Воздухообмен. Способы организации воздухообмена
Воздухообменом L, м 3 /ч, называется количество чистого воздуха, необходимого для частичной или полной замены воздуха помещения, содержащего вредные выделения.
Количество воздуха, подаваемого или удаляемого за 1 ч из помещения, отнесенное к внутреннему объему этого помещения, называется кратностью воздухообменаn, ч -1 .
Воздухообмен в помещениях определяется отдельно для теплого и холодного периодов года и переходных условий при плотности приточного и удаляемого воздуха ρ = 1,2 кг/м 3 по следующим формулам:
– по избыткам явной теплоты
L = Lр.з + 
– по избыткам полной теплоты
L = Lр.з + 
– по избыткам влаги (водяного пара)
L = Lр.з + 
– массе выделяющихся вредных веществ
L = Lр.з + 
– по нормируемой кратности воздухообмена
– по нормируемому удельному расходу приточного воздуха
где Lр.з– расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, м 3 /ч;
Qявн, Qполн – избыточный явный и полный тепловой потоки в помещение, Вт;
с – теплоемкость воздуха, равная 1,2 кДж/(м 3 ·°С);
tр.з – температура воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне помещения, удаляемого системами местных отсосов или на технологические нужды, °С;
tу– температура воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, °С;
t– температура воздуха, подаваемого в помещение, °С;
W– избытки влаги в помещении, г/ч;
dр.з– влагосодержание воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов или на технологические нужды, г/кг;
dу– влагосодержание воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, г/кг;
dпр– влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение, г/кг;
Iр.з– удельная энтальпия воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов или на технологические нужды, кДж/кг;
Iу– удельная энтальпия воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, кДж/кг;
Iпр– удельная энтальпия воздуха, подаваемого в помещение, кДж/кг;
mро – расход каждого из вредных или взрывоопасных веществ, поступающих в воздух помещения, мг/ч;
kр.з, kу– концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, удаляемом соответственно из обслуживаемой или рабочей зоны помещения и за ее пределами, мг/м 3 ;
kпр– концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, подаваемом в помещение, мг/м 3 ;
V– объем помещения, м 3 ;
F– площадь помещения, м 2 ;
N– число людей (посетителей), рабочих мест, единиц оборудования;
n– нормируемая кратность воздухообмена, ч -1 ;
L I пр– нормируемый расход приточного воздуха на 1 м 2 пола помещения, м 3 /(ч·м 2 );
L II пр– нормируемый удельный расход приточного воздуха на 1 чел., м 3 /ч, на 1 рабочее место, на 1 посетителя или единицу оборудования.
За расчетное значение воздухообмена при проектировании вентиляционных установок принимается большее из полученных по формулам значение.
Воздушная среда в помещении, удовлетворяющая санитарные нормы, обеспечивается в результате удаления загрязненного воздуха из помещения и подачи чистого наружного воздуха. Соответственно этому по назначению системы вентиляции подразделяют на вытяжные и приточные.
Системы вентиляции, удаляющие загрязненный воздух из помещения, называются вытяжными.
Системы вентиляции, обеспечивающие подачу в помещение наружного воздуха, подогреваемого в холодный период года, называются приточными.
По способу перемещения удаляемого из помещений и подаваемого в помещения воздуха различают естественную (неорганизованную и организованную) и механическую (искусственную) вентиляцию.
Под неорганизованной естественной вентиляцией понимают воздухообмен в помещениях, происходящий под влиянием разности давлений наружного и внутреннего воздуха и действия ветра через неплотности ограждающих конструкций, а также при открывании форточек, фрамуг и дверей.
Воздухообмен, происходящий также под влиянием разности давлений наружного и внутреннего воздуха и действии ветра, но через специально устроенные в наружных ограждениях фрамуги, степень открытия которых с каждой стороны здания регулируется, является вентиляцией естественной, но организованной. Этот вид вентиляции называется аэрацией.
Механической, или искусственной, вентиляцией называется способ подачи воздуха в помещение или удаления из него с помощью вентилятора. Такой способ воздухообмена является более совершенным, так как воздух, подаваемый в помещение, может быть специально подготовленным в отношении его чистоты, температуры и влажности.
По способу организации воздухообмена в помещениях вентиляция может быть общеобменной, местной (локализующей), смешанной, аварийной и противодымной.
Общеобменная вентиляция предусматривается для создания одинаковых условий воздушной среды (температуры, влажности, чистоты воздуха и его подвижности) во всем помещении в его рабочей зоне. Общеобменная вентиляция может быть как приточной, так и вытяжной, а чаще приточно-вытяжной, обеспечивающей организованный приток и удаление воздуха.
Местная вентиляция создает местные (на рабочих местах), отвечающие гигиеническим требованиям, условия воздушной среды, отличные от условий в остальной части помещения (местная приточная вентиляция) или улавливает вредные выделения непосредственно у производственных установок с помощью специальных укрытий, предотвращающих поступление вредных выделений в помещение (местная вытяжная вентиляция).
Смешанные системы, применяемые главным образом в производственных помещениях, представляют собой комбинации общеобменной вентиляции с местной.
Аварийную вентиляцию предусматривают в помещениях, в которых возможно внезапное неожиданное выделение вредных веществ в количествах, значительно превышающих допустимые. Эти системы включают только в случае, если необходимо быстро удалить вредные выделения.
Противодымная вентиляция предусматривается для обеспечения эвакуации людей из помещений здания в начальной стадии пожара.
Вопрос о том, какую из перечисленных систем вентиляции следует устраивать, решается в каждом отдельном случае в зависимости от назначения помещения, характера вредных выделений, возникающих в нем, и схемы движения воздушных потоков внутри здания.
В так называемых горячих цехах широко используют аэрацию, местные отсосы и воздушные души. В воротах устраивают воздушные тепловые завесы. В холодных цехах применяют общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию. В общественных зданиях (театрах, кинозалах, залах заседаний, магазинах, спортзалах и т. п.), как правило, устраивают общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию.
В помещениях, где требуется незначительный воздухообмен, организуют только одну вытяжную вентиляцию. Количество удаляемого воздуха в этом случае восполняется воздухом, поступающим в помещение через неплотности в ограждающих конструкциях и при открывании форточек или фрамуг.
В жилых домах устраивают обычно только вытяжную (естественную, редко – механическую) вентиляцию из кухонь и санузлов. Приток в жилые комнаты осуществляется через окна, форточки или специальные устройства под окнами.
В зависимости от геометрической формы помещения и выделяющихся в нем вредностей воздухообмен в помещении организуют по следующим основным схемам (рис. 10.1):
– схема «снизу вверх» (рис. 10.1, а): приточный воздух подается в рабочую зону, удаление воздуха производится из верхней зоны помещения; применяется такая схема при одновременном выделении теплоты и пыли в помещении;
– схема «сверху вниз» (рис. 10.1, б): подача воздуха осуществляется в верхнюю зону, а удаление воздуха выполняется из рабочей или нижней зоны помещения; применяется при одновременном выделении пыли и тяжелых газов в помещении;
– схема «сверху вверх» (рис. 10.1, в): воздух подается и удаляется из верхней зоны помещения; это наиболее распространенная схема организации воздухообмена в жилых и общественных помещениях;
– схема «снизу вверх и вниз» (рис. 10.1, г): подача воздуха выполняется в рабочую зону, а удаление – из верхней и рабочей зон помещения; применяется схема при выделении пыли и газов с различной плотностью и при недопустимости их скопления в верхней зоне;
– схема «сверху и снизу вверх» (рис. 10.1, д): приток воздуха производится в верхнюю и рабочую зоны помещения, а удаление выполняется из верхней зоны; применяется при одновременном выделении теплоты и влаги или только влаги в помещении;
– схема «снизу вниз» (рис. 10.1, е): воздух подается и удаляется из рабочей зоны помещения; такая схема организации воздухообмена характерна для помещений небольшой высоты и при наличии местных отсосов от источников вредных выделений.
Источник
Понятие о способах организация воздухообмена и устройстве систем вентиляции
Воздухообменом называется частичная или полная замена воздуха, содержащего вредные выделения, чистым атмосферным воздухом. Количество воздуха, подаваемого или удаляемого за 1 ч из помещения, отнесенное к его внутренней кубатуре, принято называть кратностью воздухообмена. При этом знаком (+) обозначается воздухообмен по притоку, знаком (—) — по вытяжке, т. е.
Так, если говорят, что кратность воздухообмена равна, например, +2 и — 3, то это значит, что в это помещение за 1 ч подается двукратное и удаляется из него трехкратное к объему помещения количество воздуха.
Воздушная среда в помещении, удовлетворяющая санитарным нормам, обеспечивается в результате удаления загрязненного воздуха из помещения и подачи чистого наружного воздуха. Соответственно этому системы вентиляции подразделяют на вытяжные и приточные.
По способу перемещения удаляемого из помещений и подаваемого в помещения воздуха различаютвентиляцию естественную (неорганизованную и организованную) имеханическую (искусственную).
Под неорганизованной естественной вентиляцией понимают воздухообмен в помещениях, происходящий под влиянием разности давлений наружного и внутреннего воздуха и действия ветра через неплотности ограждающих конструкций, а также при открывании форточек, фрамуг и дверей. Воздухообмен, происходящий также под влиянием разности давлений наружного и внутреннего воздуха и действия ветра, но через специально устроенные в наружных ограждениях фрамуги, степень открытия которых с каждой стороны здания регулируется, является вентиляцией естественной, но организованной. Этот вид вентиляции называется аэрацией.
Механической или искусственной вентиляцией называется способ подачи воздуха в помещение или удаление из него с помощью вентилятора. Такой способ воздухообмена является более совершенным, так как воздух, подаваемый в помещение, может быть специально подготовленным в отношении его чистоты, температуры и влажности.
Системы механической вентиляции, автоматически поддерживающие в помещениях метеорологические условия на уровне заданных независимо от изменяющихся параметров внешней воздушной среды, называются системами кондиционирования воздуха (condition —условие).
По способу организации воздухообмена в помещениях вентиляция может быть общеобменной, местной (локализующей), смешанной, аварийной и противодымной. По назначению системы вентиляции подразделяются на приточные и вытяжные. Системы вентиляции, удаляющие загрязненный воздух из помещения, называютсявытяжными. Системы вентиляции, обеспечивающие подачу в помещение наружного воздуха, подогреваемого в холодный период года, называютсяприточными. Вытяжные системы вентиляции в зависимости от места удаления вредных выделений, а приточные системы вентиляции в зависимости от места подачи наружного воздуха подразделяются на общеобменные, местные и смешанные.
Общеобменная вентиляция предусматривается для создания одинаковых условий воздушной среды (температуры, влажности, чистоты воздуха и его подвижности) во всем помещении, главным образом в рабочей зоне (H = 1,5 — 2м от пола), когда какие-либо вредные вещества распространяются по всему объему помещения или нет возможности уловить их в местах выделения (рис. 13.1, а). Общеобменная вентиляция может быть как приточной, так и вытяжной, ачаще приточно-вытяжной,обеспечивающей организованный приток и удаление воздуха.
Приместной вытяжнойвентиляции загрязненный воздух удаляется прямо из мест его загрязнения. Местная приточная вентиляция применяется в тех случаях, когда свежий воздух требуется лишь в определенных местах помещения (на рабочих местах). Примером такой вентиляции может служить воздушный душ — струя воздуха, направленная непосредственно на рабочее место (рис. 13.1, 6).
Смешанные системы, применяемые главным образом в производственных помещениях, представляют собой комбинации общеобменной вентиляции с местной (рис. 13.1, в).
Рис. 13.1. Схемы систем вентиляции
1 — зонт вытяжной; 2 — воздушный душ; 3 — вентилятор для удаления вредностей; 4 — вентилятор для подачи чистого воздуха; 5 — калорифер; 6 — решетка жалюзийная.
Аварийные вентиляционные установки предусматривают в помещениях, в которых возможно внезапное неожиданное выделение вредных веществ в количествах, значительно превышающих допустимые. Эти установки включают только в случае, если необходимо быстро удалить вредные выделения.
Противодымная вентиляция предусматривается для обеспечения эксплуатации людей из помещений здания в начальной стадии пожара.
Вопрос о том, какую из перечисленных систем вентиляции следует устраивать, решается в каждом отдельном случае в зависимости от назначения помещения, характера вредных выделений, возникающих в нем, и схемы движения воздушных потоков внутри здания.
В так называемых горячих цехах широко используют аэрацию, местные отсосы и воздушные души. В воротах устраивают воздушные тепловые завесы. В холодных цехах применяют общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию и системы кондиционирования воздуха там, где это диктуется условиями технологии. В общественных зданиях (театрах, кино, залах заседаний, магазинах, спортзалах и т. п.), как правило, устраивают общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию или систему кондиционирования воздуха.
В помещениях, где требуется незначительный воздухообмен, организуют только одну вытяжную вентиляцию. Количество удаляемого воздуха в этом случае восполняется воздухом, поступающим в помещение через неплотности в ограждающих конструкциях и при открывании форточек или фрамуг.
В жилых домах устраивают обычно только вытяжную (естественную, редко — механическую) вентиляцию из кухонь и санузлов. Приток в жилые комнаты осуществляется через окна, форточки или специальные устройства под окнами.
Лекция 8. ЕСТЕСТВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ
Источник
