Вентиляция

7.1. Назначение и виды вентиляции

Вентиляция (от латинского «ventilation» –проветривание) –

это регулируемый воздухообмен.

В результате жизнедеятельности человека и других живых организмов в объекте их размещения в воздухе уменьшается количество кислорода, появляются вредные газы, влага, пыль, а иногда и избыточная теплота. Человек в состоянии покоя в течение 1ч вдыхает и выдыхает в среднем 500 л воздуха. При дыхании состав воздуха изменяется, табл. 7.1.

Таблица 7.1 – Изменение состава воздуха при дыхании человека

Уже по содержанию кислорода и углекислоты в выдыхаемом воздухе для человека необходим постоянный воздухообмен в помещении. Кроме того, организмом человека при умеренной температуре воздуха и небольшой физической нагрузке выделяет каждую секунду 85…120 Дж теплоты и 40 … 75 г/ч воды, см. Приложение табл. 4, 5, и 6.

Для поддержания в помещениях различного назначения допустимых параметров воздушной среды предназначены системы вентиляции.

Системы вентиляции имеют особенности обусловленные назначением помещений, характером технологических процессов, видом вредных выделений, задачами, стоящими перед системами вентиляции, и т.п. Независимо от этого их можно классифицировать по следующим характерным признакам:

– назначению (вытяжные и приточные);

– сфере действия (местные и общеобменные);

– способу создания давления для перемещения воздуха (с естественным и механическим побуждением);

– конструктивным особенностям (канальные и бесканальные).

Вытяжные системы предназначены для удаления из помещений загрязненного воздуха. Приточные системы служат для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха взамен удаленного. Этот воздух в необходимых случаях подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.). В общем случае в помещении предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы. Их воздухообмен должна быть сбалансирован с учетом возможности поступления воздуха в смежные помещения или из смежных помещений. Для осуществления вентиляции в помещении в целом или в значительной его части применяют общеобменные системы – как приточные, так и вытяжные. Общеобменные вытяжные системы относительно равномерно удаляют воздух из всего обслуживаемого помещения. Общеобменные приточные системы подают воздух и распределяют его по всему объему вентилируемого помещения.

В качестве примера на рис.7.1 приведена технологическая схема общеобменной приточно-вытяжной вентиляции с механическим побуж- дением четырехэтажного обитаемого сооружения.

Рис. 7.1. Схема общеобменной приточно-вытяжной вентиляции:

1 – решетка; 2 – приточная шахта; 3 – клапан; 4 – фильтр; 5 – калорифер; 6 – приточный вентилятор; 7, 8 –приточные каналы; 9 – приточные решетки; 10 – вытяжной вентилятор; 11 – дифлектор; 12 – вытяжные каналы; 13 – вытяжные решетки

Атмосферный воздухзасасывается вентилятором 6 и походит через воздухозаборную решетку 1, приточную шахту 2, утепленный клапан 3, фильтры 4, калорифер 5. Из вентилятора воздух подается через каналы 7, 8 и приточные решетки 9 в помещение. Удаляется воздух из помещения через вытяжные решетки 13, канал 12 вентилятором 10. В данной схеме выброс воздуха в атмосферу предусмотрен через вытяжную шахту с дифлектором 11. Дефлектор – это колпак на вытяжном канале для усиления его действия. Схема устройства дефлектора показанана рис. 7.4. Расчет дефлектора приведен в

Местные системы вентиляции обслуживают ограниченные участки помещений. Так, местные вытяжные системы, которые обычно называют локализующими, удаляют загрязненный воздух от технологического оборудования или других источников выделения вредных веществ. Системы, ло-

кализующие пылевыделения, называют аспирацией. Местные приточные системы подают воздух в отдельные точки помещения, например на рабочие места, на которых нужно создать определенные метеорологические условия.

На рис. 7.2 представлены варианты местных систем вентиляции.

Рис. 7.2 Варианты местных систем вентиляции:

а – вытяжной зонт; б – вытяжной шкаф с верхним отсосом; в – вытяжной шкаф с нижним отсосом; г – воздушный душ с наклонной подачей; д – воздушный душ с подачей воздуха на рабочее место

Вытяжная вентиляция в вариантах а, б, в; приточная – в вариантах г ,д.

Местные вытяжные системы, как правило, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении.

Однако местные системы не могут решить всех задач, стоящих перед вентиляцией. Так не все вредные выделения могут быть локализованы, если они рассосредоточенные на значительной площади или в значительном объеме. Подача воздуха в отдельные точки помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды, если работа производится на всей площади помещения или ее характер связан с перемещением..

При естественной вентиляции перемещение воздуха происходит под действием естественного давления, возникающего вследствие разности температур наружного воздуха и воздуха в помещении, а также в результате воздействия на здание ветра. Системы естественной вентиляции применяют в виде аэрации и канальных гравитационных систем. Системы естественной вентиляции просты, не требуют сложного дорогостоящего оборудования, расхода электрической энергии. На рис.7.3 представлены схемы естественной вентиляции в различных сооружений: а) – двухэтажного; б) – одно этажного.

A б

Рис. 7.3. Схемы естественной вентиляции сооружений:

1 – инфильтрация воздуха в помещение; 2 – вентиляционные входы удаляемого воздуха; 3 – вентиляционные каналы; 4 – дефлекторы

Однако зависимость действия этих систем и их эффективности от переменных факторов (температуры воздуха, направления и скорости ветра), а также небольшое располагаемое давление не позволяют решать с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции.

В механических системах используется сложное и дорогостоящее оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика и др.). Эти системы

Рис. 7.4 Дифлектор:могут подавать и удалять воздух из за-

1 – вытяжная труба; 2 – диффузор;данных точек в требуемом количестве

3 – конус; 4 – скрепляющие лапки;независимо от изменяющихся усло-

5 – обечайка; 6 – колпаквий окружающей воздушной сре-

ды и т.д. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.), что практически невозможно в системах с естественным побуждением.

Системы вентиляции имеют разветвленную сеть воздуховодов для перемещения воздуха (канальные системы), либо каналы (воздуховоды) могут отсутствовать, например, при аэрации, при установке вентиляторов в стене, в перекрытии и т.д. (бесканальные системы). Примеры систем вентиляции сельскохозяйственных сооружений приведены на рис. 1,2,3,4 Приложения.

Таким образом, любая система вентиляции может быть охарактеризована по указанным выше четырем признакам: по назначению, сфере действия, способу побуждения и конструктивным особенностям.