Вытяжные вентиляционные шкафы.

Типичным примером вытяжных вентиляционных шкафов является химический лабораторный вытяжной шкаф. Вредные газы и теплота при производственных процессов выделяется внутри шкафа и могут удаляться из него за пределы помещения естественным или механическим путем.

На место удаляемого из шкафа воздуха через его рабочий проем подсасывается воздух помещения, которое служит, как бы завесой, препятствующей выходу вредных выделений из вытяжного шкафа в помещение. Рассмотрим сначала вытяжные вентиляционные шкафы с естественной вытяжкой. Для их удовлетворительной работы необходимо чтобы температура воздуха в вытяжном шкафу была бы выше, чем температура воздуха в помещении. И это обстоятельство создает объемную силу.

Для того чтобы обеспечить удовлетворительную работу вытяжного шкафа на естественной вытяжке требуется так же следующие дополнительные условия:

1. отработающий в вытяжном шкафу, т.е. удаляемый им воздух, должен иметь достаточный запас энергии для преодоления сопротивлений встречающихся на пути потока начиная от входа в вытяжной шкаф и кончаю выходом воздуха в атмосферу.

2. Для того чтобы не допустить выбивания загрязненного воздуха из шкафа в помещение уровень нулевых давлений в вытяжном шкафу должен располагаться (см. рис. 13) не ниже верхней кромки рабочего проема шкафа, точка А.

На рисунке 13 показана эпюра (график) распределения скоростей и давлений по высоте h рабочего проема вытяжного шкафа 1.

Для работы вытяжного шкафа на естественной вытяжке необходимо, чтобы температура воздуха внутри шкафа Т₂ была больше, чем Т₁. Т.е. в вытяжном шкафу должны быть расположены источники выделения теплоты. Приближенно для этого случая объем воздуха удаляемый вытяжным шкафом может быть рассчитан следующим образом:

(1)

Где F – площадь рабочего проема вытяжного шкафа

Q – количество теплоты идущей на нагрев воздуха в вытяжном шкафу, кДж/ч.

Ориентировочно это количество может приниматься как 50-70% от полных тепловых выделений в шкафу.

h – высота рабочего проема шкафа (см. рис.13).

Если вытяжной шкаф предполагается эксплуатировать на естественной вытяжке, то необходимая высота вытяжной шахты, обеспечивающая его эффективную работу может быть определена, если задаться конструктивно диаметром воздуховода d.

,м (2),

где , – местные сопротивления на пути движения воздуха при входе в вытяжной шкаф, при выходе из него и в вентиляционной шахте.

Вытяжные вентиляционные шкафы с механической вытяжкой могут выполняться:

– с верхним отсосом (рис.14а) ,

– с верхним (рис.14б)

– с комбинированным (рис.14в).

Рис. 14

1 – вытяжной шкаф

2 – открытый рабочий проем шкафа

3 – воздуховод, присоединенный к системе местной вытяжной вентиляции

4 – перегородка

Вытяжные вентиляционные шкафы с нижним отсосом воздуха (рис.14 б) применяют для удаления тяжелых газов и пыли при отсутствии в шкафу источников теплоты.

Шкафы с верхним отсосом (рис. 14 в) применяются для ведения в них технологических процессов, которые могут сопровождаться как выделение теплоты, так и тяжелых газов и пыли, например в химических лабораториях. При этом обеспечивает вытяжку двух третей объема удаляемого воздуха из верхней зоны шкафа и одной третьей удаляемого воздуха из нижней зоны шкафа.

Расчетный объем воздуха, который должен удаляться из вытяжного шкафа определяется исходя из условия отсутствия выбивания загрязненного воздуха из его рабочего проема. С учетом токсичности выделяющихся вредных веществ, по формуле 3.

(3)

где F – расчетная площадь рабочего проема вытяжного шкафа, м²

- минимальная расчетная скорость всасывания воздуха в открытом рабочем проеме вытяжного шкафа, которая должна составлять 0,3-0,5 м/с. А при выделение в вытяжном шкафу тяжелых и ядовитых газов – 0,7-1,7 м/с.