Главная → Статьи

Вентиляция

На теплоощущения человека, на течение точных технологических процессов оказывают влияние такие параметры воздуха, как температура, влажность и скорость перемещения. Для поддержания воздушной среды в заданных пределах применяют вентиляцию и кондиционирование помещений.

Вентиляция — это совокупность мероприятий по организации воздухообмена в помещении. Вентиляция представляет собой процесс замены воздуха внутренних помещений, обеспечения заданного микроклимата. Вентиляция необходима для поддержания чистоты воздуха. При загрязненном воздухе, который содержит примеси вредных веществ, углекислый газ, пыль, воздухообмен помещения происходит за счет движения чистого воздуха, заменяющего отработанный, в результате чего воздушная среда приходит в соответствие санитарно-гигиеническим и технологическим требованиям.

Система вентиляции состоит из инженерных устройств, содержащих воздуховоды и их оборудование. Вентиляция подразделяется:
— по способу создания потока воздуха (естественная — вследствие разности температур или давлений воздуха внутри и вне данного помещения; искусственная (механическая) — с использованием приборов для принудительного перемещения воздуха);
— по назначению (приточная; вытяжная);
— по зоне обслуживания (местная — для отдельных участков; общеобменная — для всего помещения; комбинированная);
— по конструкции (канальная; бесканальная).

Параметры воздуха в помещении при применении любых схем вентиляции зависят от параметров наружного воздуха.
Естественная вентиляция. Система естественной вентиляции гражданских зданий предусматривает устройство вытяжки из помещений эксплуатируемых подвалов, гаражей, спортивных помещений, кухонь, санузлов, ванных комнат и др. В жилых и общественных зданиях при естественной вытяжной вентиляции используют вентиляционные каналы, которые могут располагаться во внутренних стенах зданий или быть приставными и подвесными. Вентиляционные каналы осуществляют вытяжку воздуха из верхней части помещений через вентиляционные решетки. Их устанавливают не ниже 2 м от пола. Вентиляционные каналы в кирпичных внутренних стенах имеют размеры 140 х 270 мм. Для вентиляции смежных и близкорасположенных помещений через подвесные несгораемые короба с вентиляционными решетками может быть задействован один канал.

В кирпичных зданиях на уровне чердака близкорасположенные каналы объединяют в одну вентиляционную шахту. Вентиляционные каналы из помещений, ориентированных к разным фасадам, не объединяют. В крупноблочных зданиях для вытяжной естественной вентиляции используют вертикальные вентиляционные блоки внутренних стен, в крупнопанельных зданиях — несгораемые приставные и подвесные асбестоцементные короба. В теплом чердаке каждой секции этих зданий отработанный воздух из вентиляционных каналов объединяется и выходит в атмосферу через одну вентиляционную шахту. Если чердак холодный, то вытяжные вентиляционные шахты делают утепленными во избежание выпадения на их стенках конденсата. Скорость движения воздуха в естественной вытяжной вентиляции составляет 0,5… 1,0 м/с.

Естественная вентиляция хорошо работает в холодное время года при температуре наружного воздуха 5 °С и ниже. Для улучшения работы системы над вытяжным каналом на крыше устанавливают дефлектор.

Естественная вытяжная система вентиляции обладает следующими достоинствами:
— проста в эксплуатации;
— экономична;
— занимает малый объем здания. Недостатки системы естественной вентиляции:
— работает только при разнице температур внутреннего и наружного воздуха;
— отсутствует возможность регулирования системы и обрабатываемости воздуха, приток воздуха осуществляется естественным путем;
— сложна прочистка каналов.

Механическая вентиляция. Она представляет собой вентиляционные системы, приточные и вытяжные, работающие с помощью вентилятора. В системах искусственной вентиляции используют вентиляторы осевые и центробежные. Достоинства этой системы состоят в возможности обработки воздуха: подогреве, охлаждении, очистке от пыли, увлажнении или осушении.

Воздух подогревают в калориферах, очищают от пыли разных фракций (тонкой, средней, грубой), примесей через фильтры. Пыль тонкой и средней фракций удаляется через приточные установки, а грубые примеси фильтруются только на вытяжных.

Приточные вентиляционные системы предусматривают в помещениях, назначение которых обусловливает специальные требования к обмену воздуха. При этом сечение и количество воздуховодов определяют по СНиП 2.04.05-91.

—

Для жизнедеятельности человека большое значение имеет чистота воздуха. От него зависит самочувствие, работоспособность и в конечном итоге здоровье человека. Качество воздуха определяется его химическим составом, физическими свойствами, а также наличием в нем посторонних частиц (пыли, зараженных частиц и т. п.).

Процессы промышленного производства зачастую сопровождаются выделениями в воздух помещений водяных паров, теплоты, газов, аэрозолей, паров различного рода веществ и пыли. Такие выделения ухудшают состояние воздуха и, следовательно, могут оказать вредное воздействие на здоровье человека. Поэтому важным назначением вентиляции является поддержание химического состава и физического состояния воздуха, удовлетворяющее гигиеническим требованиям, т. е. обеспечение определенных температурно-влажностных параметров воздушной среды и чистоты воздуха. «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий» (СН 245-71) регламентируют эти параметры и предельно допустимые концентрации вредных примесей.

Кроме гигиенических, к воздушной среде промышленных помещений предъявляют требования, продиктованные теми или иными технологическими процессами. Поэтому вентиляция должна обеспечивать не только санитарно-гигиенические параметры в помещении, но и технологические требования, предъявляемые к воздушной среде.

Для поддержания в помещении требуемых санитарно-гигиенических параметров воздушной среды необходимо постоянно удалять Загрязненный воздух и предусматривать поступление чистого наружного воздуха, т. е. осуществлять воздухообмен. Из помещения загрязненный воздух удаляют вытяжной вентиляцией (вытяжкой), а подают чистый воздух приточной вентиляцией (притоком).

Рис. 1. Типы местных отсосов
а — укрытие; б — бортовые отсосы; в — панель равномерного всасывания; г — зонт

Рис. 2. Схема естественного воздухообмена
1 — приток свежего воздуха через окна; ? — вытяжка загрязненного воздуха через фонарь

В зависимости от способа, приводящего воздух в движение, вентиляцию подразделяют на естественную (аэрацию) и механическую. При естественной вентиляции воздух перемещается вследствие разности давлений наружного и внутреннего воздуха и действия ветра. При механической вентиляции воздушные массы перемещаются специальными установками — вентиляторами.

В помещениях устраивают как механическую, так и естественную вентиляцию, возможна-также и комбинированная вентиляция. Удаление и подача воздуха в помещение, осуществляемые организованным путем, называют приточно-вытяжной вентиляцией. Она может быть местная и общеобменная.

Наибольший эффект действия вентиляции достигается при ее устройстве непосредственно у мест загрязнения воздуха. В этом случае большие объемы воздуха не подвергаются загрязнению, а загрязненный воздух можно удалять из помещения небольшими порциями. Такой способ вентилирования носит название местной вытяжной вентиляции. В качестве местных отсосов применяют различные конструкции: укрытия, бортовые отсосы, зонты и др.

Рис. 3. Схема лриючной установки

В тех случаях, когда загрязнения выделяются по всему объему помещения или устройство местных отсосов невозможно, предусматривают общеобменную вытяжную вентиляцию. Для возмещения удаляемого из помещения загрязненного или чрезмерно нагретого воздуха подается наружный чистый воздух при помощи приточной вентиляции, которая может быть общеобменной и местной. Общеобменный приток должен направляться в наиболее «грязные» места производственного помещения в таких количествах, чтобы разбавить производственные выделения до предельно допустимых концентраций или понизить температуру до требуемой при избытках перегретого воздуха в помещении. В холодный период года воздух, подаваемый приточной вентиляцией, подогревают. Расход тепла на нагрев приточного воздуха составляет значительную часть эксплуатационных расходов, поэтому зачастую целесообразно подмешивать к внутреннему (нагретому) наружный воздух, т. е. осуществлять частичную рециркуляцию воздуха.

Для аэрации в промышленных зданиях служат оконные проемы в стенах и створки в фонарях.

Жилые и некоторые административные помещения проветривают с помощью форточек или фрамуг.

На рис. 3 представлена схема приточной установки, включающей устройства для забора, очистки, нагревания, увлажнения и охлаждения наружного воздуха, а также вентилятор, сеть воздуховодов и воздухораспределительные устройства. Установка может иметь и не все названные устройства, что определяется требованиями к параметрам приточного воздуха. Как. правило, в системах вентиляции при обработке воздуха достаточно использовать устройства для его очистки и нагревания.

Наружный воздух до подачи в помещение необходимо обрабатывать. Сначала его очищают от пыли в фильтрах. В холодный период года воздух подогревают в калориферах и увлажняют в камере орошения, в которой форсунками распыляется вода, вступающая в контакт с проходящим воздухом. Для увлажнения воздуха все чаще применяют пар. В теплый период года воздух можно охлаждать в камере орошения или поверхностных воздухоохладителях.

Аспирация и пневмотранспорт. Под аспирацией понимают вытяжную вентиляцию, удаляющую запыленный воздух. Многие производственные процессы, связанные с дроблением, размалыванием и транспортированием сыпучих материалов, изготовлением строительных материалов, приготовлением раствора и бетона, обработкой дерева, сопровождаются выделением пыли. В помещениях с пылевыделением вытяжку осуществляют средствами аспирации.

Пневмотранспортом называют устройство для перемещения по трубам потоком воздуха под давлением производственных отходов деревообработки в виде опилок и стружек от места их образования до места складирования.

Воздушные завесы. В промышленных цехах для пропуска транспортных средств (машин, вагонов, электрокар и пр.) должны быть длительное время открыты ворота. Продолжительное время открыты двери и в таких зданиях, как театры, кино, магазины, вокзалы и др. В холодный период года в длительно открытые проемы врываются в помещение большие массы холодного воздуха, что приводит к их переохлаждению. В целях уменьшения или вообще предотвращения притока холодного воздуха в помещение создают воздушные завесы, обеспечивающие подачу нагретого воздуха из систем приточной вентиляции по периметру проемов.

Элементы вентиляционной сети — воздуховоды и фасонные части. Сеть трубопроводов или воздуховодов, по которым транспортируют воздух, состоит из прямолинейных и криволинейных элементов с постоянным или переменным сечением.

Воздуховоды изготовляют из различных материалов и условно делят на металлические и неметаллические. Воздуховоды и фасонные части могут быть как круглого, так и прямоугольного сечения. Круглые воздуховоды по расходу металла и трудовым затратам при сопоставимых аэродинамических характеристиках более экономичны, чем прямоугольные, и поэтому СНиП 11-33-75 допускает применение прямоугольных воздуховодов только при соответствующем обосновании.

Фасонные часги воздуховодов (отвод, полуотвод, утка, тройник, крестовина) предназначены для изменения направления движения воздуха в вентиляционных сетях или для соединения участков сетей различных диаметров (диффузоры, конфузоры).

На крупных промышленных объектах в качестве приточных воздуховодов используют бетонные или железобетонные каналы, которые прокладывают на технических этажах или чердаках и в земле. Внутренняя поверхность каналов должна быть гладкой.

Приточные и вытяжные камеры вентиляционных систем предназначены для размещения в них вентиляционного оборудования и представляют собой специальные изолированные встроенные помещения. Воздух в эти камеры поступает через шахты с воздухо-заборными отверстиями, снабженными жалюзийными решетками, а в отдельных случаях и фильтрами.

Из вытяжных камер воздух выводится в атмосферу через систему воздуховодов, снабженных дифлекторами на крыше зданий.

Воздухораздающие устройства предназначены для подачи приточного воздуха в помещение. Они могут быть выполнены в виде отверстий, щелей в воздуховоде или специальных воздухораспределителей, устанавливаемых в конце участков приточной сети.

Интенсивность работы вентиляции регулируют при помощи клапанов и шиберов (задвижек).

Вентиляционное оборудование. Основным оборудованием являются вентиляторы (осевые и центробежные), фильтры (сухие пористые, масляные и электрические) и калориферы. Для очистки приточного воздуха от пыли применяют все три вида фильтров.

Для нагревания воздуха в системах приточной вентиляции и кондиционирования воздуха, в сушильных установках и для целей воздушного отопления служат калориферы. По виду теплоносителя калориферы бывают водяные — KB и паровые — КП.

По виду теплоотдающей поверхности калориферы подразделяют на пластинчатые — с круглыми и профильными трубками; спирально-навивные общего назначения, с профильными трубками и гофрированными пластинками; спирально-навивные для воздушно-отопительных и других агрегатов.

Отопительно-вентиляционные агрегаты. Воздушное отопление и вентиляция промышленных помещений осуществляются децентрализованно с применением специальных воздушно-отопительных агрегатов, которые представляют собой конструкцию, где осевой или центробежный вентилятор объединен с калориферной установок.

Промышленность изготовляет агрегаты трех типов: СТД, АПВ, АПВС.

Кондиционирование воздуха — процесс создания и автоматического поддержания определенных параметров воздушной среды в помещении. При кондиционировании независимо от наружных метеорологических условий и внутренних нагрузок (избытки тепла и влаги) в помещении поддерживаются требуемые температура, относительная влажность, чистота и скорость движения воздуха.

Различают системы комфортного и технологического кондиционирования воздуха.

Системы комфортного кондиционирова-н и я создают благоприятные условия для самочувствия человека, которое в большей степени зависит от температуры, влажности, скорости, чистоты и газового состава воздуха.

Технологическое кондиционирование воздуха обеспечивает параметры воздушной среды, удовлетворяющие требованиям технологического процесса. При этом технологическое кондиционирование воздуха в помещених, где находятся люди, осуществляется с учетом санитарно-гигиенических требований.

Комплекс технических средств, с помощью которых осуществляется кондиционирование воздуха, называют системой кондиционирования. В систему кондиционирования входят кондиционер, сеть воздуховодов, средства автоматического регулирования, контроль и управление, насосы и трубопроводы тепло- и холодоносителя, местные увлажнители, осушители, подогреватели, охладители и др. В отдельных случаях все технические средства для кондиционирования воздуха собраны в кондиционере, тогда становятся однозначными понятия система кондиционирования воздуха и кондиционер.

На рис. 4 показана принципиальная схема кондиционирования воздуха с помощью прямоточного кондиционера с первым и вторым подогревами. Кондиционер состоит из приемного воздушного клапана, масляного самоочищающегося фильтра или рулонного фильтра с объемным нетканым материалом, калорифера первого подогрева, оросительной камеры, калорифера второго подогрева, присоединительной секции к вентиляторному агрегату, направляющего аппарата, вентиляторного агрегата и пяти камер обслуживания.

Рис. 4. Прямоточный кондиционер с первым и вторым подогревами

Кондиционеры размещают в специальных помещениях — камерах кондиционирования воздуха. Малогабаритные, автономные кондиционеры устанавливают в оконных проемах.

Ваш отзыв