Принцип будови і розрахунок механічної вентиляції

Вона може бути загальнообмінною і місцевою (локальною). Механічна загальнообмінна вентиляція буває безканальною і канальною.

Механічна вентиляція здійснюється примусово за рахунок:

1) механічної тяги осьовими або відцентровими вентиляторами;

2) ежекторними установками, що переміщають повітря по спеціальних каналах (повітроводах), застосовуються у вибухонебезпечних і пожежонебезпечних виробництвах, де іскріння неприпустимо.

Ежекторні установки

Ежекторна установка заснована на такому: повітря, що створює витяжку, нагнітається від вентиляторів, розміщених зовні будівлі до сопла. Виходячи з сопла з великою швидкістю, створює розрідження у витяжній камері, що викликає підсмоктування повітря з витяжного повітропроводу. В основному цей спосіб застосовується у витяжних системах для видалення з приміщення вибухонебезпечних газів і пари, де не повинно бути іскріння, там, де не можна застосувати традиційні повітродувки.

Рисунок 3.3 - Схема ежекторної вентиляції

Основними елементами механічної вентиляції є:

1) повітрозабірник;

2) повітроводи;

3) вентилятори;

4) циклони;

5) фільтри (очисники повітря);

6) калорифери;

7) зволожувачі;

8) насадки.

Місцева припливна вентиляція (повітряні душі, завіси
та ін.)

Повітряні душі будуються для зменшення шкідливого впливу теплового випромінювання від устаткування і установок, що порушує нормальний теплообмін організму (робочі місця ковальських, термічних, ливарних, сушильних цехів). Вони можуть здійснюватися стаціонарними, переносними, пересувними установками. Струмінь повітря прямує на верхню частину тулуба горизонтально або похило, але з урахуванням сусідніх робочих місць.

Повітряні завіси будуються для захисту робітників від переохолодження при проникненні в приміщення великої кількості холодного повітря через ворота та двері.

Якщо вентиляція встановлена таким чином, що в приміщенні підтримуються постійні наперед задані певні умови (температура, вологість, чистота повітря), незалежно від зовнішніх умов і коливань технологічного режиму такі вентиляційні системи називаються кондиціонерами повітря.

Розрахунок механічної вентиляції перш за все зводиться до визначення необхідного повітрообміну Lн.

Можливі такі конкретні умови:

1 При нормальному мікрокліматі і відсутності шкідливих речовин, м3/год,

Lн=N*L1, (3.13)

де N – число працівників у найчисленнішій зміні;

L1 – витрата повітря на одного працівника за годину, що береться залежно від об'єму приміщення, що припадає на кожного працівника (при об'ємі на одного працівника менше 20 м3 витрата повітря повинна бути не менше L1 = 30 м3/год; при об'ємі на одного працівника більше 20 м3 витрата повітря повинна бути не менше L1 = 20 м3/год; при об'ємі більше 40 м3 на одного працівника і наявності вікон і дверей повітрообмін не розраховується.

2 При виділенні пари або газів у приміщенні необхідний повітрообмін, м3/год, визначається, виходячи з умови розбавлення їх до гранично допустимих концентрацій:

Lн=G/(qвид-qпр), (3.14)

де G – кількість пари, газів або пилу, що виділяється, мг/год;

qвид – концентрація шкідливих речовин в повітрі, що видаляється, мг/м3, не повинна перевищувати ГДК;

qпр – концентрація шкідливих речовин у припливному повітрі, мг/м3, не повинна перевищувати 0,3 ГДК;

3 При боротьбі з надмірним теплом необхідний повітрообмін, м3/год, визначається з умов асиміляції теплових надлишків об'ємом повітря, що подається:

L=Q/0,24ρ(t1-t2), (3.15)

де Q – надмірне тепловиділення, ккал/год;

0,24 – теплоємність сухого повітря, ккал/кг*град.;

ρ – густина повітря ,що подається, кг/м3;

t1 – температура повітря всередині приміщення, Со;

t2 – температура повітря зовні, Со.

4 При виділенні вологи необхідний повітрообмін, м3/год, визначається за формулою

Lн=W/(d1-d2), (3.16)

де W – маса водяної пари, що виділяється в приміщенні, г/год;

d1 – вологоємність повітря, що виходить з приміщення, г/м3;

d2 – вологоємність зовнішнього повітря, г/м3.

5 Метод визначення необхідного повітрообміну за кратністю, м3/год, застосовується для орієнтовних розрахунків (інспекторський метод):

L = V * К, (3.17)

де V – об'єм приміщення, м3;

К – кратність повітрообміну, показує кількість змін повітря в приміщенні за годину.

Залежно від призначення приміщення повітря, що подається туди, піддається:

а) 1 Очищенню.

2 Нагріванню, охолоджуванню, сушінню або зволоженню.

3 Озонуванню.

Деякі гази мають неприємний запах. У результаті окислення газів озоном запах зникає. Проте тривале перебування людини в атмосфері з високою концентрацією озону супроводжується головними болями і подразненням дихальних шляхів.

4 Іонізації.

Для штучної іонізації повітря використовують іонізуючу здатність альфа-променів, що випромінюються радіоактивними речовинами. Легкі іони кисню в повітрі додають йому позитивну гігієнічну властивість( т.зв. живе повітря). При нагріванні, охолодженні і фільтрації різко зменшується вміст іонів у повітрі.

Ультрафіолетова радіація створюється за допомогою спеціальних ртутних бактерицидних електричних ламп. Ці лампи встановлюють усередині повітропроводів.

5 Дезінфекції. Для очищення повітря від бактерій застосовують наповнені масляні фільтри, в яких до масла додають речовини з бактерицидними властивостями.

Повітря, що видаляється з приміщень або подається в приміщення, очищають в пристроях різних конструкцій.

Важливим показником роботи такого устаткування є ступінь очищення повітря, який визначають за формулою

η=(q1-q2)/q1, (3.18)

де q1 і q2 – вміст домішок, відповідно до і після очищення, мг/м3.

Універсальних пиловловлювальних пристроїв, придатних для будь-яких видів пилу і для будь-яких початкових концентрацій, не існує.

Очищення повітря може бути:

1 - грубим (пил > 50 мкм);

2 - середнім (від 10 до 50 мкм);

3 - тонким (менше 10 мкм).

Для грубого і середнього очищення застосовують уловлювачі, дія яких заснована на використовуванні для осадження частинок пилу сил тяжіння або інерційних сил.

1 Осаджуванні камери простої дії для грубого очищення.

Рисунок 3.4 - Схема пилоосаджувальної камери

2 Лабіринтові пилоосаджувачі.

Рисунок 3.5 - Схема лабіринтового пилоосаджувача

3 Відцентрові пристрої.

Рисунок 3.6 - Схема циклона

1 Застосовують для осадження важкого пилу розміром більше 0,001 мм. Принцип – різке зменшення швидкості руху забрудненого повітря на виході ( до 0,5 м/с).

2 Принцип – за рахунок раптової різкої зміни напряму руху запорошеного повітря. Ступінь очищення – 0,8 – 0,98.

3 Принцип – за рахунок відцентрової сили, під впливом якої забруднюючі частинки притискаються до стінок, втрачають швидкість і опускаються вниз.

Мультициклони – циклони малих розмірів. У них великий коефіцієнт очищення, але обмежена продуктивність. Їх ставлять в групи або батареї .

Для тонкого очищення застосовують:

а) сухі фільтри (паперові, тканинні, сітчасті);

б) гідравлічні фільтри (масляні, сітчасті і касетні, водяні фільтри);

в) електричні фільтри (ДВП – димові, вертикально пластинчасті);

г) ультразвукові (акустичні) фільтри.

Главная Страница