Въздухът вътре в индустриалните сгради е много по-замърсен, отколкото в апартаменти и частни къщи. Видовете и количеството на вредните емисии зависи от много фактори - производствената индустрия, вида на суровините, използваното технологично оборудване и т.н. Доста е трудно да се изчисли и проектира вентилацията на промишлени помещения, което премахва всички вредности. Ще се опитаме да представим на достъпен език методите за изчисление, предписани в нормативните документи.
Алгоритъм за проектиране
Организацията на обмен на въздух вътре в обществена сграда или в производството се осъществява на няколко етапа:
- Събирането на първоначални данни - характеристиките на структурата, броя на работниците и тежестта на труда, разновидностите и количеството на генерираната опасност, локализацията на местата за разпределение. Много е полезно да разберете същността на процеса.
- Изборът на вентилационна система на работилницата или офиса, разработването на схеми. За дизайнерските решения се поставят три основни изисквания - ефективност, съответствие със стандартите SNiP (SanPin) и икономическа осъществимост.
- Изчисляване на обмен на въздух - определяне на обема на подаващия и отработения въздух за всяко помещение.
- Аеродинамично изчисляване на въздуховодите (ако има такива), избор и поставяне на вентилационно оборудване. Изясняване на схемите за подаване и отвеждане на замърсен въздух.
- Монтаж на вентилация според проекта, пускане в експлоатация, по-нататъшна експлоатация и поддръжка.
Забележка. За по-добро разбиране на процеса работният списък е значително опростен. На всички етапи на разработване на документацията са необходими различни одобрения, пояснения и допълнителни проверки. Дизайнерът постоянно работи съвместно с технолозите на компанията.
Интересуват ни точки №2 и 3 - изборът на оптималната схема за обмен на въздух и определяне на въздушния поток. Аеродинамиката, инсталирането на вентилационни канали и оборудване са обширни теми на други публикации.
Видове вентилационни системи
За да организирате правилно актуализацията на въздушната среда на помещението, трябва да изберете най-добрия метод за вентилация или комбинация от няколко опции. Класификационната схема на съществуващите вентилационни системи, подредени в производството, е показана в опростена форма по-долу на структурната схема.
Обяснете по-подробно всеки тип обмен на въздух:
- Неорганизираната естествена вентилация включва вентилация и инфилтрация - проникването на въздух през притворите на вратите и други пролуки. Организираното снабдяване - аерирането - се извършва от прозорци чрез изпускателни дефлектори и противовъздушни светлини.
- Спомагателните вентилатори на покрива и тавана увеличават интензивността на обмена по време на естественото движение на въздушните маси.
- Механичната система включва принудителното разпределение и извличане на въздух от вентилаторите през въздуховодите. Това включва също аварийна вентилация и различни локални ауспуси - чадъри, панели, навеси, качулки.
- Климатизация - привеждане на въздуха на сервиза или офиса до необходимото състояние. Преди да бъде подаден в работната зона, въздухът се почиства чрез филтри, овлажнява / изсушава, нагрява или охлажда.
Референтен. Според нормативната документация долната част на обема на работилницата с височина 2 метра от пода, където постоянно се намират хора, се отнася до обслужваната (работеща) зона.
Често механичната вентилация се комбинира с отопление с въздух - през зимата уличният поток се нагрява до оптималната температура, не се инсталират водни радиатори. Замърсеният горещ въздух се изпраща до рекуператора, където той дава 50-70% от топлината на притока.
Комбинация от изброените опции позволява постигане на максимална експлоатационна ефективност при умерена цена на оборудването. Пример: в заваръчния цех е позволено да се проектира естествена аерация, при условие че всяка станция е оборудвана с принудителен локален ауспух.
Съвети за избор
Директните инструкции за разработването на схеми за обмен на въздух дават санитарни и промишлени стандарти, нищо не трябва да се измисля или изобретява. Документите са разработени поотделно за обществени сгради и различни индустрии - металургична, химическа, кетъринг и т.н.
Пример. Когато разработваме вентилация на работилница за горещо заваряване, намираме документа „Санитарни правила за заваряване, напластяване и нарязване на метали“, четем раздел 3, параграфи 41-60. Той определя всички изисквания за локална и обща вентилация, в зависимост от броя на служителите и консумацията на материали.
Захранващата и изпускателната вентилация на промишлени помещения се избира в зависимост от целта, икономическата възможност и в съответствие с приложимите стандарти:
- В офис сградите е обичайно да се извършва естествен обмен на въздух - аерация, вентилация. При повишена струпване се осигурява инсталирането на помощни вентилатори или се организира въздушен обмен с механична мотивация.
- В машиностроителни, ремонтни и валцови работилници с големи размери, организирането на принудителна вентилация ще бъде твърде скъпо. Общоприетата схема: естествен ауспух чрез противовъздушни светлини или дефлектори, притокът е организиран от отваряеми траншове. Освен това през зимата горните прозорци се отварят (височина - 4 м), през лятото - долни.
- Когато се отделят токсични, опасни и нездравословни пари, не се допуска проветряване и вентилация.
- На работните места в близост до отопляемо оборудване е по-лесно и по-правилно да удушите хората с чист въздух, отколкото постоянно да актуализирате целия обем на работилницата.
- В малките индустрии с малък брой източници на замърсяване е по-добре да се монтира локално засмукване под формата на чадъри или панели и трябва да се осигури обща вентилация.
- В производствени сгради с голям брой работни места и източници на опасни емисии трябва да се направи мощна принудителна обмяна на въздух. Ограждането на 50 или повече местни качулки е непрактично, освен ако подобни събития не са продиктувани от правилата.
- В лаборатории и работни помещения на химически заводи цялата вентилация е механична и рециклирането е забранено.
Забележка. Рециклиране - връщане на част от избрания въздух обратно в магазина, за да се спести топлина (през лятото - студен), изразходвана за отопление. След филтриране тази част се смесва със свеж уличен поток в различни съотношения.
Тъй като е нереалистично да се разглеждат всички разновидности на производството в рамките на една публикация, ние очертахме общи принципи за планиране на въздушен обмен. По-подробно описание е представено в съответната техническа литература, например учебник на О. Д. Волков „Проектиране на вентилация на промишлена сграда“. Вторият надежден източник е форумът на инженерите ABOK (http://forum.abok.ru).
Методи за изчисляване на въздушния обмен
Целта на изчисленията е да се определи дебитът на подавания въздух. Ако в производството се използват точкови качулки, тогава количеството въздушна смес, отстранено от чадърите, се добавя към получения обем на притока.
За справка. Изпускателните устройства имат много малък ефект върху движението на потоците в сградата. Захранващите въздушни струи помагат да им посочите правилната посока.
Според SNiP изчисляването на вентилацията на производствено помещение се извършва според следните показатели:
- излишна топлина, отделяна от отопляемо оборудване и продукти;
- водна пара, насищаща въздуха в магазина;
- вредни (токсични) емисии под формата на газове, прах и аерозоли;
- броят на служителите.
Важен момент. В помощните помещения и различни домакински помещения регулаторната рамка също предвижда изчисляване на множествеността на обмена.Можете да се запознаете с методологията и да използвате онлайн калкулатора на тази страница.
В идеалния случай за всички показатели се взема предвид притокът. Най-големият от получените резултати се приема за последващо развитие на системата. Едно предупреждение: ако се отделят 2 вида опасни газове, които взаимодействат помежду си, притокът се изчислява за всеки от тях и резултатите се обобщават.
Ние считаме потока на топлината
Преди да започнете изчисленията, трябва да извършите подготвителна работа за събиране на изходните данни:
- открийте площта на всички горещи повърхности;
- разберете температурата на отопление;
- изчислете количеството отделена топлина;
- определете температурата на въздуха в работната зона и извън нея (над 2 м над етажите).
На практика проблемът се решава заедно с технологичния инженер на предприятието, който предоставя информация за производственото оборудване, характеристиките на продукта и тънкостите на производствения процес. Познавайки тези параметри, извършете изчислението по формулата:
Обяснение на символите:
· L - желаният обем въздух, подаван от въздуховодите или проникващ през рамите, m³ / h;
- Lwz - количеството въздух, взето от обслужваната зона чрез точково засмукване, m³ / h;
- Q - количеството топлина, W;
- c е топлинният капацитет на въздушната смес, приет равен на 1.006 kJ / (kg ° C);
- Калайът е температурата на сместа, доставена в цеха;
- Tl, Twz - температура на въздуха над работната зона и вътре в нея.
Изчислението изглежда тромаво, но ако има данни, то тече без проблеми. Пример: вътрешният топлинен поток Q е 20 000 W, изпускателните панели премахват 2000 m³ / h (Lwz) външна температура + 20 ° C, вътре - съответно 30 и 25. Ние считаме: L = 2000 + [3.6 x 20000 - 1.006 x 2000 (25 - 20) / 1.006 (30 - 20)] = 8157 m³ / h.
Излишната водна пара
Следващата формула практически повтаря предишната, само параметрите на топлината се заменят със символи за влажност:
- W - количеството водна пара, идващо от източници за единица време, грамове / час;
- Din - съдържание на влага в притока, g / kg;
- Dwz, Dl - съдържание на влага във въздуха на работната зона и съответно горната част на помещението;
- останалата нотация е както в предишната формула.
Сложността на метода се състои в получаването на изходните данни. Когато съоръжението е изградено и производството работи, показанията за влага не са трудни за определяне. Друг проблем е изчисляването на парните емисии вътре в работилницата на етапа на проектиране. Разработката трябва да се извърши от 2 специалисти - технологичен инженер и дизайнер на вентилационни системи.
Прах и опасни емисии
В този случай е важно да се проучат добре тънкостите на процеса. Задачата е да се състави списък на опасностите, да се определи тяхната концентрация и да се изчисли дебитът на подавания чист въздух. Формула за сетълмент:
- Mpo - маса на отделяното вредно вещество или прах за единица време, mg / час;
- Qin е съдържанието на това вещество във въздуха на улицата, mg / m³;
- Qwz - максимално допустима концентрация (MPC) на вредност в обема на обслужваната зона, mg / m³;
- Ql - концентрация на аерозол или прах в останалата част на цеха;
- декодирането на нотациите L и Lwz е дадено в първата формула.
Алгоритъмът за работа с вентилация е следният. Прогнозното количество приток се изпраща в помещението, разреждайки вътрешния въздух и намалявайки концентрацията на замърсители. Местният дял на вредните и летливи вещества се привлича от местните чадъри, разположени над източниците, смес от газове се отстранява с механична качулка.
Брой работещи хора
Методиката се използва за изчисляване на притока към офис и други обществени сгради, където няма промишлени замърсители. Трябва да разберете броя на постоянните работни места (обозначени с латинската буква N) и да използвате формулата:
Параметър m показва обема въздушно чиста смес, разпределена на 1 работно място. В проветриви офиси стойността на m се приема за 30 m³ / h, напълно затворена - 60 m³ / h.
Коментар.Вземат се предвид само постоянните работни места, където служителите остават поне 2 часа на ден. Броят на посетителите няма значение.
Изчисляване на местен чадър за качулка
Задачата на местното засмукване е да отделя вредния газ и прах на етапа на извличане, директно от източника. За да постигнете максимална ефективност, трябва да изберете правилния размер на чадъра в зависимост от размерите на източника и височината на окачването. Методът за изчисляване е по-удобен за разглеждане по отношение на чертежа на смукателната система.
Дешифрирайте буквите в схемата:
- A, B - желаните размери на чадъра в плана;
- h е разстоянието от долния ръб на прибиращото устройство до повърхността на източника на емисии;
- a, b - размерът на припокриващото се оборудване;
- D е диаметърът на вентилационния канал;
- H - височина на окачването, взета не повече от 1,8 ... 2 m;
- α (алфа) - ъгълът на отваряне на чадъра, в идеалния случай не надвишава 60 °.
На първо място, изчисляваме размерите на засмукването чрез прости формули:
По-нататък, чрез метода за избор определяме ъгъла на отваряне и пристъпваме към изчисляването на входящия въздушен поток:
- F е площта на широката част на чадъра, изчислена като A x B;
- ʋ - скорост на въздушния поток в габаритната секция, за нетоксични газове и прах поемаме 0,15 ... 0,25 m / s.
Забележка. Ако е необходимо да се изсмуче токсичните опасности, нормите изискват увеличаване на скоростта на потока на отработените газове до 0,75 ... 1,05 m / s.
Знаейки количеството извлечен въздух, не е трудно да изберете канален вентилатор с необходимия капацитет. Напречното сечение и диаметърът на изпускателния канал се определят по обратна формула:
Заключение
Проектирането на вентилационни мрежи е задача на опитни инженери. Следователно нашата публикация е само за насоки, обясненията и алгоритмите за изчисляване са донякъде опростени. Ако искате да разберете подробно въпросите на вентилацията на помещения на работното място, препоръчваме ви да изучите съответната техническа литература, няма друг начин. И накрая - методология за изчисляване на отоплението на въздуха във видеото.