Книги / Каменев П.Н. Вентиляция1

В1

7 8

т±		П И И II II
ц В
1 1		к и к	и и »	(
I	I ) I II И |			< а
I		1	|
	II
План

Рис 9 16 Вытяжная шахта, объединенная со сборным коробом

1 - дефлектор; 2- клапан, 3- смотровой люк, 4 - сборный короб совещенный с вытяжной шахтой; 5- гидроизоляционный ковер;

6 - утеплитель, 7 - чердачное перекрытие; 8 - выступ

Производственные здания бывают одно- и многоэтажными.

ФИточные и вытяжные установки размещают преимущественно в

"Г1еЦиально устраиваемых помещениях (венткамерах или вентцен-

' ^ах), либо на вентиляционных площадках непосредственно в про-

311

Электронная библиотека Ъббр:/ / Ьду.кЪзби.ги

	изводственном		помещении, что	характерно для	реконструируй					Ь
								вытлящ
	зданий	(рис. 9.17). Помещения,		в которых установлены						1	Х
										Ые
	системы, относят по взрывопожарной и пожарной					опасности			к
									ка•
	гориям	производственных помещений			они				те.
							обслужив
				, которые
									ают
											.

1

2

3

4 5

И

у

Рис

9.17.

Схема

вентиляционной

площадки

1

и

3

-

ограждение;

3

-

трап,

4

-

покрытие

из

рифленой

ли

-

стовой

стали;

5

-

несущие

элементы

из

стального

проката

Вентиляционные	площадки
устанавливают на	колонны

изготавливают	из
из швеллеров	или

стального двутавров,

проката, отметка

площадки +3,0

м

и более относительно пола помещения. Платформу

вентплощадки

набирают

из

стального проката,

элементы

которого

от

размещают таким

,

чтобы

они воспринимали

нагрузку

образом

свер-

вентиляционного

оборудования,

в

полках стального проката

-

с помощью болтов

лятся отверстия

для крепления

оборудования

Поверх проката

укладывают листы рифленой

стали.

Обязательны

установка ограждения и

стационарной лестницы - трапа.

В некото

рых

случаях вентиляционные площадки выполняют из

монолитного

железобетона.

Проектируют и монтируют площадки строители

,

иН

312

Электронная

библиотека

ЬНр://

-ЬдV.кЪзби

.ги

	гкенеРы		по отоплению и вентиляции выдают задание на проектиро-
				массы каждого вида устанавливаемого оборудо
	аНие с указанием
					-
	вания[		и величиной диаметров отверстий под крепежные
		привязкойОдиночные вытяжные вентиляторы до			8 устанавливают на
	болты		, которые крепят к колоннам или стенам.
	Кр°нщХейнахВыхлопные воздуховоды вытяжных систем промышленных
	зданий желательно прокладывать внутри помещения во избежание
	оНдеНСации водяных паров в холодный период года и увлажнения
	^		летом, что приводит к коррозии. Пересечение выхлопными
	дождем
	воздуховодами крыши производится через специальные строи-
	тельные		конструкции. В случае одиночного воздуховода в месте

Пересечения воздуховодом крыши с рулонным покрытием устанав-

ливается металлический или железобетонный стакан (рис. 9.18).

1

2

3

4

@

6 5

/\/\/\/ Л

7

Рис. 9.18. Узел пересечения кровли одиночным выхлопным воздуховодом

1- зонт; 2- выхлопной воздуховод; 3- «юбка»; 4 - бетонный «стакан»;

5- выступ; б- кровля, 7- бесчердачное перекрытие

Если на вентплощадке или вентцентре установлены несколько

втяжных вентиляторов, выброс воздуха производится через вы-

тяжную шахту с сотовым заполнением. Воздуховод от каждой вы-

Тяжной установки присоединяется к отдельной ячейке.

В многоэтажных производственных зданиях с большой насы-

‘^ННОСТЬЮ вентиляционными системами устраивают технические

ЭТажи, в которых и размещают вентиляционное оборудование. Тех-

ническиеВ этажи размещают между производственными этажами.

Ь1с°та технических этажей невелика, обычно она находится в пре- Лелах близких к 2-2,5 метрам.

313

Электронная библиотека ВТТр://:1 дV.кЬзби.ги

Глава 10

ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛИ

§60. Воздухонагреватели, конструктивные особенности

Воздухонагреватели (калориферы) - теплообменники, приме-

няемые для нагревания воздуха в приточных системах вентиляции и

кондиционирования воздуха, воздушного отопления, а также в су-

шильных установках.

В качестве теплоносителя обычно используются вода или на-

сыщенный водяной пар. Электрическая энергия применяется реже

вследствие более высокой стоимости. Электронагреватели (электро-

калориферы) чаще используются в качестве доводчиков в системах

кондиционирования воздуха и вентиляции, а также в вентиляцион-

ных установках спецсооружений.

Особенности теплопередачи от теплоносителя воздуху через

стенку. Величина теплового потока от теплоносителя к нагреваемо- му воздуху зависит, от термического сопротивления стенки трубки /?0.

		I
	1	5ст	1	( ЮЛ)
	тн-ст	Xст	^ст-взд

где атн-ст - коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенке,

Вт/(м2 -°С); 8ст и Хст - соответственно, толщина стенки, м, и коэффи-

циент теплопроводности материала стенки, Вт/(м °С); аст

зд - коэф-

фициент теплоотдачи

от

стенки

,

/(

м

2

)

.

^

к воздуху

Вт

°С

составляет

Величина атн-ст для насыщенного водяного пара

7000

21000 Вт/(м

2

°С);

для воды,

даже находящейся в

состоянии

-

*

2' С);

естественной

циркуляции вблизи

стенки,

-

-

Вт/(м

°

500 600

толщина стенок трубок калориферов не превышает нескольких мил-

,

Вт/

(м“

°СФ

лиметров а коэффициент теплопроводности стали - ~60

меди

400 Вт/(м2

°С). Поэтому термические сопротивления от те-

плоносителя

к стенке и собственно стенки незначительны.

КоэфФи'

—

циент теплоотдачи

от стенки к воздуху в условиях естественной

конвекции равен -

10-15 Вт/(м2 °С), поэтому основную долю

тер'

мического сопротивления составляет величина 1/аст зд. Недостато4

ную теплоотдачу наружной поверхности трубки можно^

компенс*1

ровать увеличением ее поверхности в соотношении:

314

Электронная библиотека Ь. ЬЬр:/ / Ьдм.кЪзЪи.ги

&тн-ст Атн-ст

—

ст-взд Аст-взд >

(10.2)

^

-

Аст взд - соответственно, площади внутренней и наруж-

-

Атн

ст и

й поверхности 1-го погонного метра трубы.

НОИ

соотношение указывает

на целесообразность

при

Приведенное

-

для теплоносите

в калориферах оребренных поверхностей

-

<<вода» и

«пар

», однако применение оребренных труб в случае

нецелесообразно, так как терми

нагрева

воздуха дымовыми газами

-

цеские сопротивления от дымовых газов стенке и от стенки воздуху

примерно одинаковы

для

-

лоносителей

.

Гладкотрубные воздухонагреватели

теп

«вода» или «пар» (рис. 10.1а) существуют, но основная

пасса калориферов - оребренная. Гладкотрубными часто выполняют

электрические калориферы (рис. 10.2).

а)

Фасад

1

2

Вид сбоку

ТТГ

$п5

43Д

4

V иТ /г

План

юо о о о о о о о о о о о о о-е о-е-е-;

оо о о о о о-о-о о о о о о о о о-о-)

|о о о о о о-о о о о о-о-о о о о о-е-о^

б)	6				I	1 /
							Вода
							охлажденная
							1
Вода	1		в	|Г	['V	I*	2
горячая	.Ь				IV
		^ ТС //«
3	4
			5

8A 10.1. Воздухонагреватели

а- гладкотрубный, б - с пластинчатым оребрением

1-патрубок с фланцем, 2- распределительная коробка, 3- трубная доска

^" трубки для прохода теплоносителя, 5 - оребренный греющий элемент

6 - оребрение

315

Электронная библиотека Ь-ГГр:/ / Ъдлг .кГзГи.ги

1 —

Рис 10.2. Электрокалорифер

1 - корпус, 2 - подвод электроэнергии; 3- ТЭНы

Виды оребрения тепловых элементов калориферов. Нагрева-

тельные элементы с пластинчатым оребрением применяются дли-

тельное время. По одному варианту технологии пластины выруба-

ются прессом из черной листовой стали и насаживаются на группу

греющих трубок диаметром 16x2 мм. Вся конструкция оцинковыва-

ется горячим способом для получения достаточного теплового кон-

такта между стальной трубкой и пластиной, при этом оцинковыва-

ется и внутренняя поверхность труб для прохода теплоносителя, что

повышает долговечность изделия. Срок службы калориферов с

греющими элементами описанного типа составляет 8-15 лет. Кон-

струкции современных пластинчатых элементов используют искус- ственную турбулизацию воздушного потока в пространстве между

пластинами для увеличения коэффициента теплопередачи. Для этого в пластинах выштамповываются специальные гофры, расположен-

ные под углом -45° относительно направления воздушного потока.

При незначительном увеличении аэродинамического сопротивления

интенсивность теплообмена между нагреваемым воздухом и грею- щим элементом существенно возрастает, а отложения пыли невели-

ки. Интенсификация теплообмена обеспечивается также смещением

трубок четных рядов относительно нечетных в плоскости перпендИ'

кулярной направлению движения воздуха. Стальные оцинкованные

нагревательные элементы применяются, например, в конструкций

калориферов типа КВС, КВБ, КПБ-П. Производятся нагревательны2

элементы не только с круглыми, но и с плоскоовальными трубками

Таковы греющие элементы калориферов КВБ-П и КБП-П.

316

Электронная библиотека ЬТТр://:1 дV.кЬзби.ги

По другой технологии нагревательные элементы изготавливают

%медных трубок диаметром 5 мм и алюминиевых пластин толщи-

НОИЗ И-

О 2

мм. Пластины насаживаются на трубки без заметного уси-

1ИЯ*

плотность

посадки

и тепловой

контакт обеспечивается после

-

1

}

дИм

увеличением диаметра путем проводки через трубу сталь-

01

шарика, имеющего несколько

рго'

больший

диаметр,

нежели

внут-

Ре

нНИй

диаметр трубки. Нагрева-

те.льные

элементы с пластинчатым

оребрением

этого типа применяют-

СЯ В

калориферах марки ВНВ.

Спирально-навивное оребрение

пришло

на

смену

пластинчатому

оребрению из стали. На стальную

трубу теплового элемента навива-

лась

стальная

лента

(рис

.

.

10.3)

Технология

была

производитель-

Рис 10 3 Трубка калорифера со

ной,

но

тепловой контакт оребре-

спирально-навивным оребрением

ния с трубкой был недостаточным.

Биметаллическое

оребрение получают путем насаживания на

стальную трубу толстостенной алюминиевой. Оребрение получают

накаткой ребер на алюминиевой трубе специальными роликами с

шагом 2,8 мм. Оребрение имеет гофры, турбулизирующие воздуш- ный поток и интенсифицирующие теплообмен при незначительном

увеличении аэродинамического сопротивления. Тепловой контакт получается хорошим, но вследствие разности электрохимических

потенциалов стали и алюминия в месте контакта «сталь-алюминий» с течением времени возникают коррозионные процессы, которые

через некоторое время приводят к ухудшению теплопередачи от

СТали к алюминиевой трубке. Биметаллическое оребрение имеют

Дпловые элементы калориферов КСкЗ и КСк4.

Воздухонагреватель (калорифер) традиционной конструкции

11я воды и пара состоит из обечайки с фланцами для крепления ка-

'орифера к конструкциям приточной камеры или воздуховода. В

°0ечайке размещают нагревательные элементы (рис. 10.16). Тепло-

Юситель к ним подается через распределительные коробки, имеющие 'а1Рубки для присоединения калорифера к трубопроводу. Выпуска-

йся как одно- так и многоходовые калориферы. В одноходовых

м°риферах скорость движения теплоносителя «вода» по трубкам

^ Велика, чтобы ее увеличить и повысить коэффициент теплопере-

317

Электронная библиотека Ызбр://:1 дV.кБзби.ги

дачи применяют многоходовые калориферы (рис. 10.4), в

которь

распределительная коробка состоит из отдельных камер,

подающиIX

воду лишь части

греющих элементов,

а

поток

теплоносителя

X.

'

Не

сколько раз проходит через трубки греющих элементов калорифер

А

4- +

+

4-

4-

+

4*

4-

\

т

ПГсЛ

»>

\

I

\

ч

\

I кч-

V

»>

ч

I

ч

4*

ч

ч

М:

ч

1

ч

I

««-

I

ч

чч

ч

-

в

ч

7

ч

ч

ч

ч

ч

—

\

»>

ч

ч

ч

1

ч

ю

ч

ч

>

>»

ч

Ч

2

I

ч

чч

-15

«<

3

чч

р

чч

3

Ч

=гД

*

<«

чЧ

ч

ч

_I

—

н

3

N

>»

4

ч

ч

ч

>»

1

ч

ч

"

ч

3

3

Л±

+

+

+

4-

4-

\

4

5

6

уКТт I 111/

ТТ

*

4

N

И!

II

со

I !

I

'

ЙШП

II

!

\ и

5

Рис. 10.4. Конструкция и схема движения теплоносителя

вмногоходовом калорифере

1- трубки для движения теплоносителя, 2 - трубная доска, 3 - распредели-

-штуцер с резьбой для соединения калорифера с трубо-

-обечайка с фланцем1тельныйпроводом

7- перегородки в коллекторе, организующие «ходы» теплоносителя

Многоходовые калориферы имеют лучшие теплотехнические харак-

теристики, нежели одноходовые, и применяются при теплоносителе

«вода». Одноходовые калориферы целесообразно применять при теплоносителе «пар», так как коэффициент теплоотдачи от конД°н'

сирующегося пара к стенке трубки практически не зависит от скор0

сти движения пара в трубках (рис. 10.5). Применять многоходовЫе

калориферы при теплоносителе «пар» не следует, их работа буДеТ

318

Электронная библиотека Ъббр://:1 дV.кЬзби.ги

<0

I

ш

I

о

03

0)

25

4

о

7

01

01

5

01

5

о

4

о

25

Р)

ИГ \ г+

гг б

03

с+

<

5 с/>

И ю

С

И

с

Ттт

о

о

		I	и	1
					с.
				2
				3
				4	I
		60' зо			*
	60		Г
#				о
			•м-
75			СО	см
<§гф ф			00
			М-	о
ф-		-
77		ф
	3	117	1,5
5

6 )

СМ 12

\ I

аСОСГ) -Г

иЬ

Ю

СМ

см

СО с

о-- X

Г ю

см

36

’ г

! 1

88	125
	;То )

$

+

к 3

*

*

ь	М 01В
	АД л А 6

125 E /11

Подвод		Оу
пара
з		!	I I
	"	'
	11/

Г- ю-

см О)

Iт Г -

I

’ |

Оу

5,

*

\ >

Отвод конденсата

< I

ю

ю

со

\ I

I) \

I

+ +:

X X 4? [\ \ \ X

т

гаигА

150

180 *«

>

Рис. 10 5. Одноходовые калориферы для теплоносителя «пар»

а- с одним патрубком для подвода пара и патрубком для удаления конденсата;

б- с двумя патрубками для подвода пара и одним патрубком для конденсата

сопровождаться	гидравлическими	ударами	вследствие
конденсата в камерах распределительной коробки.

скопле

Нич

Одноходовые

калориферы можно

устанавливать

как

В

еРТ

И.

. .

кально, так и

горизонтально. Многоходовые только

горизонтально

Горячая

вода

подается в нижний штуцер и

удаляется

через

верх

ний, как

одноходовых, так

и многоходовых калориферах,

.

обеспе

чивая

удовлетворительное

удаление воздуха. При

теплоносите

ла

«пар» калорифер

рекомендуется устанавливать вертикально

пар

подавать

в верхний штуцер, конденсат

,

удалять через нижний.

На

правление движения пара и конденсата в этом случае будут

-

дать,

что существенно снизит возможность

совпа

-

возникновения

гидрав

-

лических ударов.

Характеристики

воздухонагревателя,

используемые

для

подбора:

коэффициент теплопередачи,

площадь наружной

его

поверх

ности для нагрева воздуха,

фронтальная площадь для прохода

-

воз

духа,

-

живое сечение трубок калорифера вцелом {для одноходовых)

или

одного

«

хода

»

для

движения

теплоносителя

в

многоходовых

калориферах.

Фронтальная	площадь для		прохода	воздуха равна
перечного сечения		обечайки, в	которой	размещаются
ные элементы.

площади	-
	по
нагреватель-

Коэффициент

теплопередачи

К

является

основной

характери

-

стикой

,

определяющей

теплотехнические

показатели

воздухоподог-

ревателя

,

определяется

экспериментально

.

При

теплоносителе

«

во-

да», зависит от скорости движения

ров и конструктивных особенностей

воздуха,	геометрических разме
	-

воздухоподогревателя,	скорости

движения

воды

по

трубкам

.

воздуха через воздухоподогреватель

при

Скорость

движения

-

-

нято оценивать

2

: физи

массовой скоростью

ур, кг/(с-м ).

Причина

ческая скорость

при движении воздуха через калорифер изменяет

-

ся вследствие

увеличения удельного

объема воздуха

при

нагрева

-

групп

нии. Начальные

и

конечные температуры у

калориферных

,

расположенных

в

разных районах и

обслуживающих

помещения

различного

назначения

могут

существенно

отличаться,

будут Раз

'

личными и

физические

скорости на входе в

калорифер и

выходе

из

устраняет

-

него. Неопределенность

величины физической скорости

во

ся введением

массовой

скорости, величина

которой

постоянна

°

я

всех сечениях

калориферов и калориферных

групп.

РекомендуеУ

калор

массовая скорость во

фронтальном

сечении для подбора

11

феров составляет 4-5

-

2

кг/{с

м

).

320

Электронная

библиотека

ЪГГр:

/

/

Ь

д

м

.кЪзГи

.ги