Воздухообмен. Определение количества приточного воздуха

План лекции

а) Определение воздухообмена и кратности воздухообмена.

б) Определение количества приточного воздуха.

в) Основные принципы организации воздухообмена в системах вентиляции.

г) Основные схемы циркуляции воздуха.

Воздухообменом называется частичная или полная замена воздуха, содержащего вредные выделения, чистым атмосферным воздухом. Количество воздуха, подаваемое или удаляемое из помещения за час из помещения, отнесенное к его внутренней кубатуре, принято называть кратностью воздухообмена .

где n – кратность воздухообмена; - расход воздуха; - объем помещения.

При этом знак (+) обозначает воздухообмен по притоку, знак (-) – по вытяжке.

Воздухообмен в помещении определяют отдельно для теплого, холодного и переходного периодов при плотностях удаляемого и приточного воздуха 1,2 кг/м³ по следующим формулам:

а) по избыткам явной теплоты:

б) по массе выделяющихся вредных веществ:

Если в воздух помещения выделяется несколько вредных веществ, обладающих эффектом суммации действия, необходимо воздухообмен определить, суммируя расходы воздуха, рассчитанные по каждому из этих веществ.

Если в помещения поступает несколько видов вредных веществ, не обладающих суммацией действия, расход приточного воздуха принимают по большему из полученных результатов (по определяющей вредности).

в) по избыткам влаги (водяного пара):

г) по избыткам полно теплоты:

д) по нормируемой кратности воздухообмена:

е) по нормируемому удельному расходу приточного воздуха:

где - расход воздуха, удаляемый из обслуживаемой или рабочей зоны, м³/ч; , - избыточный явный и полной тепловой поток в потоки в помещении, Вт;

– теплоемкость воздуха, равная 1,2 ;

– температура воздуха, удаляемого из обслуживаемой рабочей зоны, ⁰С;

– температура воздуха, подаваемого в помещение, ⁰С;

– температура воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, ⁰С;

– избытки влаги в помещении, ,

– влагосодержание воздуха, удаляемого из обслуживаемой рабочей зоны, ;

– влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение, ;

– влагосодержание воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, ;

–удельная энтальпия воздуха, удаляемого из обслуживаемой рабочей зоны, ;

– удельная энтальпия воздуха, подаваемого в помещение, ;

– удельная энтальпия, удаляемого из помещения за пределы обслуживаемой или рабочей зоны, ;

– масса каждого из вредных веществ, поступающего в воздух помещения ;

– концентрация вредного вещества в воздухе, удаляемом из обслуживаемой рабочей зоны, ;

– концентрация вредного вещества в воздухе, подаваемом в помещение,

– концентрация вредного вещества в воздухе, удаляемом из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны,

– объем помещения, м³ , для помещений высотой 6 м и более ; - площадь помещения, м²;

– число людей, рабочих мест, единиц оборудования;

– нормируемая кратность воздухообмена, 1/ч;

– нормируемый расход приточного воздуха на 1м² площади пола помещения, м³/(ч∙м²⁾;

– нормируемый удельный расход приточного воздуха на одного человека, одно рабочее место или единицу оборудования.

Параметр принимают равный ПДК в рабочей зоне, а параметры , , - равными расчетным параметрам в обслуживаемой или рабочей зоне помещения.

Основные принципы организации воздухообмена в системах вентиляции

Основные принципы организации воздухообмена систем вентиляции заключаются в следующем:

1) местная вытяжная вентиляция должна локализовать вредные выделения в местах их образования, предотвращать распространение их по помещению;

2) приточный воздух необходимо подавать так, чтобы он, поступая в зону дыхания людей был чистым и имел температуру и скорость движения в соответствии с требованиями санитарных норм;

3) общеобменная вентиляция должна разбавлять и удалять вредные выделения, поступающие в помещение, обеспечивая в обслуживаемой зоне допустимые значения параметров – температуры, относительной влажности, чистоты и скорости движения воздуха;

4) объемы приточного и вытяжного воздуха должны исключать перетекание загрязненного воздуха из помещений с выделениями вредных веществ в другие помещения.

Решение вопроса подачи и удаления воздуха зависит от конкретных условий. Выбор этого решения можно основывать на следующих рекомендациях:

а) траектория подачи чистого воздуха не должна пересекать загрязненные участки помещения;

б) при значительных избытках тепла в помещении приточный воздух в холодный период года следует подавать с минимально допустимой температурой;

в) в теплый период года предпочтительней подача приточного воздуха в обслуживаемую зону;

г) при решении вопроса воздухораспределения необходима проверка уровня температур и скорости движения воздуха на рабочих местах;

д) при воздушном отоплении воздух следует подавать в рабочую зону.

При общеобменной вентиляции необходимо, чтобы весь подаваемый воздух участвовал в поглощении вредных выделений и удалялся после того, как его концентрация достигнет расчетных значений. Воздух должен распределяться по помещению таким образом, чтобы не было застойных зон. Это в значительной мере зависит от расположения приточных и вытяжных отверстий.

С учетом схем циркуляции воздуха различают четыре основные схемы организации воздухообмена при общеобменной вентиляции: сверху- вверх, сверху- вниз, снизу-вверх, снизу – вниз.

Схема сверху-вниз рис.2 предусматривает подачу воздуха у потолка и вытяжку у пола помещения, в схеме сверху-вверх подача и удаление воздуха происходит в верхней зоне помещения.

а)

б)

Рис. 2. Схемы циркуляции воздуха сверху-вверх и сверху-вниз

Обе схемы целесообразно применять при наличии теплоизбытков в помещении. По этой схеме приточный воздух проходит все помещение поглощает теплоту и поступает в рабочую зону нагретым. Это позволяет принимать разность температур приточного и внутреннего воздуха ⁰С.

Схема снизу-вверх рис. 3 предусматривает подачу воздуха в нижнюю зону, а удаление – верхней зоне, схема снизу-вниз - подачу и удаление внизу помещения.

При такой схеме перепад температур не должен превышать 3…5 ⁰С.

Рис. 3. Схемы циркуляции воздуха снизу-вниз и снизу-вниз

При выделении газов с плотностью, большей плотности воздуха, из нижней зоны удаляется 60 – 70 % воздуха из верхней зоны 30 – 40 %.

Если плотность газа меньше плотности воздуха, то удаление происходит их верхней зоны помещения, а подача в рабочую зону.

В помещениях со значительными влаговыделениями вытяжка воздуха осуществляется из верхней зоны, 40% подается в верхнюю зону и 60% в рабочую зону.

Во всех случаях подача чистого воздуха происходит в чистую зону, а удаляется воздух из наиболее загрязненной.

Тесты к лекции 2

Что такое воздухообмен?

1. Количество воздуха, подаваемое или удаляемое из помещения за час из помещения, отнесенное к его внутренней кубатуре.

2. Воздухообменом называется частичная или полная замена воздуха, содержащего вредные выделения, чистым атмосферным воздухом.

3.Количество воздуха, подаваемого в помещение.

По какой формуле определяется расход приточного воздуха по массе вредных выделений?

1. 2.

3. .

Сколько существует схем воздухообмена?

1.Одна схема.

2.Две схемы.

3. Четыре схемы.

Каким образом осуществляется воздухообмен, если в воздух помещения выделяются газы, имеющие плотность больше плотности воздуха?

1. Из нижней зоны удаляется 30 – 40 % воздуха из верхней зоны 60 – 70 %.

2. Из нижней зоны удаляется 60 – 70 % воздуха из верхней зоны 30 – 40 %.

3. Из нижней зоны удаляется 50 % воздуха из верхней зоны 50 %.

Лекция 3