Местная приточная вентиляция может выполняться в виде воздушных душей и воздушных оазисов с целью создания в ограниченном объеме помещения требуемых метеорологических параметров. Воздушный душ выполняется в виде струи воздуха, направленной на человека. Воздушный оазис предусматривает "затопление" части рабочего помещения свежим воздухом. Этот участок может быть по периметру выгорожен из общего помещения легкими конструкциями. В отличии от воздушного душа при устройстве воздушного оазиса подача свежего воздуха осуществляется с небольшими скоростями.
В холодный период года воздух, подаваемый приточной вентиляцией, подогревается. Расход тепла на нагрев приточного воздуха составляет значительную часть эксплуатационных расходов, поэтому зачастую целесообразно применять подмешивание внутреннего (нагретого) к наружному воздуху, т.е. осуществлять частичную рециркуляцию при вредностях (газы, аэрозоли и пр.) ограничивается санитарными нормами.
Организованный естественный воздухообмен называется аэрацией. Для аэрации в промышленных зданиях служат оконные проемы в стенах и створки (поворотные) в фонарях. Оконные проемы в стенных предусматриваются для притока, а фонари – для вытяжки. В жилых и части административных помещений проветривание осуществляется с помощью форточек.Вытяжная установка состоит из забора загрязненного воздуха, воздуховоды для транспортирования воздуха, вентилятор и очистное устройство. Воздух поступает в воздухоприемные устройства, проходит по воздуховодам и после очистки удаляется в атмосферу.
Как правило, в системах вентиляции при обработке воздуха достаточно применять устройства для очистки и нагревания воздуха.
Наружный воздух до подачи в помещение подвергается обработке. Сначала он очищается от пыли в фильтрах. В холодный период года воздух подогревается в калориферах и увлажняется в камере орошения, в которой форсунками распыляется вода, вступающая в контакт с проходящим воздухом.
2.Требования, предъявляемые к вентиляции
Во всех производственных и вспомогательных помещениях предусматривают вентиляцию: естественную, механическую или смешанную.
При расчетах вентиляции требуемые метеорологические условия и предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочих помещений определяют по санитарным нормам проектирования промышленных предприятий.
При расчете систем приточной вентиляции в холодный период принимают следующие расчетные параметры наружного воздуха:
Для естественной и механической вентиляции, предназначенной для борьбы с избытками тепла, влаги и выделениями газов, предельно концентрации которых более 100 мг/м3, - расчетные параметры наружного воздуха для вентиляции;
для общеобменной вентиляции, предназначенной для борьбы с вредными выделениями газов, ПДК которых 100 мг/м3 и менее , или для компенсации количества воздуха. Удаляемого местными отсосами и технологическим оборудованием, - расчетные параметры наружного воздуха для отопления.
Объем неорганизованного притока наружного воздуха из смежных помещений для возмещения вытяжки в холодный период не должен превышать однократный воздухообмен в час, при этом в смежных помещениях должны отсутствовать вредные выделения.
Приточно-вытяжную вентиляцию сообщающихся между собой помещений устраивают так, чтобы исключалась возможность поступления воздуха из помещений с большим количеством вредных выделений в помещения с меньшим количеством вредных выделений.
Приточный воздух не следует подавать через зоны с большим загрязнением воздуха в зоны с меньшим загрязнением.
Воздух подаваемый системами с механическим побуждением, забирается в наименее загрязненной зоне с содержанием вредных выделений не более 30% от предельно допустимой нормы их содержания в рабочей зоне. В противном случае приточный воздух подвергается очистке.
В системах приточной вентиляции следует применять рециркуляции воздуха. Рециркуляционный воздух не должен содержать вредных примесей(газов, паров, пыли), количество которых превышает 30% от предельно допустимой концентраций, для того чтобы общее содержание вредных примесей в воздухе рабочей зоны не превышало предельно допустимых концентраций.
В производственных зданиях любого типа не допускается применение полной или частичной рециркуляции для вентиляции, воздушного отопления, совмещенного с приточной вентиляцией и кондиционированием воздуха при наличии ряда ядовитых газов, паров, пыли.
При вредных выделениях газов вентиляцию крановых кабин осуществляют наружным воздухом, а в остальных случаях применяют крановые кондиционеры, работающие на рециркуляцию.
Аварийную вытяжную вентиляцию предусматривают в соответствии с ведомственными указаниями.При включении аварийной вентиляции вытяжка специальным протоколом не компенсируется. Рекомендуют применять автоматическое включение аварийной вентиляции от газоанализаторов, настраиваемых на допустимую концентрацию газов или паров.
Приточный воздух системами механической вентиляции подают:
в рабочую зону – при совместном выделении в помещениях с выделениями тепла и пыли при устройстве вытяжки в зоне, в которой наблюдаются максимальные концентрации пыли выше, чем в рабочей зоне (сварочные цехи и др.);
в верхнюю зону помещений с выделениями газов и пыли, которые удаляются местными отсосами – при отсутствии значительных избытков явного тепла;
в верхнюю зону помещений – при нижней вытяжке в помещениях с выделением паров летучих растворителей и пыли;
в верхнюю зону с подачей при необходимости части объема воздуха в рабочую зону – в помещениях с выделениями тепла и влаги или только выделениями влаги;
в верхнюю зону – в помещениях общественных и вспомогательных зданий;
в верхнюю зону минимальным количеством струй – при рассредоточенном выделении влаги с температурой жидкости менее 400 С и без значительных выделений тепла.
Удаление воздуха при общеобменной механической вентиляции предусматривают:
из верхней зоны – при выделении газов с плотностью меньше плотности воздуха и водяных паров; при выделении газов независимо от их плотности, когда в помещении имеются избытки явного тепла; при выделении пыли с одновременным выделением тепла от сосредоточенных источников высокой температуры ( например, плавильные цехи);
из верхней и нижней зоны – при выделении газов с плотностью больше плотности воздуха, когда избыток явного тепла в холодный период отсутствует;
из нижней зоны – при выделении в помещении пыли.
Очистку воздуха от пыли в системах механической приточной вентиляции рекомендуют предусматривать:
по условиям технологического процесса и в случае, когда запыленность воздуха превышает 30% от допустимых концентраций пыли в рабочей зоне помещения;
в системах воздушного душирования и при подаче воздуха в зону дыхания работающих.
3.Расчет вентиляционного устройства
Циклон ЛИОЭТ. Высокая степень очистки получается в циклонах системыЛИОЭТ (Ленинградский институт организации и экономики труда). После входа в циклон благодаря поверхности верхней крышки при первом же своем повороте воздушный поток получает винтовое движение, которое и сохраняется вплоть до выхода воздуха в выхлопную трубу. При поступательно-вращательном движении пыль, находящаяся в воздухе, под действием центробежной силы движется к наружной стенке циклона и, ударяясь об нее, оседает вниз. Наиболее мелкие частицы, не успевшие дойти до наружной стенки циклона, уносятся из циклона через внутреннюю выхлопную трубу.
Для расчета основных размеров циклона принимаются следующие допущения:
1) частицы пыли имеют форму шара;
2) траектория движения шаров принимается плоской;
3) центробежная сила направлена по радиусу циклона (в действительности она направлена нормально к спиралеобразной траектории частицы);
4) отделение пыли происходит после удара ее о наружную стенку циклона.
Сопротивление воздуха движущемуся в нем телу выражается величиной
S=kF v2y1= kF v2 p1 (1)
2g 2
где k — коэффициент сопротивления;
F— площадь миделевого сечения, т. е. наибольшая площадь сечения тела, перпендикулярного направлению его движения;
v— скорость движения частицы;
y — удельный вес воздуха;
р1 — плотность воздуха.
Величина центробежной силы, развивающейся при вращении частицы, равна
C=mw2 (2)
x
где т—- масса частицы;
w— скорость вращения частицы;
х — расстояние ее от центра циклона.
При этом
w=Qx(3)
где Q — угловая скорость вращения частицы.
Поэтому
C = mQ2x2 = mQ2x,
x
масса частицы равна
m= пd3p2
6
где р2 — ее плотность.
При равномерном движении частицы от внутреннего цилиндра к наружному существует равновесие между центробежной силой и сопротивлением воздуха движущейся частицы (шара) или
С = пd3p2 Q2 x = kпd2 * v2p1 (4)
642
Откуда
4 dQ2xp2 = kp1v2 (5)
3
Коэффициент сопротивления kесть функция числа Рейнольдса
Re= vd
l
где v— скорость пылинки в м/сек;d— диаметр пылинки в м; l—кинематическая вязкость воздуха в м2/сек.
Для всех случаев, когда при движении пылинки Re <= l, сопротивление воздуха движущемуся в нем шару изменяется по закону Стокса. В этом промежутке значений, когда Re <= l, коэффициент сопротивления выражается величиной
k = 24 (6)
Re
или
k = 24
vd
Подставляя значение kв формулу (1) получим