Приточные механические системы. Устройство и принципы расчета и подбора оборудования приточных камер.
Основные способы определения воздухообмена в помещениях
К упрощенным способам относятся:
1) определение расчетного воздухообмена по кратности;
2) по величине удельных расходов воздуха, отнесенных к человеку;
3) по величине удельных расходов воздуха, отнесенных к единице оборудования;
4) по величине удельных расходов воздуха, отнесенных к квадратному метру площади пола;
5) нормирование воздухообмена конкретным значением для помещений определенного назначения.
Определение воздухообмена согласно кратности воздухообмена в помещении.
Количество вентиляционного воздуха определяется для каждого помещения отдельно с учетом наличия вредных примесей (веществ) или задается по результатам ранее проведенных исследований. Если характер и количество вредных примесей (веществ) не поддаются учету, воздухообмен определяют по кратности:
L = Vпом * Kр (м3/ч),
где Vпом – объем помещения, м3;
Кр – минимальная кратность воздухообмена, 1/ч.
Определение воздухообмена в соответствии с количеством людей в помещении:
L = L1 * NL (м3/ч),
где L1 – норма воздуха на одного человека, м3/ч*чел;
NL – количество людей в помещении
· 20-25 м3/ч на одного человека при минимальной физической активности
· 45 м3/ч на одного человека при легкой физической работе
· 60 м3/ч на одного человека при тяжелой физической работе
Определение воздухообмена при выделении влаги:
|
|
|
L= D / (dv-dn) * ρ (м3/ч)
где D – количество выделяемой влаги, г/ч;
dv – влагосодержание удаляемого воздуха, г воды/кг воздуха;
dn – влагосодержание приточного воздуха, г воды/кг воздуха;
ρ – плотность воздуха, кг/м3 (при 20°С = 1,205 кг/м3);
Определение воздухообмена для удаления излишков тепла:
L= Q / ρ * Cp*(tv-tn) (м3/ч)
где Q – выделение в помещение тепла, кВт;
tv – температура удаляемого воздуха, °С;
tn – температура приточного воздуха, °С;
ρ – плотность воздуха, кг/м3 (при 20°С = 1,205 кг/м3);
Cp – теплоемкость воздуха, кДж/(кг·К) (при 20°С; Cp=1,005 кДж/(кг·К))
Определение воздухообмена в зависимости от предельно допустимой концентрации веществ:
L= GCO2 / УПДК-УП(м3/ч)
где GСО2 – количество выделяющегося СО2, л/ч,
УПДК – предельно-допустимая концентрация СО2 в удаляемом воздухе, л/м3,
УП – содержание газа в приточном воздухе, л/м3.
5.Вытяжные механические системы. Типы вентиляторов, местных отсосов, устройств для обеспылевания отработанного воздуха.
Вытяжная вентиляция удаляет из помещения (цеха, корпуса) загрязненный или нагретый отработанный воздух. Как приточная, так и вытяжная вентиляция может устраиваться на рабочем месте (местная) или для всего помещения (общеобменная).
|
|
|
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 они должны удовлетворять:
· 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). Объемы воздуха определяются расчетом.
· Открытого типа (бортовые отсосы). Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха
|
|
|
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 трех 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 удается достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при небольшом объеме удаляемого воздуха.
Однако местные системы не могут решить всех задач, стоящих перед вентиляцией. Не все вредные выделения могут быть локализованы этими системами. Например, когда вредные выделения, рассредоточены на значительной площади или в объеме; подача воздуха в отдельные зоны помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды, тоже самое если работа производится на всей площади помещения или ее характер связан с перемещением и т. д.
|
|
|
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.
Типы вентиляторов:
В общем случае вентилятор — ротор, на котором определенным образом закреплены лопатки, которые при вращении ротора, сталкиваясь с воздухом, отбрасывают его. От положения и формы лопаток зависит направление, в котором отбрасывается воздух. Существует несколько основных видов по типу конструкции вентиляторов, используемых для перемещения воздуха:
· осевые (аксиальные);
· центробежные (радиальные);
· диаметральные (тангенциальные);
· безлопастные (принципиально новый тип).
Осевой (аксиальный) вентилятор
Данный вид вентилятора содержит лопасти (в некоторых случаях вместо понятия «лопасти» применяется понятие «лопатки»), которые перемещают воздух вдоль оси, вокруг которой они вращаются. В виду совпадения направления движения всасываемого и нагнетаемого воздуха, а также, в большинстве случаев, простоты изготовления, этот вид вентилятора является наиболее распространенным.
Центробежный (радиальный) вентилятор
Данный вид вентилятора имеет вращающийся ротор, состоящий из лопаток спиральной формы. Воздух через входное отверстие засасывается вовнутрь ротора, где он приобретает вращательное движение и, за счет центробежной силы и специальной формы лопаток, направляется в выходное отверстие специального спирального кожуха (так называемой «улитки», от внешнего сходства). Таким образом, выходной поток воздуха находится под прямым углом к входному. Данный вид вентилятора широко применяется в промышленности.
Вентилятор диаметрального сечения (тангенциальный)
Тангенциальный вентилятор - тип вентиляторов, в котором перемещение воздуха происходит в плоскости, перпендикулярной оси вращения рабочего колеса.
Рабочее колесо тангенциального вентиляторо выполнено в форме продолговатого цилиндра.
Безлопастный вентилятор
В безлопастном вентиляторе воздушный поток формирует турбина, спрятанная в основании и подающая воздух сквозь узкие щели в большой рамке, через которую проходит основной поток перемещаемого воздуха.
Думаю достаточно сказать о первых двух
Местные отсосы
Местные отсосы - элементы систем местной вытяжной вентиляции, предназначенные для локализации вредных веществ, выделяющихся при различных технологических процессах (газов, паров, пыли).
Местные отсосы бывают трех типов: полностью закрытые, полуоткрытые и открытые. Наиболее рациональными являются конструкции первого типа
Полуоткрытый отсос представляет собой укрытие, внутри которого находится источник вредных выделений. Укрытие имеет открытый проем или отверстие. Примерами такого укрытия являются вытяжные шкафы, вентилируемые камеры или кабины (для пульверизационной окраски, дробеструйной очистки и т. п.), витринные отсосы и фасонные укрытия у вращающихся режущих инструментов.
К местным отсосам открытого типа относятся укрытия, находящиеся за пределами источника вредных выделений — над ним или сбоку от него. Примерами таких укрытий являются вытяжные зонты, боковые, бортовые и кольцевые отсосы.
Полностью закрытые отсосы являются составной частью кожуха машины или аппарата (элеватора, мельницы, бегуна, дробилки, барабана для очистки литья и т. п.), который имеет небольшие отверстия, щели или неплотности для поступления через них воздуха из помещения.
Укрытие следует располагать по направлению распространения струи вредных выделений, используя для их захвата их собственную кинетическую энергию. В этом случае расход удаляемого воздуха будет минимальным. При проектировании местных отсосов выбор формы укрытия, его расположения относительно источника вредных выделений и объема отсоса зависит от характера технологического процесса.
Устройства для обеспыливания:
7. Аэродинамический расчет естественных и механических систем
Аэродинамический расчет естественных систем:
Расчет сети каналов естественной вытяжной вентиляции обычно начинают с ветви, для которой расчетное гравитационное давление имеет наименьшее значение – это каналы из помещений верхнего этажа здания.
Целью аэродинамического расчета является определение сечений каналов и размеров жалюзийных решеток, чтобы обеспечить требуемые расходы удаляемого воздуха.
Сначала определяется расчетное значение гравитационного давления в системе:
, где
- ускорение свободного падения;
- вертикальное расстояние от центра вытяжного отверстия до устья вытяжной шахты, м;
, 
- плотность соответственно наружного воздуха при температуре +5°С и внутреннего воздуха при температуре 
помещения, из которого организована вытяжка. Плотность определяется по формуле: 
.
При расчете сети воздуховодов жилых и общественных зданий, прежде всего, производят ориентировочный подбор их сечений исходя из допустимых скоростей движения воздуха по ним. Для систем с естественным побуждением можно предварительно принимать скорость воздуха : в вертикальных каналах верхнего этажа 
, из каждого ниже расположенного этажа на 0,1 м/с больше, чем из предыдущего, но не выше 1 м/с, в сборных воздуховодах и вытяжной шахте 
.
Потери давления на участке воздуховода определяются по формуле:
, где
- удельная потеря давления на трение, Па/м;
- длина участка воздуховода ( канала),м ;
- поправочный коэффициент на потери давления на трение, учитывающие шероховатость материала воздуховода;
- потери давления на местные сопротивления, Па.
Для нормальной работы системы естественной вентиляции необходимо, чтобы было сохранено равенство:
, где
- суммарные потери давления на трение, а также в местных сопротивлениях участков от точки входа воздуха в вентиляционный канал до точки выхода из устья вытяжной шахты, Па;
(0,9+0,95) – коэффициент необходимого запаса 5-10%;
- располагаемое расчетное гравитационное давление того этажа, для которого ведется расчет воздуховодов, Па.
Если условие выполняется, то данные сечения каналов принимаются как окончательные.
Эквивалентный диаметр воздуховода круглого сечения, потери давления на трение в котором равны потерям на трение в прямоугольном воздуховоде при той же скорости:
, где
a, b – размеры прямоугольного канала, мм. Для квадратного сечения канала
.
Потери давления в местных сопротивлениях воздуховодов, как и в системе отопления, определяют в зависимости от скорости движения воздуха и суммы коэффициентов местных сопротивлений:
, где
- сумма коэффициентов местных сопротивлений;
- динамическое давление, Па.
Скорость воздуха в сечении канала жалюзийной решетки определяется по формуле:
, где
- количество воздуха перемещаемого в сечении канала или жалюзийной решетки, 
;
- площадь сечения канала или жалюзийной решетки, 
Количество воздуха L, который необходимо удалить в жилых зданиях из ванных, уборных, кухонь определяется [3].
Необходимое сечение канала или жалюзийной решетки определяется по формуле:
, .
(ИЗ МЕТОДЫ)
Приточные механические системы. Устройство и принципы расчета и подбора оборудования приточных камер.
Приточные системы вентиляции. Приточная вентиляция предназначена для подачи воздуха в помещение. Свежий воздух подается, как правило, после предварительной подготовки, которая может включать очистку, подогрев, охлаждение и увлажнение. Вентиляционное оборудование может размещаться в одном корпусе или набираться из отдельных элементов: вентиляторов, фильтров, калориферов, охладителей, клапанов. Необходимым элементом является система воздуховодов и распределителей воздуха (решетки, диффузоры и др.). Производительность приточных установок может изменяться от нескольких десятков (мини-приточки) до нескольких десятков тысяч (центральные приточные установки) кубических метров воздуха в час. Нагревающий элемент (калорифер) обеспечивает в зимнее время подогрев свежего воздуха до необходимой температуры для подачи его в помещение.
Типовая приточная механическая вентиляционная система состоит из следующих компонентов:
Воздухозаборная решетка. Через нее наружный воздух поступает в систему вентиляции.
Воздушный клапан. Служит для предотвращения попадания в помещение наружного воздуха при выключенной системе вентиляции. Воздушный клапан особенно необходим зимой, поскольку без него в помещение бесконтрольно будут проникать холодный воздух и снег.
Фильтр. Этот элемент необходим для защиты как самой системы вентиляции, так и вентилируемых помещений от пыли, пуха, насекомых.
Калорифер или воздухонагреватель. Предназначен для подогрева воздуха, который подается с улицы в зимнее время. Калорифер может быть водяным (температура горячей воды должна быть не менее 70°С) или электрическим.
Шумоглушитель. Поскольку вентилятор является источником шума, рядом обязательно устанавливают шумоглушитель, чтобы предотвратить распространение шума по воздуховодам.
Вентилятор. Служит для подачи свежего воздуха в помещение и создания необходимого давления воздушного потока в сети.
Воздуховоды. После выхода из шумоглушителя обработанный воздушный поток готов к распределению по помещениям. Для этих целей используется воздухопроводная сеть, состоящая из воздуховодов и фасонных изделий (тройников, поворотов, переходников). Основными характеристиками воздуховодов являются площадь сечения, форма (круглая или прямоугольная) и жесткость (бывают жесткие, полугибкие и гибкие воздуховоды).
Распределители воздуха. Через воздухораспределители воздух из воздуховода попадает в помещение. Как правило, в качестве воздухораспределителей используют решетки (круглые или прямоугольные, настенные или потолочные) или диффузоры (плафоны).
Системы регулировки и автоматики. Последним элементом
вентиляционной системы является электрический щит, в котором обычно монтируют систему управления вентиляцией. В простейшем случае система управления состоит только из выключателя с индикатором, позволяющего включать и
выключать вентилятор. Однако чаще всего используют систему управления с элементами автоматики, которая включает калорифер при понижении температуры приточного воздуха, следит за чистотой фильтра, управляет воздушным клапаном и т.д
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.
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 всем объеме помещения и местную (местные отсосы и приток) для обслуживания рабочих мест.
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.
+ смотри расчет в одельном файле
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 889; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!