Пара «Инженерные сети» С-31,32

Пара   «Инженерные сети»     С-31,32

Тема: Вентиляция..

1.Назначение вентиляции;

2.Санитарно-гигиеническое назначение вентиляции;

3.Классификация типов вентиляционных систем;

Цель: составить конспект по теме занятия, подготовить ответы на вопросы по самостоятельной работе;

1.Назначение вентиляции;

Вентиляция – это, во-первых, регулируемый воздухообмен в помещениях, благоприятный для человека или технологического процесса, во-вторых, совокупность технических средств, обеспечивающих этот воздухообмен.

Процесс жизнедеятельности человека сопровождается накоплением “вредностей”, к которым относятся: теплоизбытки, повышающие температуру воздушной среды; влаговыделения; выделения газов, паров и аэрозолей.

С целью обеспечения здоровых условий для нахождения человека в помещении, а в некоторых случаях и для обеспечения нормального протекания технологических процессов необходимо производить очистку воздуха помещений от накапливающихся в них вредностей.

Таким образом, основной задачей вентиляции является удаление из помещения воздуха с высокой температурой и влажностью, насыщенного вредными газами, парами и пылью и замена его чистым наружным воздухом с наименьшими капитальными и эксплуатационными затратами.

По назначению системы вентиляции делятся на системы:

- для создания благоприятных условий труда и отдыха людей (комфортные);

- для обеспечения оптимального выполнения технологических процессов (технологи- ческие);

- для обеспечения взрывопожаробезопасности.

2.Санитарно-гигиеническое назначение вентиляции;

Современный человек около 70% времени проводит в замкнутых пространствах. В процессе жизнедеятельности человека в воздух помещений могут поступать значительные количества теплоты, влаги, газов, паров и пыли, вследствие чего воздушная среда претерпевает некоторые изменения, которые могут вредно отражаться на здоровье людей. Для устранения этого влияния часто приходиться создавать искусственный климат.

Деятельность человека обычно происходит в так называемой обслуживаемой (ОЗ) или рабочей зоне (РЗ) помещения.

Рабочая зона – это пространство высотой 2м от уровня пола помещения или площадки.

Комфортными называются условия, обеспечивающие наилучшее самочувствие и наивысшую работоспособность человека.

Температурная обстановка в помещении может быть определена двумя условиями температурного комфорта:

- во всем объеме помещения,

- на границе обслуживаемой зоны в непосредственной близости от нагретых или охлажденных поверхностей.

Первое условие комфортности – комфортным будет такая общая температурная обстановка в помещении, при котором человек, находясь в середине помещения будет отдавать всю явную теплоту, не испытывая перегрева или переохлаждения. При этом определяющей величиной является средняя температура в помещении:

t_п = (t_в + t_R) / 2 (2.1.)

где t_в , t_R - соответственно, температура воздуха и температура поверхностей, ^оС.

Второе условие ограничивает интенсивность теплообмена при нахождении человека вблизи нагретых или охлажденных поверхностей. В этом случае определяющей величиной является интенсивность лучистого теплообмена q_л (Вт/м²).

В вентиляционной практике комфортные условия принято разделять на допустимые и оптимальные.

Допустимыми принято называть такие сочетания вышеуказанных параметров, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызывать преходящие и быстро нормализующиеся изменения теплового состояния организма, сопровождающиеся напряжением механизмов терморегуляции, не выходящим за пределы физиологических приспособительных возможностей

Оптимальными – приняты условия, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организма без напряжения механизмов терморегуляции.

Допустимые обеспечиваются вентиляцией в том числе с испарительным охлаждением воздуха, оптимальные – системами кондиционирования воздуха.

Уровни сочетаний параметров нормируются в зависимости от периода года (теплый, переходный и холодный) и от тяжести выполняемой работы. Различают 3 категории тяжести выполняемых работ:

- легкие физические работы (категория I) - работы выполняются без переноса тяжестей в положении сидя с энергозатратами до 139Вт (Iа), в положении сидя, стоя или связанные с ходьбой и энергозатратами 140-174 Вт(Iб),

- средней тяжести физические работы (категория II) - работы, связанные с постоянной ходьбой, переносом тяжестей до 1кг (II а) и до 10кг (IIб) или выполняемые стоя, при этом энергозатраты для категории IIа - 175-232Вт, для категории IIб – 233-290Вт),

- тяжелые физические работы (категория III) - работы связаны с непрерывной физической нагрузкой, переносом тяжестей свыше 10 кг, энергозатраты более 290Вт).

Нормы микроклимата приведены в ГОСТ 12.1.005-88(Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны) / 1 /, СанПиН 2.2.4.548-96 / 2 /, СП 60.13330-2010 (акт.редакция СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»), ГОСТ 30494-2011/ 3 /. ПДК вредных веществ в помещениях приведены в ГН.

Естественная вентиляция

Естественная вентиляция представляет собой перемещение воздуха следую-щими способами:

А) Аэрация – естественное движение воздуха вследствие разницы между температурой в помещении и температурой атмосферного (наружного) воздуха. Этот способ применим в цехах с усиленным выделением тепла, но при условии, что концентрация пыли и вредных веществ в приточном воздухе находится в пределах допустимой нормы. Аэрация не применима, если условия технологии производства требуют предварительной обработки приточного воздуха, а так же в случаях образования тумана или конденсата, вызванного притоком.

Б) Конвекция – происходит вследствие разницы давления воздуха между верхним и нижним уровнями (вытяжным оборудованием, установленным на крыше здания и помещением). Как известно, в помещениях воздух теплее, чем снаружи, поэтому более легкий воздух из помещений вытесняется более тяже-лым наружным.

В) Ветровое давление – давление ветра повышено со стороны здания, об-ращенной к ветру и, соответственно, понижено с подветренной стороны. В про-емы здания с наветренной стороны поступает атмосферный воздух и выходит с подветренной.

Преимущества систем естественной вентиляции в том, что они достаточно просты, не требуют расхода электроэнергии и приобретения сложного обору-дования.

Однако недостатком является то, что эффективность систем естественной вентиляции напрямую зависит от переменчивых факторов (скорости и направле-ния ветра, температуры) и относительно небольшого давления.

Механическая вентиляция

Механическая вентиляция представляет собой систему различного вентиля-ционного оборудования и приборов, которая подает и удаляет воздух из поме-щения независимо от переменчивости условий окружающей среды. В случаях необходимости возможна обработка воздуха, как, например, очистка, увлажне-ние, подогрев, что в системах естественной вентиляции практически исключено. На работу механических систем вентиляции может затрачиваться достаточно

большое количество электроэнергии.

Следует заметить, что зачастую на практике применяют одновременно и естественную, и механическую вентиляцию, или так называемую смешанную. В каждом отдельно взятом проекте индивидуально подбирается наиболее выгод-ный тип вентиляции.

Аэрация

Организованная естественная вентиляция производственных помещений, при которой проветривание производится непрерывно и осуществляется без устройства воздуховодов, каналов или коробов, а количество воздуха регулиру-ется степенью открытия специальных фрамуг, называется аэрацией.

Наружный воздух через воздухозаборное устройство поступает в приточную камеру, расположенную в подвале. В приточной камере воздух нагревается воздухонагревателем до температуры, с которой должен поступить в помещение. Нагретый в камере воздух поступает в приточные каналы, из которых выходит в вентилируемые помещения через жалюзийные решетки.

 

Рисунок 6 – Аэрация здания под воздействием гравитационного давления

 

Загрязненный воздух из помещений поступает через жалюзийные решетки в вытяжные каналы, по которым он поднимается в сборный канал на чердаке. Из сборного канала загрязненный воздух выбрасывается наружу через вытяжную шахту. Для усиления тяги иногда в вытяжной шахте устанавливается дополни-тельный воздухонагреватель или на вытяжной шахте устанавливается дефлектор.

Аэрация в холодное время года устраивается на фабриках и заводах, где основной вредностью являются избытки тепла, как, например, в кузнечных, ли-тейных, термических, прокатных и других цехах.

В теплое время года аэрация может быть весьма широко применяема для вентиляции большинства промышленных предприятий. Аэрация не применяется на предприятиях, где в теплое время года для технологического процесса необ-ходима обработка наружного воздуха (увлажнение, охлаждение или очистка от пыли). К таким относятся предприятия пищевой промышленности, предприятия по производству медицинских препаратов, электроламп, ткацкие, прядильные и др.

Аэрацию применяют в цехах со значительными тепловыделениями, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, если по усло-виям технологии производства требуется предварительная обработка приточного воздуха или если приток наружного воздуха вызывает образование тумана или конденсата.

В помещениях с большими избытками тепла воздух всегда теплее наружно-

го. Более тяжелый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет из него менее

плотный теплый воздух.

При этом в замкнутом пространстве помещения возникает циркуляция воз-духа, вызываемая источником тепла, подобная той, которую вызывает вентиля-тор.

В системах естественной вентиляции, в которых перемещение воздуха со-здается за счет разности давлений воздушного столба, минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через деф-лектор должен быть не менее 3 метров. При этом рекомендуемая длина горизон-тальных участков воздуховодов не должна быть более 3м, а скорость воздуха в воздуховодах – не превышать 1 м/с. Воздействие ветрового давления выражается в том, что на наветренных (обращенных к ветру) сторонах здания образуется повышенное, а на подветренных сторонах, а иногда и на кровле пониженное давление (разрежение).

Если в ограждениях здания имеются проемы, то с наветренной стороны ат-мосферный воздух поступает в помещение, а с заветренной выходит из него, причем скорость движения воздуха в проемах зависит от скорости ветра, обдува-ющего здание, и соответственно от величин возникающих разностей давлений.

Механическая вентиляция

В механических системах вентиляции используют оборудования и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автомати-ка и др.) позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. Затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими. Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в требуемом коли-честве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.), что практически невозможно в системах с ес-тественным побуждением.

Следует отметить, что в практике часто предусматривают так называемую смешанную вентиляцию, т.е. одновременно естественную и механическую вен-тиляцию.

В каждом конкретном проекте определяется, какой тип вентиляции является наилучшим в санитарно-гигиеническом отношении, а также экономически и технически более рациональным.

Местная – Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух по-дают на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вы-тяжная вентиляция).

Местная вытяжная вентиляция

Местная вытяжная вентиляция применяется в тех случаях, когда участки помещений с выделением вредных веществ локализованы и есть возможность предотвратить распространение загрязнений по всему помещению. Для удаления вредных веществ применяют местные отсосы, которые должны удовлетворять предъявляемым требованиям: место образования загрязнений должно быть пол-ностью укрыто, конструкция местного отсоса не должна мешать работе, загряз-нения необходимо удалять в направлении их естественного движения (тяжелый газ и пыль – вниз, легкий газ и пар – вверх).

Конструкции местных отсосов условно делят на три группы:

- Полуоткрытые отсосы (вытяжные шкафы)

1 – стол; 2 – окно; 3 – заслонка; 4 – шахта

вытяжная; 5 – регулятор

 

Рисунок 12 – Шкаф вытяжной

а б

 

а – у щелевого отверстия при выпуске через него продуктов горения;

б – у отверстия, снабженного дверкой при выпуске продуктов горения

через газовые окна

Рисунок 13 – Зонты-козырьки у нагревательных печей

Зонты-козырьки у нагревательных печей: а) – у щелевого отверстия при выпуске из него продуктов горения; б) – у отверстия, снабженного дверкой при выпуске продуктов горения через газовые окна. Объем воздуха определяется при помощи расчетов.

 

- Отсосы открытого типа (бортовые)

Рисунок 14 – Бортовые отсосы

Бортовые отсосы. Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха.

Бортовые отсосы применяют для предотвращения поступления вредных вы-делений с поверхности растворов в ваннах, где происходят процессы травления, обезжиривания и металлопокрытия.

Основная причина выноса вредностей из ванн – конвективный поток возду-ха, формирующийся над зеркалом испарения. Принцип действия бортового отсо-са: удаляемый через бортовой отсос воздух формирует спектр всасывания, на-кладывающийся на конвективную струю и создающий результирующее скорост-ное поле, направленное к воздухоприемному отверстию бортового отсоса.

 

Рисунок 15 – Виды бокового отсоса

Различают однобортовые отсосы, когда щель отсоса расположена вдоль од-ной из длинных сторон ванны, двухбортовые, когда щели расположены у двух противоположных сторон, и угловые – при расположении щелей у двух соседних сторон.

Односторонний бортовой отсос применяется при ширине ванны 600 мм, при этом для опрокинутых бортовых отсосов расчетная ширина ванны измеряется от бортового отсоса до противоположного борта ванны. В случае простых бортовых отсосов ширина измеряется от борта до борта ванны. Двухсторонний бортовой отсос используют при ширине ванны 1200мм. В случае простых бортовых отсо-сов расчетная ширина ванны измеряется от борта до борта, для опрокинутых – между кромками бортовых отсосов внутри ванны. Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха.

Бортовой отсос называют простым, когда воздухо-приемные щели располо-жены в вертикальной плоскости, и опрокинутым, когда щель расположена гори-зонтально, параллельно зеркалу ванны. Опрокинутые бортовые отсосы обеспечи-вают одинаковую с обычным эффективность улавливания вредностей при мень-шем расходе воздуха.

Простые отсосы следует применять при высоком стоянии уровня раствора в ванне, когда расстояние от зеркала раствора до кромки щели отсоса составляет менее 80…150мм; опрокинутые при более низком стоянии уровня раствора (D = 150…300мм и более).

 

 

Рисунок 16 – Виды бокового отсоса

- Местные отсосы

Система вентиляции с местными отсосами изображена на рисунке 17. Ос-новными элементами такой системы являются местные отсосы – укрытия (МО), всасывающая сеть воздуховодов (ВС), вентилятор (В) центробежного или осево-го типа, ВШ - вытяжная шахта.

.

 

Рисунок 17 – Схема местной вытяжной вентиляции

 

В большинстве случаев местные вытяжные системы вентиляции очень эф-фективны, так как с их помощью происходит удаление загрязняющих веществ непосредственно из того места, где они образовались, сводя к минимуму воз-можность распространения в помещении.

Приточная и вытяжная система вентиляции

Приточная система вентиляции служит для подачи свежего воздуха в поме-щения. При необходимости, подаваемый воздух нагревается и очищается от пы-ли. Вытяжная вентиляция, напротив, удаляет из помещения загрязненный или нагретый воздух. Обычно в помещении устанавливается как приточная, так и вы-тяжная вентиляция. При этом их производительность должна быть сбалансиро-вана, иначе в помещении будет образовываться недостаточное или избыточное давление, что приведет к неприятному эффекту «хлопающих дверей».

Рисунок 18 – Приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением

пара   «Инженерные сети»     С-31,32

Тема: Вентиляция..

1.Назначение вентиляции;

2.Санитарно-гигиеническое назначение вентиляции;

3.Классификация типов вентиляционных систем;

Цель: составить конспект по теме занятия, подготовить ответы на вопросы по самостоятельной работе;

1.Назначение вентиляции;

Вентиляция – это, во-первых, регулируемый воздухообмен в помещениях, благоприятный для человека или технологического процесса, во-вторых, совокупность технических средств, обеспечивающих этот воздухообмен.

Процесс жизнедеятельности человека сопровождается накоплением “вредностей”, к которым относятся: теплоизбытки, повышающие температуру воздушной среды; влаговыделения; выделения газов, паров и аэрозолей.

С целью обеспечения здоровых условий для нахождения человека в помещении, а в некоторых случаях и для обеспечения нормального протекания технологических процессов необходимо производить очистку воздуха помещений от накапливающихся в них вредностей.

Таким образом, основной задачей вентиляции является удаление из помещения воздуха с высокой температурой и влажностью, насыщенного вредными газами, парами и пылью и замена его чистым наружным воздухом с наименьшими капитальными и эксплуатационными затратами.

По назначению системы вентиляции делятся на системы:

- для создания благоприятных условий труда и отдыха людей (комфортные);

- для обеспечения оптимального выполнения технологических процессов (технологи- ческие);

- для обеспечения взрывопожаробезопасности.

2.Санитарно-гигиеническое назначение вентиляции;

Современный человек около 70% времени проводит в замкнутых пространствах. В процессе жизнедеятельности человека в воздух помещений могут поступать значительные количества теплоты, влаги, газов, паров и пыли, вследствие чего воздушная среда претерпевает некоторые изменения, которые могут вредно отражаться на здоровье людей. Для устранения этого влияния часто приходиться создавать искусственный климат.

Деятельность человека обычно происходит в так называемой обслуживаемой (ОЗ) или рабочей зоне (РЗ) помещения.

Рабочая зона – это пространство высотой 2м от уровня пола помещения или площадки.

Комфортными называются условия, обеспечивающие наилучшее самочувствие и наивысшую работоспособность человека.

Температурная обстановка в помещении может быть определена двумя условиями температурного комфорта:

- во всем объеме помещения,

- на границе обслуживаемой зоны в непосредственной близости от нагретых или охлажденных поверхностей.

Первое условие комфортности – комфортным будет такая общая температурная обстановка в помещении, при котором человек, находясь в середине помещения будет отдавать всю явную теплоту, не испытывая перегрева или переохлаждения. При этом определяющей величиной является средняя температура в помещении:

t_п = (t_в + t_R) / 2 (2.1.)

где t_в , t_R - соответственно, температура воздуха и температура поверхностей, ^оС.

Второе условие ограничивает интенсивность теплообмена при нахождении человека вблизи нагретых или охлажденных поверхностей. В этом случае определяющей величиной является интенсивность лучистого теплообмена q_л (Вт/м²).

В вентиляционной практике комфортные условия принято разделять на допустимые и оптимальные.

Допустимыми принято называть такие сочетания вышеуказанных параметров, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызывать преходящие и быстро нормализующиеся изменения теплового состояния организма, сопровождающиеся напряжением механизмов терморегуляции, не выходящим за пределы физиологических приспособительных возможностей

Оптимальными – приняты условия, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организма без напряжения механизмов терморегуляции.

Допустимые обеспечиваются вентиляцией в том числе с испарительным охлаждением воздуха, оптимальные – системами кондиционирования воздуха.

Уровни сочетаний параметров нормируются в зависимости от периода года (теплый, переходный и холодный) и от тяжести выполняемой работы. Различают 3 категории тяжести выполняемых работ:

- легкие физические работы (категория I) - работы выполняются без переноса тяжестей в положении сидя с энергозатратами до 139Вт (Iа), в положении сидя, стоя или связанные с ходьбой и энергозатратами 140-174 Вт(Iб),

- средней тяжести физические работы (категория II) - работы, связанные с постоянной ходьбой, переносом тяжестей до 1кг (II а) и до 10кг (IIб) или выполняемые стоя, при этом энергозатраты для категории IIа - 175-232Вт, для категории IIб – 233-290Вт),

- тяжелые физические работы (категория III) - работы связаны с непрерывной физической нагрузкой, переносом тяжестей свыше 10 кг, энергозатраты более 290Вт).

Нормы микроклимата приведены в ГОСТ 12.1.005-88(Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны) / 1 /, СанПиН 2.2.4.548-96 / 2 /, СП 60.13330-2010 (акт.редакция СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»), ГОСТ 30494-2011/ 3 /. ПДК вредных веществ в помещениях приведены в ГН.