Устройство естественной вентиляции — КиберПедия 

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...

История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...

Устройство естественной вентиляции

2017-05-16 334
Устройство естественной вентиляции 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

При естественной вентиляции смена воздуха происходит под влиянием теплового и ветрового напора. Действие теплового и ветрового напора проявляется преимущественно одновременно.

Воздухообмен в производственных зданиях может быть орга­низованным и неорганизованным. Организованный воздухооб­мен включает в себя регулирование кратности воздухообмена и скорости

движения воздуха. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий предусматривают устройство организованного воздухообмена во всех производственных помещениях с кубатурой на одного работающего менее 20 м3, при этом возду­хообмен должен быть в количестве не менее 30 м3/час на одного работающего. В помещениях с кубатурой на одного работающего от 20 до 40 м3, воздухообмен должен быть в количестве не ме­нее 20 м3/час на одного работающего.

Организованный воздухообмен обычно создается управляе­мым проветриванием или дефлекторами. Неорганизованный воз­духообмен (инфильтрация) в помещениях происходит через не­плотности ограждающих конструкций (окна, двери, пористость ограждающих конструкций и т. д.).

Согласно санитарным нормам, неорганизованный приток на­ружного воздуха для возмещения вытяжки в холодный период года допускается в объеме не более однократного воздухообмена в час.

Организованная естественная вентиляция — аэрация. В про­изводственных помещениях аэрация осуществляется обычно че­рез световые фонари, окна или через специальные шахты или проемы. Крат­ность воздухообмена, а также направление воз­душного потока при аэра­ции можно регулировать величиной открытия проемов в соответствии с теп­ловым и ветровым напо­рами.

Причиной движения воздуха в помещении яв­ляется разность весов столбов наружного и внутреннего воздуха (располагаемый напор). Этот напор расходуется на преодоление сопротивления движению воздуха внутри здания.

Равенство давлений воздуха снаружи и внутри производ­ственного помещения имеет место лишь в некоторой горизонталь­ной плоскости, между полом и потолком. Эта плоскость назы­вается зоной равных давлений (рис. 7).

Обозначим через ∆ P1 вес столба воздуха высотою Н1 — от центра нижних отверстий до плоскости равных давлений. Оче­видно, разность давлений на уровне центра нижних отверстий будет

∆ P1 = H1γн - H1γв = H1 (γн - γв) кг/м2

 

Рис. 7. Схема распределения давлений.

1 — вытяжка; 2 — приток.

Аналогично разность давлений на уровне центра верхних отверстий

∆ P2 = H2 (γн - γ) кг/м2.

При этом давление в помещении выше наружного.

Общая величина всего располагаемого напора будет

∆ P = ∆ P1 +∆ P2 = H1 (γн - γв) + H2 (γн - γв).

но так как

H1 + H2 = H, то ∆ P = H (γн - γ) кг/м2.

На основании приведенной формулы можно заключить, что для создания большего теплового напора необходимо увеличивать расстояние между приточными и вытяжными отверстиями, что достигается в большинстве случаев устройством фонарей.

Рис. 8. Схема аэрации многопролетного цеха: а) активизированный профиль; б), в) аэрационная вышка.

Большое значение имеет правильное размещение приточных отверстий. Рекомендуется в теплые периоды года обеспечить при­ток свежего воздуха в нижнюю зону помещения с таким расчетом, чтобы свежий воздух поступал на рабочие места (рис. 8).

В холодное время, во избежание простудных заболеваний, рекомендуется обеспечить приток воздуха на высоте 4—6 м от пола; при этом наружный воздух, доходя до рабочих мест.

Действие ветра. При наличии ветра на наветренных сторонах здания возникают избыточные давления, а над кровлей (с углом подъема более 45°) и на подветренной стороне возникает разрежение (рис. 10).

Рис. 10. Схема обтекания здания ветром.

Разность давлений делает возможным вход воздуха через все открытые проемы наветренной стороны и выход через отверстия и проемы подветренной стороны.

Величину наибольшего давления, которое создается потоком воздуха при внезапном его торможении, можно определить по формуле

Pд = υ2 * γн - 2g кг/м2,

где Рд— динамическое (скоростное) давление в кг/м2;

υ — скорость ветра в м/сек;

γн — удельный вес атмосферного воздуха в кг/м3;

g — ускорение земного притяжения в м/сек2.

Как показывают исследования, повышение давления на навет­ренной стороне здания обычно лежит в пределах от 0,75 Рд до 0,85 Рд.

Величина разрежения на подветренной стороне здания лежит и пределах от 0,40 Рд до 0,45 Рд.

Разность давлений с наветренной и подветренной стороны знания превышает скоростное давление ветра на 15—30%.

Профиль фонаря оказывает серьезное влияние на эффектив­ность действия аэрации. Получивший в свое время широкое рас­пространение М-образный профиль фонаря не дает возможности использовать разрежение у кромки срыва потока и часть отработанного воздуха возвращается обратно в рабочую зону. Следовательно, эффективность аэрации зави­сит также и от проветривания межфонарного пространства.

Эти недостатки устранены в фонаре систе­мы В. В. Батурииа-Бранта (рис. 11), в кото­ром вследствие расположения фрамуг в непо­средственной близости к зоне повышенного давления разрежение в районе фрамуг значи­тельно лучше, чем в М-образном профиле; кро­ме того, межфонарное пространство загряз­няется в значительно меньшей степени.

Основным способом регулирования служит изменение площади открытия приточных отвер­стий. Величина воздухообмена регулируется ко­личеством и степенью открытия приточных фрамуг.

Общая площадь открытых фрамуг определяется по объему воздуха, который должен поступать в помещение и удаляться от него.

Объем воздуха, проходящего через отверстие, снабженное створным переплетом, можно определить по формуле

Lnp = Fμυ * 3600 м3/час,

где F — площадь проема в м;

υ — расчетная скорость в м/сек;

μ – коэффициент расхода; для открытых проемов или при створных переплетах, открытых на угол 90°, μ = 0,65, на 4-5° — μ = 0,44 и на 30° — μ = 0,32.

Предложены различные конструкции азрационных фонарей. Экспериментальная проверка их эффективности производилась в Центральном на­учно-исследовательском институте промышленных сооружений (см. работу

 

Рис. 11. Разновид­ности аэрационных фонарей.

Скорость движения воздуха в проеме можно определить по формуле

υ = √ 2g * ∆P / γ м/час,

где ∆P – разность давлений в кг/м2;

γ —удельный вес воздуха в кг/м3;

g— ускорение земного притяжения; g = 9,81 м/сек2.

Для быстрого и легкого открытия и закрытия створок, осо­бенно когда они больших размеров или их большое количество, рекомендуется устраивать специальные механические приводы для открывания створок. Механические приводы необходимо снабжать автоматическими остановами для удержания створных переплетов в любом положении.

При отсутствии фонарей, а также для местных отсосов и с целью использования ветра для вытяжки или усиления тепловой тяги, на вытяжные трубы ставятся дефлек­торы.

На рис. 12 изображен звездообразный дефлектор. Он представляет собою верти­кальную коробку с боковыми стенками, об­разующими звезду с нечетным числом узких вертикальных щелей (обычно 7). Этот де­флектор при безветрии ухудшает естествен­ную тягу в трубе, а при сильном ветре через щели его может заноситься дождь или снег. Круглый дефлектор ЦАГИ (рис. 13) не имеет этих недостатков и из многочисленных конструкций дефлекторов является лучшим по аэродинамическим показателям и наибо­лее простым в изготовлении. Этот дефлектор представляет собою цилиндрическую обечайку, укрепленную над вытяжной трубой, уширенной вверху. Тяга в трубе создается разрежением, образующимся при обтекании обечайки ветром.

Преимущества и недостатки естественной вентиляции. Основ­ными преимуществами естественной вентиляции являются:

1) Отсутствие расхода электроэнергии па перемещение воздуха.

2) Небольшая стоимость устройства и эксплуатации.

3) Простота устройства и эксплуатации.

4) Отсутствие затрат тепла на подогрев воздуха, так как по­ступающий воздух подогревается за счет избытков тепла в поме­щении.

Рис. 12 Звездообразный дефлектор.

Наряду с преимуществами, естественная вентиляция имеет и серьезные недостатки, главными из которых являются:

1) При наличии небольших избытков тепла в помещении и отсутствии возможностей подогрева воздуха температура воздуха в рабочей зоне в зимнее время может сильно понизиться, что может вызвать простудные заболевания.

2) Влажность воздуха устанавливается в рабочем помещении в зависимости от состояния наружного воздуха.

3) Ограничиваются возможности очистки удаляемого воздуха от пыли.

4) Отсутствует возможность распределения приточного воз­духа на определенные ра­бочие места.

Перечисленные недо­статки естественной вен­тиляции вызывают необ­ходимость устройства в производственных пред­приятиях механической вентиляции.

Конструкции воздуховодов

В зависимости от материалов воздуховоды подразделяются на металлические и неметаллические. По конструкции: прямошовные и спиральные. По способу соединения: фальцевые и сварные.

ОБЩАЯ ИНФА: Воздуховоды и фасонные части к ним изготовляют определенных размеров, установленных нормалями и строительными нормами. При проектировании и монтаже систем отопления и кондиционирования, систем вентиляции пользуются нормами: «Временная нормаль на металлические воздуховоды круглого сечения для системы аспирации». Все типовые детали вентиляционных систем — воздухораспределители, насадки, дефлекторы и др. — имеют стандартные фланцы для присоединения их к воздуховодам. Если размеры воздуховодов отличаются от нормированных размеров, изготовляют специальные переходы.

Воздуховоды должны быть герметичны. Чтобы потери на трение в воздуховодах были минимальными, их внутренняя поверхность должна быть гладкой. Прямые участки воздуховодов чаще всего изготовляют длиной 2—2,5 м, что объясняется условиями их транспортирования и размерами выпускаемых промышленностью стальных листов.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ВОЗДУХОВОДЫ

Существуют круглые и прямоугольные металлические воздуховоды.

Для круглых воздуховодов приняты определенные сечения в соответствии со СНиП, которые варьируются от 100 до 2000мм. Круглые воздуховоды по расходу металла и трудовым затратам экономичны в сравнении с прямоугольными. Из всех конструкций круглых воздуховодов наиболее распространены прямошовные, в которых сварной шов, соединяющий между собой две стороны металлического листа, проходит вдоль продольной оси.

Различают Спирально-замковые круглые воздуховоды и Спирально-сварные круглые воздуховоды.

Воздуховоды круглого сечения со спирально-замковым и спирально-сварным швами изготовляют диаметром от 160 до 2000 мм неограниченной длины.

Спирально-замковые воздуховоды изготовляют из стальной холоднокатаной или оцинкованной ленты толщиной 0,5—1 мм, шириной от 125 до 135 мм.

Преимущества спирально-замковых: -повышенная жесткость в сравнении с прямошовными воздуховодами; -высокая плотность шва и хороший внешний вид.

Недостаток таких воздуховодов — около 12—15% металла расходуется на образование фальцевого шва.

Спирально-сварные воздуховоды изготовляют из стальной горячекатаной ленты шириной 400—750 мм, толщиной 0,8—2,2 мм. Стык сваривают нахлесточным швом с помощью сварочного полуавтомата.

Достоинство спирально-сварных воздуховодов: -использование недефицитной стальной ленты; -расход меньшего количества металла на образование сварного шва в сравнении с прямошовными и спирально-замковыми воздуховодами.

Недостаток — невозможность изготовлять воздуховоды из металла толщиной менее 0,8 мм.

Прямоугольные воздуховоды.

Размеры воздуховодов прямоугольного сечения установлены в СНиП. Наиболее распространенные: прямошовные воздузховоды. Главный недостаток — неудобство транспортирования из-за размеров. Этот недостаток отсутствует у прямоугольных воздуховодов с угловым защелочным фальцем. Прямоугольные воздуховоды с сечением больших размеров (каналы, коллекторы) собирают из транспортабельных панелей, которые изготовляют на монтажных заводах из листовой стали.

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ВОЗДУХОВОДЫ

Неметаллические воздуховоды изготовляют из синтетических материалов, а также из бетона, железобетона, керамзитобетона, шлакоалебастра, шлакогипса и др.

Гибкие воздуховоды из стеклоткани на металлическом каркасе применяют при присоединении воздуховодов к центробежным вентиляторам, воздухораспределителей.

Гибкие воздуховоды изготовляют из пропитанной специальным клеем стеклоткани, которая навивается на проволочный каркас. Гибкие воздуховоды выпускают диаметром от 250 до 800 мм, длиной 1—2 м. Основное достоинство таких воздуховодов — возможность их изгибания под любым углом в любой плоскости; они не токсичны и слабо возгораемы. Гибкие воздуховоды можно применять только в виде отдельных участков-вставок, так как в них удельная потеря давления в два-три раза больше, чем в металлических. Трудоемкость работ при монтаже гибких воздуховодов в сравнении с обычными металлическими значительно меньше.

Воздуховоды из винипласта применяют в системах вентиляции промышленных цехов. Винипласт при низких температурах окружающего воздуха становится хрупким, ломается и быстро стареет, поэтому использование воздуховодов из винипласта ограничено. Воздуховоды и фасонные части из винипласта изготовляют на сварке в условиях монтажных заводов. Металлические детали для таких воздуховодов выполняют из нержавеющей стали.

Асбестоцементные воздуховоды используют в системах вентиляции и кондиционирования воздуха в зданиях любого назначения. Изготовляют такие воздуховоды из асбестоцементных коробов. Асбестоцементные короба долговечны, не подвержены коррозии, имеют гладкую внутреннюю поверхность и малую теплопроводность, допускают перемещение воздуха с повышенной влажностью. Перечисленные достоинства позволяют широко применять такие воздуховоды, экономя тем самым металл.

Воздуховоды, из бетона и железобетона изготовляют при сооружении крупных промышленных цехов. Как правило, их используют в качестве приточных каналов, которые располагают в земле или технических этажах зданий.

Воздуховоды из керамзитобетона, арболита, известковогипсовых плит и других в виде каналов, приставных и подвесных коробов применяют при устройстве вентиляции в общественных, жилых и гражданских зданиях, а также бытовых помещениях промышленных сооружений.

Аэрация зданий

Аэрация зданий - организованный естественный воздухообмен общеобменной бесканальной вентиляции, происходящей под действием гравитационного и ветрового давления или при их совместном действии. Суть аэрации зданий наиболее просто может быть представлена в виде действия гравитационных сил, когда более плотный воздух (обычно наружный) вытесняет из помещения менее плотный (внутренний).

Наружный воздух поступает в помещение через приточные аэрационные отверстия в нижней части здания, а внутренний (уходящий) удаляется наружу через створки аэрацивнных фонарей. Широкое применение аэрации зданий в производств, помещениях обусловлено незначительными эксплуатационными затратами. Область действия аэрации зданий ограничена в слеующих условиях: если предъявляются жесткие требования к микроклимату помещения, например при кондиционировании воздуха; при поступлении наружного воздуха в помещение с влаговыделениями; если в помещении имеются значительные пыле- и газовыделения и их проникновение с вытяжным воздухом наружу может загрязнять окружающую среду. В теплое время года аэрацию зданий можно применять практически для всех производств, кроме тех, где по условиям технологии требуется обработка (очистка, увлажнение, осушка и т.д.) приточного наружного воздуха. Для организации аэрации зданий в холодный период необходимо наличие избытков теплоты в помещении, достаточных для нагревания поступающего наружного холодного воздуха. Наиболее просто организуется аэрация зданий для одноэтажных зданий с наружными ограждениями (однопролетные цехи). Применение аэрации зданий для двух- и трехпролетных цехов, а также для многоэтажных цехов возможно, но связано с определенными техническими трудностями.

Аэрации зданий может быть совместима с механической вентиляцией, особенно с местной приточной и вытяжной. Важный фактор, обеспечивающий эффективную организацию аэрации зданий, — рациональное (обычно равномерное по площади пола) размещение теплоотдающего оборудования и надлежащее строительное оформление здания, предусматривающее наличие регулируемых отверстий в оконных проемах (приточных аэрационных отверстий) и аэрационных или светоаэрационных фонарей.

Приточные аэрационные отверстия имеют одинарные или двойные открывающиеся как внутрь, так и наружу фрамуги на верхних или нижних подвесах. Аэрационные или светоаэрационные фонари — возвышающиеся над кровлей или утопленные внутрь здания строительные конструкции, имеющие регулируемые по площади за счет открывающихся фрамуг (створок) отверстия для прохода воздуха.

Фрамуга в фонарях могут быть на нижних и верхних подвесах, а также иметь вертикальную ось вращения. Фрамуги с вертикальной осью вращения предпочтительнее.

Расчет аэрации зданий, как правило, состоит в определении площади аэрационного проема при известном из воздушного баланса воздухообмене. Реже, обычно при проверочных расчетах, решают обратную задачу аэрации зданий: расчет расхода воздуха, протекающего через заданную (известную) площадь аэрационного проема.

 

 


Поделиться с друзьями:

Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...

Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...

Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...

Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.04 с.