Основные схемы движения воздуха в вентилируемых помещениях: § 46. Схемы движения воздуха – Схемы движения воздуха в вентилируемых помещениях — КиберПедия

§ 46. Схемы движения воздуха

В ВЕНТИЛИРУЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ

Чтобы правильно расположить отверстия для подачи воздуха в по­мещение и для удаления его, необходимо выяснить влияние взаимного расположения этих отверстий на движение воздуха в помещении.

При рассмотрении свободной струи установлено, что количество воздуха в струе непрерывно увеличивается по мере удаления рассмат­риваемых сечений от приточного отверстия, а подтекание воздуха из окружающего пространства происходит по всей длине струи и охваты­вает некоторый контур «замкнутой системы» (см. рис. IX.3). Заметим, что количество воздуха в струе при равномерном начальном поле ско­ростей на расстоянии, например, х = 40/?₀ будет в 6,2 раза больше по­данного через приточное отверстие [определено по формуле (д) табл. IX. 1], т. е. объем воздуха, присоединившегося к струе из окружаю­щего пространства, составляет 5,2L

0.

В помещении, в котором приточное и вытяжное отверстия располо­жены в противоположных торцовых стенах, при балансе притока и вы­тяжки (имеется в виду достаточно большое помещение, в котором струя распространяется как свободная) оказывается, что только 16% пере­мещаемого воздуха будет* удалено через вытяжное отверстие, а осталь­ные 84% не будут удалены и пойдут на питание струи.

В помещении конечных размеров неудаляемая через вытяжное от­верстие часть воздуха струи образует обратный поток, направленный к началу струи (рис. IX.27).

Заметим также, что затухание скорости около вытяжных отверстий происходит весьма интенсивно, и на расстоянии

x=d₀ скорость состав­ляет всего около 5% начальной скорости, т. е. о_х^О,05уо- Из этого сле­дует вывод, что скорости воздуха в вытяжных отверстиях не могут ока­зывать существенного влияния на скорости движения воздуха в поме­щении. Однйко это совсем не означает, что положение вытяжного

отверстия в помещении не оказывает никаког-о влияния на направление движения воздуха.

На рис. IX.28 представлены схемы движения воздуха в помещении, полученные В. В. Батуриным и В. И. Ханженковым [7] на плоской и частично на пространственных моделях. Эти схемы дают возможность составить качественное представление об организации общеобменной вентиляции в помещении. Количественные зависимости для струй, рас­пространяющихся в ограниченном пространстве, и для спектров всасы­вания приведены в предыдущих параграфах.

(

Рис. IX 28. Схемы движения воздуха в венти­лируемом помещении _{

Рис 1X27 Схема взаимодействия приточной струи и спектра всасывания

На схеме а воздух удаляется через отверстие в середине торцовой стенки; противоположная торцовая стенка отсутствует и через этот про­ем поступает воздух. При поступлении воздуха на кромках происходит некоторое поджатие струи и образуются небольшие области, заполнен­ные вихрями; далее поток выравнивается и двигается к вытяжному от­верстию, заполняя все сечение модели; при обтекании углов образуют­ся небольшие вихревые зоны; обратных потоков воздуха нет. Во всех остальных схемах организации воздухообмена наблюдаются обратные потоки воздуха. На схеме и, в которой вытяжное и приточное отверстия

расположены в одной торцовой стенке, весь поток воздуха поворачи­вается в сторону вытяжного отверстия; при этой схеме достигается наилучшее распределение воздуха в помещении. При большой длине помещения (схема к) струя, не достигнув противоположной стены, рас­палась и в помещении образовалось два кольца циркуляции.

Рис. IX.29. Схемы циркуляции потоков воздуха в помеще­нии при неизотермических условиях

Схемы распределения потоков воздуха, приведенные на рис. IX.28, относятся к изотермическим условиям. Представление о циркуляции потоков воздуха в помещении при неизотермических условиях и при на­личии источников тепловыделений могут дать схемы, приведенные на рис. IX.29. Эти схемы получены В. В. Батуриным по результатам опы­тов на пространственной модели однопролетного производственного кор­пуса.

Схемы а, б и в относятся к теплому периоду года, когда поступление приточного воздуха при аэрации помещения происходит через открытые фрамуги в рабочей зоне; схема

г относится к холодному периоду с по­дачей приточного воздуха через фрамуги в верхней зоне помещения.

На рис. IX.29, а источники тепловыделений занимают среднюю часть помещения, а приточный воздух поступает с двух сторон из от­верстий в противоположных стенах. Когда объемы приточного воздуха, подаваемого с каждой стороны, равны, ось тепловой струи вертикальна и является осью симметрии образующихся двух колец циркуляции.

Если приблизить источники тепловыделений к одному из приточ­ных отверстий (рис. IX.29, б), то тепловые струи, возникающие над ис­точниками тепловыделений, будут несколько препятствовать поступле­нию струи приточного воздуха слева — произойдет взаимодействие струй: тепловой и приточной. Струи, вливающиеся справа и свободно развивающиеся, также отклоняют тепловую струю влево.

Схема потоков, приведенная на рис. IX.29, в, наблюдается при сме­щенных источниках тепловыделений, но при поступлении приточного воздуха только со стороны источников. В этом случае тепловая струя оттесняется к середине. Образуются два кольца циркуляции.

В холодный период года неподогретый приточный воздух может по­даваться через створки на высоте не менее 4 м от пола. Опускающаяся струя (рис. IX.29, г) разветвляется у пола и образует два кольца цир­куляции. В правом обособленном кольце циркуляции наблюдаются по­ниженные температуры по сравнению с левым большим кольцом, в ко­торое поступает тепловая струя.

Г л ав а X

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ

И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ВЕНТИЛЯЦИИ

Схемы движения воздуха в вентилируемых помещениях — КиберПедия

Чтобы правильно расположить отверстия для подачи воздуха в помещение и для удаления его, необходимо выяснить влияние взаимного расположения этих отверстий на движение воздуха в помещении. Приточные струи обладают значительной дальнобойностью, они вовлекают в общее движение большие массы воздуха и являются основным фактором, определяющим характер движения воздуха в помещении. Однако, несмотря на ограниченный радиус действия вытяжных отверстий, их расположение в помещении также оказывает определенное влияние на перемещение воздушных потоков.

Ниже представлены схемы движения воздуха в помещении, полученные В.В.Батуриным и В.И.Ханженковым на плоской и частично пространственной моделях, которые дают возможность составить качественное представление о движении воздуха при различном взаимном расположении приточных и вытяжных отверстий.

 

Рассмотрим схему движения воздуха в помещении, когда приточное и вытяжное отверстия расположены в противоположных ограждениях, и помещение настолько большое, что струя распространяется как свободная. По мере удаления от приточного сечения количество воздуха в приточной струе всё время увеличивается, т.к. происходит подтекание воздуха из окружающего пространства по всей длине струи. Подсчитано, что на расстоянии 40R

o объем воздуха в струе будет в 6,2 раза больше поданного в помещение через приточное отверстие, т.е. объем присоединившегося к струе из окружающего пространства воздуха составляет 5,2 L_о.

В помещении, когда приточное и вытяжное отверстия расположены в противоположных ограждениях, при балансе притока и вытяжки оказывается, что только 16% перемещаемого воздуха будет удалено из помещения, а остальные 84% не будут удалены и пойдут на питание струи. В помещении конечных размеров (рисунок 2.21) не удаляемая через вытяжное отверстие часть воздуха струи образует обратный поток, направленный к началу струи.

Рисунок 2.21 – Схема взаимодействия приточной струи и всасывающего факела

 

 

Рисунок 2.22 – Приток через проем во всю стену, вытяжка через отверстие в центре торцовой стены

Воздух удаляется через отверстие в середине; приток через проем равный по площади противоположной стенке (рисунок 2.22).

Струя практически равномерно движется по помещению. При поступлении воздуха на кромках происходит некоторое поджатие струи и образуются небольшие области, заполненные вихрями (по углам). Далее поток выравнивается и двигается к вытяжному отверстию, заполняя всё сечение модели. Обратных потоков нет.

Во всех последующих схемах организации воздухообмена имеются обратные потоки воздуха.

Если высоту приточного отверстия уменьшить (рисунки 2.23, 2.24), движение свежего воздуха не полностью охватывает, помещение и там остаются застойные зоны или мертвые зоны.

Рисунок 2.23– Приток через проем части стены, вытяжка по центру противоположной стены

Рисунок 2.24 – Приток в нижней части, вытяжка по центру противоположной стены

В застойных зонах происходит собственное движение воздуха внутри зоны, обмен воздуха с окружающей средой незначителен. В таких зонах возникает опасность скопления вредностей особенно недопустимо скопление взрыво-и пожароопасных, а также ядовитых вредностей.

Наихудшая вентиляция при расположении приточного и вытяжного отверстий возле одного из перекрытий помещения (рисунок 2.25).

 

Рисунок 2.25 – Приток и вытяжка около нижнего перекрытия помещения

Воздух в циркуляционных потоках нельзя считать полностью застойным, т.к. в граничной зоне основного и циркуляционного потока частицы свежего воздуха неизбежно поступают в циркуляционный поток и наоборот – частицы воздуха из циркуляционного потока проскакивают в основной. Этот проскок будет тем больше, чем больше площадь соприкосновения обоих потоков.

В силу сказанного большая смена воздуха в циркуляционном потоке

происходит при расположении приточного и вытяжного отверстий на одной торцевой стенке (рисунок 2.26).

Рисунок 2.26 – Приточное и вытяжное отверстие на одной торцевой стенке

Весь поток воздуха поворачивается в сторону вытяжного отверстия. При этой схеме достигается наилучшее распределение воздуха в помещении.

При большой длине помещения струя, не достигнув противоположной

стены, распадается и в помещении образуется два кольца циркуляции (рисунок

2.27)

 

Рисунок 2.27 – Приток и вытяжка на одной торцевой стене в длинном помещении

Вышеописанные схемы распределения потоков воздуха относятся к изотермическим условиям.

Схемы циркуляции потоков воздуха при неизотермических условиях и при наличии источников тепловыделений получены В.В. Батуриным по результатам опытов на модели однопролетного производственного здания.

Если источник тепловыделений находится в центре помещения, и объемы приточного воздуха справа и слева одинаковы, ось тепловой струи вертикальна и является осью симметрии образующихся двух колец циркуляции(рисунок 2.28).

Рисунок 2.28 – Источник тепловыделений находится в центре помещения (теплый период, подача в рабочую зону)

Если источник тепловыделений приближен к одному из приточных отверстий (рисунок 2.29), то тепловые струи препятствуют проникновению приточного воздуха слева–произойдет взаимодействие тепловой и приточной струй. Струи, вливающиеся справа также отклоняют тепловую струю.

 

Рисунок 2.29 – Источник тепловыделений приближен к одному из приточных отверстий (теплый период, подача в рабочую зону)

Если источник тепловыделений смещен, но воздух подается лишь в одно отверстие (рисунок 2.30), то тепловая струя оттесняется к середине и образуется два кольца циркуляции

 

Рисунок 2.30 – Источник тепловыделений смещен, воздух подается в одно отверстие (теплый период, подача в рабочую зону)

 

В холодный период года при подаче воздуха через фрамуги в верхней зоне на высоте не менее 4 м от пола (рисунок 2.31) опускающаяся струя разветвляется у пола и образует два кольца циркуляции. В правом – пониженные температуры.

Рисунок 2.31 – Приток через фрамуги в верхней зоне в холодный период

 

2.2. Движение воздуха в вентилируемых помещениях

Рис. 2.3. Схема вытяжной установки.

(зонт, факельный выброс) — 7. В качестве аппарата для очистки выбросов может быть установлен пылеуловитель или устройство для очистки от паров и газов.

Конвективная теплота, пары, газы, пыль, выделяющиеся в помещении, распространяются движением струй. В результате взаимодействия струй между собой, а также со строительными конструкциями и оборудованием в помещении формируются поля температур, скоростей и концентраций вредных выделений [4, 5, 6].

Струя — направленный поток с конечными поперечными размерами.

Границы струи определяются тем, что скорости воздуха на них уменьшаются до нуля. В помещении струи истекают из вентиляционных отверстий, из неплотностей ограждений, оборудования, вследствие движения механизмов и т. д. Конвективные (тепловые) струи возникают у нагретых поверхностей.

По классификации, принятой в аэродинамике, воздушные струи относятся к затопленным, так как истекают в однородную среду.

При истечении струи из отверстия с соотношением сторон менее 1:3 струя преобразуется в эллипсовидную, а затем в округлую. При соотношении отверстия более чем 1:10 струя рассматривается как плоская. Она может превратиться в осесимметричную на большом расстоянии от места образования.

Различают струи свободные и несвободные (стесненные), турбулентные и ламинарные, изотермические и неизотермические.

Свободная струя не стеснена в своем развитии никакими препятствиями, несвободная ими ограничена. Настилающаяся струя (полуограниченная) развивается вдоль поверхности ограждения.

Приточные струи развиваются как свободные до тех пор, пока площадь их поперечного сечения не достигнет примерно 25% площади поперечного сечения помещения. После этого начинает проявляться стесненность струи: более быстрое падение скорости, уменьшение прироста площади

поперечного сечения и расхода воздуха и т. д. Когда струя занимает примерно 40% площади поперечного сечения помещения, происходит ее затухание.

Ламинарные и турбулентные струи различаются режимом течения. В ламинарной струе отдельные струйки движутся параллельно. В турбулентной струе происходит поперечное перемещение и перемешивание воздуха. В системах вентиляции и кондиционирования практически всегда струи турбулентны.

Изотермическая струя — температура струи равна температуре окружающего воздуха. Изотермические свободные струи имеют прямолинейную траекторию.

Если температура струи отличается от температуры окружающего воздуха, то такая струя называется неизотермической. Так как плотность воздуха в этой струе отличается от плотности окружающего воздуха, под влиянием гравитационных сил траектория струи будет искривляться. Нагретая струя изгибается вверх, более холодная — вниз.

Среди неизотермических струй можно выделить слабонеизотерми-ческие, в которых действием гравитационных струй можно пренебречь. Это имеет место при разности температур воздуха струи и окружающего воздуха в несколько градусов.

Схема свободной изотермической турбулентной струи дана на рис. 2.4. Струя истекает из насадки 1 с равномерной скоростью. В струе

Рис. 2.4. Схема свободной изотермической турбулентной струи.

кроме осевого поступательного движения воздуха происходит поперечное перемещение, сопровождающееся перемешиванием воздуха струи с окружающим воздухом. В результате масса струи по ходу ее движения увеличивается. В струе можно выделить ядро потока 2 — в этой области сохраняются начальные параметры истечения. В струе различают начальный участок 4 и основной участок 5, между ними — переходное сечение 4. Точку пересечения внешних границ струи 0 именуют полюсом струи.

Угол бокового расширения струи в пределах начального участка зависит в определенной мере от условий истечения (форма сопла и начальная турбулентность струи). На основном участке угол расширения струи независимо от указанных условий составляет 12°25′.

Нас в основном будут интересовать круглые и плоские струи, истекающие соответственно из круглых и щелевидных патрубков. Эти струи имеют преимущественное распространение в вентиляционной практике.

В табл. 2.1 приведены формулы для определения параметров струй на начальном и основном участках. Данные приведены в безразмерном виде. Приняты обозначения: для струи кругового сечения

где R — радиус круглого отверстия насадка; для плоской струи

где b0 — полуширина щелевидного отверстия насадка. Также принято:

где v0 — скорость истечения струи, м/с;

L — объемный расход воздуха в сечении, м3/ч; L0 — объемный расход воздуха при истечении, м3/ч; t0 — избыточная температура струи на выходе из насадка, °С; tcp — средняя избыточная температура в струе (по расходу),°С. При этом

где tx — температура на оси струи, °С;

t0 — температура струи при истечении, °С;

tокр — температура окружающего воздуха, °С. Конвективные (тепловые) струи. У нагретых поверхностей — как горизонтальных, так и вертикальных — возникают конвективные струи. Теплота от нагретой поверхности передается прилегающему

Табл. 2.1

Зависимости для определения параметров воздушной струи

воздуху, который, становясь менее плотным, поднимается вверх, вытесняясь окружающим холодным, более плотным, воздухом. Так создается конвективный поток, который отводит часть теплоты от источника.

Рассмотрим конвективную струю, поднимающуюся над нагретой пластиной диаметром dH, расположенной в горизонтальной плоскости (рис. 2.5). Конвективную струю разделяют на три участка. На участке I формируется конвективный поток, на участке II происходит ускоренное движение потока с его сужением и образованием так называ-

Табл. 2.1 (продолжение) Зависимости для определения параметров воздушной струи

емой шейки — наиболее суженной части струи. Участок III — основной. На этом участке за счет подмешивания окружающего воздуха струя расширяется. Параметры тепловой струи определяют по формулам (2.1)-(2.4), исходя из характеристик шейки.

(2.1)

(2.2)

ющего отверстия несколько увеличивает радиус действия факела. Это видно на рис. 2.7, б, где показан спектр всасывания отверстия с экраном в виде фланца.

Рис. 2.7. Спектры скоростей всасывания у круглого отверстия: а — без фланца, б — с фланцем.

Зависимости, характеризующие спектры всасывания, используются при проектировании местных отсосов.

Приточные струи обладают значительной дальнобойностью, они вовлекают в общее движение большие массы воздуха в помещении и являются основным фактором, определяющим характер движения воздуха в помещении. Однако несмотря на ограниченный радиус действия вытяжных отверстий, их расположение в помещении также оказывает определенное влияние на перемещение воздушных потоков. В этой связи значительный интерещ представляют результаты исследований влияния взаимного расположения в помещении приточных и вытяжных отверстий.

Исследования проведены в изотермических условиях. Полученные данные могут быть использованы для практических целей [5].

Рассмотрим схему движения воздуха в помещении, когда приточное и вытяжное отверстия расположены в противоположных ограждениях, то есть друг против друга (рис. 2.8). На первый взгляд такое расположение притока и вытяжки может показаться удачным: приточный воздух, проходя через все помещение, ассимилирует вредные выделения и удаляется.

Рис. 2.8. Схема взаимодействия приточной струи и спектра всасывания.

Однако в действительности дело обстоит иначе. По мере удаления от приточного отверстия количество воздуха в приточной струе непрерывно увеличивается, и в помещении создается замкнутая циркуляция, что видно на схеме. Через вытяжное отверстие удаляется лишь 10-15% объема притока, а остальной воздух образует обратный поток, идущий к началу струи. На рис. 2.9 даны схемы движения воздуха в помещениях, полученные в результате экспериментов на моделях. Схема «а»: вытяжка — через отверстие в торцевой стенке, приток — через проем, равный по площади противоположной стенке. На кромках около открытого проема происходит некоторое поджатие струи и образуются небольшие вихри.

Рис. 2.9. Схемы движения воздуха в вентилируемых помещениях.

По мере движения к вытяжному отверстию поток выравнивается, В углах создаются незначительные вихревые зоны. Это единственная схема из представленных, где не создаются обратные потоки воздуха. При других схемах организации воздухообмена создаются циркуляционные потоки воздуха. Наиболее целесообразной схемой считают схему «и». Здесь приточное и вытяжное отверстия расположены на одной торцевой стенке. Весь поток воздуха совершает поворот к вытяжному отверстию. На схеме «к» показан характер движения воздуха в помещении большой протяженности. Приточная струя, не достигнув противоположной стенки, распадается, в помещении создаются два кольца циркуляции.

Как уже отмечено, схемы движения воздуха в помещении получены в изотермических условиях. Во многих случаях на распространение вредных веществ в помещении значительное влияние оказывают конвективные потоки.

В организации воздухообмена в помещении основная роль принадлежит выбору мест подачи и удаления воздуха. При неудачном решении организации воздухообмена в помещении создаются застойные зоны с повышенной концентрацией вредных веществ, возникают затруднения с обеспечением требуемых параметров воздуха на рабочих местах. Для оптимальной организации воздухообмена должен быть учтен ряд факторов: технологические и строительные особенности помещения, вид и интенсивность вредных выделений, расположение рабочих мест, экономические соображения и др.

Нужно принять во внимание особенности распространения вредных веществ в воздухе, которые зависят от их свойств (плотности, а для пыли также дисперсности). Эти вопросы рассматривают с учетом такого фактора, как интенсивность тепловых потоков в помещении. Известно, что тепловые потоки способны перемещать пары и газы, имеющие плотность значительно выше плотности воздуха, а также пыль в верхнюю зону помещения. При отсутствии существенных теп-лоизбытков более легкие, чем воздух, пары и газы поднимаются в верхнюю зону помещения. К ним относятся, например, водяные пары и оксид углерода (относительная плотность по воздуху соответственно 0,623 и 0,967). Газы, более тяжелые, чем воздух, например диоксид углерода (относительная плотность по воздуху 1,524), накапливаются в рабочей зоне над иолом. Интенсивные тепловые потоки от высокотемпературных источников увлекают с собой в верхнюю зону помещения тяжелые пары и газы, а также пыль.

Загрязненный воздух при общеобменной вентиляции следует удалять из мест с наибольшей концентрацией вредных веществ. Подачу воздуха производят в относительно чистую зону помещения, как правило, вблизи рабочих мест. Обычно находят применение следующие схемы организации воздухообмена (рис. 2.10):

а) «снизу вверх». При совместном выделении теплоты и газов или теплоты и пыли;

б) «сверху вниз». При выделении в помещении паров летучих жидкостей (бензола, толуола, ацетона, спиртов и т. п.), пыли, а также пыли и газов при общем притоке и местной вытяжке;

в) «сверху вверх». В производственных цехах схему иногда применяют, например, при совместном выделении теплоты и влаги или лишь влаги; схему используют во вспомогательных производственных зданиях;

г) схема — однозональ-ный приток в верхнюю зону и двухзональная вытяжка.

Целесообразна при поступлении в воздух помещения взрывоопасных веществ с различной плотностью. Предотвращается их скопление в верхней зоне. Применима также при выделении газов тяжелее воздуха при отсутствии теплоизбытков;

д) схема — двухзональный приток и однозональная вытяжка из верхней зоны. Применима в помещениях с тепло- и влаговыделениями или только влаговыделениями при сосредоточенном выпуске пара от технологических установок с температурой жидкости более 40 °С. Воздух подают в верхнюю зону перегретым;

е) «снизу вниз». Может применяться при устройстве местной вентиляции.

Правильная циркуляция воздуха в квартире: схема вентиляции

Правильная циркуляция воздуха в квартире (помещении) – залог хорошего самочувствия и комфортной жизни домочадцев. Эффективный и грамотно организованный воздухообмен исключает опасность возникновения грибка, плесени и других потенциально небезопасных аллергенов.

По действующим нормам на одного человека должно приходиться не менее 30 кубометров чистого кислорода ежечасно.

Тип вентиляционной системы (принудительная или естественная) и эффективность ее функционирования зависят от учёта ряда факторов. Один из главных – особенности перемещения кислорода внутри помещения.

Циркуляция воздуха в помещении с естественной вентиляцией

Естественная циркуляция воздуха базируется на разности давлений между атмосферой внутри комнаты и за его пределами. Интенсивность обмена возрастает, при увеличении разности температур в комнате и вне нее. В основе этого процесса – физические законы – холодные потоки остаются внизу, а теплые концентрируется в верхней части комнаты.

Чистые массы поступают через открытые окна, форточки и щели. А вот использованный отводится через небольшие вентиляционные отверстия. Если система разработана и организована по правилам, то в доме воцарится мягкий и комфортный микроклимат.

Естественная вентиляции на кухне и в ванной

Для многоквартирных домов, где воздуховоды в ванной и на кухнях соединены вертикальной шахтой. Качество тяги напрямую зависит от высоты – она выше там, где длиннее шахта.

Качество работы вентиляционной системы проверяет маленькой бумажкой. Ее прикладывают к решетке, и если она закрепится на решетке, то все функционирует хорошо.

Если в комнате регулярно появляются неприятные запахи, а окна запотевают – это весомый повод для проверки работы вентиляционной работы

При готовке еды обеспечить эффективную циркуляцию воздуха на кухне очень просто. Достаточно закрыть форточку на кухне, а в самой отдаленной комнате дома открыть ее. За счет этого обеспечивается естественная тяга. Испарения и частички жира отводятся из комнат в небольшую сетчатую отдушину у потолка.

Если открыть форточку на кухне, то вытяжка не сможет функционировать. Все испарения устремятся в подъезд. Этим и объяснятся тот факт, что во многих подъездах присутствуют всевозможные запахи, готовящейся пищи.

Схема и особенности движения воздуха в жилых комнатах

В жилых комнатах с качественными стеклопакетами приток воздуха обеспечивается открытием окна. Но с приходом холодов, это довольно проблематично, поскольку помещение охлаждается практически за пару минут.

В столь безвыходной ситуации на помощь жильцам пришли инженеры-конструкторы. Они порекомендовали монтировать в стене (около окна) небольшие клапаны, напоминающие дыру с решеткой. Конструкция клапанов состоит из нескольких блоков. В некоторых моделях они монтируются прямо в оконные рамы.

Сквозь клапан движутся воздушные массы, температура которых не ниже 20 градусов. Регулировка осуществляется при помощи специальных шторок, устроенных по принципу жалюзи.

После монтажа клапана, исключается необходимость в постоянном открывании окон. Чистый кислород оперативно наполнить жилую комнату. Главное – полная автоматизация процесса.

Принцип работы и место установки приточного клапана

Для воздухообмена важно оборудовать под дверью маленькую щель. При ее отсутствии, можно проделать несколько маленьких отверстий прямо в дверном полотне. А для сохранения дизайнерской привлекательности, щели аккуратно декорируют.

Циркуляция воздуха при принудительной вентиляции

Естественная вентиляция эффективна в период, когда между пространством внутри и вне него, устанавливается значительная разница температур. В остальных случаях пользоваться таким типом вентилирования нерентабельно. Без принудительного воздухообмена не обойтись. В его основе – направление чистого кислорода за счет его нагнетания вентилятором.

Принцип действия децентрализованной принудительной приточно-вытяжной вентиляции

Вентилятор устанавливается в стене, либо в окне. Дополнительно монтируется вытяжка для принудительного отвода загрязненного воздуха из комнаты. Мощность подбирается с учетом степени загрязнения кислорода.

Системы принудительной вентиляции для жилых комнат

Для циркуляции воздуха в жилых комнатах, устанавливают приточно-вытяжную систему моноблочного типа. Установка состоит из нескольких функциональных узлов:

• вентилятор;
• теплообменник;
• фильтры.

В процессе работы такая установка практически беззвучна, а ее конструкцию легко скорректировать под индивидуальные требования заказчика.

Перемещение кислорода в системах принудительной вентиляции на кухне

80% загрязненного воздуха концентрируется на кухне. И чем чаще работает плита или духовка, тем ниже процентное содержание чистого кислорода в помещении. Зачастую стандартной отдушины недостаточно для отвода всего объема посторонних запахов, копоти и мелких частичек жира. Эти продукты горения и готовки пищи оседают на потолке, что не прибавляет им привлекательности, эстетической ценности.

Сегодня правильная циркуляция воздуха в кухне обеспечивается встраиваемыми или навесными вытяжками. Они устанавливаются над плитой и оперативно корректируют отток загрязненных масс. В некоторых моделях предусмотрено 2 независимых вентилятора, что гарантирует высокую производительность даже для самых требовательных хозяек.

Кухонные вытяжки бывают:

• приточными;
• рециркуляционными.

Последние не отводят загрязненный воздух во внешнее пространство, а очищают его, благодаря установленным внутри фильтрам. Важно акцентировать внимание на одном важном аспекте – для многоквартирных домов установка такого оборудования осложняется несколькими проблемами.

1. Закрытое отверстие для отвода воздуха усложняет движение масс.
2. Мощная вытяжка направляет большой объем загрязненного кислорода в основной канал. В случае его небольшого сечения вывод загрязненных потоков будет просто невозможен.
3. Запахи часто проникают в соседние квартиры по общему каналу.
4. Иногда такое совмещение является противозаконным. Здесь важно ориентироваться на региональные акты, нормативные документы и предписания.

Оптимальный вариант для кухни с одним воздуховодом – оборудовать дополнительный канал у потолка или в стене.

Правильная циркуляция воздуха в квартире обеспечит отсутствие посторонних запахов и прочих неприятностей в виде копоти на потолке. Самыми эффективными считаются принудительные установки. Они гарантируют направленную циркуляцию кислорода с минимальными финансовыми инвестициями и затратами нервных клеток.

Основные схемы движения воздуха в вентилируемых помещениях. Особенности движения воздуха в горячих цехах.

лекц вентил стр 74-79

Воздушные фильтры для приточного воздуха. Классификация фильтров, показатели их работы. Расчет параметров.

лекц вентил стр 79-91

Борьба с шумом и вибрацией в системах механической вентиляции. Источники шума. Конструктивные меры снижения шума и вибрации.

Местная вытяжная вентиляция. Местные отсосы, их классификация. Вытяжные зонты, требования и расчет.

+ лекц вентил2 стр 1-11

Приемущества местной вытяжной вентиляции (МВВ):Удаление вредных выделений непосредственно от мест их выделения;

Относительно небольшие расходы воздуха.

В связи с этим МВВ наиболее эффективный и экономичный способ.

Основными элементами систем МВВ является

1 – МО

2 – сеть воздуховодов

3 – вентиляторы

4 – очистные устройства

Основные требования к местным отсосам:

1) локализация вредных выделений в месте их образования

2) удаление загрязненного воздуха за пределы помещения с высокими концентрациями на много больше чем при общеобменной вентиляции.

Требования которые предъявляют к МО разделяются на санитарно-гигиенические и технологические.

Санитарно-гигиенические требования:

1) максимальная локализация вредных выделений

2) удаляемый воздух не должени проходить через органы дыхания рабочих.

Технологические треьования:

1) место образования вредных выделений должно быть максимально укрыто на сколько это позволяет технологический процесс, а открытые рабочие проемы должны иметь минимальные размеры.

2) МО не должен мешать нормальной работе и снижать производительность труда.

3) Вредные выделения как правило должны удалятся от места их образования в направлении их интенсивного движения. Например горячие газы – вверх, холодные – вниз.

4) Конструкция МО должна быть простой, иметь малое аэродинамическое сопротивление, легко монтироватся и демонтироватся.

Классификация МО

Конструктивно МО оформляют в виде различных укрытий этих источников вредных выделений. По степени изоляции источника от окружающего пространстрва МО можно разделить на три группы:

1) открытые

2) полуоткрытые

3) закрытые

К МО открытого типа относятся воздухопроводы располагаемые за пределами источнмков вредных выделений над ним или сбоку или снизу, примерами таких таких МО является вытяжные панели.

К полуоткрытым относятся укрытие внутри которых находятся источники вредностей. Укрытие имеет открытый рабочий проем. Примереми таких укрытий является:

— вытяжные шкафы

— вентиляционные камеры или шкафы

— фасонные укрытия от вращающихся или режущих инструментов.

К полностью закрытые отсосы являются кожухом или частью аппарта, который имеет небольшие неплотности (в местах соприкосновения кожуха с движущимися частями оборудования). В настоящее время некоторые виды оборудования выполняются со всьроенными МО (это окрасочные и сушильные камеры, дерево оьрабатывающие станки).

Открытые МО. К открытым МО прибегают тогда когда неваозможно применить полуоткрытые ли полностью закрытые МО что обуславливается особенностями технолгического процесса. Наиболее распостраненнвми МО открытого типа являются зонты.

Вытяжные зонты.

Вытяжными зонтами называется воздухоприемники выполненные в виде усеченных перамид расположенные над источниками вредных выделений. Вытяжные зонты как правило служат только для улавливающихся вверх потоков вредных веществ. Это происходит когда вредные выделения нагреты и образуется стойкий температурный поток (температура >70). Вытяжные зонты имеют большое распостранение значительно больше того чем они заслуживают. Для зонтов характерно то, что между источником и воздухоприемником имеется разрыв, пространство незащищенное от воздуха окружающей среды. Вледствии чего окружающий воздух свободно подтекает к источнику и итклоняет поток вредных выделений. В результате чего зонты требуют значительных объемов, что являетяс недостатком зонта.

Зонты бывают:

1) простые

2) в виде козырьков

3) активные(со щелями по периметру)

4) с поддувом воздуха (активированные)

5) групповые.

Зонты устраиваются как с местной так и с механической вытяжной вентиляцией, но основное условие применение последних является наличие мощных гравитационных сил в потоке.

Для работы зонтов должно соблюдатся следующее

1) отсасываемое зонтом количество воздуха должно быть не менее того которое выделяется из источника и присоединяется на пути от исочника до зонта с учетом влияния боковых токов воздуха.

2) Воздух подтекающий к зонту должен иметь запас энергии (в основном тепловой достаточный для преодрления гравитационных сил)

3) Габариты зонта должны быть больше габаритов подтекающей среды/

4) Необходимо наличие организованного потока во избежании опрокидования тяги (для естественной вентиляции)

5) Эффективная работа зонта во многом определяется равномерности сечения. Она зависит от угла раскрытия зонта α. α =60 то Vц/Vс=1,03 для круглого или квадратного сечения, 1,09 для прямоугольного α=90 1,65.Рекомендуемый угол раскрытия α=65, при котором достигается наибольшая равномерность поля скоростей.

6) Размеры прямоугольного зонта в плане А=а+0,8h, Б=b+0,8h, где h расстояние от оборудования до низа зонта h<08dэ, где dэ эквивалентный по площади диаметр источника  

7) Объем отсасываемого воздуха, определяется в зависимости от тепловой мощности источника и подвижности воздуха в помещении Vn при малой тепловой мощностим ведется по формулам L=3600*F3*V3 м3/ч где f3 – площадь всасывания, V3 – скорость всасывания. Для нетоксичных выделений V3=0.15-0.25 м/с. Для токсичных следует принимать V3= 1.05-1.25, 0.9-1.05, 0.75-0.9, 0.5-0.75 м/с.

При знасительных тепловыделениях объем воздуха отсасываемый зонтом определяется по формуле L₃=L_kF₃/F_n Lk- объем воздуха поднимающийся к зонту с конвективной струей  Qk – количество конвективной теплоты выделенной с поверхности источника Q_k= α_kFn(t_n-t_в).

Если расчет зонта производят на максимальное выделение вредности то можно активный зонт не устраивать, а обходится обычным зонтом.

Движение воздуха около вытяжных отверстий. Схемы движения воздуха в вентилируемых помещениях

Рисунок 9 –  Свободная струя внутри замкнутой системы

 

В помещении, в  котором приточное и вытяжное отверстия расположены в противоположных торцовых стенах, при балансе притока и вытяжки (имеется в виду достаточно большое помещение, в котором струя распространяется как свободная) оказывается, что только 16% перемещаемого воздуха будет» удалено через вытяжное отверстие, а остальные 84% не будут удалены и пойдут на питание струи.

В помещении  конечных размеров неудаляемая через вытяжное отверстие часть воздуха струи образует обратный поток, направленный к началу струи (рис. 10).

Заметим также, что затухание скорости около  вытяжных отверстий происходит весьма интенсивно, и на расстоянии x = d₀ скорость составляет всего около 5% начальной скорости, т. е. υ_x ≈ 0,05υ₀. Из этого следует вывод, что скорости воздуха в вытяжных отверстиях не могут оказывать существенного влияния на скорости движения воздуха в помещении. Однако это совсем не означает, что положение вытяжного отверстия в помещении 1Ю оказывает никакою влияния на направление движения воздуха.

На рис. 11 представлены схемы движения воздуха в помещении, полученные В. В. Батуриным и В. И. Ханженковым на плоской и частично на пространственных моделях. Эти схемы дают возможность составить качественное представление об организации общеобменной вентиляции в помещении. Количественные зависимости для струй, распространяющихся в ограниченном пространстве, и для спектров всасывания приведены в предыдущих параграфах.

На схеме а воздух удаляется через отверстие в середине торцовой стенки; противоположная торцовая стенка отсутствует и через этот проем поступает воздух. При поступлении воздуха на кромках происходит некоторое поджатие струи и образуются небольшие области, заполненные вихрями; далее поток выравнивается и двигается к вытяжному отверстию, заполняя все сечение модели; при обтекании углов образуются небольшие вихревые зоны; обратных потоков воздуха нет. Во всех остальных схемах организации воздухообмена наблюдаются обратные потоки воздуха. На схеме и, в которой вытяжное и приточное отверстия расположены в одной торцовой стенке, весь поток воздуха поворачивается в сторону вытяжного отверстия; при этой схеме достигается наилучшее распределение воздуха в помещении. При большой длине помещения (схема к) струя, не достигнув противоположной стены, распалась и в помещении образовалось два кольца циркуляции.

Рисунок 10 – Схема взаимодействия приточной струи и спектра всасывания

Рисунок 11 – Схемы движения воздуха в вентилируемом помещении

Рисунок 12 – Схемы циркуляции потоков воздуха в помещении при неизотермических условиях

 

Схемы распределения  потоков воздуха, приведенные на рис. 11, относятся к изотермическим условиям. Представление о циркуляции потоков воздуха в помещении при неизотермических условиях и при наличии источников тепловыделений могут дать схемы, приведенные на рис. 12. Эти схемы получены В. В. Батуриным по результатам опытов на пространственной модели однопролетного производственного корпуса.

Схемы а, б и в относятся к теплому периоду года, когда поступление приточного воздуха при аэрации помещения происходит через открытые фрамуги в рабочей зоне; схема г относится к холодному периоду с подачей приточного воздуха через фрамуги в верхней зоне помещения.

На рис. 12, а источники тепловыделений занимают среднюю часть помещения, а приточный воздух поступает с двух сторон из отверстий в противоположных стенах. Когда объемы приточного воздуха, подаваемого с каждой стороны, равны, ось тепловой струи вертикальна и является осью симметрии образующихся двух колец циркуляции.

Если приблизить источники тепловыделений к одному из приточных отверстий (рис. 12, б), то тепловые струи, возникающие над источниками тепловыделений, будут несколько препятствовать поступлению струи приточного воздуха слева — произойдет взаимодействие струй: тепловой и приточной. Струи, вливающиеся справа и свободно развивающиеся, также отклоняют тепловую струю влево.

Схема потоков, приведенная на рис. 12, в, наблюдается при смещенных источниках тепловыделений, но при поступлении приточного воздуха только со стороны источников. В этом случае тепловая струя оттесняется к середине. Образуются два кольца циркуляции.

В холодный период года неподогретый приточный воздух может подаваться через створки на высоте не менее 4 м от пола. Опускающаяся струя (рис. 12, г) разветвляется у пола и образует два кольца циркуляции. В правом обособленном кольце циркуляции наблюдаются пониженные температуры но сравнению с левым большим кольцом, в которое поступает тепловая струя.

 

 

 

Заключение 

 

В производственной обстановке картина потоков сложная. К тому же условия, в которых это там происходит, далеки от изотермических, что само по себе дает начало циркуляционным потокам с образованием неоднородных полей. Кроме того, струи, взаимодействуя с препятствиями, не только настилаются, но и дают срывы с дополнительными образованиями плохо проветриваемых зон, заполненных вихрями. Все это неизбежно влияет на общую картину циркуляционных потоков. Даже одна или две приточных струи в изотермических условиях создают достаточно сложную картину потоков как в плоской, так и в пространственной модели в особенности. Проведенные эксперименты показали, что установление общей картины потоков в основном обусловливается тем или иным расположением приточных отверстий.

Бесспорным  остается то положение, что вытяжное отверстие практически не влияет на общий характер циркуляции потоков, а потому совершенно неправильно думать, что все потоки по выходе из приточного отверстия непосредственно направляются к вытяжному. Вытяжка удаляет лишь количество поступившего в помещение воздуха, но к последнему по пути к ней присоединяется воздух из помещения, и эта присоединившаяся масса течет не к вытяжному отверстию, а возвращается к приточной струе, чтобы питать ее, совершая своего рода циркуляцию.

Понятно, что  для реальных условий из этого не следует делать тот вывод, что вытяжка может быть расположена где угодно. Реальные условия дают дополнительные указания к решению этого вопроса – вытяжку следует располагать в зонах наибольшей концентрации; если она вследствие наличия тепловых источников находится вверху, то вверху и должна производиться общая вытяжка и т. д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Отопление и вентиляция. Учебник для вузов.  В 2-х ч. Ч.2. Вентиляция. Под ред. В.Н. Богословского, М., Стройиздат, 1976., 439с.
2. Батурин В. В. Основы промышленной вентиляции. — М.: Профиздат, 1965. — 608 с.
3. http://elibrary.ru/item.asp?id=11601427
4. http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=4124

 

 

51.Понятие вентиляции. Параметры микроклимата в вентилируемых помещениях. Воздухообмен в помещении.

Вентиляция – совокупность мероприятий и устройств, используемых при

организации воздухообмена для обеспечения заданного состояния воздушной среды в помещениях и на рабочих местах.

Вентиляция должна поддерживать: t воздуха; отн. Влажность; скорость движения воздуха; чистоту воздуха;

С помощью вентиляции устраняются: **избыточная теплота; **избыточные водяные пары; **газы, пары хим. в-в; ** токсичная и нетоксичная пыль; **Радиоактивные в-ва;

Микроклимат помещения характеризуются температурой внутреннего воздуха, температурой внутренних поверхностей ограждающих конструкций, относительной влажностью воздуха соответствует установленным нормам. Сочетание указанных параметров, обеспечивающее наилучшее самочувствие и наивысшую работоспособность человека, называют комфортными условиями. Для нормального самочувствия человека необходимо, чтобы был обеспечен

постоянный отвод выделяемого им тепла. Теплоотдачу человека в окружающую среду в большой степени зависит о температуры окружающего воздуха, относительной влажности, т. е. от метеорологических условий, создаваемых системами комфортной вентиляции.

Воздухообменом ,L м³/ч, называется количество чистого воздуха, необходимого для частичной или полной замены воздуха помещения, содержащего вредные выделения.

52. Влажный воздух, основные характеристики,I-d диаграмма влажного воздуха.

Влажным воздухом называется парогазовая смесь, состоящая из сухого воздуха и водяных паров.

Основные характеристики:

1) абсолютная влажность D, г/м³, – масса водяного пара, содержащегося в 1 м³ влажного воздуха;

2) относительная влажность ϕ, %,– отношение действительной абсолютной влажности к максимально возможной влажности в насыщенном воздухе при той же температуре;

3) влагосодержание воздуха , г/кг, – масса водяного пара, находящегося во влажном воздухе, сухая часть которого весит 1 кг. d

4) энтальпия I, кДж/кг, – количество теплоты, содержащейся во влажном воздухе и отнесенной к 1 кг заключенного в нем сухого воздуха.

В I-d диаграмме графически связаны все параметры, определяющие тепловлажностное состояние воздуха: энтальпия I, влагосодержание d, температура t, относительная влажность и парциальное давление.

Кроме основных параметров воздуха, с помощью I-d диаграммы можно найти еще два параметра: температуру точки росы и температуру мокрого термометра.

Температура точки росы– температура, до которой нужно охладить ненасыщенный воздух, чтобы он стал насыщенным при сохранении постоянного влагосодержания.

Температура мокрого термометра– температура, которую принимает воздух при достижении насыщенного состояния и сохранении постоянной энтальпии воздуха, равной начальной.

53) Схемы присоединения потребителей к тепловым сетям. Тепловой пункт.

Потребителей присоединяют к тепловым сетям в тепловых пунктах. В тепловых пунктах абонентов предусматривается размещение оборудования, арматуры, приборов контроля управления и автоматизации, посредством которых осуществляются следующие основные функции:

– преобразование вида теплоносителя или его параметров;

– контроль параметров теплоносителя;

– регулирование расхода теплоносителя и распределение его по системам потребления теплоты;

– отключение систем потребления теплоты;

– защита местных сист. от аварийного повыш. парам. теплоносит;

– заполнение и подпитка систем потреблении теплоты;

– учет тепловых потоков, расходов теплоносителя и конденсата;

– сбор, охлаждение, возврат конденсата и контроль его качества;

– аккумулирование теплоты и теплоносителей;

– водоподготовка для систем горячего водоснабжения.

В тепловом пункте в зависимости от его назначения и конкретных условий присоединения потребителей могут осуществляться все перечисленные функции или только их часть. По таким признакам тепловые пункты подразделяют на центральные (ЦТП) и индивидуальные (ИТП).

Тепловой пункт – комплекс устройств, расположенный в обособленном помещении, состоящий из элементов тепловых энергоустановок, обеспечивающих присоединение этих установок к тепловой сети, их работоспособность, управление режимами теплопотребления, трансформацию, регулирование параметров теплоносителя.

Абонентский ввод (индивидуальный тепловой пункт) – комплекс оборудования, с помощью которого системы отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, а также технологические установки промышленных зданий присоединяются к тепловым сетям.

Схемы присоединения потребителей в центральном тепловом пункте:А)параллельная, Б)смешанная, В)последовательная Г)независимая