Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ЛИТЕРАТУРА
1976 г.
Задача курса: современные условия жизни человека требуют искусственных и эффективных средств оздоровления воздушной среды.
Этому служит вентиляция гражданских и промышленных зданий, в соответствии с требованиями СНИПа ІІ-33-75(95-92), ДБН.
|
Необходимость использования вентиляции диктуется деятельностью окружающей среды, технологическими процессами производства, жизнедеятельностью людей и любых других организмов. Главной задачей вентиляции есть: создание и поддержание нормальных параметров и чистоты воздушной среды. К вентиляции предъявляют: санитарно-гигиенические и технологические требования. Под вентиляцией понимают: совокупность методов и оборудования, которые обеспечивают расчетный воздухообмен в жилых, общественных помещениях и промышленных сооружениях, с целью поддержания санитарно-гигиенических и технологических требований. Санитарно-гигиеническое назначение вентиляции состоит в создании и поддержании в помещениях состояния воздушной среды, которое удовлетворит требования санитарных и строительных норм проектирования зданий и сооружений разного назначения, путем поглощения (ассимиляции) излишков тепла и влаги приточным воздухом, разбавленным им до предельно допустимой концентрации (ПДК), газообразных вредностей, а также удалении пыли и других вредностей уходящим (удаляемым) воздухом. Технологические требования к вентиляции решают проблему чистоты и обеспечения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в помещении с целью возможности протекания технологических процессов. |
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВОЗДУХА
Состав воздуха:
Атмосферный воздух представляет собой механическую смесь различных газов, составляющую сухую его часть и некоторое количество водяных паров, находящихся
в ненасыщенном (перегретом) состоянии.
Примерный состав газов сухой части воздуха:
1) кислород О2 - 20,95%(содержание по объему)
2) азот N2 -77,89%(содержание по объему)
3) водород Н2 - 0,01%
4) углекислый газ СО2 - 0,94%
5) аргон, неон - 0,94%
6) водяные пары -0,18%
Смесь сухой части воздуха и водяных паров называются - влажным воздухом.
Физические свойства влажного воздуха характеризуются следующими параметрами:
1) температура по сухому термометру t
2) влагосодержание d
3) влагоемкость dн
4) относительная влажность φ
5) теплоемкость с
6) температура воздуха по мокрому термометру tм
7) температура точки росы tр
8) удельный объем v
9) плотность γ
10) парциальное давление водяных паров pн
11) энтальпия і
Для определения всех величин характеризующих состояние влажного воздуха достаточно знать всего 2 параметра:
- температура воздуха ( показывает степень нагрева)
Существуют шкалы t, °С; Т; К; Фаренгейта
Т = 273,15 + t
- давление воздуха
(Согласно закону Дальтона общее давление смеси равно сумме парциальных давлений нескольких газов, образующих смесь)
Р = Р1 + Р2 + …+Рn =
Так как влажный воздух представляет собой паровоздушную смесь, тообщее давление атмосферного воздуха или барометрическое давление равно сумме парциальных давлений сухой его части Рс и водяных паров Рп.
Рб = Рс + Рп
За нормальное атмосферное давление принята физическая атмосфера, равная 760 мм рт. ст. при 0°С или 10,333 м вод. ст.
1= 9,8 *10=10 Па = 0,1 МПа
Влагосодержание воздуха d - маса водяного пара, находящегося во влажном воздухе отнесенная к массе сухой его части:
d = *1000
Парциальное давление водяного пара, определяется следующей формулой:
Рпарц = Рбар *
или
d = 622 *
или
d = 622 *
Влагоемкость воздуха dн ,- это масса водяного пара, содержащаяся во влажном воздухе при полном его насыщении, отнесенная к массе сухой части.
dн = 622 * ,
где:
Рн - парциальное давление водяного пара при полном насыщении, данной температуре и давлении.
Относительная влажность воздуха φ – это отношение массы водяных паров в воздухе при той же температуре и полном насыщении.
φ = ٪
или
φ = *100٪
Температура точки росы tр – это:
- температура, до которой надо охладить влажный (ненасыщенный воздух), чтобы он стал насыщенным, φ = 100%;
- наинисший предел охлаждения температуры воздуха при постоянном влагосодержании;
- та температура, когда при охлаждении воздуха при постоянном его влагосодержании происходит конденсация водяных паров.
Температура воздуха по мокрому термометру tм – это температура насыщенного воздуха в условиях испарения воды при сохранении постоянной энтальпии, равной начальной.
Удельная (массовая) теплоемкость С – Это количество тепла, нужное для нагревания 1 кг воздуха на 1°С.
Удельная теплоемкость сухого воздуха принята постоянной и равной Сс=1,005
Удельная теплоемкость влажного воздуха принята равной удельной теплоемкости сухого воздуха С=Сс.
Удельная теплоемкость водяного пара Сп = 1,8068
Энтальпия влажного воздуха (теплосодержание) Ів – это количество тепла, находящегося во влажном воздухе, сухая масса которого имеет массу в 1кг.
Ів = Іс+Іпара;
где:
Іс – энтальпия 1 кг сухой части воздуха,
Іп – энтальпия 0,001 d водяного пара
Энтальпия сухого воздуха при температуре t = 0°C принята за 0.
А при произвольной температуре энтальпии сухого вохдуха:
Іс = Сс* t
Удельная теплота парообразования для воды при t = 0°C равна 2500
r=2500 при 0°C
Поэтому энтальпия пара Іпара во влажном воздухе при t = 0°C равна r.
Энтальпия водяного пара Іп, составляющего 0,18% от воздуха при произвольной температуре равна:
Іп = 2500+1,8068* t
где: 1,8068 =Сп
Тогда энтальпия влажного воздуха, отнесенная к 1 кг сухой части воздуха при произвольной температуре t и влагосодержании d равна:
І = 1,005* t+(2500+1,8068 t)* d*10
Плотность газа ρ, - величина обратная удельному обьему.
Для сухого воздуха при атмосферном давлении 101325 Па
ρ= ρсух.в. ===
1 Па = 1,02*10, атм.
1, атм=9,8*10Па=0,1МПа
При стандартных условиях, которые приняты вентиляцией, В=101325Па и tв=20°С
(Т=273+20=293К)
Плотность сухого воздуха = примерно 1,2
При другом давлении, Па и температуре Т, К, плотность воздуха:
ρсух.в. = 1,2*,
Плотность влажного воздуха мало отличается от ρсух.в:
ρвлажн =
ВЫВОДЫ: в инженерных расчетах 2-м членом в формуле пренебрегают и ρвлажн = ρсух.в.
Влажный воздух легче сухого, но разница невелика, ею пренебрегают.
Приставки для обозначения кратных и дольных частиц (ГОСТ 76.83-55.)
I-d ДИАГРАММА ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА
книга А.В.Нестеренко «Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха»
I-d диаграмма представляет собой графическую интерпретацию уравнения энтальпии влажного воздуха. Диаграмма строится в косоугольной системе координат:
Ось ординат проведена вертикально, а ось абсцисс – над углом 135° к ней.
По оси ординат обложены значения энтальпии. По оси абсцисс – влагосодержания влажного воздуха d на 1 кг сухого.
Для удобства отсчета влагосодержаний и сокращения размеров диаграммы наклонная ось абсцисс на диаграмме не вычерчивается. Вместо нее через начало координат проводится вспомогательная линия, на которой откладываются значения влагосодержаний (в произвольном масштабе). Через полученные точки проводят вертикали – линии постоянного влагосодержания.
На оси ординат в произвольном масштабе откладываются значения энтальпии от точки 0 (ноль) (i=d=0) вверх – положительные, вниз – отрицательные. Масштабы для i и d выбраны произвольными.
На этой же сетке строятся линии- изотермы t=const, для чего используют уравнение:
I=c*t+(2500+1,8068)*d*10
являющееся уравнением прямой линии.
Может быть построена по 2-м точкам, напр.: d=0, d=max.
Изотермы не параллельны, так как угол наклона их горизонтальной оси различен, однако при низких температурах не параллельность изотерм практически незначительна. Для построения линий постоянного влагосодержания φ= const на каждой изотерме определяют точки, имеющие степень насыщения воздуха φ=5,10,20,30,40,80,100%
Соединив точки на различных изотермах с одинаковой степенью насыщения, получим линии φ= const.
Нижняя кривая φ= 100% характеризует насыщенное состояние воздуха и называется пограничной кривой.
При повышении барометрического давления линия насыщения на I-d диаграмме смещается вверх, а при понижении – вниз.
При изменении барометрического давления в пределах ±7,5 мм рт.ст. изменения параметров воздуха будут незначительны и ими можно пренебречь.
При большом изменении барометрического давления и изменении параметров воздуха необходимо учитывать (или брать др. диаграмму для этого давления или брать таблицы свойств влажного воздуха для данного давления).
Для построения линии парциального давления пара с правой стороны диаграммы на прямой, параллельной оси ординат, начинается шкала парциальных давлений, начиная с Рпарц=0 до возможного значения Рпарц в диапазоне данной диаграммы.
Масштаб выбирается с таким расчетом, чтобы линия Рпарц не пересекалась с линией φ= 100%.
Для построения линии парциального давления пара из точек пересечения изотерм с кривой φ= 100% опускают перпендикуляры на вспомогательную горизонтальную линию и от этой линии вверх в принятом масштабе откладываются парциальные давления паров, насыщающих воздух при данных температурах, которые определяют пот таблицам « Основные физические характеристики воздуха при р=760 мм рт.ст. или др.»
Через найденные точки проводится линия парциального давления водяного пара.
Ниже линии φ= 100% расположена область воздуха, находящаяся в пересыщенном состоянии(образование тумана, микро капли воды во взвешенном состоянии).
Каждая точка выше линии φ= 100% соответствует определенному тепловлажностному состоянию воздуха.
Положение точки на I-d диаграмме влажного воздуха может быть определено любыми 2-я параметрами из 5(I,d,t,φ,Рпарц.) параметров состояния воздуха.
Остальные 3 параметра могут быть определены по I-d диаграмме как произвольные.
Диаграмма удобна для построения изменения состояния воздуха при нагревании, охлаждении, увлажнении, осушке, смешивании и сочетании этих процессов.
Пользуясь I-d диаграммой легко получить еще 2 (в дополнении к 5) очень важных параметра тепло-влажностного состояния воздуха:
- температуру точки росы tрс и температуру мокрого термометра tм
Температура точки росы соответствует температуре воздуха, насыщенного водяными парами при данном влагосодержании (d=const).
ИЗОБРАЖЕНИЕ В I-d ДИАГРАММЕ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА
В вентиляционном процессе происходят изменения тепловлажностного состояния воздуха, которое удобно прослеживать и рассчитывать с помощью I-d диаграмм.
т.1 соответствует начальному состоянию воздуха, т.2 – его измененному состоянию. Линия, что соединяет эти 2 точки характеризует происходящие изменения состояния воздуха. Эта линия – луч процесса.
Направление луча процесса в I-d диаграмме определяется угловым коэффициентом ξ. Если начальное состояние воздуха характеризуется параметрами i1, d1 , а конечное i2, d2, то угловой коэффициент ξ будет:
ξ= ()*10
Этот коэффициент характеризует направление изменения состояния воздуха и определяет соотношение изменений количества тепла и влаги в воздухе.
Если начальные параметры различны, а изменение состояний воздуха связанны с одинаковой величиной приращения тепла, на каждый кг воспринятой или отданной влаги, то угловые коэффициенты будут одинаковы, а лучи, характеризующие эти процессы – параллельными.
В зависимости от соотношений ∆і и ∆d, угловой коэффициент ξ может изменять свою величину и знак от 0 до ±∞.
На рисунке показаны лучи процессов соответственно возможным изменениям ξ. Можна выделить 4 сектора с характерным изменением коэф.ξ. В I секторе лучи процессов имеют положительные приращения энтальпии +∆і и влагосодержание +∆d и их угловые коэффициенты изменяются от +∞ (d=const) до 0 (і =const). Сектор II: лучи имеют отрицательные приращения энтальпии -∆і и положительное приращение +∆d. Коэффициент ξ изменяется от 0 до -∞. Сектор III: ∆і и ∆d имеют отрицательный знак и угловой коэф. ξ изменяется от -∞ до 0. Сектор IΥ: ∆і и ∆d имеют положительный знак и угловой коэф. ξ изменяется от 0 до +∞.
(Изображение в I-d диаграмме процессов изменения состояния влажного воздуха посмотреть в Нестеренко «Вентиляция и кондиционирование воздуха» и в методичке, ст.24.)
РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА
Климатические данные заданного района строительства в соответствии с рекомендованными нормами обеспеченности определяют по СНИПу 01.01.82 – «Строительная климатология и геофизика», приложение к СНИПу 04.05.-84 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» .
При расчете вентиляции приводят параметры 3 расчетных периодов года:
- теплого
- переходного
- холодного
Переходный период – условный период, параметры воздуха для которого принимаются одинаковыми для всей территории страны.
Теплый период – характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха +10°С и выше.
Для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, душирования, воздушных и воздушно-тепловых завес принимается расчетными параметры А и Б соответ. им значения температуры и энтальпии наружного воздуха.
Для теплого и холодного периодов года эти данные приведены в приложениях к СНИПу 04.058-84 «…».
При проектировании систем обще обменной вентиляции с естественной и искусственным побуждениями движения воздуха предназначенных для удаления избытков тепла, влаги, в том числе и для систем вентиляции с испарительным (адиабатным) охлаждением воздуха следует принимать для теплого и холодного периодов года параметры А, за исключением:
Для расчета отопления, в том числе и систем вентиляции, выполняющих функции отопления (воздушное отопление) в холодный период года принимаются параметры Б.
Расчетные параметры наружного воздуха в переходный период года для вентиляции:
- температура воздуха +10°С;
- энтальпия 23 ;
- расчетные параметры внутреннего воздуха регламентируются СНИПом (ГОСТом).
Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны сформулированы в ГОСТе 12.1.005.-76.
Самочувствие человека в помещении определяется следующими параметрами:
- температура воздуха °С;
- радиационная температура помещения (наружные ограждения, пол, потолок, приборы);
- интенсивность теплового облучения, ;
- скорость движения воздуха, м/с;
- относительная влажность, φ,%;
- загрязненностью воздуха вредными примесями,.
Каждый из параметров влияет на теплоотдачу человека в окружающую среду.
Внутренние параметры воздуха разделяются на:
- оптимальные;
- допустимые.
Допустимые нормы температуры относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживающей зоне помещений жилых и общественных зданий, вспомогательных зданий промышленных предприятий приведены в таблице:
|
Период года |
Температура воздуха, t °С |
Относительная влажность φ,% не более |
Скорость движения воздуха, V, не более |
|
Холодный и переходной |
18-22 |
65 |
0,2 |
|
Теплый |
Не больше 3 °С, выше от температуры внешнего воздуха (параметр А) |
65 |
0,5 |
Допустимые параметры созданные системами вентиляции
Это сочетание параметров микроклимата, которое не способствует возникновению повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшающие самочувствие и работоспособность.
Оптимальные параметры температуры, относительная влажность φ,% и скорость движения воздуха, V в обслуживании жилых, общественных и вспомогательных зданиях промышленных предприятий:
|
Период года |
Температура воздуха, t °С |
Относительная влажность φ,% не более |
Скорость движения воздуха, V, не более |
|
Холодный и переходной tн<10°С |
20-22 |
45-30 |
0,1-0,15 |
|
Теплый tн≥10°С |
20-25 |
60-30 |
0,25 |
ВЫВОДЫ: Оптимальные параметры (t, φ, V) при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения и терморегуляции, создают ощущение теплового комфорта. Оптимальные параметры создаются системами кондиционирования воздуха.
ВРЕДНОСТИ, УСТРАНЯЕМЫЕ СИТЕМАМИ ВЕНТИЛЯЦИИ
Вентиляция позволяет локализовать следующие вредности:
При отсутствии воздухообмена любой источник вредностей может вытеснить весь воздух.
Высокая относительная влажность приводит к разрушению строительных конструкций (бассейн ПГАСА).
Организм живет за счет терморегуляции.
В мире свыше 2000 вредных веществ. На более чем 600 из них установлены предельно-допустимые концентрации. ПДК – не приводит к патологическому изменению в организме человека.
3. Направленность газовой вредности различна. По действию на организм газовая вредность делится:
Основные газы: СО, окись азота, ртуть, сернистый газ, хлор.
Если d >1мк, то пыль падает с постоянной скоростью.
Если d <1мк, то пыль летает в воздухе.
5. Радиоактивные вещества – способы борьбы те же что и с пылью.
6. Биологические тела – микробы, вирусы, бактерии. Все эти тела существуют на материальных частицах: пыль, сконденсированная влага. Методы борьбы аналогичны предыдущим.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ВРЕДНОСТЕЙ ПОСТУПАЮЩИХ В ПОМЕЩЕНИЕ
К вредностям относятся:
тепло, влага, газы.
ТЕПЛОПОСТУПЛЕНИЕ
Qполн = qni · ni , Вт
qni – полное тепловыделение одного человека в зависимости от интенсивности труда и тепловлажностных параметров воздуха (справочная литература);
ni – количество людей в помещении с данной интенсивностью труда.
Qосв= (F·Nуд)/ηосв
где:
F – площадь пола освещения,
Nуд – удельная мощность лампы, (справочник Староверова, стр.64, пр.6)
ηосв – Коэффициент учета тепла в обслуживаемом помещении, равный:
Qгор.п. = 0,287
где:
m – средний вес блюд, приходящихся на 1 обедающего (0,85 кг);
Ср – средняя теплоемкость блюд (3,35 ;
tн, tк – начальная, конечная температура блюд (70, 40 °С);
n1 – количество посадочных мест;
τ – продолжительность приема пищи 1 человеком.
4) Тепловыделения солнечной радиации
( посмотреть по методичке Богословский, Староверов)
5) Тепловыделения от технического оборудования:
Q=Nу·Кисп·Кзагр.·Кодн.·(1-η+Кτ·η)
где:
Nу – мощность электродвигателя, Вт;
Кисп – коэффициент использования установленной мощности (0,7-0,9);
Кзагр – коэффициент загрязнения оборудования (0,5-0,8);
Кодн. – коэффициент одновременной работы оборудования (0,5-1);
η – КПД электродвигателя (0,75-0,92);
Кτ – коэффициент перевода механической энергии в тепловую (0,1-1).
6) Теплопотери от нагревательных приборов:
Qпр. = Qпот ·
где:
Qпот – расчетная величина теплопотерь при расчетных условиях, Вт;
tв, to – температуры воздуха в помещении, при расчете систем вентиляции, отопления;
tср.пр. – средняя температура теплоносителя в нагреваемом приборе, при расчетных наружных условиях для отопления, °С;
t´ср.пр. – средняя температура теплоносителя для нагревающих приборов при наружных условиях для систем вентиляции ( методичка Киевская, стр.42, рис.11.1)
7) Теплопотери от вентиляции
Теплопотери через ограждение при расчетных условиях при вентиляции определяются (смотреть методичку):
Qпот.вент. = Qпот.отопл.·
В дальнейшем рассчитывают влагопоступление от технологического оборудования, с поверхности воды и со смоченных поверхностей.
Общее количество влаги, поступающей в помещение, определяется суммированием влагопоступлений от различных источников.
Расчет проводят для теплого, холодного и переходного периодов года (смотреть методичку).
Поступление в помещение газовых примесей – смотреть методичку.
В общественных зданиях основной газовой вредностью является СО2, выделяемая людьми:
МСО2 – определяется суммированием газовыделений группами людей с различной интенсивностью нагрузки.
МСО2 = М1·n1 + М2·n2 +…+ Мn·nn
где:
М1, М2, … , Мn, - количество СО2, выделенного одним человеком в зависимости от интенсивности работы.
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ ВЕНТИЛЯЦИИ
По видам вентиляцию различают:
Общеобменная вентиляция обуславливает воздухообмен по всему объему помещения.
Локализующая вентиляция осуществляется местными отсосами – аспирационными системами.
Аспирация обуславливает резкое улучшение состояния воздуха, тоисть резкое сокращение загрязнений воздуха. В случае наличия локализующей вентиляции воздухообмен учитывается на эту величину:
L = Lобщеобм. + Lаспирац.
Местная вентиляция – воздухообмен в определенной части помещения. Реализуется в виде воздушных душей или воздушных базисов.
Аварийная вентиляция – предназначена для ликвидации последствий аварии за данный промежуток времени.
Вентиляцию различают:
В случае отсутствия указанных разностей естественная (гравитационная) вентиляция отсутствует.
Так как естественный напор при гравитационной вентиляции невелик, то естественный или гравитационный воздухообмен применяют при небольших аэродинамических сопротивлениях системы.
Поступление и удаление воздуха чаще всего при естественной вентиляции происходит через неплотности ограждающих конструкций (окна, двери) – это инфильтрация, а также через специальные проемы ограждающих конструкций здания (фрамуги) – этот вид естественной вентиляции называют аэрацией.
К естественной вентиляции также относятся:
неорганизованный воздухообмен проветриванием.
По способу подачи и удаления воздуха системы вентиляции делятся на:
(При сложной системе обработки воздуха (осушение, увлажнение, фильтрация от пыли, нагрев, охлаждение) и его распределение аэродинамические потери существенно возрастают, и в этом случае применяется механическая вентиляция. Возможно устройство смешанной системы вентиляции при одновременном действии механической и естественной вентиляции).
Приточная система вентиляции – это система, при которой воздух подается в помещение после подготовки его в приточной камере, при этом в помещении создается избыточное давление, за счет которого воздух помещения уходит наружу через окна, двери или в другие помещения.
Приточная система вентиляции применяется для помещений, в которые нежелательно попадание загрязненного воздуха из соседних помещений или холодного воздуха из вне.
Указанная система вентиляции целесообразна для вестибюлей, лестничных клеток, тамбуров.
Вытяжная система вентиляции – предназначена для удаления воздуха из помещений.
При этом в помещении создается пониженное давление, а воздух соседних помещений или наружный воздух поступает в данное помещение.
Вытяжную систему вентиляции целесообразно применять в том случае, когда вредные выделения данного помещения не должны распространятся на соседние помещения: химические и биологические цеха, лаборатории, санитарные узлы, курительные комнаты.
В холодный период года неорганизованный приток холодного воздуха (или загрязненного) может вызвать охлаждение помещений, и поэтому для компенсации недостатка теплоты необходим монтаж системы отопления.
Вытяжные системы вентиляции применяются для помещений с кратковременным пребыванием людей или при небольших количествах вытяжного воздуха.
Приточно-вытяжные системы вентиляции – являются наиболее распространенными в промышленности и сере обслуживания, так как они более полно удовлетворяют условия создания нормируемых параметров воздуха в помещениях.
Системы с рециркуляцией воздуха – это системы, в которых к наружному воздуху подмешивается часть вытяжного воздуха и после тепловлажностной обработки указанная смесь поступает в вентилируемое помещение.
Системы с рециркуляцией обработанного воздуха применяются как в системах вентиляции, так и в системах кондиционирования воздуха. Они применяются для снижения расхода теплоты в холодный период года (вентиляционные системы) или снижают расход холода в системах кондиционирования воздуха в теплый период года.
По способу обеспечения метеорологических факторов системы разделяются на:
Общеобменная система вентиляции – предназначена для создания средних метеорологических условий во всем объеме рабочей зоны помещения. Она применяется в том случае, когда вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения и когда рабочие места располагаются по всему помещению (не фиксированы в определенных границах).
Вентиляционный воздух, поступивший в помещение, распределяется по возможности равномерно по всему помещению, поглощает вредные выделения и удаляется из помещения.
Количество подаваемого и удаляемого воздуха рассчитываются из условий разбавления вредных выделений до допустимых концентраций.
В зонах подачи приточного воздуха условия воздушной среды будут лучше, чем в зонах удаления воздуха.
При значительных количествах запыленных помещений создаются условия применения способов обеспечения метеорологических факторов непосредственно на рабочих местах или местных способов вентиляции, локализующие, местного душирования и т.д.
Системы местной вытяжной вентиляции (локализующей) – применяются для предотвращения распространения по всему помещению вредных выделений, образующихся на отдельных участках технологических процессов.
При локализующей вентиляции устраиваются укрытия мест вредных выделений, участков технологических процессов, на которых осуществляется вытяжка воздуха.
К системам местной вентиляции относятся:
Смешанная система вентиляции – является сочетанием элементов местной и общеобменной вентиляционных систем.
Если локализующая система не удаляет вредные выделения, протекающие через плотность перекрытия, то они удаляются общеобменной вентиляцией.
Система аварийной вытяжной вентиляции – обязательна для производств, в которых возможен внезапный прорыв вредных паров и газов. Производство аварийной вентиляции должно совместно с основной вентиляцией обеспечивать в помещении не менее 8 воздухообменов в час:
Laв = (nав ·V)/3600, м³/ч
где:
nав – кратность воздухообмена;
V – объем вентиляционного помещения.
Эта система автоматически включается и выключается.
ОБЩАЯ ФОРМУЛА ВОЗДУХООБМЕНА
При расчетах воздухообмена в помещении определяется расчет приточного воздуха, необходимого для поглощения избыточной теплоты, влаги, вредных веществ.
Воздухообмен называется по виду вредных выделений, для поглощения которых он определяется:
Для определения необходимого воздухообмена систем общеобменной вентиляции составляются балансы воздуха и балансы вредных выделений.
Уравнение баланса воздуха имеет вид:
где:
Gn – количество воздуха общеобменной приточной вентиляции;
Gyx - количество воздуха для вытяжной системы вентиляции;
- расход других приточных и вытяжных устройств от сумок местных вытяжек.
Баланс вредных выделений помещений:
где:
ΔХ – количество вредных выделений в помещениях, полученных из тепловлажностного или газового баланса помещения;
Xn, Xyx – концентрации вредных выделений в воздухе общеобменной приточной и вытяжной вентиляции;
Хi, Xy - концентрации вредных выделений в воздухе других приточных и вытяжных устройств.
Для общеобменной вентиляции уравнение баланса принимает вид:
Gn-Gyx=0
ΔX+GnXn-Gyx*Xyx=0
При равенстве масс приточного и удаляемого воздуха необходимый расход вентиляционного воздуха имеет вид:
G=Gnp=Gyx=ΔX/(Xyx-Xnp)
РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА ПО БОРЬБЕ С ОТДЕЛЬНЫМИ ВРЕДНЫМИ ВЫДЕЛЕНИЯМИ. РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА ПО БОРЬБЕ С ТЕПЛОИЗБЫТКАМИ
Баланс явной теплоты помещения, при наличии теплоизбытков записывается в виде:
ΔQизб.я + G·c·tnp + G·c·tyx =0
где:
ΔQизб.я – избытки явной теплоты всего помещения;
С – теплоемкость воздуха;
tnp, tyx –температуры приточного и уходящего воздуха.
Тогда:
G= - расход воздуха
При вытяжке воздуха из рабочей зоны tyx=tвыт и разность температур в указанном уравнении примет вид:
Δtp= Δtвыт – Δtnp
Δtp – рабочая разность температур.
Баланс полной теплоты в помещении записывается в виде:
ΔQизб. + G·Inp-G·Iyx=0
где:
Inp, Iyx – энтальпии приходящего и уходящего воздуха.
Из указанного выражения находим расход воздуха на вентиляцию:
В большинстве случаев отработавший воздух удаляется из верхней части зоны с более высокой температурой, чем температура воздуха в рабочей зоне, и определяется по формуле:
tyx=tв+К(Н-2)
где:
tв – расчетная температура внутреннего воздуха рабочей зоны;
К- коэффициент нарастания температуры воздуха по высоте помещения, принимается в пределах:
К=0,2-1,5 град/м
Н- расстояние от пола до центра вытяжных отверстий.
Правильный выбор Δtp имеет большое значение при выражении:
Δtp= Δtв – Δtп
При больших Δtp уменьшается расход вентиляционного воздуха, расход электроэнергии и эксплуатационные расходы.
Однако при значительных перепадах Δtp будет неблагоприятное ощущение холодного дутья.
Воздухообмен по борьбе с влаговыделениями смотреть в методичке.
Исходными данными к расчету является:
приточного воздуха, dnp, г/кг сух. воздуха
Значение Gвлаги принимается по балансу влаги, а если в помещении отсутствуют другие выделения, то воздухообмен в этом случае определяется в соответствии с общим уравнением воздухообмена:
G=
Расчет воздухообмена при одноременном выделении теплоты и влаги: когда в помещении одновременно выделяется теплота и влага, то для общеобменной вентиляции определяется значение избыточной явной теплоты:
Qизб.я =Qтепловыд.+ Qрад.- Qтеплопотерь
где:
Qтепловыд. – суммарные тепловыделения в помещении без солнечной радиации;
Qрад. – теплота солнечной радиации для остекленных поверхностей и покрытий;
Qтеплопотерь – тепловые потери в помещении для теплого периода года.
А количество избыточной влаги:
Gвлаги = Gвыд. – Gпогл.
где:
Gвыд. и Gпогл. – суммарные количества выделенной и поглощенной влаги.
Расход воздуха для поглощения теплоты составит:
Gвоздуха = Qизб. ·(Iyx – Inp) = Qизб.
Для поглощения влаги расход воздуха определяется:
Приравнивая правые части, получим:
Это соотношение соответствует на I-d диаграмме лучу углового коэффициента εпом.
Определение параметров приточного воздуха tnp и dnp определяются следующим способом:
Наносим на I-d диаграмму точку В, с параметрами рабочей зоны. Из точки В проводим луч ВС параллельный лучу процесса εпом . После этого выбираем допустимую рабочую разность температур.
Δtрасч = tв - tп и находим температуру приточного воздуха:
tп = tв - Δtрасч
На пересечении εпом.= const и изотермы tпомещ. находим точку П, которая определяет исходные параметры tп, Δdп, Iп.
Линия ПВ – процесс изменения параметров воздуха в помещении при одновременном выделении теплоты и влаги.
Воздухообмен при одновременном выделении теплоты и влаги может быть определен по теплоизбыткам или по влаговыделениям.
G =
РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА ПО БОРЬБЕ С ВРЕДНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
L = β·Gn/(αпдк-αп)
где:
β – коэффициент учета неравномерности распределения пыли по помещении;
Gn – масса пыли, выделенная в помещении;
Αпдк – допустимая концентрация пыли в рабочей зоне, мг/м³;
αп – концентрация пыли в приточном воздухе, мг/м³
(посмотреть в методичке).
РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ПРИТОЧНОГО ВОЗДУХА ПО НОРМАТИВНОЙ КРАТНОСТИ ВОЗДУХООБМЕНА
В общем случае санитарные нормы не допускают определять количество приточного воздуха по кратности воздухообмена, за исключением случаев, оговоренных в нормативных документах.
В общем случае воздухообмен м³/сек определяется по формуле:
L = (Nv)3600
где:
n – нормативная кратность воздухообмена, значения которой приведены в соответствующих выпусках СниПа для отопления, вентиляции, кондиционирования, а также в справочнике (Староверов).
СХЕМЫ ОБЩЕОБМЕННОЙ ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
Общеобменная приточно-вытяжная вентиляция – характеризуется притоком в помещение свежего воздуха и удалением из помещения воздуха, поглотившего вредные выделения.
Организация воздухообмена зависит от характера распределения вредных выделений и архитектурно-планировочных решений помещения или здания.
Необходимо чтобы весь подаваемый воздух участвовал в поглощении вредных выделений и удалялся из помещения после того, как его концентрация достигнет расчетных значений.
Воздух должен распределятся так, чтобы не было невентилируемых застойных зон, а это зависит от расположения приточных и вытяжных отверстий.
Схемы подачи и удаления воздуха из помещений
С учетом схем циркуляции воздуха различают 4 основных схемы организации воздухообмена при общеобменной вентиляции:
а) Сверху – вниз;
б) Снизу – вверх;
в) Сверху – вверх;
г) Снизу – вниз.
Применяют также комбинированные схемы.
Схема сверху – вниз предусматривает подачу воздуха у потолка и вытяжку у пола помещения.
В схеме сверху – вверх подача и удаление воздуха происходит в верхней зоне.
Обе эти схемы целесообразно применять, если приточный воздух в холодный период года имеет температуру ниже температуры помещения, то есть при наличии теплоизбытков.
По этой схеме приточный воздух проходит по всей высоте помещения, поглощает теплоту (у потолка) и поступает в рабочую зону нагретым.
Это позволяет принимать разность температур приточного и внутреннего воздуха
Δtрасч. = 5-10 °С.
Смешивание приточного и внутреннего воздуха создает в рабочей зоне (1,8 м) слабые вторичные токи, благоприятные для самочувствия людей.
Схема снизу – вверх предусматривает подачу воздуха в нижнюю зону, а удаление – в верхней зоне.
Схема снизу – вниз – подача и удаление воздуха внизу помещения.
ВЫВОД: Обе схемы целесообразны при температуре приточного воздуха в холодный период года выше температуры внутреннего воздуха.
Если поступает более холодный воздух, необходимо организовать его подачу мелкими струями со скоростью 0,5-0,7 м/с. А перепад температур между приточным и внутренним воздухом не должен превышать 3-5 °С.
В помещениях со значительными влаговыделениями вытяжка влажного воздуха осуществляется в верхней зоне, а подача в количестве до 60% - в нижней зоне, до 40% - в верхней зоне.
Во всех случаях необходимо решать вопрос, учитывая следующее:
подача свежего приточного воздуха – в чистую зону, вытяжка – из наиболее загрязненной.
Расчет воздухообмена при общеобменной вентиляции необходимо производить для 3-х периодов года (теплого, холодного, переходного) так как параметры наружного и внутреннего воздуха и количества вредных выделений в разные периоды года различны.
За расчетный воздухообмен принимают максимальное количество воздуха, полученное по 3-м периодам, а по расчетному воздухообмену выбирают вентиляторы, калориферы, фильтры.
Большое значение для эффективной работы вентиляции имеет правильный выбор соотношения между расходами приточного и удаляемого воздуха.
Если в прилегающее помещение поступают токсические вредные выделения, то приток должен превышать вытяжку и наоборот.
При определении производительности вентиляционных систем необходимо учитывать местные отсосы и вытяжки в помещение, например, от сушилок.
Если расчетный воздухообмен составляет G, а суммарная вытяжка от оборудования Gобор., то производительность системы:
Gвыт. = G – Gобор.
Способы раздачи приточного воздуха в помещение и удаление воздуха из помещения:
наибольшее распространение получили способы раздачи приточного воздуха воздуховодами и сосредоточенными струями.
При первом способе по помещению прокладывается сеть воздуховодов, через которые распределяется воздух.
Достоинство:
Создается возможность наиболее равномерно распределить воздух по помещению.
Недостаток:
Повышенные затраты на сооружение, ухудшение эстетического вида помещения и освещенности.
При раздаче воздуха сосредоточенными струями получаем меньшие первоначальные затраты на сооружение; отсутствие загромождения помещения воздуховодами.
В зависимости от количества приточного воздуха, объемно-планировочных решений помещений, характера вредных выделений находят применение различные способы подачи воздуха в рабочую зону.
Схемы распределения приточного воздуха в помещении
а) Настилающими под потолок струями;
б) Веерными;
в) Охлажденными;
г) Вертикальными;
д) Свободными в рабочую зону.
а) Горизонтальная струя, выходящая из насадка, распространяется по длине, доходит до противоположной стороны, поворачивается в рабочую зону.
Вентиляция рабочей зоны h=1.5-1.8 осуществляется в основном обратным потоком струи (to, Vo).
Остальные схемы отличаются направлением, формой струи и способом вентиляции рабочей зоны.
Схемы б) и г) – наиболее предпочтительны, так как приточный воздух поступает в рабочую зону.
Схема д) применима для помещений, не загроможденных промышленным оборудованием. При распределении воздуха рекомендуется принимать определенные соотношения между нормируемыми скоростями движения воздуха Vн и максимальными скоростями в струе Vx, а также между нормируемыми температурами tн и температурами максимальными tx.
В случае прямого воздействия приточной струи на работающих, принимается Vx=Vн, tx= tн.
Вытяжной воздух следует удалять от места наибольшего поступления вредных выделений с таким условием, чтобы загрязненный воздух не проходил через рабочую зону.
В системах вытяжной вентиляции отработанный воздух может удаляться из верхней и нижней зоны.
Из верхней зоны воздух удаляется через отверстия в воздуховодах (под потолком), а при нижней вытяжке – через напольные решетки.
Д/з: Конструктивные решения вентиляционных систем (Богословский, 2-я часть, Отопление и вентиляция).
НАГРЕВАНИЕ ПРИТОЧНОГО ВОЗДУХА
В системах вентиляции и воздушного отопления воздух нагревают в калориферах (пластинчатых). Они рассчитаны на рабочее давление горячей воды 12 кгс/м².
Калориферы КФСО, КФБО, КПС-СИ, КПБ-СИ рассчитаны на рабочее давление до 6 кгс/см².
Расчет и подбор калориферной установки производится в следующем порядке:
Q = L·C·γ·(tк – tн)
где:
L – количество нагреваемого воздуха;
γ – плотность воздуха при температуре помещения;
С – весовая теплоемкость воздуха;
tк – конечная температура воздуха;
tн – начальная температура воздуха.
Все указанные параметры должны быть в одной системе Си.
f =
где:
Vγ – массовая скорость воздуха.
Принимается по экономическим собраниям от 3 до 5 (для ребристых).
Далее по живому сечению для прохода воздуха выбирают калориферы по таблицам (например справочник Щекина) VII – 27;
VII – 34;
VII – 36.
Дальнейший расчет берут для каждой выбранной модели калориферов раздельно.
Vγ = L·γ/ (3600· fдейств.) ,
W = , м/с
где:
fтрубы – живое сечение трубок калорифера для воды, м²;
tг – температура горячей воды в подающей магистрали, °С;
tо – температура холодной воды в обратной магистрали;
Q – расход тепла на нагрев воды.
ч.2 Щекин VII – 27; VII – 35.
Для рассчитывающей модели определяется коэффициент теплопередачи, определ. теплоотдачу калорифера по формуле:
Qкалор. = Fк·К·(Тср-tср)
Fк – поверхность нагрева выбранной модели калорифера, м²;
К - коэффициент теплопередачи калорифера, (выбираем по указаниям таблицы);
Тср – средняя температура воздуха, поступающая в калорифер:
Тср =
При насыщенном паре, используемом в качестве теплоносителя, при давлении 0,3 атм. и Тср=100°С используются указанные формулы; а если давление пара выше, чем 0,3 атм., то температуру пара принимают по давлению пара, используя таблицу III – 3.
При расчете калориферов для нагрева вентиляционного наружного воздуха по параметру А, температура горячей воды на подающей магистрали и температура воды на обратной принимается по соответствующему графику температуры воды в наружной тепловой сети и по температуре наружного воздуха.
Теплоотдача калорифера должна быть больше необходимого расхода тепла на нагрев воздуха в 1,15 – 1,2 раза.
В противном случае увеличивается номер при этой модели калорифера, и повторяют расчет.
При последовательной установке калориферов сопротивление этого ряда калориферов определяют из равенства:
Нкалор. = Н´калор. ·n
где:
Н´калор. – сопротивление одного калорифера, кгс/м²;
n – количество рядов калорифера.
Подбор вентиляторов следует производить с учетом действительного режима эксплуатации системы вентиляции, а предварительно уточняют значение расхода воздуха L и требуемого давления (напора).
Количество воздуха, проходящего через систему вентиляции или соли вентилятор определяется:
L = Lвент. ()
где:
Lвент. – количество необходимого вентиляционного воздуха, определяемого из аэродинамического расчета системы;
t – температура воздуха, проходящего через вентилятор;
tн - температура воздуха в рабочей зоне помещения.
ВЕНТИЛЯЦИЯ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
ЕСТЕСТВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
Воздухообмен в многоэтажных зданиях происходит под действием 3-х факторов:
В переходной и зимний период года воздухообмен под действием тепловых избытков является характерным и существенным фактором для многоэтажных зданий.
Чем большую высоту и сечение имеют вертикальные каналы, тем больше разность объемных весов наружного и внутреннего воздуха, а следовательно, и больше кратность естественного воздухообмена в помещениях.
Разность избыточных давлений вверху и внизу вертикальных шахтных зданий является основным побуждающим фактором для естественного воздухообмена под влиянием тепловых избытков.
Под влиянием разряжения в нижней части лестничной клетки наружный воздух засасывается (инфильтруется) в основном при открывании дверей в квартирах, выходящих на лестничную клетку.
Затем воздух поднимается к верху, где имеется область положительных избыточных давлений и выходит через квартиры верхних этажей.
Следствием воздухообмена под действием тепловых избытков в многоэтажных зданиях является значительная инфильтрация наружного воздуха в нижних этажах и особенно при низких температурах.
В верхних этажах ухудшаются санитарно-гигиенические условия из-за наличия подпора и исключается возможность поступления наружного воздуха через не плотности окон.
Сюда воздух поступает из лестничной клетки с вредными выделениями нижних этажей.
Тепловые избытки вызывают перемещение воздуха по вертикали из нижних этажей в верхние, а ветер создает горизонтальное перемещение с подветренной стороны на заветренную сторону.
Сила ветра зависит от характера застройки )архитектурно-планировочного решения) и высоты местности.
Если квартира имеет сквозное проветривание, то разница давлений ветра, с подветренной и заветренной сторон здания, погашается гидравлическими потерями, при прохождении воздуха через щели внутренних дверей и потерями на выходе из оконных щелей, оконных переплетов на заветренной стороне.
Все строящиеся жилые здания оборудованы системами вытяжной вентиляции с естественным побуждением из санитарно-кухонного блока, где используются раздельные каналы и каналы с перепуском (комбинированные).
Основной недостаток:
Значительная неравномерность расходов воздуха, извлекаемая из разных этажей.
Уменьшается количество воздуха, извлекаемого из верхних этажей, а в отдельных случаях обратное перетекание воздуха из магистрали в вентилируемое помещение через вытяжные решетки верхних этажей здания – это недопустимо.
Размеры поперечных сечений вертикальных каналов ограничиваются из условий удобства производства работ и строительства допусков.
Сечения вертикальных каналов по условиям унификации принимаются одинаковыми для различных этажей.
Сечение магистрального канала делается постоянным по всей высоте здания.
Размеры жалюзийных решеток одинаковы.
|
И.Ф. Ливчак; А.Л. Наумов «Вентиляция многоэтажных зданий» Техническая библиотека научно-производственных работ объединения АВОК 2005 год. Правительство Москвы. Комплекс архитектуры, строительства, развития и реконструкции города. Технические рекомендации по организации воздухообменов в квартирах многоэтажного жилого дома. АВОК 2004 го, Москва. Шилкин «Возможность вентиляции высотных зданий», АВОК №1 2005 год. |
Допустимое качество воздуха в помещении – это такое состояние, при котором отсутствуют известные загрязнители в опасных конструкциях, установленные полномочными органами.
Комфортность и здоровые условия окружающей среды помещений – сложная и не до конца выясненная проблема.
Особую опасность представляет качество воздуха в помещениях многоэтажных зданий современного массового строительства с естественной вентиляцией.
Организованный воздухообмен, вентиляция являются основным способом обеспечения чистоты воздуха в квартирах жилых домов.
В жилищном строительстве применяют системы естественной приточно-вытяжной вентиляции.
Приточный наружный воздух поступает в квартиры через не плотности в оконных переплетах.
Достоинства этой системы вентиляции – простота, невысокая ее стоимость, отсутствие необходимости в обслуживании.
Недостаток – неустойчивый воздушный режим квартир, вызванный влиянием температуры наружного воздуха, влиянием ветра, дискомфорт при использовании форточек приводит к избыточному проветриванию и охлаждению помещений.
Высокая герметичность современных окон (металлопластиковых) сделала практически неработоспособными системы естественной вентиляции.
В квартирах ухудшилась комфортность проживания.
Имеет место высокая влажность и появление грибковых поражений поверхностей стен, потолков.
Разгерметезирование квартир открытыми форточками не позволяет обеспечить нужный микроклимат.
Затраты тепла на подогрев вентиляционного воздуха превышают потери тепла через наружные ограждения.
КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ
Жилые здания
В жилых зданиях устраивают вытяжные канальные системы естественной вентиляции. Наружный подогретый воздух можно подавать в помещение жилых зданий системами воздушного отопления; наружный не подогретый воздух поступает в помещения через открывающиеся форточки и фрамуги, не плотности в строительных ограждениях и специально приточные отверстия (под оконные щели).
Радиус действия вытяжных канальных систем естественной вентиляции рекомендуется принимать не более 8 м.
В одну систему можно объединить вытяжные каналы близких по назначения помещений зданий. Вытяжные каналы помещений санитарных узлов объединены в отдельную систему вентиляции.
В зданиях с числом этажей до 5 не допускается присоединять к одному вытяжному каналу помещения, расположенные на разных этажах.
В зданиях с числом этажей более 5 допускается объединять отдельные вертикальные вытяжные каналы из каждых 4-х – 6-ти этажей в один сборной магистральный горизонтальный или вертикальный канал. Это правило относится также к общественным и коммунальным зданиям.
Общественные здания
В зданиях общественного и коммунального назначения возможно применение естественной и механической вентиляции.
Вентиляционные установки этих зданий при большом их числе объединяются в вентиляционные центры (приточные центры и кондиционирования размещенных в предварительных или цокольных помещениях, или на первом этаже обслуживаемых зданий).
Вытяжные центры располагают на технических этажах или на чердаках.
Чтобы шум от вентиляционных установок с механическим побуждением движения воздуха не проникал в лекционные залы, операционные и больничные палаты, зрительные залы и т.д., не следует размещать такие установки под или над этими помещениями.
Необходимо предусматривать раздельные приточно-вытяжные системы вентиляции для таких блоков зданий: учебные и лаборатории в вузах, лабораторных, вспомогательных и административно-хозяйственных, в научно-исследовательских институтах и на предприятиях, поликлинических и больничных.
В общественных зданиях не допускается объединение горизонтальными каналами вытяжных отверстий нескольких помещений.
Не допускается присоединение вытяжных отверстий помещений санитарных узлов и вытяжных отверстий к одному каналу или к одной шахте.
Промышленные здания
Промышленные здания имеют системы вентиляции со своими специфическими особенностями устройства и размещения.
Способы вентиляции и число вентиляционных установок зависит от характера технологического процесса, мощности предприятия, а также от его экономической значимости.
В промышленных зданиях возможно размещение вентиляционного оборудования в производственных помещениях или снаружи здания – на стенах или кровле, но в любом случае должны быть обеспечены удобное обслуживание вентиляционного оборудования и защита его от возможной конденсации влаги.
При проектировании систем вентиляции необходимо стремится к наименьшей длине воздуховодов, определяемой их радиусом действия.
При скорости 6-10 м/с рекомендуемый радиус действия установки 30-40 м, при скорости менее 6 м/с – 60-70 м.
Радиус действия вытяжных установок 30-40 м, а в очень крупных цехах может достигать 100-120 м.
При проектировании местной вентиляции к одной вытяжной системе следует присоединять не более 10-12 отсосов.
Если удаляется влажный или содержащий вредные газы воздух, то радиус действия принимается 25-30 м.
Вытяжные вентиляционные установки, удаляющие взрыво- и огнеопасные смеси, должны иметь взрывобезопасное исполнение.
Приточные установки с механическим побуждением движения воздуха состоят из следующих конструктивных элементов:
Вытяжные установки состоят из:
Но состав приточных и вытяжных устройств определяется назначением помещения, характером вредных выделений и организацией воздухообмена.
АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ
Выполняют после расчета воздухообмена, а также решении трассировки воздуховодов и каналов.
Для проведения аэродинамического расчета вычерчивают аксонометрическую схему системы вентиляции, на которой выделяют фасонные части воздуховодов.
По аксонометрической схеме и планам строительной части проекта определяют протяженность отдельных ветвей системы.
При аэродинамическом расчете вентиляционных систем схему разбивают на отдельные расчетные участки.
Расчетный участок характеризуется постоянным расходом воздуха.
Границами между отдельными участками схемы служат тратники.
Потери давления на участке зависят от скорости движения воздуха и складываются из потерь на трение и потерь в местных сопротивлениях.
В системе вентиляции намечается основное расчетное направление, представляющее собой цепочку последовательно расположенных участков от начальной системы до наиболее удаленного от ветви.
При наличии 2-х и более таких цепочек, одинаковых по протяженности, за магистральное направление принимается более нагруженное, тоесть имеющее больший расход.
АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ С МЕХАНИЧЕСКИМ ПОБУЖДЕНИЕМ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА
Состоит из 2-х этапов:
1-й этап:
Расчет производится в следующей последовательности:
1) Определение нагрузки отдельных расчетных участков.
Систему разбивают на отдельные участки и определяют расход воздуха на каждом из них. Расходы определяются суммированием расходов на отдельных ответвлениях, начиная с периферийных участков. Значения расхода и длины каждого участка наносят на аксонометрическую схему.
2) Выбор основного направления, магистрального.
Выявляют наиболее протяженную цепочку последовательно расположенных расчетных участков, фиксируют оборудование и устройства, в которых происходит потеря давления (жалюзийные решетки, калориферы, фильтры и пр.).
3) Нумерация участков магистрали.
Участки основного направления нумеруют, начиная с участка с меньшим расходом.
Расход и длину каждого участка основного направления заносят в таблицу аэродинамического расчета.
4) Определение размеров сечения расчетных участков магистрали.
Площадь поперечного сечения расчетного участка определяется по формуле:
fp=, м²
где:
Lp – расчетный расход воздуха на участке, м³/с;
Vт – рекомендуемая скорость движения воздуха на участке, м/с (принимаем по таблице).
По fp подбирают стандартные размеры воздуховода или канала так, чтобы фактическая площадь поперечного сечения равнялась расчетной:
fф = fp
Результатом расчета в этом пункте являются величины d или а*в, соответствующие принятой площади поперечного сечения для квадратного воздуховода, кроме того, определяем dэкв.
Эти величины заносят в таблицу.
5) Определение фактической скорости:
V =
По этой величине вычисляют динамическое давление на участке.
6) Определение потерь давления на трение:
R = f(V, d), βш
R· βш ·l
По номограмме или таблице определяем Rи βш.
Потери давления на трение заносят в таблицу.
7) Определение потерь давления в местных сопротивлениях.
Для каждого вида местного сопротивления на участке по таблицам определяем коэффициент местного сопротивления ξi; по сумме местных сопротивлений и динамического давления определяем:
Z =
8) Определение потерь давления на расчетном участке.
(R· βш ·l+Z)I – потери давления на i-том участке.
9) Определение потерь давления в системе:
n – номер участка;
ΔРоб – потнри давления в оборудовании вентиляционных систем.
При расчете вентиляционных систем для многоэтажных зданий необходимо учитывать избыточный подпор в обслуживаемом помещении.
На этом заканчивается 1-й этап расчета системы.
Значение ΔР служит для подбора вентилятора.
2-й этап:
Увязка всех остальных участков системы.
Методика увязки ответвлений аналогична расчету в участках основного направления.
Разница в том, что при увязке каждого ответвления известны потери в нем.
Потери от точки разветвления до конца ответвления должны быть равны потерям от этой же точки до конца главной магистрали, тоесть:
(R· βш ·l+z)отв = (R· βш ·l+z)паралл. участок
(R· βш ·l+z)отв - (R· βш ·l+z)паралл. участок
________________________________________________ ·100 ≤ 15%
(R· βш ·l+z)паралл. участок
Размеры сечений ответвлений считаются подобранными, если относительная невязка потерь не превышает 15%.
АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВЫТЯЖНЫХ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ С ЕСТЕСТВЕННЫМ ПОБУЖДЕНИЕМ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА
Этот расчет отличается малыми значениями рекомендуемых скоростей и заданным располагаемым давлением.
В этом случае основное расчетное направление должно проходить через наиболее удаленную ветвь системы, имеющую наименьшее располагающее давление.
Ррасп. = НіΔρg
где:
Ні – расстояние от вытяжной решетки на выходе воздуха в расчетное ответвление до среза вытяжной шахты:
Δρ – расчетная разность плотностей наружного и внутреннего воздуха.
5%≤Ррасп. – (R· βш ·l+z)сист.
__________________________ · 100 ≤ 10%
Ррасп.
Потери давления по основному расчетному направлению должны быть меньше располагаемого давления на величину запаса 5-10%.
Увязку ответвлений с основным направлением проводят с учетом разницы расположения давления для отдельных ответвлений.
Стандарт АВОК
«Радиаторы и конвекторы отопительные, общественно-технические условия»
АВОК
Стандарт
«Здания жилые и общественные.
Нормы воздухообмена»
Москва 2004 год.
Очистка вентиляционного воздуха
В помещениях гражданских и промышленных зданий борьба с пылью осуществляется предотвращением проникновения ее из вне и удалением пыли, образующейся в самых помещениях.
Запыленный воздух, удаляемый местными отсосами аспирационных систем, очищают в пылеуловителях для предотвращения загрязнения атмосферы. Пыль является одной из разновидностей аэродисперсных систем аэрозолей с взвешенными в воздухе твердыми частицами дисперсного происхождения.
По дисперсности различной пыли следуют основные классификационные группы:
Группу дисперсности определяют при помощи номограммы по основным данным о фракционном составе пыли.
Обеспыливающее оборудование подразделяется на следующие основные виды:
При небольшой производительности установок принимаем фильтры тонкой очистки с периодической их чисткой от пыли.
В центральных камерах систем вентиляции большой производительности принимаем масляные самоочищающиеся фильтры.
Необходимая поверхность фильтров определяется по формуле:
где:
qф – удельная нагрузка поверхности фильтра, , принимается по таблице;
L – часовой расход воздуха, м³/час.
В таблице приведены типы фильтров с различной фильтрующей тканью.
Бумажные К-49, К-53 модернизированной конструкции (ВЦНИИ ОТ).
Ячейковой сетчатой конструкции Е.В. Рекка модели М.
С металлическими и керамическими кольцами.
Масляной самоочищающей конструкции завода Кондиционер.
Начальное пылесодержание от 3 до 500 кг/м³;
Номинальная нагрузка 40-10000 ;
Степень очистки – от 70 до 97%.
При фракционной очистке – от 72 до 90%.
Сопротивление фильтра кгс/м² - от 11 до 50 кгс/м².
Большинство фильтров предназначено для начальной запыленности воздуха не более 20 мг/м³.
О загрязнении фильтров судят по их сопротивлению.
Очистку фильтров осуществляют, если сопротивление фильтра (начальное) возрастает в 2 раза.
Фильтры устанавливают до калориферов, масляные – после.
При наличии рециркуляции воздуха фильтры должны очищать как наружный, так и рециркуляционный воздух.
В очистке приточного воздуха нуждаются помещения с повышенными требованиями к чистоте воздуха (радиоэлектроника, фармацевтические помещения лечебно-профилактических учреждений, музеи, кинотеатры, концертные залы).
Очистка приточного воздуха необходима во всех случаях, когда запыленность наружного воздуха превышает 30% допустимой концентрации пыли в рабочей зоне.
Очистка необходимого приточного воздуха позволяет удовлетворить санитарные и технологические требования к очистке воздуха в помещениях различного типа.
Санитарные нормы регламентируют степень очистки вентиляционных выбросов, содержащих пыль в зависимости от ПДК пыли в воздухе рабочей зоны помещения.
ПДК пыли – 02 2 до 4 г/м³.
PAGE 33