделять теплоту. К примеру, это поверхности оборудования, которое нагревается в ходе работы. Кроме того, сюда относят:
- солнечную радиацию;
- приборы с электроприводом;
- металлические поверхности, любого рода жидкости.
В конце концов, источником тепла являются люди, которые работают в отдельно взятом помещении.
Чтобы посчитать тепло, выделяемое техникой, работающей на электродвигателе, константу 3528 умножают на показатель загруженности оборудования. Он варьируется в пределах 0,25−0,35. Для учета тепла, выделяемого работниками, их количество умножают на показатель энергии, выделяемой одним человеком.
Если подсчитать все пункты при обустройстве общеобменной вентиляции, можно быть уверенным в качественном функционировании системы в целом. Она будет работать долго и гарантировать максимум комфорта всем находящимся в производственном помещении людям. В ряде случаев, помимо стандартной установки вентилирования, в промышленных помещениях используют механический тип оборудования, а также системы с естественным побуждением. В качестве примера могут выступить системы аэрации.
Вконтакте
Google+
Одноклассники
sarstroyka.ru
Общеобменная вентиляция производственных помещений: расчет воздухообмена
Создание комфортного микроклимата на промышленных объектах значительно повышает производительность труда и является одним из основных требований контролирующих органов. Именно поэтому грамотная вентиляция в цеху так же важна, как и наличие других, привычные для всех инженерных сетей (освещение, водопровод, канализация).
Типы вентиляции производственных объектов
Грамотно спроектированная система проветривания должна обеспечивать сотрудников необходимым объемом свежего и чистого воздуха, удалять из цеха пыль, запахи и выделяющиеся в процессе производственного цикла вредности. Кроме того, вентиляционная система должна обеспечивать надлежащую циркуляцию воздуха при минимальной производительности сети.
Сегодня различают общеобменные, местные и аварийные системы, которые наиболее востребованы и используются практически на всех промышленных объектах.
- Общеобменная вентиляция производственных помещений осуществляет воздухообмен во всем цеху или в большей его части.
- Местная, осуществляет приток и (или) удаление воздуха от места загрязнения.
- Аварийная, применяется для экстренной очистки воздушных масс от загрязнений, связанных с аварийной ситуацией.
Воздухообмен на объектах осуществляется при помощи создания естественных или принудительных вентиляционных систем, построение и работа которых регламентируется СНиП 41.01-2003 и СНиП 2.04.05-91
На эффективность естественного проветривания влияют внешние факторы: скорость ветра, разница температур и давления между помещением и улицей. Общеобменная механическая вентиляция не имеет проблем, связанных с атмосферным влиянием и может перемещать воздушные массы на любое расстояние по каналам практически любой конфигурации.
к оглавлению ↑Разновидности общеобменных сетей
Помимо способа перемещения воздушных масс, такая вентиляционная система может быть приточной и вытяжной.
- Приточная система подает на объект нормируемый объем воздуха для снижения концентрации вредностей, излишних тепло – и влаговыделений, которые небыли удалены посредством местных отсосов. Воздушный поток ,поступающий в цех, может подогреваться, охлаждаться, подвергаться очистке и пр.
- Вытяжная общеобменная вентиляция служит для создания циркуляции воздушной смеси, через один или несколько воздуховодов, расположенных согласно выбранной схемы сети.
На производстве, чаще всего используется вытяжная вентиляция с механическим побуждением и притоком через естественные неплотности. Она оснащается осевыми или центробежными вентиляторами нужной производительности, подбор которых осуществляется исходя из размеров помещения, объемов удаляемой смеси, конфигурации сети и воздуховодов, сопротивления сети и выбранной схемы воздухообмена.
к оглавлению ↑Схемы построения обшеобменной сети
Существует четыре основных схемы циркуляции воздушной смеси:
А) Приток сверху – вытяжка с нижней зоны объекта.
Б) Приток сверху – вытяжка с верхней части помещения.
В) Приток снизу – вытяжка из верхней части производственной площадки.
Г) Приток и вытяжка с нижней части помещения.
Схемы общеобменной вентиляции А и Б целесообразно применять при наличии теплоизбытков когда приток в зимний период имеет температуру ниже чем в помещении. Схемы В и Г применяются в том случае, когда температура приточного воздуха в зимний период выше, чем в цеху.
Если при производственном процессе происходят выделения вредных веществ тяжелее воздуха, то целесообразно использовать комбинированные схемы организации воздухообмена, при котором 60% вредностей должно удаляться с нижней зоны производственного объекта, а 40% — из верхней. Если основная масса вредных паров и газов находится в верхней зоне объекта, то удаление загрязнений нужно производить из верхней части цеха, а приток организовывать в нижней части помещения.
к оглавлению ↑Оборудование и материалы
Для создания циркуляции воздушных масс с определенными характеристиками, независимо от выбранной схемы создания воздухообмена используется следующее оборудование:
- Воздуховоды с необходимой конфигурацией и расчетным сечением.
- Воздухозаборники.
- Фасонное оборудование.
- Фильтры очистки воздушной смеси от загрязнений.
- Вентиляторы.
- Устройства для распределения воздушных потоков.
- Калориферы, создающие комфортную температуру притока.
Расчет воздухообмена
Расчет механической общеобменной вентиляции выполняется по следующему алгоритму:
- Выбирается определенная схема и конфигурация воздухообмена, в зависимости от архитектуры помещения, размещения в нем оборудования и протекания производственных процессов.
- Производится расчет расхода воздуха, требуемого для определенного количества человек. Это значение определяется санитарными нормами из расчета – 30 м3/ч на одного работника, для помещений, оборудованных приточной системой проветривания, и 60 м3/ч – для помещений без притока.
Определяются источники вредных выбросов. Если их нет, то производительность вытяжной сети рассчитывается по формуле:
O = M x N
где:
M – это необходимый объем воздушной смеси на одного человека;
N – количество работников в цеху.Производительность притока должна быть равной расходу вытяжного воздуха исходя их уравнения баланса Lприт.= Lвыт.
Если источники вредных выбросов существуют, то основной задачей общеобменной вентиляции является уменьшение вредностей до ПДК. Расчет следует производить исходя из необходимого расхода воздуха с учетом разбавления загрязнений по формуле:
О = Мв \ (Ко — Кп)
где:
Мв — вес вредностей, выделяющихся в воздух за 1 час;
Ко —концентрация вредностей в воздушной смеси;
Кп — количество загрязнений в притоке.
Зная объем воздушных масс необходимый для удаления можно сделать правильный подбор производительности вытяжного вентилятора.
Приток, в случае выделения загрязнений по всей площади объекта, следует рассчитывать по формуле:
L = Мв / (yпом – yп)
где:
- L – необходимый объем приточного воздуха, м3/ч;
- Мв – масса вещества, которое выделяется в помещение, мг/ч;
- yпом – удельная концентрация загрязнений, м3/ч;
- yп – концентрация вредностей приточного воздуха м3/ч.
Наиболее простой способ расчета – применить методику основанную на нормах воздухообмена.
Пример: В лаборатории предприятия работает 10 чел. Лаборатория находится в центре постройки и не оснащена системой проветривания. Исходя их норм, регламентируемых СНиП, на каждого работника необходим объем воздуха в размере 60 м3/ч. Используем формулу O = mxn. 10х60 =600 м3/ч.
Более точные данные можно получить, используя методику расчета воздухообмена по концентрации загрязнений на промышленном объекте. Расчет достаточно сложен и включает в себя множество переменных и данных, взятых из таблиц и специальной литературы. Именно поэтому, если вам необходима общеобменная вентиляция на производстве, то обратитесь к профессионалам.
ventilationpro.ru
ОБЩЕОБМЕННАЯ И МЕСТНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ — МегаЛекции
Общие сведения
Вентиляция – организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха, загрязненного вредными примесями (газами, парами, пылью), и подачу в него свежего воздуха [4].
По способу подачи в помещение свежего воздуха и удалению загрязненного системы вентиляции подразделяют на естественную, механическую и смешанную. По назначению вентиляция может быть общеобменной и местной [2].
РАСЧЕТ ПОТРЕБНОГО ВОЗДУХООБМЕНА ПРИ
ОБЩЕОБМЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
Методика расчета
При общеобменной вентиляции потребный воздухообмен определяют из условия удаления избыточной теплоты и разбавления вредных выделений свежим воздухом до допустимых концентраций [15, 34]. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны устанавливают по ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны [15] и гигиеническим нормативам [12, 13].
Количество воздуха, которое надо подать системой вентиляции для поглощения избыточной теплоты в помещении L1 вычисляется по формуле:
, м3/ч, (2.1)
где Qизб – избыточное количество теплоты, кДж·ч; с – теплоемкость воздуха, Дж/кг·К; с = 1,2 кДж/кг·К; ρ – плотность воздуха, кг/м3; t уд – температура воздуха, удаляемого из помещения, принимается равной температуре воздуха в рабочей зоне, t пр – температура приточного воздуха, оС.
Расчетное значение температуры приточного воздуха зависит от географического расположения предприятия; для Москвы ее принимают равной 22,3оС.
Температуру воздуха в рабочей зоне принимают на 3…5оС выше расчетной температуры наружного воздуха.
Плотность воздуха, поступающего в помещение:
, (2.2)
Избыточное количество теплоты, подлежащей удалению из производственного помещения, определяют по тепловому балансу:
Q изб = SQ пр – SQрасх, (2.3)
где SQ пр– теплота, поступающая в помещение от различных источников, кДж/ч, SQрасх – потери теплоты в помещении через конструкции зданий, кДж/ч.
К основным источникам тепловыделений в производственных помещениях относятся:
1. Горячие поверхности оборудования (печи, сушильные камеры, трубопроводы и др.)
2. Оборудование с приводом от электродвигателей;
3. Солнечная радиация
4. Персонал, работающий в помещении;
5. Различные остывающие массы (металл, вода и др.)
Поскольку перепад температур воздуха внутри и снаружи здания в теплый период года незначительный (3…5 °С), то при расчете воздухообмена по избытку тепловыделений потери теплоты через конструкции зданий можно не учитывать. При этом некоторое увеличение воздухообмена благоприятно влияет на условия труда работающих в наиболее жаркие дни теплого периода года.
С учетом изложенного формула (2.3) принимает следующий вид:
Qизб= SQ пр(2.4)
В настоящем расчетном задании избыточное количество теплоты определяется только с учетом тепловыделений электрооборудования и работающего персонала:
SQпр =Qэ.о. + Qр,(2.5)
где Qэ.о.– теплота, выделяемая при работе электродвигателей оборудования, кДж/ч, Qр– теплота, выделяемая работающим персоналом, кДж/ч
Теплота, выделяемая электродвигателями оборудования:
Qэ.о.= 3528·b·N,(2.6)
где b – коэффициент, учитывающий загрузку оборудования, одновременность его работы, режим работы; b = 0,25… 0,35; N – общая установочная мощность электродвигателей, кВт.
Теплота, выделяемая работающим персоналом:
Qр = n ·Kp , (2.7)
где n – число работающих человек; Кр – теплота, выделяемая одним человеком, кДж/ч, принимается равной при легкой работе 300 кДж/ч, при работе средней тяжести 400 кДж/ч; при тяжелой работе 500 кДж/ч.
Расход приточного воздуха, м3/ч, необходимый для поддержания концентрации вредных веществ в заданных пределах:
, (2.8)
где G – количество выделяемых вредных веществ, мг/ч, qуд – концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, которая не должна превышать предельно допустимую, мг/м3, т.е. qуд £ qпдк; qпр – концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м3.
qпр £ 0,3qуд.(2.9)
Определение потребного воздухообмена.
Для определения потребного воздухообмена L необходимо сравнить величины L1 и L2, рассчитанные по формулам (2.1) и (2.8) и выбрать наибольшую из них.
Кратность воздухообмена, 1/ч:
,(2.10)
где L – потребный воздухообмен, м3/ч; Vc – внутренний свободный объем помещения, м3
Кратность воздухообмена помещений обычно составляет от 1 до 10 (большие значения для помещений со значительными выделениями теплоты, вредных веществ или небольших по объему).
Для машино- и приборостроительных цехов рекомендуемая кратность воздухообмена составляет 1…3, для литейных, кузнечно-прессовых, термических цехов, химических производств – 3…10 [11].
Рекомендуемые страницы:
Воспользуйтесь поиском по сайту:
megalektsii.ru
Местная вентиляция вытяжная: назначение, применение, принцип работы
.
Основное назначение местной вентиляции – обеспечить воздухообмен в отдельной части помещения. Отельные устройства служат вытяжками, а другие – приточными системами. Но, для получения желаемого эффекта, в каждом из случаев, следует провести расчет местной вытяжной вентиляции.
Местная вентиляция обеспечивает воздухообмен в части помещения
Локальная вентиляция чаще всего обеспечивает удаление вредных веществ, содержащихся в воздухе. Поэтому ее предварительный расчёт является основой работоспособности всей системы. К тому же, правильно подобранное оборудование позволяет безопасно находиться человеку в определенном рабочем месте.
Области применения схем местной вентиляции в домашних условиях
Местная вытяжная вентиляция является важной частью любого жилого и нежилого помещения. Она позволяет избавиться от неприятных запахов, дыма, газообразных токсичных веществ, обеспечивая свою обслуживающую точку (место), очищенным воздухом. Принцип работы ее прост. При помощи естественных физических явлений в виде тяги или этой же силы, вызванной искусственным путем (при помощи вентиляторов и т.д.), происходит удаление определенного объема воздуха с рабочего пространства.
Самый простой пример локальной вентиляции в квартире – кухонная вытяжка. Она обеспечивает удаление вредных концентрированных веществ, возникающих в результате приготовления пищи. Другой пример – вытяжка в ванной. В квартирах и обычных частных домах, локальные устройства являются незаменимыми «борцами» с лишней влагой, пылью и запахами. Кроме личной пользы для здоровья людей, применяемое оборудование способствует увеличению срока службы отдельной мебели, техники и строительных материалов.
Еще одним примером применения вентиляции является оснастка ею в гараже. Такому помещению следует обеспечить максимально благоприятные микроклиматические условия для хранения личного транспортного средства. Из-за сезонной разницы температур, на внутренних стенках и мебели в гараже образовывается конденсат. Именно он несет первоочередную угрозу в виде коррозии металлических поверхностей и деталей, образования плесени на бетонных поверхностях и гнили на деревянных полках, мебели и др.
Общее представление о местной вентиляции и ее основные типы
Местное проветривание обеспечивается за счет естественной или искусственной тяги, образованной при помощи приточных и вытяжных устройств. То есть, хорошим примером таких процессов является вентиляция в квартире многоэтажного дома. Такие устройства устанавливают над ванными и кухонными плитами. Применение того или иного оборудования может отличаться, в зависимости от его типа. Для производственного цикла также существуют отдельные аппараты, которые утилизируют загрязненный воздух из отдельных, локальных зон.
Видов местных вентиляционных систем несколько. Все они отличаются по нескольким признакам, зависящим от области применения, типа, и даже предназначения. Основные виды местной вентиляции по своему предназначению – вытяжные и приточные. И те и другие, разделяются на такие разновидности:
- локальные и общеобменные – по зоне действия;
- естественные и искусственные – по методу притока и вывода воздушных масс;
- канальные и бесканальные – по конструкционным особенностям.
Местная приточная вентиляция, как и вытяжка, может быть естественной или искусственной. К естественной вентиляции относятся, вентиляционные отверстия или каналы, которые подают свежий воздух в отдельную зону при помощи простых законов физики.
Такая система местного пользования обеспечивает определенное пространство притоком воздушных масс, вызванных атмосферными явлениями – силой ветра, температурой воздуха, атмосферным давлением и показателем влажности.
Из-за того, что вентиляционная оснастка может оказаться неэффективной при определенных погодных условиях, часто применяется искусственная тяга при помощи вентиляторов и других устройств. Особенно важно применение такого оборудования, если основным назначением системы является удаление токсичных веществ, которые несут опасность для человеческого здоровья.
Местная вентиляция
Местная вентиляция в производстве
Одним из важных вопросов охраны труда в любом производственном цехе и на целом предприятии является общая и местная вентиляция. Особенно важны применяемые системы в отраслях металлургической, химической и легкой промышленности. Устройства местной вентиляции применяются на каждом рабочем месте, где процесс деятельности рабочего не проходит бесследно (образовывается дым, испарения, поднимается пыль и т.д.).
Вентиляция производственных помещений, оснащенная в отведенных местах, может проводиться при помощи:
- воздушного душа;
- завесы;
- вытяжных зонтов;
- отсасывающих панелей;
- отсосов;
- вытяжных шкафов.
К разновидности приточной системы относят воздушный душ и оазис. Такие устройства локального назначения позволяют подавать чистый воздух в рабочую зону, обеспечивая человека необходимой безопасностью.
Существует и система под названием «оазис», подает воздушный поток не именно человеку, а в определенное пространство, которое отделено от остального производственного окружения специальными перегородками.
Вентиляция производственных помещений может быть и общей. Ее преимущество – обеспечение воздухообмена во всем здании или в его отдельном этаже. Местную же систему, характеризует локальное действие, на отдельную точку, зону или участок. Несмотря на более высокий КПД для производства, устройство общей системы воздухообмена уступает локальным установкам в целесообразности применения в рабочем процессе. То есть, первоочередное – это здоровье работника, который находится в условиях повышенной концентрации вредных химических газообразных веществ.
Вытяжные установки
Наиболее популярной системой среди вентиляционного местного оборудования является вытяжка. Такое устройство обеспечивает утилизацию загрязненной воздушной массы из обслуживающей зоны. Такие системы используются как на производстве, так и в домашних условиях. Одним из примеров домашнего оборудования, является кухонная вытяжка. На производстве, вариантов таких устройств несколько. Все они должны отвечать определенным требованиям, к которым относят:
- Максимальную «укрытость» зоны работы. Загрязнения должны максимально быстро и беспрепятственно покидать рабочую зону.
- Конструктивные особенности, позволяющие применять оборудование в наиболее удобном положении, которое не мешает рабочему производственному процессу.
- Естественный вывод загрязнений. Пыль имеет свойство оседать вниз, поэтому ее следует утилизировать именно снизу. Газообразные загрязнения же распространяются с потоком воздуха, поэтому их лучше всего удалять сверху или со стороны.
Нельзя забывать и про то, что вентиляционное оборудование может иметь разные механизмы работы. Самые сложные обладают несколькими фильтрами очистки. Такая система не только удаляет загрязнения, но и фильтрует их, перед тем как вывести в атмосферу. Другие аппараты способны качественно очистить воздух при минимальных его расходах. К таким устройствам относят местные отсосы. Они бывают открытыми, закрытыми и полузакрытыми. Каждый тип отсосов обеспечивает необходимое удаление загрязнений при тех или иных работах.
Проведение расчетов необходимости применения того или иного локального вентиляционного оборудования в условиях производства «лежит на плечах» отдельных инженеров по технике безопасности и охране труда. Любому человеку, провести правильные расчеты без знания всех особенностей рабочего процесса будет очень сложно. К тому же,многие нормы и правила используются для условий работы отдельных отраслей промышленности.
Важные особенности расчетов местных вентиляционных систем
Эффективность местной вентиляции напрямую связана с предварительными расчетами, касающимися мощности используемого оборудования, определения подходящего местоположения под его установку и т.д. Иногда следует разбираться и в физических законах распространения энергии. Перед тем как рассчитать схему естественной вентиляции, следует знать, что:
- Вытяжка устанавливается только в верхней части помещения или отдельной зоны отдыха или работы. Связано это с тем, что образованная тяга должна захватывать пространство вокруг себя, чтобы вредоносные запахи и вещества не распространялись по комнате, цеху и всему зданию. Исключением являются аппараты, установленные над местами работы, которые могут находиться в любом удобном положении для качественного всасывания продуктов переработки.
- Естественная приточка воздуха подводится снизу. Расположение воздуховода в этой части пространства наиболее эффективно из-за распространения холодных воздушных масс уровнем ниже, чем теплых. Исключением является использование механических устройств, которые создают приток воздуха искусственным путем, независящим от положения приточного воздуховода.
- Работающим людям в опасной токсичной среде, следует обеспечить максимально быструю утилизацию вредоносного воздуха. Естественным путем этого достичь очень сложно. Поэтому, используют искусственные схемы.
К рассчитанному проекту местной вентиляции также могут подойти специальные автоматические системы, которые избавляют участия человека в процессе их работы. То есть, на производстве, работающим людям не нужно тратить собственное время на открытие вентиляционных решеток, включение привода вытяжки и другие действия. Автоматическая схема активизируется самостоятельно, когда установленные в устройство датчики уловят повышение температуры или влажности.
Существуют также приспособления, которые реагируют на резкие запахи. Такие установки являются незаменимыми в производственных условиях.
Расчет местной вентиляции также предполагает выбор максимально мощного оборудования, которое может быстро и качественно справиться с поставленной задачей. Особенно это касается механических установок. Мощности вентилятора должно быть достаточно для безопасного удаления продуктов переработки, выброшенных в воздух.
Требования к воздухообмену в разных помещениях
Расчеты местной вентиляции для жилых комнат
Для обычной вентиляционной системы важно и количество человек, которые находятся в отведенной рабочей площади. Рассчитаем объем обмена воздуха, в комнате 14 квадратных метров, на 2 человек. Такие условия схожи с обычным жилым помещением. Один человек расходует 20 кубических метров воздуха за час. То есть, на двоих – показатель следует увеличить на 2. Значит, 40 куб. метров приходится на 2 человек. Это и является необходимым значением дополнительного воздухообмена.
Для кухонных, а также туалетных вытяжек, производительность вентиляционных систем увеличивается в несколько раз. Для квартир, показатель до 500 куб. метров/ч является нормальным. Для частного дома, производительность вентиляции может варьироваться в пределах 1000-2000 куб.м./ч. Для кухонной вытяжки имеются собственные расчеты. Необходимую производительность можно рассчитать по простой формуле. Следует перемножить площадь кухни, ее высоту и коэффициент оборудования (для газовых плит он равен 20, а для электрических – 12).
Для получения максимально эффективного результата, который можно использовать для поиска подходящего оборудования для кухни, полученное значение следует округлить в большую сторону. То есть, если кухня имеет площадь в 10 кв. метров с высотой потолка 2,5 м. Производительность вентиляции будет равна 300 куб.метров (с электрической плитой) и 500 куб.метров (с газовой плитой). Производители электрических угольных вытяжек советуют учитывать также дополнительный коэффициент равный 1,3, который характеризует работу самого оборудования (переработку, фильтрацию и т.д.).
vozduhstroy.ru