Конструкция и принцип действия
В зависимости от типа конструкции и принципа действия, выделяют несколько видов промышленных вентиляционных систем.
Гравитационные системы
используются на производствах, где рабочий процесс сопровождается выделением большого объема пыли. Они представляют собой пылеосадочные камеры и способствует осаждению крупных частиц.
Инерционные системы сухого типа
позволяют эффективно очистить воздух от сухой пыли.
Инерционные системымокрого типа удаляют из воздуха пыль, увлажняя ее.
Системы с тканевыми фильтрами
задерживают загрязнения при прохождении воздушных масс через специальные насадки.
Системы с электрофильтрами
используют в работе электрический заряд, благодаря которому примеси оседают на электродах фильтра.
На фото: Промышленная система вентиляции
Эффективность вентиляции
Независимо от типа вентиляции она, прежде всего, должна быть качественной и эффективной. Для выполнения этих условий необходимо, чтобы еще на этапе ее проектирования были выполнены некоторые рекомендации:
- Объем поступающего воздуха должен соответствовать тому количеству воздуха, который удаляется из помещений. Бывают случаи, когда необходимо сделать эти объемы разными, но все это заранее предусматривается.
- Приточную вентиляционную систему и вытяжную надо располагать правильно. Чистый воздух должен подходить, прежде всего, туда, где отсутствуют вредные выделения, а отток должен быть максимальным в местах образования ядовитых веществ.
- Вентиляционная система не должна влиять существенно на температурный режим производственных помещений.
- Шум, издаваемый вентилирующими устройствами, не должен превышать допустимые нормы.
- Монтаж должен обязательно предусмотреть вопросы противопожарной безопасности.
- Вентиляция должна легко обслуживаться.
- Эффективность работы системы должна быть максимальная.
Виды систем вентиляции
Современные системы вентиляции и кондиционирования воздуха способствуют его притоку в помещение и помогают регулировать его температуру. Они имеют довольно развёрнутую классификацию в зависимости от способа работы и технических характеристик.
Естественная и принудительная вентиляция
Воздухообмен в помещении может быть организован естественным путём или с помощью специальных устройств для притока и оттока воздуха. В зависимости от способа действия виды систем делятся на естественные и принудительные.
- Естественная вентиляция действует за счёт разницы температур и давления в помещении и за его пределами. Она организуется при помощи двух открытых каналов. Так, отверстие или труба для притока воздуха обычно располагается в нижней части комнаты. Поступающий холодный воздух, нагреваясь, поднимается наверх под действием физических законов, где расположен канал для вывода воздушных масс. Естественная вентиляция очень проста в установке, однако она обладает низкой эффективностью в тёплое время года, когда температура в здании и на улице практически не отличается.
- Принудительная вентиляция работает благодаря вентиляторам, вытяжкам и кондиционерам, которые нагоняют в комнату свежий воздух и выводят застоявшийся. Такая система имеет более сложное строение, однако она отличается удобством и универсальностью. Приточные и вытяжные каналы можно расположить в любом месте квартиры и выставить на нужном режиме, они будут эффективно работать как зимой, так и летом.
Направление воздушного потока
Вентиляционные системы классифицируются также в зависимости от направления воздушного потока. По этому признаку они подразделяются на приточные и вытяжные конструкции. Как следует из названия, приточные детали отвечают за поступление свежего воздуха в помещение, а вытяжные – за вывод загрязнённых масс через вентиляцию.
Устройства, входящие в систему вентиляции, также подразделяются в зависимости от направления, которое они придают воздушному потоку.
Виды производственной вентиляции
Все промышленные установки делятся на несколько групп, в основе которых лежат принцип работы, направление движения воздушных потоков и площадь охвата.
По принципу работы
есть два типа – естественная и принудительная вентиляция.
Естественная создает циркуляцию воздушных потоков, основываясь на разнице температур и давления, а также плотности воздуха с улицы и внутри помещения – холодный воздух тяжелее теплого, и он вытесняет его из помещения. Это осуществляется через специальную систему вентиляционных отверстий. Процесс можно настраивать под определенные требования, используя задвижки или форточки.
На фото: Естественная и принудительная вентиляция
Но работа таких систем очень сильно зависит от внешних факторов – время года, сила ветра, давление. Поэтому они не подходят для некоторых видов производств, особенно для тех, деятельность которых сопровождается вредными выбросами в атмосферу.
Искусственная или принудительная вентиляция более эффективна для решения задач воздухообмена в промышленном секторе. Внешние факторы не оказывают на ее работу никакого влияния, весь процесс обеспечивает специальное оборудование для подачи и отведения воздушных масс. Такие системы способны улавливать выбросы вредных веществ и предотвращать их распространение, а также очищать, увлажнять, сушить или прогревать воздух. Могут быть с подогревом воздуха и без него.
По направлению движения воздушного потока
существуют приточные, вытяжные и приточно-вытяжные системы промышленной вентиляции.
Приточная установка обеспечивает поступление в производственные помещения свежего воздуха с улицы за счет вытеснения холодными воздушными массами теплых.
На фото: Приточная, вытяжная и приточно-вытяжная системы
Вытяжная вентиляция отвечает за удаление отработанного загрязненного воздуха из здания. Это чаще всего механическая система с принудительным побуждением, поскольку естественным образом обеспечить вывод воздушных масс затруднительно.
Приточно-вытяжная установка эффективно решает обе задачи, описанные выше. Она создает циркуляцию воздуха, нагнетая в помещение воздушные потоки с улицы и выводя отработанные наружу.
По площади охвата
и решения задач выделяют общеобменную, местную и аварийную систему.
Первый вид установки обеспечивает циркуляцию воздуха во всем помещении производственного цеха. Качественно очищает объекты, на которых установлена, от вредных примесей, способствует нормализации уровня влажности и температурных значений.
На фото: Местная, общеобменная и аварийная система вентиляции
Местная система обеспечивает воздухообмен в отдельных зонах предприятия, где наблюдается выброс в атмосферу токсинов, газов и других неблагоприятных веществ. Такие установки монтируют непосредственно над источником загрязнения. Используются как дополнительный элемент к общей вентиляционной системе.
Аварийные системы устанавливают в точках, где существует угроза возникновения внештатной ситуации с выбросом токсичного дыма, ядовитых примесей и т.д.
Советы мастеров
Бывает так, что необходимо установить длинные вытяжные воздуховоды. Когда их протяженность превосходит 30-40 м, осевой вентилятор ставить нежелательно – требуется использовать центробежные аппараты. В кухонных помещениях необходимо обеспечивать кратность обмена воздуха в 9 или 10 раз. При этом на 1 человека, постоянно находящегося в помещении, нужно подавать примерно 60 куб. м воздуха. Также необходимо учитывать, что на 1 кВт мощности нагревательного оборудования кухни должно приходиться не менее 70 куб. м воздуха в час.
Типы вентиляционных систем подробно разбираются в следующем видео.
Если выделяющиеся в помещении тепло, влага, газы, пыль, запахи или пары жидкостей поступают непосредственно в воздух всего помещения, то устанавливают общеобменную вентиляцию.
Общеобменные системы вентиляции — как приточные, так и вытяжные, предназначены для осуществления вентиляции в помещении в целом или в значительной его части.
Общеобменные вытяжные системы относительно равномерно удаляют воздух из всего обслуживаемого помещения, а общеобменные приточные системы подают воздух и распределяют его по всему объему вентилируемого помещения.
В этом случае рассчитывается объём вытяжного воздуха таким образом, чтобы после его замещения приточным загрязнение воздуха упало бы до величин предельно допустимой концентрации(ПДК).
Обычно из помещения извлекается такое же количество воздуха, какое в него и подаётся. Однако бывают случаи, когда общий приток воздуха не равен вытяжке. Так, например, из помещений, в которых выделяются пахучие вещества или ядовитые газы, извлекается больше воздуха, чем подаётся через приточную систему, для того, чтобы вредные газы и запахи не распространялись по всему зданию. Недостающий объём воздуха подкачивается через открытые проёмы наружных ограждений или из соседних помещений с более чистым воздухом.
Общеобменная приточная вентиляция.
Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных санитарно-гигиенических норм и свободного дыхания человека в рабочей зоне.
При отрицательном тепловом балансе, т. е. при недостатке тепла, общеобменную приточную вентиляцию устраивают с механическим побуждением и с подогревом всего объема приточного воздуха. Как правило, перед подачей воздух очищают от пыли.
При поступлении вредных выделений в воздух цеха количество приточного воздуха должно полностью компенсировать общеобменную и местную вытяжную вентиляцию.
Общеобменная вытяжная вентиляция.
Простейшим типом общеобменной вытяжной вентиляции является отдельный вентилятор(обычно осевого типа) с электродвигателем на одной оси, расположенный в окне или в отверстии стены. Такая установка удаляет воздух из ближайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен.
В некоторых случаях установка имеет протяженный вытяжной воздуховод. Если длина вытяжного воздуховода превышает 30-40 м и соответственно потери давления в сети составляют более 30-40 кг/ м² , то вместо осевого вентилятора устанавливается вентилятор центробежного типа.
Когда вредными выделениями в цехе являются тяжелые газы или пыль и нет тепловыделений от оборудования, вытяжные воздуховоды прокладывают по полу цеха или выполняют в виде подпольных каналов.
В промышленных зданиях, где имеются разнородные вредные выделения(теплота, влага, газы, пары, пыль и т. п.) и их поступление в помещение происходит в различных условиях(сосредоточенно, рассредоточено, на различных уровнях и т. п.), часто невозможно обойтись какой-либо одной системой, например, местной или общеобменной.
В таких помещениях для удаления вредных выделений, которые не могут быть локализованы и поступают в воздух помещения, применяют общеобменные вытяжные системы.
В определенных случаях в производственных помещениях, наряду с механическими системами вентиляции, используют системы с естественным побуждением, например, системы аэрации.
Особенности местной вентиляции
В отличие от всех вышесказанных систем обеспечения вентиляции, которые относятся к общеобменным типам, то есть таким, что проветривают сразу все пространство помещения, местные вентилируют только определенные места.
При этом подобные системы могут как подавать воздух в нужные места – местная система вентиляции приточного типа, так и выводит из них отработанную смесь – вытяжная система.
Местная система приточного действия
Среди приточных систем, используемой в конкретных местах, выделяют:
- воздушные души;
- завесы;
- оазисы.
Первый тип – это сосредоточенный воздушный поток, подаваемый на значительной скорости в конкретную точку помещения, чаще всего – рабочее место.
Завесы используются для создания перегородок из воздуха или же смены направления, в котором движется воздушный поток.
Последний тип – отгороженные от всего помещения участки, в которые направляется поток воздуха невысокой температуры.
Вентиляция местного использования
Вентиляция местного назначения на производстве
Подобная система используется тогда, когда полностью локализовано место, где происходит образование загрязнений. При этом практически всегда есть необходимость не допустить перемещение загрязнений на всем пространстве комнаты.
Самую большую эффективность в подобных случаях имеют отсосы – разновидности укрытий-шкафов, боковых отсосов, зонтов, кожухов для всевозможных приборов и тому подобного.
Зачастую их использование отличается высокой эффективностью, поскольку оперативно выводят загрязнения прямо с рабочих мест, предотвращая их появление на остальной части пространства. Поскольку вместе с этим возникает высокая концентрация загрязняющих веществ, работа системы позволяет добиться прекрасного санитарного эффекта, вместе с этим она выводит совсем немного воздушной смеси.
Но системы местного действия не способы решать всех требований, выдвигаемых к вентиляции. Так, далеко не все загрязнения в воздухе локализованы, чаще они рассредоточены по всему доступному пространству. Вместе с этим подача воздушной смеси в отдельные части или же вывод ее из них не обеспечивает достижения требуемых параметров воздушной среды.
Как рассчитать приточно-вытяжную вентиляцию: устройство и проектирование системы
Приточно-вытяжная система вентиляции состоит из двух частей: приточная система вентиляции (обеспечивает доставку свежего воздуха с улицы, его нагрев, очистку, при необходимости охлаждение) и вытяжная система (в народе просто «вытяжка», то есть устройство, обеспечивающее отток воздуха из помещения). Вытяжная вентиляция имеет довольно простое устройство (воздуховод и механизм, обеспечивающий отток воздуха), она не требует установки фильтров, охладителей или обогревателей, единственное что необходимо, шумопоглатитель – если вытяжка довольно мощная, она будет создавать шум своей работой.
Важный вопрос, который интересует многих потребителей – как рассчитать вытяжную вентиляцию? Для вычисления мощности прибора, удаляющего воздух, нужно просчитать объем помещения в куб. м. а затем умножить на 12. Расчет вытяжной вентиляции, пример:
- кухня площадью 2 Х 3 м с высотой потолка 2, 5 м, объем помещения равен 15 куб. м.
- мощность вытяжки 15 Х 12 = 180 куб. м./ч
Для улучшения работы вытяжки рекомендуется открывать окно или форточку. Для экономичности вентиляционной системы применяют комплексные решения. Зимой, воздух, выводящийся наружу, обогревает воздух, поступающий в помещение, для этих целей используется специальный агрегат – рекуператор – своеобразный теплообменник, в котором прогревается воздух, прибывший с улицы. Устройство рекуператора таково, что уличный воздух прогревается, не смешиваясь с воздухом, выводимым на улицу.
Проектирование приточно-вытяжной вентиляции – этап, с которого начинается установка вентиляционной системы. Прежде чем произвести фактическую установку, необходимо на бумаге посчитать сколько требуется метров трубы для оттока воздуха, сколько требуется воздуховодов для притока воздуха, где будут стоять все узлы и детали системы, где будут установлены решетки и воздухозаборы. На этапе проектировании следует учитывать не только местонахождение, но и размеры воздуховодов (диаметр труб), чем больше диаметр – тем больший поток воздуха можно обеспечить, однако современное жилье редко отличается большой высотой потолков, поэтому установить довольно широкие трубы не получится. Минус узких воздуховодов – высокая шумность, поэтому при расчете приточной вентиляции обычно находят компромисс между показателями шума и размерами труб.
Что касается мощности притока воздуха, то обычно проводятся следующие расчеты:
- В жилые помещения необходимо подавать до 3 куб. м. в час на 1 кв. м жилья,
- В местах общественного пользования необходимо подавать 60 куб. м. /час на человека постоянно пребывающего в здании и до 20 куб. м. в час на одного временного посетителя.
Кратность воздухообмена и ее значение
Воздухообмен — количественная величина, отражающая работу вентиляционной системы в закрытом пространстве.
Кратность — индикатор замещения воздушной массы за единицу времени, закладываемый при проектировании зданий и систем вентиляции. До того как выбрать показатель кратности, следует ознакомиться с правилами и разобраться с методами расчета.
Кратность воздухообмена — санитарный показатель состояния воздушной массы в помещении. От этого параметра зависит безопасность и комфорт людей. Допустимые значения регулирует государство — в строительных нормах и правилах (СНиП), сводах правил (СП), санитарных правилах и нормах (СанПиН) и ГОСТах. Кратность воздушного обмена показывает, сколько раз в течение часа воздух заменялся на новый.
В основе СНиПов по воздухозамещению лежат такие нюансы:
- предназначение постройки/помещения;
- температура и влажность воздуха;
- качество, интенсивность и пропускная способность естественной вентиляции;
- количество жильцов, работников и других людей постоянно или временно находящихся в помещении;
- теплопроизводительность работающих приборов;
- количество бытовой техники.
Есть 2 типа воздухообмена: естественный и искусственный. Естественный способ обмена заключается в движении воздушных масс за счет разницы давления. Из точек с большим давлением — в места с меньшим. Искусственный воздухообмен подразумевает работу вентиляторов, кондиционеров и других электрических устройств.
Формула кратности воздухообмена выглядит так:
N = Q возд / V пом, где:
Естественное замещение воздуха ограничивается 3—4-кратным показателем, поэтому его движение иногда приходится усиливать механической вентиляцией.
Вентиляционные системы работают по 2 схемам: вытесняют старый воздух новым или перемешивают обе эти массы.
Для систем, работающих только на удаление воздуха, основная формула кратности выглядит следующим образом:
N = V у. в. / V пом, где:
В удаляемый объем следует включать тепловые выделения и летучие вредные вещества.
Для приточной и вытяжной вентиляции рассчитывают также отдельные показатели кратности.
К примеру, для приточной системы его определяют так:
N пр = L пр / V пом, где:
Отдельная норма кратности для вытяжной вентиляции обычно больше на 1 или 2 единицы в час по сравнению с притоком, но в некоторых медицинских помещениях — наоборот. Общую кратность всегда измеряют по большему показателю.
Кратность воздухообмена, приведенная в СНиПах и санитарных нормах, имеет 4 выражения:
- количество раз в час;
- кубические метры в час — обычно для помещений стандартных размеров;
- кубические метры в час на человека;
- кубические метры в час на квадратный метр.
Последние два показателя — удельные нормы воздухообмена для помещений, где большую роль играет присутствие людей. Расчет на человека бывает полезным на производственных цехах, в магазинах и больницах. На этих объектах можно подсчитать количество людей и установить среднее число посетителей.
На одного сотрудника следует отводить 60 м³/ч, а на временного посетителя — 20 м³/ч. Удельная кратность выступает как информативный показатель при условии, что размеры помещения приближаются к стандартным.
Есть также коэффициент воздухообмена, определяемый формулой:
E = T / (2 × Y) × 100 %, где:
Коэффициент можно называть также качеством воздухозамещения. Показатель достигает 100 % в вентиляции, удаляющей старый воздух, и 50 % в вентиляционной системе, перемешивающей воздушные массы.
По нормативам кратности воздухообмена определяют требуемую производительность вентиляции.
Формула выглядит так:
L = n × V пом, где:
Норматив кратности по умолчанию составляет 1—2 раз для жилых комнат и 2—3 для офисных помещений. Для санузлов норма сменяемости воздуха начинается от 3—5, а для кухонь — от 5—10.
Санитарно-гигиенические нормы
Перечень наиболее основных санитарно-гигиенических требований к организации вентиляционной системы любого помещения производственного назначения, регулируется соответственными нормативами санитарии, а также правилами и нормами строительной сферы. Наиболее оптимальным является проектирование и монтаж вентиляционных систем разного класса, осуществляемые еще на этапе конструирования самого здания
В том числе, важно чтобы учитывались санитарные требования в зависимости от назначений будущего производства
При определении класса необходимого вентиляционного оборудования, важным критерием является количество необходимого воздуха и обеспечение оптимальной и комфортной воздушной среды в зоне пребывания персонала. Количественных показателей получают путем применения расчетного способа. Такие расчеты ведут исходя из показателей аналогичного производства:
- Температура;
- Влага;
- Количество вредных выделений в виде таких веществ, как пыль, газ, пар.
Особенности проектирования вентиляции
Учитывая, какие виды вентиляции бывают и их главные параметры, возможно, добиться требуемого результата. В зданиях с плохой вентиляционной системой есть риск накопления пыли. Применение средств бытовой химии, труд бытовых приборов приводят к изменению физических и химических характеристик воздуха. Проектирование жилого дома либо производственных зданий не обходится без заранее обдуманной системы вентиляции.
Правильно спланированная система позволяет добиться необходимых показателей микроклимата. Многообразные виды вентиляции помещений – жилых, общественных, производственных — обладают своими нормами и требованиями. Все это важный инженерно–технологический аспект. Только грамотное выполнение проектирования систем вентиляции будет обеспечивать стабильно приемлемые условия в любых зданиях.
Местная вентиляция
Практически на каждом предприятии имеются зоны или цеха, где организовано вредное производство. В целях нераспространения вредных веществ по всей территории предприятия предусмотрен этот вид вентиляции. Она удаляет ядовитые вещества сразу из того места, где они образуются.
Местная система может быть нескольких разновидностей:
- Воздушный душ.
- Завеса.
- Вытяжные зонты.
- Отсасывающие панели.
- Отсосы.
- Вытяжные шкафы.
В приточной вентиляции разновидностью воздухообмена являются воздушный душ или оазис. В этих системах воздушный душ поставляет чистый воздух к рабочим местам и при этом происходит снижение температуры в зоне притока. Оазис – это система, подающая охлажденный воздух, разделенная перегородками. Еще разновидностью местной системы циркуляции является воздушная завеса, она способна изменить направление движения воздушных масс. Местная вентиляция не только позволяет эффективно избавить помещение от ядовитых веществ, но и сделать это достаточно экономично.
Также в сильно больших производственных помещениях и там, где количество работающих людей небольшое, не имеет смысла использовать общеобменную вентиляцию. Достаточно установить местную систему в местах наибольшего скопления работников.
Как рассчитать приточно-вытяжную вентиляцию
Первым делом при проекте приточно-вытяжной вентиляции в промышленных местах определяется источник вредных или опасных веществ. Далее рассчитывается сколько воздуха необходимо отвести из помещения и воздушный приток для безопасной работы работников. В идеале, если на предприятии нет загрязнения среды, то необходимый поток воздуха рассчитывается:
Количество расхода воздуха на одного человека регулируется санитарными нормами и составляет: 60 м3/ч на одного человека– не проветриваемое помещение, 30 м3/ч – вентилируемое помещение.
Отдельные вещества имеют свои нормы концентрации на производстве. Для того, чтобы количество вредных веществ не превышало допустимые показатели, в производственные места подается чистый воздушный поток, который вычисляется по формуле:
Для создания правильного воздушного баланса, необходимо учитывать количество вредностей и локальных отсосов, чтобы точно рассчитать сколько должно поступить свежего воздуха.