Вентиляция

Вариант 1

1. Основные параметры характеристики вентиляции.
2. Классификация систем производственной вентиляции.
3. Методы расчета воздухообмена вентиляционных систем и газовыделения.
4. Основные составляющие устройства производственной вентиляции.
5. Рассчитатьобщеобменную вентиляцию сварочного участка, если площадь п.п.  S= 108 м² , количество работающих- 18, высота п.п. - 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Основные характеристики вентиляции.

Система вентиляции – это комплекс архитектурных, конструктивных и специальных инженерных решений, который при правильной эксплуатации обеспечивает необходимый воздухообмен в помещении.

Современная система  вентиляции может состоять из достаточно большого числа оборудования и комплектующих, основными, среди которых, являются воздуховоды, вентиляторная установка, шумоглушители, а во многих случаях, клапан вентиляции, различные фильтры и др. Оборудование вентиляции, конечно, не ограничивается только этими компонентами, и в каждом конкретном случае может понадобиться добавление к вентиляции комплектующих различного назначения, выполняющих одну или несколько функций.

Все типы систем вентиляции характеризуются следующими параметрами:

1.Производительность  по воздуху ("прокачка") —  от десятков до десятков тысяч  м3/ч 

2.Напор воздуха  или статическое давление (кПа).

3.Мощность калорифера (необходим в приточных установках  вентиляции для подогрева уличного  воздуха в зимнее время) —  от единиц до сотен кВт. 

4.Уровень шума (дБ).

Выбор конкретных параметров зависит от размера, расположения и  назначения вентилируемых помещений, количества находящихся там людей и определяется в соответствии со Строительными Нормами и Правилами (СНиП).

Этап проектных работ обычно проходит в два этапа: это технико-экономическое обоснование (ТЭО), и разработка рабочего проекта. На первом этапе делают определение системы в первом приближении. Делают для системы вентиляции расчет ее технических характеристик: массы системы, типа и числа центральных или автономных кондиционеров, их расположения, производительности по воздуху, холоду и теплу, типа и числа холодильных машин, насосов, типа и расхода тепло и хладоносителей, установленной мощности электрооборудования. На этом же этапе определяется предварительная стоимость системы.

 

2. Классификация систем производственной вентиляции.

Системы вентиляции устанавливаются во всех производственных помещениях. При отсутствии вентиляции в закрытых помещениях возрастает концентрация углекислого газа и других вредных веществ. Это негативно сказывается на самочувствии людей, вызывает головную боль, сонливость, потерю работоспособности. Для решения всех этих проблем и существуют системы вентиляции воздуха.

Типы систем вентиляции Все типы систем вентиляции характеризуются следующими параметрами:

1.Производительность по воздуху ("прокачка") — от десятков до десятков тысяч м3/ч

2.Напор воздуха или статическое давление (кПа).

3.Мощность калорифера (необходим в приточных установках вентиляции для подогрева уличного воздуха в зимнее время) — от единиц до сотен кВт.

4.Уровень шума (дБ).

Выбор конкретных параметров зависит от размера, расположения и назначения вентилируемых помещений, количества находящихся там людей и определяется в соответствии со Строительными Нормами и Правилами (СНиП).

Системы вентиляции  классифицируются по следующим основным признакам:

1.По способу перемещения воздуха: Естественная вентиляция, искуственная вентиляция

2.По назначению: Приточная вентиляция, вытяжная вентиляция

3.По зоне  обслуживания: Местная вентиляция, общеобменная вентиляция

Естественная  вентиляция Естественная вентиляция создается без применения электрооборудования (вентиляторов, электродвигателей) и происходит вследствие естественных факторов — разности температур наружного воздуха и воздуха в помещении, вследствие изменения давления в зависимости от высоты, а так же вследствие ветрового давления. С помощью таких систем не удается решить все задачи в области вентиляции.

Искуственная  вентиляция Искусственная или механическая вентиляция применяется там, где недостаточно естественной. В механических системах используются оборудования и приборы (вентиляторы, фильтры, воздухонагреватели и т.д.), позволяющие перемещать, очищать и нагревать воздух. Такие системы могут удалять или подавать воздух в вентилируемые помещения не зависимо от условий окружающей среды. На практике часто предусматривают смешанную вентиляцию: естественную и механическую.

Приточная вентиляция Приточная система вентиляции служит для подачи свежего воздуха в помещения. При необходимости, подаваемый воздух нагревается и очищается от пыли.

Вытяжная  вентиляция Вытяжная вентиляция, напротив, удаляет из помещения загрязненный или нагретый воздух. Обычно в помещении устанавливается как приточная, так и вытяжная вентиляция. При этом их производительность должна быть сбалансирована, иначе в помещении будет образовываться недостаточное или избыточное давление, что приведет к неприятному эффекту "хлопающих дверей".

Местная вентиляция 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, когда места выделения вредностей локализованы и можно не допустить их распространения по всему помещению. В этих случаях местная вентиляция достаточно эффективна и сравнительно недорога. Местная приточная вентиляция применяется для подачи свежего воздуха непосредственно к рабочим местам для локального снижения температуры.

Общеобменная  вентиляция Общеобменная вентиляция, в отличии от местной, предназначена для осуществления вентиляции во всем помещении. Общеобменная вентиляция так же может быть приточной и вытяжной. Приточную общеобменную вентиляцию, как правило, необходимо выполнять с подогревом и фильтрацией всего объема 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 устанавливают естественную вытяжную вентиляцию, которая заметно дешевле механической.

 

3. Методы  расчета воздухообмена вентиляционных  систем и газовыделения.

Система вентиляции рассчитывается обычно на основе составления теплового и влажностного баланся помещения, для которого она предназначена. Должны быть учтены все факторы поступления и вывода тепла в помещение. Такие факторы делятся на два вида: это тепловые нагрузки, поступающие извне, и тепловые нагрузки, влияющие изнутри помещения. Внешние нагрузки – это разность температур снаружи и внутри помещения, летом она, как правило, положительная, зимой – отрицательная. К этому же прибавляется нагревание воздуха от солнечного излучения, поступающего сквозь окна, а так же влияние поступающего наружного воздуха. Последний в любое время года требует кондиционированной коррекции – либо его надо осушить и охладить, либо подогреть и увлажнить. При расчете систем вентиляции необходимо тщательно учитывать все эти пераметры.

 

Внутренние тепловые нагрузки, это, как правило, нагрев воздуха  от работающего оборудования (производственного или офисного), а так же тепла, выделяемого людьми. Системы вентиляции рассчитаны должны быть на определенное количество людей и оборудования в каждом конкретном случае.

Для данной системы  вентиляции расчет воздухообмена для  каждого помещения, который обеспечивает требуемые параметры, делается на основе анализа тепловлаговыделений. Выбирается оборудование (с уточнением всех его характеристик), обеспечивающее нужный обмен воздуха а так же потери напора в сети. Уже точно подбирают тип и принципиальную схему системы и уточняют ее характеристики, точное количество воздухораспределителей и так далее.

После этого вычерчивают аксонометрические схемы сетей трубопроводов и воздуховодов. Изготовляют гидравлические и аэродинамические расчеты вентиляционной системы. Затем определяется шумовой уровень. Так же необходимо на этом этапе заполнить спецификации по арматуре, материалам, оборудованию, с обязательным указанием стоимости и фирмы-изготовителя. Когда проект согласовывается в СЭС и пожарной инспекции, вносят коррективы если есть замечания по проекту. И уже на основе этой документации производится заказ оборудования.

Таким образом, расчет системы вентиляции – сложный и ответственный процесс. Он должен выполняться квалифицированными специалистами и учитывать большое количество параметров, характеристик и требований.

 

4. Основные  составляющие устройства производственной вентиляции.

Производственная  вентиляция является одним из основных элементов обеспечения воздухообмена  в зданиях и помещениях производственного  назначения. Устройство и оборудование производственных помещений эффективной  вентиляционной системой, является обязательным условием соблюдения санитарных норм и правил, в части охраны воздуха рабочей зоны. Помимо этого, производственная вентиляция может являться одной из основных составляющих технологического процесса, без которой, он становится невозможным. Именно поэтому производственная вентиляция актуальна для промышленности любого уровня.

Производственная вентиляция должна выполнять две основные задачи: обеспечение оптимального воздухообмена  в производственных помещениях, и, соответственно, приведение микроклимата к заданным значениям. Так же производственная вентиляция обеспечивает приведение воздуха до необходимых характеристик, что, для некоторых видов производства, является важной задачей. Кроме того, производственная вентиляция «отвечает» за оперативное и эффективное удаление всех загрязнений воздушной среды и удаление перегретого воздуха. Именно поэтому, в зависимости от типа производства и техпроцесса, к устройству производственной вентиляции необходимо подходить индивидуально в каждом конкретном случае.

Из чего состоит система вентиляции

Состав системы вентиляции зависит от ее типа. Наиболее сложными и часто используемыми являются приточные искусственные (механические) системы вентиляции. Проектирование систем местной вытяжной вентиляции осуществляют исходя из расчета объема воздуха, удаляемого местными отсосами, предполагая, что с ним уносится основное количество загрязняющих веществ. С одной стороны, СНиП [1, с. 32] рекомендует выбрасываемую пылегазовоздушную смесь, как правило, очищать. С другой стороны, по этому же СНиП допускается не предусматривать очистку выбросов вентиляционными источниками малой мощности или если очистка выбросов не требуется в соответствии с разделом проекта строительства «Охрана атмосферного воздуха». Необходимость установки пылегазоочистных аппаратов (ПГА) в последнем случае, а для действующих предприятий по проекту нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) определяется расчетом рассеивания по методике ОНД-86 [2]. Критерием ПДВ служит условие, чтобы концентрация загрязняющих веществ на границе санитарно-защитной зоны (СЗЗ) и жилого сектора не превышала ПДК. Внутри СЗЗ разрешается многократное превышение ПДК. В связи с этим на одном и том же источнике загрязнения атмосферы (вентиляционной системе) на обязательность установки ПГА влияют: размер СЗЗ, близость к границе СЗЗ, равномерность распределения нескольких источников по территории и другие факторы. Правда СНиП предписывает, чтобы в воздухозаборных устройствах приточного воздуха концентрация вредных веществ не превышала 0,3 ПДК для рабочей зоны производственных помещений. Чтобы проверить это условие при проектировании вентиляции, нужно произвести еще один расчет рассеивания выбросов предприятия для всех ЗВ и групп суммаций с учетом фоновых концентраций, что нереально. Рациональней это сделать при нормировании выбросов, но этого условия нет в экологических документах и требованиях.

Состав системы вентиляции зависит от ее типа. Наиболее сложными и часто используемыми являются приточные искусственные (механические) системы вентиляции. Их состав мы и  рассмотрим. Типовая приточная механическая вентиляционная система состоит из следующих компонентов (расположенных по направлению движения воздуха, от входа к выходу):

Воздухозаборная решетка Через воздухозаборную решетку в систему вентиляции поступает наружный воздух. Эти решетки, как и все другие элементы вентиляционной системы, бывают круглой или прямоугольной формы. Воздухозаборные решетки не только выполняют декоративные функции, но и защищают систему вентиляции от попадания внутрь капель дождя и посторонних предметов.

Воздушный клапан Этот клапан предотвращает попадание в помещение наружного воздуха при выключенной системе вентиляции. Воздушный клапан особенно необходим зимой, поскольку без него в помещение будет попадать холодный воздух и снег. Как правило, в приточных системах вентиляции устанавливаются воздушные клапана с электроприводом, что позволяет полностью автоматизировать управление системой — при включении вентилятора (и калорифера) клапан открывается, при выключении — закрывается.

Фильтр Фильтр необходим для защиты как самой системы вентиляции, так и вентилируемых помещений от пыли, пуха, насекомых. Обычно устанавливается один фильтр грубой очистки, который задерживает частицы величиной более 10 мкм. Если к чистоте воздуха предъявляются повышенные требования, то дополнительно могут быть установлены фильтры тонкой очистки (задерживают частицы до 1 мкм) и особо тонкой очистки (задерживают частицы до 0,1 мкм).

Фильтрующим материалом в  фильтре грубой очистки служит ткань  из синтетических волокон, например, акрила. Фильтр необходимо периодически очищать от грязи и пыли, обычно не реже 1 раза в месяц. Для контроля загрязненья фильтра можно установить дифференциальный датчик давления, который контролирует разность давления воздуха на входе и выходе фильтра — при загрязнении разность давления увеличивается.

Калорифер Калорифер или воздухонагреватель предназначен для подогрева подаваемого с улицы воздуха в зимний период

Вентилятор Вентилятор — основа любой системы искусственной вентиляции. Он подбирается с учетом двух основных параметров : производительности, то есть количества прокачиваемого воздуха и полном давлении. По конструктивному исполнению вентиляторы разделяются на осевые (пример — бытовые вентиляторы "на ножке") и радиальные или центробежные ("беличье колесо"). Осевые вентиляторы обеспечивают хорошую производительность, однако характеризуются низким полным давлением, то есть, если на пути воздушного потока встречается препятствие (длинный воздуховод с поворотами, решетка и т.п.), то скорость потока существенно уменьшается. Поэтому в системах вентиляции с разветвленной сетью воздуховодов применяют радиальные вентиляторы, отличающиеся высоким давлением созданного воздушного потока. Другими важными характеристиками вентиляторов является уровень шума и габариты. Эти параметры в большой степени зависят от марки оборудования.