ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.07.2019
Просмотров: 9322
Скачиваний: 1
сферу є організація повітрообміну (вентиляція) у приміщеннях, а
також локалізація джерел викидів з наступним видаленням забрудне2
ного повітря і його очищенням (аспірація).
2.4.5. Вентиляція
Вентиляцією називають організований і регульований повітрообмін,
що забезпечує видалення з приміщення забрудненого повітря і подачу
на його місце свіжого. Завданням вентиляції є забезпечення чистоти
повітря і заданих метеорологічних умов у виробничих приміщеннях. За
способом переміщення повітря розрізняють системи природної, меха%
нічної і змішаної вентиляції. Головним параметром вентиляції є
повітрообмін, тобто обсяг повітря, що видаляється (L
в
) або надходить у
приміщення (L
п
).
Для ефективної роботи вентиляції необхідно дотримувати ряду вимог:
1. Обсяг припливу повітря L
п
у приміщення повинний відповідати обсягу
витяжки L
в
. Різниця між цими обсягами не повинна перевищувати 10–15%.
Можлива організація повітрообміну, коли обсяг припливного повітря більше
обсягу повітря, що видаляється. При цьому в приміщенні створюється над2
лишковий тиск у порівнянні з атмосферним, що виключає інфільтрацію заб2
руднюючих речовин у дане приміщення. Така організація вентиляції здій2
снюється у виробництвах, що пред’являють підвищені вимоги до чистоти
повітряного середовища (наприклад, виробництво електронного устаткуван2
ня). Для виключення витоків із приміщень з підвищеним рівнем забруднен2
ня обсяг повітря, що видаляється з них, повинен перевищувати обсяг повітря,
що надходить. У такому приміщенні створюється незначне зниження тиску в
порівнянні з тиском у зовнішньому середовищі.
2. При організації повітрообміну необхідно свіже повітря подавати в ті
частини приміщення, де концентрація шкідливих речовин мінімальна, а вида2
ляти повітря необхідно з найбільш забруднених зон. Якщо щільність шкідли2
вих газів нижче щільності повітря, то видалення забрудненого повітря вико2
нується з верхньої частини приміщення, при видаленні шкідливих речовин із
щільністю більшою – з нижньої зони.
3. Система вентиляції не повинна створювати додаткових шкідливих і
небезпечних факторів (переохолодження, перегрів, шум, вібрацію, пожежо2
вибухонебезпечність).
4. Система вентиляції повинна бути надійної в експлуатації і економіч2
ною.
Визначення необхідного повітрообміну при загальнообмінній вентиляції.
Відповідно до санітарних норм усі виробничі і допоміжні приміщення повин2
ні вентилюватися. Необхідний повітрообмін (кількість повітря, що подається
176
177
чи видаляється з приміщення) в одиницю часу (L, м
3
/год) може бути визна2
чений різними методами в залежності від конкретних умов.
1. При нормальному мікрокліматі і відсутності шкідливих речовин пові2
трообмін може бути визначений за формулою:
L = n · L ’,
(2.2)
де n – кількість працюючих;
L’ – витрата повітря на одного працюючого, прийнята у залежності від об’єму
приміщення, що приходиться на одного працюючого V’, м
3
(при
V’ < 20 м
3
L’ = 30 м
3
/год; при V’ = 20...40 м
3
L’ = 20 м
3
/год; при V’ > 40 м
3
і при
наявності природної вентиляції повітрообмін не розраховують); при відсут2
ності природної вентиляції (герметичні кабіни) L’ = 60 м
3
/год).
2. При виділенні шкідливих речовин з приміщення необхідний повітрооб2
мін визначається, виходячи з їхнього розведення до допустимих концентра2
цій. Розрахунок повітрообміну проводиться виходячи з балансу утворюваних
у приміщення шкідливі речовини і речовин, що видаляються з нього, по фор2
мулі:
L = G
шр
/(С
вид
– С
пр
),
(2.3)
де G
шр
– маса шкідливих речовин, що виділяються у приміщенні за одиницю
часу, мг/год;
С
вид
і С
пр
– концентрація шкідливих речовин, у повітрі що видаляються, і у
припливному повітрі (С
вид
≤ С
гдк
, С
пр
≤ 0,3С
гдк
).
3. При боротьбі з надлишковим теплом повітрообмін визначається з умов
асиміляції тепла і обсяг припливного повітря визначається по формулі:
L = Q
над
/(ρ
пр
· c
п
· (t
вид
– t
пр
));
(2.4)
де Q
над
– надлишкові тепловиділення, ккал/год, (Q
над
= Q
сум
– Q
вид
, де Q
сум
–
сумарне надходження тепла, Q
вид
– кількість тепла, що видаляється за раху2
нок тепловтрат);
ρ
пр
– густина припливного повітря, кг/м
3
;
c
п
– теплоємність повітря, ккал/(кг · град), (теплоємність сухого повітря
0,24 ккал/(кг · град);
t
вид
і t
пр
– температура повітря, що видаляється, і припливного повітря,
о
C.
4. Для орієнтованого визначення повітрообміну (L, м
3
/год) застосовується
розрахунок по кратності повітрообміну. Кратність повітрообміну (К) показує,
скількох разів за годину міняється повітря у всьому об’ємі приміщення (V, м
3
):
L = К · V,
(2.5)
де К – коефіцієнт кратності повітрообміну (К = 1...10).
2.4.6. Природна вентиляція
Система вентиляції, переміщення повітря при якій здійснюється
завдяки виникаючій різниці тисків усередині і зовні приміщення,
називається природною вентиляцією. Різниця тисків обумовлена різ2
ницею щільності зовнішнього і внутрішнього повітря (гравітаційний
тиск чи тепловий напір ΔР
т
) і вітровим напором (ΔР
в
), що діє на будо2
ву. Розрахунок теплового напору можна провести за формулою:
ΔР
т
= gh(ρ
з
– ρ
в
), (Па),
(2.6)
де g – прискорення вільного падіння, м/с
2
;
h – вертикальна відстань між центрами припливного і витяжного
отворів, м;
ρ
з
і ρ
в
– густина зовнішнього і внутрішнього повітря, кг/м
3
.
При дії вітру на поверхнях будинку з навітряної сторони утворить2
ся надлишковий тиск, на підвітряній стороні – розрядження. Вітро2
вий напір може бути розрахований за формулою:
ΔР
в
= k
n
(v
в
2
r
з
)/2, (Па),
(2.7)
де k
n
– коефіцієнт аеродинамічного опору будинку (визначається емпірич2
ним шляхом);
v
в
– швидкість вітрового потоку, м/с.
Неорганізована природна вентиляція – інфільтрація (природне
провітрювання) – здійснюється зміною повітря в приміщеннях через
нещільності в елементах будівельних конструкцій завдяки різниці
тиску зовні й усередині приміщення. Такий повітрообмін залежить від
ряду випадкових факторів (сили і напрямку вітру, різниці температур
зовнішнього і внутрішнього повітря, площі, через яку відбувається
інфільтрація). Для житлових будинків інфільтрація досягає 0,5–0,75,
а в промислових будинках 1–1,5 обсягу приміщень у годину.
Для постійного повітрообміну необхідна організована вентиляція.
Організована природна вентиляція може бути витяжна без організо2
ваного припливу повітря (канальна) і припливна – витяжна з органі2
зованим припливом повітря (канальна і безканальна аерація).
Канальна природна витяжна вентиляція без організованого припливу
повітря широко застосовується в житлових і адміністративних будин2
ках. Розрахунковий гравітаційний тиск таких систем вентиляції виз2
178
179
начають при температурі зовнішнього повітря +5
0
С, вважаючи, що
весь тиск падає в тракті витяжного каналу, при цьому опір входу пові2
тря в будинок не враховується. При розрахунку мережі повітроводів
насамперед роблять орієнтований підбор їх площ, виходячи з допу2
стимих швидкостей руху повітря в каналах верхнього поверху 0,5–
0,8 м/с, у каналах нижнього поверху і збірних каналів верхнього
поверху 1,0 м/с і у витяжній шахті 1–1,5 м/с.
Для збільшення тиску в системах природної вентиляції на устя
витяжної шахти встановлюють насадки2дефлектори, які розташову2
ють у зоні ефективної дії вітру (рис. 2.7).
Рис. 2.7. Дефлектор
0,65À
0,65À
À
2,3À
1,5À
0,4À
1,05À
0,2À
1,25À
Посилення тяги відбувається завдяки розрідженню, яке виникає
при обтіканні дефлектора потоком повітря, що набігає. Орієнтовно
продуктивність дефлектора може бути розрахована за формулою:
L
д
= 1131,73
·
D
2
·
v
в
, (м
3
/ч),
(2.8)
де D – діаметр підвідного патрубка, (м);
v
в
– швидкість вітру, (м/с).
Аерацією називається організована природна загальнообмінна
вентиляція приміщень в результаті надходження і видалення повітря
через фрамуги вікон, що відкриваються, і ліхтарів (рис. 2.8).
Повітрообмін регулюють різним ступенем відкривання фрамуг
(у залежності від температури зовнішнього повітря чи швидкості і на2
прямку вітру). Цей спосіб вентиляції знайшов застосування в проми2
слових будинках, що характеризуються технологічними процесами з
великими тепловідділеннями (прокатні, ливарні, ковальські цехи).
Надходження зовнішньо2
го повітря в приміщення в
холодний період року ор2
ганізують так, щоб холод2
не повітря не попадало в
робочу зону. Для цього
зовнішнє повітря подають
у приміщення через прорі2
зи, розташовані не нижче
4,5 м від підлоги, у теплий
період року приплив зовнішнього повітря орієнтують через нижній
ярус віконних прорізів (1,5–2 м).
Основним достоїнством аерації є можливість здійснювати великі
повітрообміни без витрат механічної енергії. До недоліку аерації слід
віднести те, що в теплий період року її ефективність може істотно зни2
жуватись через зниження перепаду температур зовнішнього і вну2
трішнього повітря. Крім того, повітря, що надходить у приміщення, не
очищається і не охолоджується, а повітря, що видаляється, забруднює
повітряну атмосферу.
2.4.7. Механічна вентиляція
Вентиляція, за допомогою якої повітря подається в приміщення чи
видаляється з них з використанням механічних побудників руху пові2
тря, називається механічною вентиляцією.
Якщо система механічної вентиляції призначена для подачі повітря,
то вона називається припливною (рис. 2.9, а), якщо ж вона призначена
для видалення повітря – витяжною (рис. 2.9, б). Можлива організація
повітрообміну з одночасною подачею і видаленням повітря – приплив%
но%витяжна вентиляція (рис. 2.9, в). В окремих випадках для скорочен2
ня експлуатаційних витрат на нагрівання повітря застосовують систе2
ми вентиляції з частковою рециркуляцією (до свіжого повітря підмішу2
ється повітря, вилучене із приміщення).
По місцю дії вентиляція буває загальнообмінною і місцевою. При
загальнообмінній вентиляції необхідні параметри повітря підтриму2
ються у всьому об’ємі приміщення. Таку систему доцільно застосову2
вати, коли шкідливі речовини виділяються рівномірно по всьому при2
міщенню. Якщо робочі місця мають фіксоване розташування, то з еко2
номічних міркувань можна організувати оздоровлення повітряного
середовища тільки в місцях перебування людей (наприклад, душиро2
180
Рис. 2.8. Аерація приміщень