Вопрос 10

Механическая вентиляция в производственных и других помеще­ниях чаще реализуется о помощью вентиляторов. Ее элементами являются вентилятор, магистральные, приточные и вытяжные возду­ховоды, воздухозаборное устройство и устройство выброса исполь­зованного воздуха, а также устройства по нагреванию и очистке воздуха.

По развиваемому давлению различают вентиляторы низкого (до 1 кПа), среднего (до 3 кПа) и высокого (до 12 кПа) давления. В вентсистемах применяются вентиляторы низкого и среднего давле­ния, а в установках пневмотранспорта, для дутья и других техно­логических нужд - вентиляторы высокого давления.

По своей конструкция вентиляторы подразделяют на центробежные и осевые. Их размер определяется номером вен­тилятора (от №1 до № 20), который представляет собой диаметр его колеса, выраженный в сотнях миллиметров (например, № 3 - 300 мм, № 20 - 2000 мм). Осевые вентиляторы развивают небольшое давление (до 0,35 кПа), так как с повышением последнего резко увеличивается шум вентилятора. Их применяют при отсутствии воз­духоводов (например, в окне, стене) или когда их длина незначи­тельна.

Тип и размеры вентилятора выбирают в зависимости от необхо­димой подачи, давления и условий среды, а также состава переме­щаемого воздуха. Во взрывоопасных помещениях надлежит применять эжекторы или взрывобезопасные вентиляторы, лопасти и внутренняя поверхность которых выполнена из меди, алюминия а других метал­лов, не дающих искры при ударах. КПД центробежного вентилятора равен 0,5...0,6, осевого - 0,5...0,7, а эжектора - до 0,25.

Расчет механической вентиляции проводят в три этапа: 1) опре­деляют потребное количество приточного воздуха для обеспечения требуемой воздушной среды в помещениях ( L_п, м³/ч) по формулам приложения 17 СНиП 2.04.05-91; 2) находят потребный напор ( Н_п, Па) вентилятора для перемещения по вентсети L_п ; 3) выбирают по каталогу вентилятор, обеспечивающий L_п и Н_п, и определяют (при необходимости) установочную мощность, кВт, электродвигателя N_y=1,1L_bH_b/η_bη_п, где L_b и H_b - принятые соответствен­но производительность, м³/ч, и напор, Па, вентилятора; η_b и η_п -кпд соответственно вентилятора (по графику) и передачи (непос­редственная - 1,0; соединение муфтой - 0,98; клиноременная - 0,95 и плоскоременная - 0,90). По значению N_y подбирают по ка­талогу соответствующий тип электродвигателя, его мощность и т.д. Затем решают вопросы размещения вентсистемы в помещении и режи­ма ее работы (детально см. практикум [6] ).

Кондиционирование воздуха (КВ) - это автоматическое поддержа­ние в закрытых помещениях (кабинах) всех или отдельных парамет­ров воздуха ( t, V, φ и чистоты воздуха) с целью обеспечения оптимальных микроклиматических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса и обес­печения сохранности ценностей культуры. Для этого применяют спе­циальные агрегаты - кондиционеры. Они обеспечивают прием наруж­ного и рециркуляционного воздуха, его фильтрацию, охлаждение, подогрев, осушку, увлажнение, перемещение и другие процессы. Ра­бота кондиционера, как правило, автоматизирована.

По способу приготовления и раздачи воздуха кондиционеры под­разделяются на центральные и местные. Первые располагают вне обслуживаемых помещений и раздачу воздуха (от 30 до 250 тыс. м³/ч) осуществляют по системе воздуховодов; вторые - в обслуживаемых помещениях и раздача воздуха (не более 22,4 тыс. м³/ ч) осуществляют сосредоточенно, без воздуховодов.

По холодоснабжению кондиционеры подразделяет на автономные и неавтономные. В первых холод вырабатывается встроенным холодоагрегатом, а в неавтономных - снабжается централизованно. Цен­тральные кондиционеры являются неавтономными (секционного или блочно-секционного типа), а местные - автономными (в виде одно­го шкафа).

Существует два способа КВ - раздельный и совмещенный. При первом способе подготовку и подачу воздуха от кондиционера осу­ществляют раздельно в оборудование и в помещение с разными па­раметрами воздуха, а при втором способе - то же, но с одинаковыми параметрами воздуха.

Согласно СНиП 2.04.05-91 КВ следует принимать: первого класса - для обеспечения метеоусловий, требующих для технологичес­кого процесса, при экономическом обосновании или в соответствии с требованиями НТД; второго класса - для обеспечения метеоусловий в пределах оптимальных норм или требуемых для технологических процессов; третьего класса - для обеспечения метеоусловий в пределах допустимых норм, если они не обеспечиваются вентиляци­ей в теплый период года без применения искусственного охлаждения воздуха или оптимальных норм - при экономическом обосновании.

Расчет систем КВ достаточно сложен (особенно центральных) и состоит из четырех этапов [8]: 1) выбор расчетных параметров наружного (см. параметры А или Б приложения 8 СНиП 2.04.05-91, руководствуясь пп.2.14...2.16 данного СНиП) и внутреннего (см. приложения 1, 2 и 5 этого СНиП или отраслевые НТД) воздуха для всех периодов года, а также определение вида и количества вред­ных выделений, избытков тепла в обслуживаемых помещениях; 2) на~ хождение потребного количества приточного воздуха ( L_{п ,} м³ /ч) по формулам приложения № 17 СНиП 2.04.05-91 и определение полной производительности кондиционера, м³ /ч, L_k=K_пL_п , где K_п -коэффициент потерь воздуха, принимаемый в зависимости от класса воздуховода по табл. 1 данного СНиП; 3) выбор необходимой схемы воздухообмена в обслуживаемом помещении с учетом специфики рабо­ты оборудования, технологии и определение типа системы КВ, а также детальное описание ее работы; 4) расчет процессов обработ­ки воздуха в кондиционере(ах) при различных периодах года в зависимости от принятой схемы воздухообмена, а также расчет и вы­бор различных элементов центрального кондиционера. Подбор мест­ных кондиционеров производят упрощенно по каталожным данным их производительности по воздуху и холоду (детально см. практикум [6]).

Согласно СНиП 2.04.05-91 системы вентиляции и воздушного отопления рекомендуется предусматривать: 1) отдельными для каж­дой группы помещений по взрывопожарной опасности, размещенных в пределах одного пожарного отсека; 2) общими для следующих поме­щений: а) жилых; б) общественных, административно-бытовых и про­изводственных категорий Д (в любых сочетаниях); в) производственных одной из категорий А или Б, размещенных не более чем на 3 этажах; г) производственных одной из категорий В, Г или Д и дру­гих по п.п. 4.25 данного СНиП.