Глава 2. Аварийная вентиляция

Аварийная вентиляция - совокупность элементов и устройств, представляющих собой мощную механическую вытяжную вентиляцию, работающую только в аварийных ситуациях.

Аварийная система вентиляции через пульт управления автоматически сблокирована с общеобменными системами вентиляции. Эти приточно-вытяжные системы в аварийных ситуациях автоматически выключаются, а системы аварийной вентиляции одновременно включаются.

Аварийную вентиляцию рассчитывают для 2-х вариантов.

Вариант 1. Нестационарные изменения концентрации вредных веществ в помещении при выключенных общеобменных системах вентиляции (климатические системы).

Массовый баланс вредных веществ, поступивших в помещение при залповых выбросах, разгерметизации оборудования или нарушении технологического процесса, в дифференциальной форме имеет вид:

. (2)

Разделив выражение (2) по переменным интегрирования и проинтегрировав, получим следующую зависимость:

(3)

. (4)

Уравнение (4) представляет собой функцию 1-го порядка (линейная функция).

Так же по выражению (4) можно определить режимы работы общеобменных систем вентиляции.

 

τ, ч

Рис. 1

 

Из графика можно определить следующие характеристики:

- если концентрация вредных веществ достигает значения ПДК в течение первого часа работы, то в этом случае общеобменная система вентиляции должна включиться с начала рабочей смены и работать непрерывно в течение всей смены (рис. 1, график 1);

- если концентрация вредных веществ достигает значения ПДК в течение рабочей смены, то в этом случае общеобменная система вентиляции периодически включается через определенный цикл для предотвращения повышений концентраций значений ПДК (рис. 1, график 2);

- если в течение всей рабочей смены значение концентрации вредных веществ не превышает ПДК, то в этом случае допускается не конструировать общеобменную систему вентиляции для данного помещения (рис. 1, график 3).

Вариант 2. Нестационарные изменения концентрации вредных веществ в помещении при работающих общеобменных системах вентиляции.

Массовый баланс вредных веществ имеет вид:

, (5)

где G_врdτ – количество вредных веществ, поступивших в помещение за время τ;

L_прс_прdτ – количество вредных веществ, поступивших в помещение за время τ с приточным воздухом;

L_ухс_ухdτ – количество вредных веществ, удаляемых из помещения за время τ вытяжными общеобменными системами.

Пусть, L_пр = L_ух, ρ_пр = ρ_ух, с_ух = с – переменная.

Распределим выражение (5) по переменным интегрирования, получаем

. (6)

 

Из выражения (6) можно определить время, в течение которого концентрация достигает значения ПДК:

. (7)

Кратность аварийного воздухообмена определяется по зависимости:

. (8)

Тогда из выражения (6) можно определить кратность аварийного воздухообмена:

. (9)

Из зависимости (6) также можно определить концентрацию вредных веществ за определенный интервал времени.

. (10)

В графическом виде выражение (10) можно представить следующим образом:

 

 

τ_эвак τ, ч

Рис. 2

 

По графику (рис. 2) можно определить время эвакуации людей, то есть время, в течение которого концентрация не будет превышать ПДК.

Однако из выражения (6) нельзя определить производительность аварийной вентиляции L_ух, так как оно является трансцендентным. Поэтому для определения производительности аварийной вентиляции инженер Маурер предложил методику определения производительности аварийной вентиляции через систему относительных выражений.

Относительно концентрации, времени и расхода.

(11)

Из первых 2-х зависимостей системы (11) определяют относительную концентрацию и относительное время. Потом по графику (рис. 3) находят значение относительного расхода.

 

τ, ч

Рис. 3

Найденное значение относительного расхода подставляют в 3 выражение системы (11) и решают его относительно L_ух.

Производительность аварийной вентиляции больше 10 крат, поэтому в системе аварийной вентиляции применяется либо большой вентилятор среднего давления, либо два параллельно установленных в системе вентилятора.

Разновидностью аварийной вентиляции для общественных зданий является система дымоудаления, проектируемая аналогичным образом и рассчитываемая по времени эвакуации людей в начале наступления задымления в начальной стадии пожара.

По СНиП 41-01-2003 пункт 7.6.6 и СНиП 2.04.05-91* пункт 4.67 для возмещения расхода воздуха, удаляемого аварийной системой вентиляции, специальной приточной системы проектировать не следует, так как при работе аварийной вентиляции воздух поступает в помещение через неплотности, двери, ворота и проемы.