3.7.1. Естественная вентиляция

Преимуществом аэрации является высокая кратность воздухообмена, которая достигает 20-40 и выше. В основе аэрации лежит разница плотности воздуха наружного и внутри помещения.

Рис. 3.3. Схема движения воздуха.

Давление, при котором происходит циркуляция воздуха при аэрации, определяется по формуле:

Н = h ( g_Н - g_В ), ( 3.4)

где h - расстояние по высоте между точками забора и выброса воздуха. g_{Н ,} g_В - плотность наружного и внутреннего воздуха.

Из формулы следует, что чем больше высота здания, тем эффективнее аэрация. На процесс аэрации значительное влияние оказывает направление ветра, т.к. с наветренной стороны здания создается повышенное давление, а с подветренной - разрежение. Поэтому вентиляционные створки стен и крышных фонарей в зависимости от направления ветра и времени года открывают так, как изображено на рис.3.4.

Рис. 3.4. Схема движения воздуха.

Схема движения воздуха в зависимости от направления ветра и времени года, а) - лето, б) - зима. Недостаток аэрации - ввод в помещение неподогретого воздуха и выброс в атмосферу неочищенного.

3.7.2. Механическая вентиляция

При механической вентиляции воздухообмен достигается разностью давлений, создаваемых вентиляторами.

Основные элементы механической вентиляционной системы: устройство для отбора наружного воздуха (шахта), воздуховоды, вентиляторы, газо- пылеочистные установки. Воздухозаборные устройства размещают там, где воздух наиболее чистый: на стене здания, на некотором расстоянии от стены или на крыше здания. Воздуховоды, обычно цилиндрические, выполняются из стального листа. На фланцах, где стыкуются секции воздуховода, ставятся резиновые прокладки. Вентиляторы делятся на два основных типа: осевые и радиальные (центробежные). В осевых вентиляторах воздух перемещается вдоль оси крыльчатки. Преимущества осевого вентилятора - компактность и возможность реверса, т.е. изменения направления воздушного потока. В центробежных вентиляторах лопасти турбины отбрасывают воздух к стенкам вентилятора, откуда он через патрубок поступает в воздуховод. Преимущество радиальных вентиляторов - более высокая производительность по сравнению с осевыми.

3.8. Очистка газовых выбросов

Существующие методы очистки промышленных выбросов воздуха можно классифицировать следующим образом: 1. Гравитационное осаждение. 2. Сухое инерционное и центробежное улавливание. 3. Мокрое пылеулавливание. 4. Электростатическое осаждение. 5. Фильтрация. 6 Звуковая и ультразвуковая коагуляция.

Как правило в очистных установках реализуется несколько методов пылеулавливания. Гравитационное осаждение - сравнительно мало распространенный метод, т.к. требует значительных производственных площадей под оборудование. Инерционное осаждение основано на стремлении частиц пыли сохранять первоначальное направление движения при изменении направления потока. При центробежном улавливании частицы пыли стремятся удалиться от центра вращения. На этом принципе работают широко применяемые циклоны. Принцип мокрого пылеулавливания применяется как дополнение к гравитационному, инерционному и центробежному способу очистки. В этом случае более крупные капли воды поглощают мелкие и крупные частицы пыли, смывая их в осадок. Электростатическое осаждение основано на том, что электрические поля высокого напряжения сообщают частицам заряд, под действием которого частицы перемещаются к противоположно заряженному электроду и оседают. Метод фильтрации основан на разделении газа и дисперсной фазы при прохождении через пористую преграду. Звуковая и особенно ультразвуковаяобработка выбросов способствует передаче энергии движущимся частицам, повышает их энергию, увеличивает число соударений и способствует коагуляции частиц, что упрощает последующее пылеотделение.

Основной характеристикой пылеочистных аппаратов является эффективность пылеулавливания, т.е. степень очистки, которой называется отношение веса пыли, уловленной аппаратом к весу поступившей в него пыли за то же время.

Степень или коэффициент очистки Е определяется уравнением:

( 3.5)

,

где К₁ - начальная концентрация пыли, мг/м³;

К₂ - конечная концентрация пыли, мг/м³.

Коэффициент очистки зависит от вида пылеочистного устройства, вида и дисперсности пыли. Особенно большое значение имеет фракционный состав пыли, т.к. с увеличением мелких фракций ухудшается эффективность работы очистителя.

Поэтому введено понятие фракционной эффективности [2], как отношения весов уловленной и поступившей пыли данной фракции. Этот коэффициент имеет большое значение, т.к. определяет работу аппаратов с пылями различного фракционного состава.

При сравнении работы двух пылеуловителей, работающих в одинаковых условиях, но имеющих разную эффективность, например, 85% и 95%, можно считать, сто второй работает эффективнее на 10%, но если пересчитывать на загрязнение атмосферы, то окажется, что второй в три раза эффективнее первого, т.к.

Характеристика пылеуловителя должна включать не только коэффициент очистки, но и фракционную степень очистки, при этом необходимо знать кривую распределения пыли, отнесенную к размерам частиц или скоростям седиментации (осаждения), химический анализ пыли, влажность и т.д.