Вентиляция. Классификация. Основные устройства и методики расчетов.

Вентиляция и кондиционирование воздуха на предприятиях создают воздушную среду, которая соответствует нормам гигиены труда. С помощью вентиляции можно регу-лировать температуру, влажность и чистоту воздуха в помещениях.

Различают естественную и искусственную вентиляцию. Система вентиляции, перемещение воздушных масс в которой осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри здания, называется естественной вентиляцией. Разность давлений обусловлена разностью плотностей наружного и внутреннего воздуха (гравитационное давление, или тепловой напор ∆Рт) и ветровым напором ∆Рв, действующим на здание. Расчетный тепловой напор (Па)

DРт = gh(rн - rв),

где g–ускорение свободного падения, м/с2; h–вертикальное расстояние между центрами приточного и вытяжного отверстий, м; рни р^ –плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м.

При действии ветра на поверхностях здания с подветренной стороны образуется избыточное давление, на заветренной стороне – разряжение. Распределение давлений по поверхности зданий и их величина зависят от направления и силы ветра, а также от взаиморасположения зданий. Ветровой напор (Па)

DРв = kп rн,

где kn„ – коэффициент аэродинамического сопротивления здания; значение kn не зависит от ветрового потока, определяется эмпирическим путем и для геометрически подобных зданий остается постоянным; WВ –скорость ветрового потока, м/с.

Есте-ственная вентиляция подразделяется на организованную и неорганизованную. Организо-ванная естественная вентиляция осуществляется аэрацией или дефлекторами. При есте-ственной вентиляции циркуляция воздуха происходит через вентиляционные каналы, рас-положенные в стенах, фонари и специальные воздухопроводы.

Аэрация предусматривает бесканальный обмен воздуха через окна, форточки, фра-муги, откидные поверхности стекол и т. п. При расчете аэрации составляют материальный (по воздуху) и тепловой баланс помещения:

где Gnpi и Gвытi–масса поступающего и удаляемого воздуха, обладающего теплоемкостью Ср и температурой t.

Дефлекторная вентиляция – через каналы и воздухопроводы, имеющие специальные насадки. Их действие основано на том, что при обтекании насадки ветром на наветренной стороне создается более высокое давление, чем на противоположной, вследствие чего происходит воздухообмен.

Неорганизованная вентиляция осуществляется через неплотности конструкций (окон, дверей, поры стен). Она вызывается разностью температур воздуха в помещении и снаружи, а также перемещением воздуха при ветре.

Искусственная вентиляция (механическая) достигается за счет работы вентилято-ров или эжекторов. Она может быть приточной (нагнетательной), вытяжной (отсасываю-щей) и приточно-вытяжной.

При приточной вентиляции подачу воздуха осуществляет вентиляционный агрегат, а удаление воздуха – фонари или дефлекторы. Она применяется, как правило, в помеще-ниях, в которых наблюдается избыток тепла и малая концентрация вредных веществ.

Вытяжная вентиляция производит откачку воздуха из помещений при помощи вен-тиляционного агрегата. Она используется для вентиляции помещений, имеющих в воздухе большую концентрацию вредных веществ, а также влаги и тепла.

Приточно-вытяжная система вентиляции осуществляется с помощью отдельных вентиляционных систем, которые должны обеспечить одинаковое количество подаваемо-го и удаляемого из помещений воздуха. В помещениях, где постоянно выделяются вред-ные вещества, вытяжная вентиляция должна превышать нагнетательную примерно на 20%. В этих случаях вытяжка производится из мест скопления вредных веществ, а подача чистого воздуха – на рабочие места.

По назначению различают общеобменную и местную вентиляцию. Общеобменная вентиляция обеспечивает обмен воздуха всего помещения, а местная – отдельных рабо-чих мест. Оптимальные комфортные параметры воздуха, удовлетворяющие санитарно-гигиеническим требованиям, регламентированы в СНиП ИГ-А 10-85. Приемка в эксплуа-тацию законченных строительством предприятий, зданий, сооружений. Основные поло-жение и СНиП П-М 3-83. Вспомогательные здания и помещения промышленных пред-приятий. Отопление и вентиляция.

На предприятиях используют различные системы вентиляции но преимущественно приточно-вытяжную с механическим побуждением. В отдельных производственных по-мещениях, в которых существует опасность прорыва большого количества вредных ве-ществ за короткое время, устанавливают дополнительную аварийную вентиляцию. Для аварийной вентиляции используют высокопроизводительные осевые вентиляторы, кото-рые устанавливают в специальных нишах.

В настоящее время используют аварийную вентиляцию с автоматическим включе-нием с одновременной подачей звукового сигнала.

Для обеспечения необходимых условий труда важное значение имеет кратность воздухообмена, мощность вентиляционных систем и выбор их типа.

Объемом вентиляции называют количество воздуха (в куб.м), которое поступает в помещение в течение часа. Минимальная норма поступления наружного воздуха в поме-щение 30 куб.м/ч на взрослого человека и 20 куб.м/ч — на ребенка. Кратность воздухооб-мена показывает, сколько раз в течение часа меняется воздух в помещении. При кратности воздухообмена менее 0,5 в час человек испытывает чувство духоты в жилом помещении. В соответствии с требованиями существующих нормативов кратность воздухообмена зависит от вида производства, а в жилых домах должна быть (в жилых комнатах) — 0,5— 1,0; в кухнях — 3,0 кратный обмен в час.

Основными характеристиками вентиляционных систем являются:

• Производительность по воздуху - от десятков до тысяч кб.м./ч.

• Напор воздуха или статическое давление (кПа).

• Мощность калорифера (необходим в приточных вентиляционных установках для подогрева уличного воздуха в зимнее время) - от единиц до сотни кВт.

• Уровень шума (дБ).

Выбор конкретных параметров зависит от размера, расположения и назначения вентилируемых помещений, количества находящихся там людей.

Эффективность вентиляции

Эффективность вентиляции - это величина, показывающая, как быстро загрязнён-ный воздух удаляется из помещения. Она определяется отношением концентрации вред-ных примесей, содержащихся в вытяжном воздухе к концентрации вредных примесей в помещении. Эффективность вентиляции часто используется для качественной оценки способности системы обеспечивать комфортные условия по чистоте воздуха. Данный по-казатель находится в зависимости от геометрии помещения, взаиморасположения приточ-ных и вытяжных отверстий и плотности распределения источников вредных примесей в помещении.

Количество тепла, выделяемого одним работником, принимают равным 80 ккал/ч, а посетителем – 75 ккал/ч.

Необходимо иметь в виду, что высокая подвижность воздуха вызывает сквозняки, мешающие работе и вызывающие простудные заболевания.