4.Классификация систем вентиляции. Конструктивные схемы естественных и механических систем вентиляции.

Под системой вентиляции понимают совокупность устройств и оборудования, предназначенных для забора, обработки, транспортирования, распределения, очистки и удаления воздуха из помещения.

Принцип действия вентиляции основан на непрерывном поддержании заданного воздухообмена в помещении. При этом наружный воздух постоянно подают в помещение, а затем загрязненный удаляют из помещения.

В зависимости от соотношения между количеством подаваемого в помещение воздуха (притоком ) и количеством удаляемого из него воздуха (вытяжкой ) могут быть уравновешенный , отрицательный и положительный воздушные балансы.

В помещениях, в которых выделяются ядовитые газы, пыль и неприятные запахи предусматривают отрицательный воздушный баланс, что препятствует проникновению этих вредных выделений в соседние помещения. В холодный период года в остальных помещениях желательно поддерживать незначительный положительный воздушный баланс ( на 10 %), чтобы создающийся некоторый подпор воздуха препятствовал проникновению в помещения холодного воздуха через неплотности наружных ограждений. Такое проникновение воздуха внутрь помещений называют инфильтрацией. В случае же положительного воздушного баланса имеет место проникновение внутреннего воздуха через неплотности строительных ограждений в обратном направлении из помещения наружу, называемое эксфильтрацией. Приток или вытяжку воздуха за счет инфильтрации, эксфильтрации и простого проветривания называют неорганизованными.

Воздухообмен в помещениях организуют по следующим схемам (рис. 3.1). Схему а «сверху-вверх» применяют при одновременном выделении теплоты, влаги и сварочного аэрозоля, а также во вспомогательных производственных зданиях при борьбе с теплоизбытками. Схема б «снизу-вниз» целесообразна для помещений небольшой высоты и при наличии в них местных отсосов от источников вредных выделений. Схема в «снизу-вверх и вниз» приемлема при выделении вредных газов и паров с различной плотностью и недопустимости их скопления в верхней зоне из-за опасности взрыва или отравления людей. Схема г «снизу-вверх» пригодна при одновременном выделении теплоты и пыли. Схема д «сверху-вниз» эффективна при одновременном выделении пыли и газов, только пыли, газов и паров летучих жидкостей. Схему е «сверху и снизу-вверх» используют при одновременном выделении теплоты и влаги или только влаги.

Рис. 3.1. Различные схемы организации воздухообменов в помещениях:

1 – перекрытие; 2 – пол.

3.2. Виды вентиляции

Вентиляция бывает естественная и механическая. В естественных системах вентиляции воздух перемещается под воздействием разности давлений наружного и внутреннего воздуха (гравитационных сил) или ветра. Поскольку при этом тяга создается небольшой, то радиус действия естественной вентиляции ограничен и равен 8 м. В механических системах вентиляции воздух перемещают вентиляторами, которые могут создавать значительную тягу, и поэтому радиус действия таких систем достигает 50 м.

В практике применяют приточные системы, подающие воздух в помещение, и вытяжные системы, удаляющие загрязненный воздух из помещения. Приточные и вытяжные системы бывают общеобменные и местные.

Систему вентиляции, предназначенную для создания воздухообмена во всем объеме помещения или его рабочей зоне, называют общеобменной.

Систему вентиляции, удаляющую загрязненный воздух непосредственно от технологического оборудования, являющегося источником вредных выделений, или подающую чистый воздух в какую-либо часть помещения, называют местной. Как общеобменные, так и местные системы вентиляции бывают приточные и вытяжные.

К местным приточным системам вентиляции относят воздушные души и воздушные оазисы, а к местным вытяжным – различного рода местные отсосы. Местную систему вентиляции, отсасывающую загрязненный воздух из-под укрытия технологического оборудования и препятствующую распространению вредных выделений по всему помещению, называют локализующей или аспирационной.

Системы вентиляции подразделяют также на канальные, когда для транспортирования воздуха применяют каналы в стенах здания или воздуховоды, и бесканальные, когда вентиляцию осуществляют через проемы в наружных ограждениях.

Бесканальная вентиляция, которую создают за счет естественного регулируемого воздухообмена, представляет собой аэрацию. Проветриванием называют естественный нерегулируемый воздухообмен в помещении, происходящий через проемы в наружных ограждениях.

Система кондиционирования воздуха представляет собой общеобменную канальную приточную вентиляцию, обеспечивающую независимо от изменений наружного климата заданные параметры – кондиции внутреннего воздуха помещения. В такой системе находят применение специальные устройства – кондиционеры.

3.3. Основные схемы систем вентиляции

Общеобменные механические приточная и вытяжная системы вентиляции, создающие воздухообмен в помещении по схеме «сверху-вверх», показаны на рис. 3.2, а. Приточный воздух подают вентилятором по воздуховоду 1, имеющему воздуховыпускные отверстия по всей своей длине. Воздуховод находится выше перекрытия помещения в его центре. В перекрытии сделана перфорация с целью пропуска подаваемого воздуха в помещение. Будучи более прохладным, приточный воздух опускается вниз и по пути постепенно нагревается, а затем поднимается вверх и через отверстия попадает в два отсасывающих воздуховода 2, по которым движется с помощью вентилятора на выброс. При такой схеме обеспечивают циркуляцию воздуха почти во всем объеме помещения.

а)

б)

Рис. 3.2. Устройство общеобменной механической вентиляции:

а – по схеме «сверху-вверх»; 1 – приточная вентиляция; 2 – вытяжная вентиляция; 3 – перфорированный потолок; б – вентиляция изолированных помещений и складов.

Вентиляцию одноэтажных изолированных производственных помещений и складов с выходами только наружу осуществляют по схеме рис. 3.2, б. Приточная вентиляторная установка 1 по воздуховоду 2 подает свежий воздух в коллектор 3, из которого воздух распределяют по транзитным воздуховодам 4, и далее он выходит у потолка в изолированные помещения 5. Из нижней части помещений воздух отсасывают по транзитным воздуховодам 6 в коллектор 7, а из него вентиляторной установкой 8 по вытяжной шахте 9 выбрасывают наружу. Такая вентиляция по схеме «сверху-вниз» целесообразна при выделении в помещениях тяжелых газов и пыли.

На рис. 13.1 представлена схема аэрации помещения горячего цеха, в котором находится тепловыделяющее технологическое оборудование 6. Под действием гравитационных сил наружный воздух входит в помещение через открытые окна 1, омывает внутренний его объем 7 и, будучи нагретым, поднимается вверх и выходит наружу через отверстия 2 и 3 аэрационного фонаря 4.

Часто возникает необходимость применения в производственном помещении смешанной вентиляции (рис. 3.3). Как видно из рисунка, в помещении одновременно работают: общеобменная приточная механическая 1 и естественная вытяжная 2, местные механические приточная 3 и вытяжная 4 системы вентиляции.

Рис. 3.3. Смешанная вентиляция.

1 – общеобменная приточная механическая вентиляция с подпольными каналами; 2 – общеобменная вытяжная естественная вентиляция с дефлекторами; 3 – местная приточная механическая вентиляция – воздушное душирование; 4 – местная вытяжная механическая вентиляция; 5, 8, 10 – вентиляторы; 6 – подпольный канал; 7 – воздухораздаточная тумбочка; 9 – воздушный душ; 11 – вытяжной зонт; 12 – вытяжная шахта.

Общеобменная приточная система вентиляции 1 подает вентилятором 5 наружный воздух по подпольным каналам 6 в воздухораздаточные тумбочки 7, из которых воздух распределяют непосредственно в рабочую зону помещения. Местная приточная система вентиляции 3 подает вентилятором 8 наружный воздух по воздуховодам в воздушные души 9 горячих рабочих мест. Местная вытяжная система вентиляции 4 вентилятором 10 по воздуховодам отсасывает вредные газы от технологического оборудования через вытяжные зонты 11 и после очистки выбрасывает отработанный воздух наружу через вытяжную шахту 12. В данном случае общеобменная естественная вытяжка бесканальная и осуществляют ее с помощью дефлекторов 2, которые под действием ветра усиливают тягу.

На рис. 3.4, а изображена схема общеобменных приточной и вытяжной систем вентиляции, обслуживающих несколько производственных помещений трехэтажного здания. Наружный воздух подают вентилятором 1 по воздуховоду 2 в коллектор 3. Из коллектора воздух поступает в транзитные воздуховоды 4, движется по ним и по дороге через ответвления 5 внизу у пола выходит в рабочую зону помещений 6. Удаляют воздух из помещений через отверстия 7 по транзитным воздуховодам 8, расположенным у потолков. Из этих воздуховодов воздух поступает в коллектор 9, а из него по воздуховоду 10 вентилятором 11 выбрасывают в атмосферу через вытяжную шахту 12.

а) б)

Рис. 3.4. Общеобменная механическая вентиляция:

а – производственных помещений; б – многоэтажного вспомогательного здания.

Для многоэтажных вспомогательных зданий предприятий применяют схему вентиляции, представленную на рис. 3.4, б. В помещения этажей наружный воздух подают вентилятором 1 по каналу 2 в коллекторы 3, объединяющие вертикальные каналы не более 5 этажей. Из коллекторов воздух попадает в поэтажные каналы 4, а из них через решетки 5 в помещения. Из помещений воздух удаляют через решетки 6 по поэтажным каналам 7, объединенным коллекторами 8. Из этих коллекторов по каналам 9 и 10 воздух удаляют вентилятором 11 в атмосферу через вытяжную шахту 12.

Для каждого конкретного случая выбирают наиболее приемлемое комбинирование различных систем вентиляции: приток и вытяжка механические; приток и вытяжка естественные; приток механический, вытяжка естественная; приток естественный, вытяжка механическая.