Визначення необхідного повітрообміну системи вентиляції

Відповідно до санітарних норм усі виробничі і допоміжні приміщення повинні вентилюватися. Необхідний повітрообмін (кількість повітря, що подається чи видаляється з приміщення) в одиницю часу (L, м³/год) може бути визначений різними методами в залежності від конкретних умов.

1. При нормальному мікрокліматі і відсутності шкідливих речовин повітрообмін може бути визначений за формулою:

L = n · L ’,

де n – кількість працюючих;

L’ – витрата повітря на одного працюючого, прийнята у залежності від об’єму приміщення, що приходиться на одного працюючого V’, м³ (при V’ < 20 м³ L’ = 30 м³/год; при V’ = 20...40 м³ L’ = 20 м³/год; при V’ > 40 м³ і при наявності природної вентиляції повітрообмін не розраховують; при відсутності природної вентиляції (герметичні кабіни) L’ = 60 м³/год).

2. При виділенні шкідливих речовин з приміщення необхідний повітрообмін визначається, виходячи з їхнього розведення до допустимих концентрацій. Розрахунок повітрообміну проводиться виходячи з балансу утворюваних у приміщення шкідливі речовини і речовин, що видаляються з нього, по формулі:

L = G_шр/(С_вид – С_пр),

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));

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 рахунок тепловтрат);

ρ_пр – густина припливного повітря, кг/м3;

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, оC.

4. Для орієнтованого визначення повітрообміну (L, м³/год) застосовується розрахунок по кратності повітрообміну. Кратність повітрообміну (К) показує, скількох разів за годину міняється повітря у всьому об’ємі приміщення (V, м³):

L = К · V,

де К – коефіцієнт кратності повітрообміну (К = 1...10).

23) природна вентеляція. Організація і принцип ії системи. Систему вентиляції, переміщення повітря за якій здійснюється завдяки різниці тисків усередині і зовні приміщення, називають природною вентиляцією. 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 низку випадкових факторів (сили і напрямку вітру, різниці температур зовнішнього і внутрішнього повітря, площі, через яку відбувається інфільтрація). Для житлових будинків інфільтрація сягає 0,5…0,75, а в промислових будинках 1…1,5 обсягу приміщень на годину.

Для постійного повітрообміну необхідна організована вентиляція. Організована природна вентиляція може бути витяжна без організо­ваного припливу повітря (канальна) і припливна – витяжна з органі­зованим припливом повітря (канальна і безканальна аерація). Канальну природну витяжнау вентиляцію без організованого припливу повітря широко застосовують у житлових і адміністративних будин­ках. Розрахунковий гравітаційний тиск таких систем вентиляції визначають за температури зовнішнього повітря +5⁰с, вважаючи, що весь тиск падає в тракті витяжного каналу, опір входу пові­тря в будинок не враховують. Під час розрахунку мережі повітроводів передусім роблять орієнтований підбір їх площ виходячи з допу­стимих 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 насадки-дефлектори, які розташову­ють у зоні ефективної дії повітря (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Дефлектор

Посилення тяги відбувається завдяки розрідженню, яке виникає під час обтікання дефлектора потоком повітря, що набігає. Орієнтовно продуктивність дефлектора можна розрахувати за формулою:

L_д=1131,73∙d²∙v_в,(м³/ч), (2.8)

Де d- діаметр підвідного патрубка, (м);

v_в - швидкість вітру, (м/с).

Аерацією називається організована природна загальнообмінна вентиляція приміщень у результаті надходження і видалення повітря через фрамуги вікон, що відкриваються, і ліхтарів (рис. 2.8).

Повітрообмін регулюють різним ступенем відкривання фрамуг (залежно від температури зовнішнього повітря чи швидкості і на­прямку вітру). Цей спосіб вентиляції має застосування в проми­слових будинках, що характеризуються технологічними процесами з великими тепловиділеннями (прокатні, ливарні, ковальські цехи).

Рис.2.8. Аерація приміщень

Надходження зовнішнього повітря в приміщення в холодний період року організують так, щоб холодне повітря не потрапляло в робочу зону. Для цього зовнішнє повітря подають у приміщення через прорізи, 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).

Основна перевага аерації – можливість здійснювати великі повітрообміни без витрат механічної енергії. До вад аерації належить те, що в теплий період року її ефективність може суттєво знижуватися через зниження перепаду температур зовнішнього і внутрішнього повітря. Крім того, повітря, що надходить у приміщення, не очищається і не охолоджується, а повітря, що видаляється, забруднює повітряну атмосферу.

24) природна вентеляція. Розрахунок. Вентиляцією називають організований і регульований повітрообмін, що забезпечує видалення з приміщення забрудненого повітря і подачу на його місце свіжого. Завдання вентиляції–забезпечення чистоти пові­тря і заданих метеорологічних умов у виробничих приміщеннях. За способом переміщення повітря розрізняють системи природної, механічної і змішаної вентиляції. Головним параметром вентиляції є повітрообмін, тобто обсяг повітря, що видаляється (l_в) або надходить у приміщення (l_п).

Систему вентиляції, переміщення повітря за якою здійснюється завдяки різниці тисків усередині і зовні приміщення, називають природною вентиляцією. Різниця тисків зумовлена різ­ницею щільності зовнішнього і внутрішнього повітря (гравітаційний тиск чи тепловий напір (∆p_т) і вітровим напором (∆p_в), що діє на будо­ву. Розрахунок теплового напору можна виконати за формулою:

∆p_т = gh(ρ_з – ρ_в),(па), (2.6)

Де g - прискорення вільного падіння, м/с2; h - вертикальна відстань між центрами припливного і витяжного отворів, м;

Ρ_з і ρ_в - густина зовнішнього і внутрішнього повітря, кг/м³.

Під час дії вітру на поверхнях будинку з навітряної сторони утворить­ся надлишковий тиск, на підвітряній стороні - розрядження. Вітро­вий напір можна бути розрахувати за формулою:

∆p_в=k_n( r_з)/2,(па), (2.7)

Де k_n - коефіцієнт аеродинамічного опору будинку (визначається емпірич­ним способом); υ_в - швидкість вітрового потоку, м/с.

Визначення необхідного повітрообміну в разі загальнообмінної вентиляції. Відповідно до санітарних норм усі виробничі і допоміжні приміщення повин­ні вентилюватися. Необхідний повітрообмін (кількість повітря, що подається чи видаляється з приміщення) за одиницю часу (l, м³/год) можна визначити різними методами залежно від конкретних умов.

1.за нормального мікроклімату і відсутності шкідливих речовин повітрообмін можна визначити за формулою:

l = n∙l', (2.2)

Де n – число працівників;

L' – витрата повітря на одного працівника, прийнята залежно від об’єму приміщення, що припадає на одного працівника v', м³ (при v' < 20 м³; l' = 30 м³/год; за v' = 20...40 м³ l' = 20 м³/год; за v' > 40 м³ і при наявності природної вентиляції повітрообмін не розраховують); за відсут­ності природної вентиляції (герметичні кабіни) l' = 60 м³/год).

2. Під час виділення шкідливих речовин у приміщенні необхідний повітрооб­мін визначають, виходячи з їхнього розрідження до допустимих концентра­цій. Розрахунок повітрообміну здійснюється виходячи з балансу утворюваних у приміщеннях шкідливих речовин і речовин, що видаляються з нього, за фор­мулою:

l=g_шр/(c_вид-c_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 видаляється, і у припливному повітрі (с_вид < с_гдк, с_пр < 0,3с_гдк).

1. Під час боротьби з надлишковим теплом повітрообмін визначають з умов асиміляції тепла, обсяг припливного повітря визначають за формулою:

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 раху­нок тепловтрат); ρ_пр - густина припливного повітря, кг/м³; с_п- тепломісткість повітря, ккал/(кг∙град), (тепломісткість сухого повітря 0,24 ккал/(кг∙ град); tвид і tпр- температура повітря, що видаляється, і припливного повітря, °с.

2. Для орієнтованого визначення повітрообміну (l, м³/год) застосовують розрахунок за кратністю повітрообміну. Кратність повітрообміну (к) показує, скільки разів за годину міняється повітря у всьому об’ємі приміщення (v, м³ ):

l = k∙v, (2.5)

Де к - коефіцієнт кратності повітрообміну (к = 1...10).