Основные принципы проектирования системы фильтрации общего назначения
Рекомендации, основанные на практическом текущем опыте (например, рекомендации EUROVENT REC06) гласят, что подаваемый воздух необходимо фильтровать в 2 стадии. На первой стадии качество фильтрации должно соответствовать, по крайней мере, классу F5 (MERV 10), но предпочтительнее классу F7 (MERV14). На второй стадии следует применять фильтры классом не ниже F7 (MERV14), но желательно F9 (MERV16). Фильтры первой ступени используются для защиты системы воздухоподготовки, т.е. как предфильтры для защиты фильтров второй ступени. Фильтры второй ступени используются для эффективного удаления атмосферных загрязнений до требуемого в данном помещении уровня.
Если применяется одноступенчатая фильтрация воздуха, то необходимо использовать фильтры класса F7 (MERV 13) или выше. В любом случае эффективность не должна быть ниже указанных пределов. Требования справедливы как для свежего воздуха, так и для рециркуляционного. Вместе с частицами переносятся большие количества летучих органических веществ. Для их эффективного удаления из городского воздуха следует использовать фильтры, улавливающие
газы. Для защиты этих фильтров их необходимо устанавливать после аэрозольных фильтров тонкой очистки класса F7 (MERV 14) или выше.
• Фильтры не следует устанавливать непосредственно за выходом вентилятора или в местах, где распределение воздушного потока в поперечном сечении неравномерно.
• При выборе фильтра помимо эффективности (класса фильтра) следует учитывать и другие параметры:
- начальный перепад давления,
- конечный перепад давления, рекомендуемый производителем или допустимый для системы воздухоподготовки,
- пылеемкость фильтра. Начальный перепад давления фильтра должен быть как можно меньше для снижения затрат энергии.
• Важно правильно спроектировать конструкцию и расположение воздухозаборного устройства, чтобы предотвратить возможность попадания в отбираемый воздух местных загрязнителей (из выбросов системы вентиляции), а также попадание в фильтр дождя или снега.
• Эффективность фильтров для аэрозольных частиц должна подбираться таким образом, чтобы достичь требуемого уровня чистоты при всех возможных режимах работы вентиляционной системы (т.е. важно принимать во внимание не только перепад давления, но и разброс рабочих характеристик).
• Проектировщик, выбирая размеры системы, вентиляторов, фильтров, должен принимать во внимание необходимость замены фильтров, т.е. предусматривать возможность доступа и т.д. Заказчику должна быть представлена информация относительно требуемого обслуживания фильтров:
- Фильтры должны быть заменены, когда их перепад давления достигнет величины конечного перепада давления или при достижении эксплуатационного предела по санитарным нормам, в зависимости от того, что наступит раньше. Необходимо соблюдать любые инструкции относительно эксплуатации специфических фильтров для данных условий. Вообще говоря, обычно фильтры первой ступени фильтрации необходимо заменять после 2000 часов
эксплуатации или максимум одного года. Аналогично фильтры второй ступени фильтрации и фильтры в системах отработанного или рециркуляционного воздуха должны заменяться каждые 4000 часов или максимум после 2 лет эксплуатации.
- По гигиеническим причинам фильтры необходимо заменять осенью после окончания периода распространения пыльцы и спор. При более строгих требованиях может потребоваться замена фильтров и весной, после окончания отопительного сезона, чтобы устранить издающие запах вещества, образующиеся при сжигании топлива.
- Фильтры следует заменять аккуратно, используя средства индивидуальной защиты и предотвращая рассыпание задержанной пыли и загрязнение новых фильтров до их установки.
• Риск размножения в фильтре микроорганизмов всегда существует, но значительно снижается при правильном конструировании, установке и техническом обслуживании. Чтобы свести риск появления микроорганизмов к минимуму, необходимо проектировать вентиляционную систему так, чтобы в блоке фильтров относительная влажность была ниже 75% при любых атмосферных условиях. Если данное условие не может быть соблюдено, рекомендуется использовать фильтры с биостатической обработкой.
• Утечки в секции фильтров существенно снижают эффективность фильтрации. Поэтому важно соблюдать требования по герметичности и компенсации утечек, приведенные в стандарте EN1886.
Системы подготовки воздуха для чистых помещений. Неоднонаправленный (турбулентный) поток воздуха.
Системы подготовки воздуха для чистых помещений
Правильная организация потоков воздуха является одним из решающих факторов, определяющих эффективность чистых помещений. Воздушный поток должен уносить из помещения все частицы, которые выделяются с людьми, оборудованием и материалами. При этом не должно быть застойных зон с плохим обменом воздуха.
Существует два принципиально разных вида потоков воздуха:
- однонаправленный поток, в котором воздух движется параллельными, как правило, струями (линиями тока), проходящими в одном направлении и с одинаковой в поперечном сечении скоростью;
- неоднонаправленный поток, который часто называют турбулентным.
Турбулентность является следствием внешних (заносимых в поток) или внутренних (генерируемых в потоке) возмущении?. Турбулентность вентиляционных потоков, как правило, внутреннего происхождения. Ее причина — вихреобразования при обтекании потоком неровностеи?стен и предметов.
Критерием устои?чивости турбулентного режима является число Реи?нольдса:
Re = uD/h
где и — средняя скорость движения воздуха в помещении;
D — гидравлическии? диаметр помещения;
D = 4S/P
S — площадь поперечного сечения помещения;
Р — периметр поперечного сечения помещения;
v — кинематический? коэффициент вязкости воздуха.
Число Реи?нольдса, выше которого турбулентное движение устои?чиво, называется критическим. Дляпомещений оно равно 1000—1500, для гладких труб — 2300. В помещениях движение воздуха, как правило, турбулентное; при фильтрации (в чистых помещениях) возможен как ламинарный?, так и турбулентный? режим.
Мониторинг измерения перепада давления. Средства для измерения перепада давления. Методы проверки перепадов давления.
Мониторинг измерения перепада давления
В чистом помещении необходимо обеспечить движение воздуха от чистых участков в сторону менее чистых, а не наоборот. Так как воздух движется из области высокого в область более низкого давления, то, соответственно, в чистых помещениях более высоких классов надо устанавливать давление, превышающее давление на смежных, менее чистых участках. При этом измерения величины давления не будут являться прямым методом контроля, и лучше использовать измерения перепада давления. В качестве единицы измерения перепада давления используется Паскаль (Па), хотя иногда применяются и устаревшие единицы, такие, например, как 1 дюйм водяного столба (12 Па = 0,05 дюйма вод. ст.). Как правило, между различными чистыми участками следует устанавливать перепад давления в 10 или 15 Па. Обычно достаточным считается перепад давления в 15 Па между чистым и неклассифицируемым помещениями, в то время как перепад давления в 10 Па достаточен для двух смежных чистых помещений.
При попытке добиться перепада давления между участками, соединенными большими проёмами, например, туннелями, могут возникнуть проблемы. Для того чтобы в таких случаях добиться требуемого перепада давления, может потребоваться очень большой расход воздуха, проходящего через туннель, даже при условии, что площадь его сечения ограничена, или же следует согласиться на снижение величины перепада давления. Поддержание более низкого перепада давления вполне допустимо до тех пор, пока будет соблюдаться основное
требование - воздушный поток всегда должен двигаться в заданном направлении. Однако убедить оппонентов в корректности этого аргумента может оказаться трудно, поэтому в таких случаях придется подчиниться требованиям стандартов, которые устанавливают величины перепадов давления.