Файл: K_4.doc

Повітряні заслони такого типу застосовуються переважно в будинках торгівлі, головним чином у їх відкритих, з рекламних поглядів, входах з тамбуром (тамбуром-шлюзою). Висота вхідних дверей переважно біля 2…2,2 м. Окрім цього такі повітряні заслони застосовують біля прорізів зовнішніх огорож виробничих приміщень з метою запобігання виникнення протягів при постійно або періодично відкритих прорізах. Часто обладнання повітряних заслонів приводиться в дію самочинно (автоматично) одночасно з відкриванням дверей. У випадку шлюзових воріт виробничих приміщень ощадність теплової енергії досягає до 80 % [32], порівняно із заслонами засувкового типу (за відсутності шлюзи).

Особливості перетікання повітряних струменів в заслонах притікально-витікального типу

Перетікання повітря може бути організоване різними способами (рис.4.33):

а) притікання повітря зверху, а витікання знизу (найчастіше застосовується в закладах торгівлі);

b) притікання повітря зверху, а витікання бокове над підлогою; схема менш корисна, оскільки не усувається перетікання холодного повітря в приміщення;

c) притікання повітря знизу, а витікання зверху; схема ефективна з погляду теплообміну, однак притікальний струмінь може неприємно впливати на людей, які переходять через заслону, і спричиняти підіймання пилу;

d) притікання повітря з однієї сторони, а витікання з протилежної;

e) притікання повітря з обох сторін, а витікання повітря знизу або зверху. Перевагою є те, що людина, яка перебуває в прорізі дверей, не порушує режиму перетікання повітря;

f) притікання повітря бокове верхнє, а витікання повітря бокове нижнє (або зворотньо);

q) інші способи перетікання повітря, насамперед протитечія (притікання і витікання повітря бокове одностороннє).

Рис. 4.33. Різні варіанти перетікання повітря в заслонах

притікально-витікального типу

Температура притікального повітря

Рекомендуються наступні значення початкової температури притікальних струменів:

• для малих заслонів 25…30 ^оС;

• для великих заслонів 20…25 ^оС.

Температура притікального повітря залежить від його первинної витрати і є тим нижчою, чим менша витрата.

Інколи застосовують регулювання температури притікального повітря в залежності від зовнішньої температури. Найчастіше початкову температуру притікальних повітряних струменів приймають 5…15 ^оС.

У шлюзових воротах виробничих приміщень найчастіше передбачаються заслони з холодного зовнішнього повітря з його поперечним перетіканням через шлюзу (з метою зменшення тепловтрат, а також охорони розміщених поблизу місць праці від впливу вітру і зовнішнього повітря). Не рекомендуються такі заслони для воріт з інтенсивним рухом людей.

Швидкість притікальних повітряних струменів

Початкова швидкість притікальних струменів залежить від висоти і ширини шлюзи (тамбура) і рекомендується наступною:

---

• при перетіканні зверху-вниз 10…15 м/с ;

• при перетіканні знизу-уверх 2…4 м/с ;

• при боковому перетіканні 10…15 м/с.

Конструкційні особливості заслонів притікально-витікального типу

Приклад повітряної заслони (повітряних дверей) будинку для торгівлі зображений на рис. 4.34. Вентилятор і нагрівник повітря розміщені у вентиляційній камері (в підвалі). Під граткою для витікального повітря розміщена камера для осідання пилу, паперу і інших забруднень. Нехай ширина прорізу дверей 4 м, а його висота 2,2 м. Прийнята витрата притікального повітря м³/год, а початкова швидкість притікального повітря 5 м/с. Глибина розміщення заслони щодо площини прорізу 0,6 м, а скерування притікального струменя скісне назовні.

Живий переріз гратки для витікання (засмоктування) повітря, при швидкості в ньому м/с, приблизно 6,1 м². Початкова температура повітря 10 ^оС, а кінцева 25 ^оС. Теплопродуктивність нагрівника повітря

кВт.

Рис. 4.33. Повітряна заслона притікально-витікального типу

біля вхідного прорізу будинку для торгівлі

• Повітряні заслони змішувального типу

У вітчизняній практиці заслони такого типу передбачають переважно біля вхідних прорізів громадських будівель. Вони характеризуються організованим притіканням повітря і його частковим змішуванням із зовнішнім повітрям, а також відсутністю організованого витікання повітря.

Повітропродуктивність заслони змішувального типу визначають за формулою [5]

, кг/год (4.23)

де – поправний коефіцієнт для врахування: кількості людей, що проходять через дверний проріз оснащений заслоною; місця забору повітря на заслону; типу вестибюля (табл. 4.9); – коефіцієнт витрати входу у вестибюль, що залежить від його конструкційного виконання (табл. 4.10); – площа однієї відкритої стулки (одного відкритого полотна) зовнішніх вхідних дверей, м².

При суміщені повітряно-теплової заслони з притікальною вентиляцією вестибюля (тобто при забиранні на заслону зовнішнього повітря) величину приймають рівною витраті притікального повітря у вестибюль, але не меншою від величини, що визначена за формулою (4.23).

Значення визначають за формулою , Па. Величину обраховують у залежності від поверховості будинку за формулами:

для будинків з числом поверхів три і менше -

м ; (4.24)

для будинків з числом поверхів більше трьох -

, (4.25)

де – висота сходового приміщення від планувальної відмітки землі, м; – висота стулки вхідних дверей, м; – повна висота одного поверху, м.

Теплову потужність повітропідігрівників заслони визначають за формулою

, Вт (4.26)

де – температура притікального повітря, ^оС; – початкова температура засмоктуваного повітря, ^оС.

---

Таблиця 4.9

Поправний коефіцієнт К для заслонів змішувального типу [5]

Місце забору повітря і тип вестибюлю	Двері	Значення К при числі людей n, що проходять через вхід в будинок за 1 год
		100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000	1100	1200	1300	1400	1500
Забір повітря із вестибюлю відкритого	Одинарні Подвійні або обертальні Потрійні	0,05 0,04 0,03	0,1 0,08 0,06	0,15 0,11 0,08	0,2 0,15 0,11	0,25 0,19 0,14	0,28 0,21 0,16	0,31 0,26 0,2	0,35 0,3 0,25	0,39 0,34 0,28	0,43 0,38 0,32	0,47 0,41 0,35	0,51 0,44 0,38	0,55 0,48 0,41	0,58 0,51 0,44	0,61 0,54 0,46
Те ж, закритого	Одинарні Подвійні або обертальні Потрійні	0,05 0,03 0,02	0,09 0,07 0,05	0,14 0,1 0,07	0,18 0,14 0,1	0,22 0,17 0,12	0,23 0,19 0,15	0,27 0,23 0,18	0,32 0,27 0,23	0,35 0,31 0,25	0,39 0,34 0,29	0,43 0,37 0,32	0,46 0,4 0,34	0,49 0,43 0,37	0,52 0,46 0,4	0,55 0,49 0,42
Забір атмосферного повітря при вестибюлі відкритому	Одинарні Подвійні або обертальні Потрійні	0,04 0,03 0,02	0,08 0,06 0,04	0,12 0,09 0,07	0,16 0,12 0,09	0,2 0,15 0,11	0,21 0,17 0,13	0,24 0,21 0,16	0,28 0,24 0,2	0,31 0,27 0,23	0,34 0,30 0,26	0,38 0,33 0,28	0,41 0,35 0,3	0,44 0,38 0,33	0,47 0,41 0,35	0,49 0,43 0,37
Те ж, закритому	Одинарні Подвійні або обертальні Потрійні	0,04 0,03 0,02	0,07 0,05 0,04	0,11 0,08 0,06	0,14 0,11 0,08	0,17 0,13 0,1	0,18 0,15 0,12	0,22 0,18 0,15	0,25 0,21 0,18	0,28 0,24 0,2	0,31 0,26 0,22	0,34 0,29 0,24	0,35 0,31 0,26	0,38 0,33 0,29	0,4 0,36 0,31	0,42 0,38 0,33

Зауваги: 1.Відкритим вважається вестибюль, що не відділений дверима від сходового приміщення і ліфтового холу, а закритим – вестибюль з дверима перед сходовим приміщенням.

2. Максимальна пропускна здатність однієї стулки дверей 1500 люд/год, а тому за наявності декількох паралельних вхідних дверей і проході через них до 1500 люд/год розрахунок виконують по площі однієї відкритої стулки. При проході через них більше 1500 люд/год величину F_вх у формулі (4.23) збільшують пропорційно (n/1500) із заокругленням до найближчого цілого числа. В цьому випадку коефіцієнт К приймають в залежності від n, розділеного на це ціле число.

---

Таблиця 4.10

Коефіцієнт витрати входу μ_вх для завіс змішувального типу

Конструкція входу	μвх
Одинарні двері	0,7
Подвійні двері з тамбуром, прямий прохід	0,65
Подвійні двері з тамбуром, прямий прохід	0,6
Подвійні двері з тамбуром, зигзагоподібний прохід	0,55
Подвійні двері з тамбуром, зигзагоподібний прохід	0,4
Обертальні двері	0,1

Зауваги: 1. При числі послідовно розташованих дверей більше трьох розрахунок можна проводити як для потрійних дверей.

Приклад 4.6. Розрахувати повітряно-теплову заслону для головного входу в адміністративний будинок при заборі повітря із відкритого вестибюлю. Вхідні двері обертальні (по табл. 4.10).

Початкові дані: ^оС; кг/м³; ^оС; кг/м³; м; м; м; площа однієї дверної стулки – м²; люд/год.

Розв’язування.

Знаходимо величину за формулою

м.

Визначаємо перепад тисків за формулою:

Знаходимо коефіцієнт К по табл. 4.9. Оскільки число людей, що проходять в будинок, перевищує 1500 осіб/год, то розрахункове число людей для однієї дверної стулки (двері двостулчасті) виносить n = 2500/2 = 1250 осіб. При заборі повітря із відкритого вестибюлю, за наявності обертальних дверей і числі проходів через половину відкритих дверей (одну стулку) 1250 осіб/год, отримуємо К = 0,46.

Визначаємоповітропродуктивність заслони із врахуванням того, що люди проходять одночасно через весь дверний проріз (обидві стулки відкриті), і початкова температура заслони t_зас = 50 ^оС:

Обраховуємо теплову потужність повітропідігрівників заслони

4.14.2. Системи вентиляції «чистих» приміщень

Дослідження космічного простору стимулювали розвиток технології так званих “чистих” приміщень. Ці приміщення відіграють велику роль в фармацевтичній, електронній і мікробіологічній промисловості, а також в різноманітних науково-дослідницьких лабораторіях.

Перші чисті приміщення появились в 50-х роках ХХ століття. Вентилювання таких приміщень відбувалось наступним чином: повітря перетікало через фільтри грубого очищення або камери зрошення і з високою швидкістю притікало в приміщення із граток в стелі; внутрішнє повітря витікало із приміщення через гратчасту підлогу. Після 1960 р. появились чисті приміщення із розподіленням притікального повітря через вихрові стельові повітророзподільники (рис. 4.34). Недоліком такого повітророзподілення є те, що пилові частинки внутрішнього повітря ежектуються притікальними струменями і потім осідають на поверхнях огорож і технологічного та іншого оснащення. В цей час почали використовувати робочий одяг із штучного волокна, входи з тамбурами, пристрої для чищення взуття і інші заходи для захисту внутрішнього повітря від пилового забруднення.

Рис.4.34. Чисте приміщення з турбулентним перетіканням повітря в класі 1000 (США)

---

Найбільший прогрес в забезпечені мікроклімату чистих приміщень пов’язаний з появою високоефективних повітряних фільтрів, що здатні уловлювати 99,97 % пилових частинок діаметром (серединником) 0,3 мкм і більше, а також застосуванням стельових перфорованих панельних повітророзподільників; при цьому витікання повітря із кімнати передбачалось через перфоровану підлогу. Таким чином замість чистих кімнат з турбулентним повітророзподіленням появились чисті кімнати з ламінарним повітророзподіленням. Появились також чисті приміщення з горизонтальним випиральним перетіканням повітря, в яких потік притікального повітря із початковою швидкістю 0,25 … 0,5 м/с формувався фільтраційною стінкою, виготовленою із високоефективних фільтрів, рухався в напрямку протилежної стіни і через її дірчасту поверхню витікав за межі приміщення.

Встановлено, що більш рівномірне очищення внутрішнього повітря досягається при вертикальному ламінарному перетіканні повітря через приміщення за схемою зверху-вниз (рис.4.35), хоча в цьому випадку площа вбудованих стельових фільтрів більша, ніж при горизонтальному ламінарному перетіканні повітря через приміщення.

ізоляція коливань виробничої поверхні

шумоглушник

охолодник повітря

вентилятор

шумоглушник

фільтр первинний

повітря витікальне

чисте приміщення

Рис. 4.35. Велике чисте приміщення зінтегроване з будинком

Для зменшення експлуатаційних витрат і зниження навантаги (навантаження) на високоефективні фільтри рекомендується перед ними передбачати фільтри попереднього очищення повітря. Треба пам’ятати, що в самих фільтрах і між комірками (гніздами) для їх встановлення не повинно бути нещільностей для перетікання в приміщення неочищеного повітря.

Вимоги щодо чистості внутрішнього повітря цих приміщень спричинили запровадження їх класифікації. Найчастіше для класифікації застосовують норми США (Federаl Standard nr. 209 D/06.88/), якими передбачено 6 класів чистості (чистоти) приміщень. Приміщення з класом чистості 1 і 10, згідно класифікації США, будують від недавна, в зв’язку з розвитком мікропроцесорів. Поділ приміщень на класи представлений в табл. 4.11.

Таблиця 4.11

Класифікація чистих приміщень

Клас чистості США	Кількість пилових частинок при ступені чистоти, віднесена до даної величини в мкм					Приблизно відповідна класифікація VDI
	0,1	0,2	0,3	0,5	5
1	35	7,5	3	1	н.з	1*
10	350	75	30	10	н.з	2*
100	н.з	750	300	102	н.з	3
1000	н.з	н.з	н.з	103	7	4
10000	н.з	н.з	н.з	104	70	5
100000	н.з	н.з	н.з	105	700	6

Зауваги: 100 частинок /ступінь чистоти = 3500 частинок/м³; ^*) – згідно нової редакції VDI 2083, аркуш 2 і V; н.з – не застосовується.

---