Аэрация

Она осуществляется в холодных цехах за счет ветрового давления, а в горячих цехах за счет совместного или раздельного действия теплового и ветрового давлений. Аэрация осуществляется следующим образом. В здании цеха, оборудованном тремя рядами проемов (1 - 3) со створками, в летнее время открываются проемы 1 и 3 (рис.2,а). свежий воздух поступает в помещение через нижние проемы 2, расположенные на высоте 4 – 7 и от пола (рис.2,б). Высота принимается с таким расчетом, чтобы холодный наружный воздух, опускаясь до рабочей зоны, успел достаточно нагреться за счет перемешивания с теплым воздухом помещения. Меняя положение створок, можно регулировать воздухообмен.

Температура воздуха внутри цеха вследствие выделения избытков явной теплоты бывает, как правило, выше температуры наружного воздуха tн. Следовательно, плотность наружного воздуха ρн больше плотности воздуха внутри цеха, что обусловливает наличие разности давлений наружного и внутреннего воздуха. На определенной высоте помещения , в так называемой плоскости равных давлений, расположенной примерно на середине высоты здания цеха (рис. 2,д), эта разность равна нулю.

Ниже плоскости равных давлений существует разрежение (Па), обусловливающее поступление наружного воздуха:

∆ρ1 = h1g( ρн – ρср.п ) (1)

где: ρср.п. – средняя плотность воздуха в помещении, кг/м3, соответствующая средней температуре воздуха в помещении tср.п. , определяемая по формуле tср.п.. =(tр.з. + tвыт )/2,здесь tр.з. иtвыт – температуры воздуха в рабочей зоне и воздуха, удаляемого из помещения; h1 – расстояние от середины нижних отверстий до плоскости равных давлений, м.

Выше плоскости равных давлений существует избыточное давление (Па), которое на уровне центра верхних отверстий составляет ∆ρ1 = h2g (ρн - ρср.п. ),где h2 – расстояние от плоскости равных давлений до центра верхних отверстий, м.

Это давление, направленное наружу цеха, вызывает вытяжку воздуха.

Общая величина гравитационного давления (Па), под влиянием которого происходит воздухообмен в помещении, равна сумме давлений на уровне нижних и верхних проемов

Pr = ∆p1 + ∆p2 = hg (ρн – ρср.п.). (2)

При расчете аэрации определяют площадь проемов. Расчет производят для летнего времени, как самого неблагоприятного для аэрации. В начале расчета обычно задаются площадью нижних проемов F1. Зная необходимое количество воздуха L (м3/ч), по избыткам явной теплоты определяют скорость воздуха в нижних проемах (м/с): υ1 = L/µF1, где µ - коэффициент расхода, величина которого зависит от конструкции створок и угла их открытия, µ = 0,15 – 0,65.

Затем определяют потери давления в нижних проемах (Па)

P1 = ρн υ21/2 (3)

и величину ρr по формуле. Рассчитывают температуру уходящего воздуха по формуле и определяют по таблицам или известным формулам плотность ρн и ρср.п., соответствующую температурам tн и tср.п.

t выт = tн + (10 - 15) (4)

После этого находят избыточное давление в плоскости вытяжных верхних вытяжных проемов ∆p =pr - ∆p1 и необходимую их площадь (м2)

F2 = L/µυ2 = L/(µ ) (5)

При обдувании зданий ветром с наветренной стороны создается повышенное давление воздуха, а на заветренной стороне – разрежение, значения которых могут быть определены по формуле

ρветр = αυ2 вρ/2 (6)

где ρветр – избыточное давление ветра, или разрежение, Па; υветр – скорость ветра, м/с; α – аэродинамический коэффициент, зависящий от конфигурации здания и определяемый по результатам обдува моделей (величина αобычно составляет 0,7 – 0,85 для наветренной стороны здания и от -0,3 до -0,45 для заветренной стороны).

Под напором воздуха с наветренной стороны наружный воздух будет поступать через нижние проемы и, распространяясь в нижней части здания, вытеснять более нагретый и загрязненный воздух через проемы в фонаре здания наружу (рис.2,в,г). Таким образом, действие ветра усиливает воздухообмен, происходящий за счет гравитационного давления, а в ряде случаев (в жаркие дни) является основным действующим фактором.

Расчет аэрации при совместном действии ветра и избытков явной теплоты производят аналогично приведенному выше, при этом дополнительно к давлениям воздуха, возникающим вследствие разности температур, прибавляют или вычитают давления, создаваемые ветром.

При задувании ветра в верхние проемы в фонаре здания потоки наружного воздуха опускаются вниз, где смешиваются с пылью и газами и попадают в рабочую зону. В этом случае уменьшается воздухообмен, повышается температура воздуха в рабочей зоне, т.е. задувание ветра приводит к ухудшению условий труда. Для исключения этого явления устраивают так называемые незадуваемые фонари (рис.2, е), в которых используют ветрозащитные щиты. За счет срыва струй ветра с заветренной стороны щита (у проема) всегда имеет место разрежение и тем большее, чем выше скорость ветра. Поэтому незадуваемые фонари работают на вытяжку при любых направлениях ветра.

Преимуществом аэрации является то, что большие объемы воздуха (до нескольких миллионов кубических метров в час) подаются и удаляются без применения вентиляторов и воздуховодов. Система аэрации значительно дешевле механических систем вентиляции; она является мощным средством для борьбы с избытками выделения явной теплоты в горячих цехах.

Наряду с преимуществами аэрации имеет существенные недостатки, а именно: в летнее время эффективность аэрации может значительно снижаться вследствие повышения температуры наружного воздуха, особенно в безветренную погоду; кроме того, поступающий в помещение воздух не обрабатывается (не очищается, не охлаждается).

Вентиляция с помощью дефлекторов. Дефлекторы представляют собой специальные насадки, устанавливаемые на вытяжных воздуховодах и использующие энергию ветра. Дефлекторы применяют для удаления загрязненного или перегретого воздуха из помещений сравнительно небольшого объема, а также для местной вентиляции, например, для вытяжки горячих газов от кузнечных горнов, печей и т.д.

 

 

Рис. 3 Дефлектор ЦАГИ

 

В настоящее время наибольшее распространение получил дефлектор ЦАГИ (рис. 3). Он состоит их диффузора1, верхнюю часть которого охватывает цилиндрическая обечайка 2. Колпак 3 служит для защиты от попадания атмосферных осадков в патрубок 5, а корпус 4 – для предохранения от задувания ветром внутрь дефлектора.

Ветер, обдувая обечайку дефлектора, создает на большей части его окружности разрежение, вследствие чего воздух из помещения движется по воздуховоду и патрубку 5 и затем выходит наружу через две кольцевые щели между обечайкой 2 и краями колпака 3 и конуса 4. Эффективность работы дефлекторов зависит главным образом от скорости ветра, а также высоты установки их над коньком крыши.

При ориентировочном подборе дефлекторов определяют диаметр подводящего патрубка D(м) и соответственно конструктивные размеры дефлектора

D = 0,0188 (7)

где LД – производительность дефлектора, м3/ч; vД – скорость воздуха в патрубке, м/с, которая принимается равной половине скорости ветра vв; обычно υД = 0,5 от скорости ветра;υв = 3 – 4 м/с (для каждой местности известна средняя скорость ветра за наиболее жаркие месяцы).

 








Дата добавления: 2014-12-24; просмотров: 1241; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2021 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.017 сек.