Аерація при дії вітрового тиску

Наведений вище розрахунок аерації не враховує тиску вітру на будівлю, який у теплий період року є основним діючим фактором. При обдуванні будівлі вітром з навітряного боку створюється підвищений тиск повітря, а на підвітряному боці - розрідження (див. рис. 3.21); значення цих тисків можуть бути розраховані за формулою:

де υв - швидкість вітру, м/с; а - аеродинамічний коефіцієнт, який залежить від конфігурації будівлі (а = 0,7...0,85 для навітряного боку, а = 0,3...0,45 - для підвітряного боку).

Дія вітру підсилює повітрообмін, але при задуванні вітру в отвори ліхтаря повітря опускається у робочу зону, змішуючись із пилом та газами. Для запобігання цьому явищу встановлюють незадувні ліхтарі з вітрозахисними щитами. У такому випадку з навітряного боку щита (в отворі) створюється розрідження й ліхтар працює на витяжку при будь-яких напрямках вітру (див. рис. 3.21).

Розраховуючи аерацію при спільній дії вітру та теплонадлишків, додатково до тиску повітря, що виникло через різницю температур, додають або віднімають тиск, створений вітром.

Переваги і недоліки аерації. Переваги: значно менші експлуатаційні витрати порівняно з механічними системами вентиляції, оскільки великі об'єми повітря (від 20 до 100 крат) подаються й видаляються без застосування вентиляторів.

Недоліки: у теплий період року ефективність аерації значно падає внаслідок підвищення температури зовнішнього повітря; повітря, що надходить у приміщення, не оброблюється (не очищується, не охолоджується).

 

Вентиляція за допомогою дефлекторів

 

Дефлектори - це насадки, які встановлюються на даху будинку і призначені для видалення забрудненого чи перегрітого повітря з приміщення невеликих розмірів (рис. 3.22).

Робота дефлектора ґрунтується на використанні енергії вітру та гравітаційного тиску. Вітер, обдуваючи обичайку, створює з протилежного боку розрідження, внаслідок чого повітря з приміщення виходить назовні.

При орієнтовному підборі дефлектора визначають діаметр підвідного патрубка і, відповідно, конструктивні розміри дефлектора:

де Lg - продуктивність дефлектора, м3/год; υg - швидкість повітря у патрубку дефлектора, м/с, приймається як 1/2 швидкості вітру (і>я = 1,5... 2 м/с). Діаметри патрубків дефлекторів становлять 0,2-1,0 м.

 

Механічна вентиляція

У системі механічної вентиляції рух повітря здійснюється вентиляторами.

Комбінована вентиляція

Найбільшого поширення на машинобудівних підприємствах набула комбінована вентиляція: загальнообмінна припливно-витяжна та місцева.

Припливна вентиляція. Установка припливної вентиляції ПУ складається з таких елементів (рис. 3.23): 1 - повітрозабірний пристрій; 2 - фільтр для очищення повітря від пилу; 8 — калорифери, де повітря нагрівається; 4 - вентилятор; 5 - повітроводи; 6 — припливні насадки, крізь які повітря подається у приміщення; регулюючі пристрої (РП).

Фільтр, калорифери й вентилятори встановлюються в окремому приміщенні (вентиляційна камера). Швидкості випуску повітря з припливних насадок обмежуються допустимим шумом і рухливістю повітря на робочому місці (ТОСТ ССБТ 12.1.005-88).

Витяжна вентиляція. Установки витяжної вентиляції ВУ-1 та ВУ-2 (рис. 3.28) складаються з витяжних насадок (7) у системі загальнообмінної вентиляції чи різного типу повітроприймачів (10) у системі місцевої вентиляції (на рис.3.19 зображений захисно-знепи-люючий кожух на заточувальному верстаті); вентилятора (4); повітроводів (5); пристроїв для очищення повітря від пилу чи газів (8); витяжної шахти (9)9 яка розташовується на 1-1,5 м вище гребеня даху.

 

Кондиціювання повітря

 

Кондиціювання повітря - це процес забезпечення й автоматичного підтримування в приміщеннях температури, вологості, швидкості руху і чистоти повітря. Розрізняють комфортне і технологічне кондиціювання.

Комфортне кондиціювання забезпечує допустимі та оптимальні умови середовища, які впливають на інтенсивність роботи працівників. Технологічне кондиціювання призначене для підтримування штучних кліматичних умов відповідно до технологічних вимог.

Параметри повітряного середовища в приміщенні встановлюються виходячи з таких умов: якщо кількість і якість продукції залежить від додержання точного режиму технологічного процесу, а не від інтенсивності роботи працівників, головними є вимоги технологічного процесу; якщо на випуск продукції впливає інтенсивність роботи - регламентуються комфортні умови. Кількісним критерієм потреби в штучному охолодженні повітря може бути процент дискомфортності, який визначається за формулою:

де m - кількість приміщень у будинку; D - тривалість дискомфорту, год, за характерні доби місяця; m0 - кількість діб використання приміщень на місяць; р0 - кількість годин експлуатації приміщень на добу; 12 - число місяців на рік.

Кондиціювання повітря здійснюється комплексом технічних засобів, які становлять систему кондиціювання повітря (СКП).

До складу СКП входять технічні засоби приготування, пересування і розподілу повітря, приготування холоду, а також технічні засоби холодо- та теплопостачання, автоматики, дистанційного управління і контролю. Технічні засоби СКП у сукупності називаються кондиціонерами. За способом приготування та розподіл у повітря в приміщенні СКП поділяються на центральні та місцеві.

Конструкція центральних кондиціонерів передбачає приготування повітря за межами обслуговуючого приміщення і його розподіл по системі повітроводів. Центральні кондиціонери застосовують у великих цехах.

У місцевих кондиціонерах приготування повітря відбувається безпосередньо в обслуговуючих приміщеннях. Повітря надходить до приміщення без повітроводів (кондиціонери встановлюють у віконних отворах). Місцеві кондиціонери використовують у невеликих приміщеннях (лабораторіях, робочих кабінетах тощо).

 

Центральний кондиціонер (рис. 3.24) складається з камери змішування І зовнішнього повітря і частково повітря всередині приміщення (якщо відсутнє виділення шкідливих речовин); фільтра для очищення повітря від пилу 1; калориферів першого підігріву повітря 2; камери зрошення ІІ, де повітря зволожується; калориферів другого підігріву 3; вентилятора 4. Кількість повітря, що проходить через кондиціонер і його складові елементи, регулюється клапанами 5.

Місцеві СКП, із яких найпоширенішими є автономні кондиціонери, мають теплообмінники випарювання і холодильні машини. Недоліками роботи місцевих СКП вважають підвищений шум, а також порівняно з центральними СКП невеликий термін служби. Для зниження шуму кондиціонери випускають у вигляді двох агрегатів - внутрішнього і зовнішнього. У зовнішньому агрегаті розміщується найбільш шумне обладнання — холодильний компресорі повітряний конденсатор холодоагента. Автоматизація роботи місцевих СКП, у тому числі регульованих повітророзподілювачів забезпечує комфортні умови праці у робочих зонах приміщень та в зонах, що обслуговуються.

Робота кондиціонерів автоматизована. Пристрої-автомати (термо- та вологорегулятори) при зміні заданих параметрів повітря у приміщенні (температури та вологості) пускають у хід клапани, що регулюють змішування зовнішнього повітря й повітря всередині приміщення, нагрівши повітря у калориферах, подачу теплоносія у калорифери, а також холодної води до форсунок. Кондиціювання повітря потребує (порівняно з вентиляцією) великих одноразових та експлуатаційних витрат, і тому потрібне економічне обґрунтування для застосування кондиціювання. Згідно зі СНиП 2.04.05-92 кондиціювання передбачається:

• у приміщеннях житлових та громадських будинків, а також допоміжних будинків промислових підприємств;

• у виробничих приміщеннях відповідно до технологічних вимог (наприклад, для підтримки температурно-вологих умов, що дають змогу виконувати обробку матеріалів і виробів із мінімальними допусками - точне машинобудування й калібрування вимірювального інструменту).