Системы вентиляции и кондиционирования воздуха


15. Системы вентиляции и кондиционирования воздуха.

Технологич-е процессы в нек-х цехах связаны с выделением значит-х объемов влаги, паров, вредных в-в, производственной пыли и избыт-го конвекц-го и лучистого тепла. Метеорологич-е усл-я и чистота воздуха, соответствующие требованиям санитарных норм обеспеч-тся сист-й вентиляции, кот исп-ют также для создания опред-х усл-й ведения технологич-го процесса.

Выбор, надежная работа и эффективность системы вентиляции в значительной степени зависят от того, насколько правильно увязана она с конструкцией здания, технологич-м процессом, размещением оборуд-я и производственного персонала.

Конструкция производств-го здания д. искл-ть образов-е в здании непроветриваемых зон и уч-ов скопления производств-ой пыли.

Особое внимание при проектир-ии системы вентиляции и всего произв-ва следует обращать на создание и поддерж-е оптим-ых метеорологич-х усл-й и чистоты воздуха на тех уч-ках, где постоянно пребывает производств-й персонал.

При проектир-ии и монтаже систем вентиляции след обеспечить защиту от шума и вибрации, уровень кот не д. превышать доп-ые нормы, а производств-е вредные выделен не д. распростр-ся по помещению.

Чаще всего систему вентиляции совмещают при проектировании с воздушным отоплением, т.к. общей задачей этих систем явл создание комфортных усл-й труда для работающих в цехе.

Вентил-я производств-го здания по своему принципу действия м.б. вытяжной, приточной и приточно-вытяжной; по способу побуждения движен воздуха—с мех-м или естествен-м. Также различ-т вентил-ю (по всему объему цеха) и местную, канальную (по воздухопров-м) и бесканальную (ч/з проемы в конструкциях зданий).

Оптим-е усл-я достиг-ся чаще применением не одной, а неск-х сис-м.

Естественная вентиляция цеха осущ-ся за счет разности нар-го и внутр-го воздуха, разности температур и давлений по высоте пролетов и ветрового давления. Воздухообмен лучше в зданиях с крутыми скатами и с более широкими фонарями. Забор нар-го воздуха проводится с подветренной стороны, а вытяжные с наветренной стороны. Площадь приточных проемов равна площади вытяжных проемов. Приточные проемы устраив-т в нар-ых стенах с отметки +0,6м от уровня пола. Чаще эти отв-я располаг-т на выс 3-4м, из-за этого сниж-ся инфильтрация хол потока в зимнее время.

Вытяжные проемы, выполняемые в виде металлич-х створок, размещ-т в фонарных надстройках. Верхние вытяжные проемы обеспеч-т не только хорошую аэрацию цеха, но и улучшают естественную освещенность пролетов.Укрупненно площадь открыв-х аэрационных проемов составляет 1,5—3% площади цеха.

Мех-кая вентиляция представл собой мощное оборуд-е, энергопотребление кот достигает 3-4% общего расхода электроэнергии по цеху. Сист кондиционир-я-устр-ва для подгот-ки воздуха (охлажден, подогрев, увлажнен, очистка). Кондиционеры бывают: центральные и местные.

Помещения для вентиляц-го оборуд-я д. обязательно удовлетв-ть требован-м взрыво- и пожаробезопасности, предъявляемым к производственным помещениям и участкам, кот они обслуживают.

При назначении размеров вентиляционных помещений следует иметь в виду, что высота от пола до низа выступ-их конструкций или перекрытий в местах прохода д.б. не менее 1,9м. Ширина прохода м/д выступ-ми частями оборуд-я и стенами (колоннами) д.б. не менее 0,7м. Высоту помещений принимают не менее чем на 0,8м больше высоты оборуд-я. Высота помещений для кондиционеров большой производит-ти составляет не менее 8—10м.

В вентиляц-ых помещениях необх-о предусмотреть подвод воды для промывки вентиляционного оборудования.

Воздухозаборные устр-ва размещ-т обычно под кровлей зданий. Там, где возможность попадания горючих в-в не исключена, следует предусмотреть меры защиты этих устр-в.

Воздухозаборное устр-во д.б. распол-о от вытяжных шахт (проемов) на расст-ии не менее 15—20м по горизонт и ниже их не менее чем на 4м.Длину воздуховодов во всех случаях делают минимальной; Свежий воздух из приточных отв-й лучше всего подавать на высоту 1,5-2,5м от пола, т. е. непосредственно к рабочим местам.Для систем общеобменной приточно-вытяжной вентиляции помещений без естественного проветривания следует проектировать не менее 2х приточных и 2х вытяжных вентиляционных установок.При аварийной остановке одной из установок др должна обеспечивать не менее 50% необходимого воздухообмена.

2.1.5. Система вентиляции и кондиционирования воздуха

Вентиляция — организованный регулируемый воздухообмен, который устраивают в помещениях, связанных с пребыванием в них людей.

Для поддержания в помещениях строго определенных клима­тических условий проводят кондиционирование воздуха.

Кондиционирование — создание и автоматическое поддержание в закрытых помещениях влажности, температуры, чистоты и ско­рости движения воздуха, наиболее благоприятных и комфортных для самочувствия людей.

Система вентиляции

Человек оказывает существенное влияние на микроклимат по­мещений гостиницы. В результате жизнедеятельности человека в воздух помещения выделяются теплота, влага, двуокись углерода.

Источниками тепловыделений в помещениях гостиниц яв­ляются также система электроосвещения, солнечное облучение (через оконные проемы), работающее электрооборудование, тех­нологическое оборудование. Источниками влаговыделений яв­ляются технологическое оборудование, приготавливаемая и ос­тывающая пища, белье, находящееся в стирке, просушке, гла­жении, и др.

Избыточные теплоту и влагу, двуокись углерода при проекти­ровании и эксплуатации систем вентиляции называют вредно­стями. Чтобы удалить эти вредности, осуществляют воздухооб­мен, т. е. замену загрязненного воздуха в помещении наружным воздухом. Этот процесс называется вентиляцией. Интенсивность процесса вентиляции характеризуется кратностью воздухообме­на, которая показывает, сколько раз за один час полностью сме­нился воздух в помещении. Для организации воздухообмена ис­пользуют специальное оборудование и устройства, которые обра­зуют систему вентиляции.

Система вентиляции — это инженерный комплекс, предназна­ченный для обработки наружного воздуха, его транспортировки и раздачи в обслуживаемых помещениях, забора и удаления загряз­ненного воздуха за пределы здания. Системы вентиляции класси­фицируют по ряду признаков.

В зависимости от способов, вызывающих движение воздуха, вентиляцию подразделяют на естественную и механическую; по зоне действия — на общеобменную и местную; по функциональ­ному назначению — на приточную и вытяжную.

В системах естественной вентиляции перемещение воздуха про­исходит за счет естественных сил — воздействия ветра на здание и разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха. Схемы естественной вентиляции представлены на рис. 2.22.

Ветровой напор образуется при воздействии ветра на здание. Ветер, обдувая здание, создает с наветренной стороны повышен­ное давление, а с заветренной стороны — пониженное. Воздух в здании будет перетекать в зону разряжения, а его место будет занимать воздух, проникающий в здание со стороны повышен­ного давления. Интенсивность воздухообмена зависит от скорос­ти и направления ветра, формы здания и его защищенности от ветра окружающей застройкой и зелеными насаждениями.

ЕсЛи температура наружного воздуха отличается от температу­ры воздуха в помещении, то воздухообмен происходит за счет раз­ности плотностей внутреннего и наружного воздуха. Если темпера­тура наружного воздуха будет ниже, чем в помещении, то этот воздух как более тяжелый через нижнюю часть открытого оконного проема будет поступать в помещение, вытесняя наружу через верх­нюю часть проема более теплый и легкий воздух помещения. Этот процесс будет протекать тем активнее, чем больше разность темпе­ратур наружного и внутреннего воздуха. Если температура наруж­ного воздуха будет выше, чем в помещении, то движение его будет происходить в обратном направлении.

Рис. 2.22. Схемы естественной вентиляции:

а — аэрация:1 — приток воздуха; 2 — открытое окно; 3 — вытяжка воздуха; 4 — сквозное проветривание за счет ветрового напора; ф — наветренная сторона; в — заветренная сторона; б — канальная система: 1 — вытяжной воздухоотвод; 2 — сборный горизонтальный воздухоотвод; 3 — шахта; 4 — зонт; 5 — окно; 6 — приток воздуха; 7 — вытяжка воздуха; 8 — жалюзийная решетка

Воздухообмен, возникающий при ветре или открывании регу­лируемых фрамуг, называется аэрацией.

Помимо аэрации существует также канальная система естествен­ной вентиляции, в которой приток наружного воздуха осуществ­ляется через оконные проемы, а вытяжка загрязненного воздуха из помещений — по специальным каналам (шахтам). Каналы уст­раиваются в строительных конструкциях или являются пристав­ными (подвесными). Вход в канал из помещения закрывается жа-люзийной решеткой. Каналы из отдельных помещений выходят в сборные горизонтальные воздуховоды, которые оборудуют вытяж­ными шахтами, возвышающимися над поверхностями кровли на 0,5— 1 м. Вытяжка из помещений может регулироваться жалюзий-ными решетками или клапанами на сборных воздуховодах. Для улучшения вытяжки на вытяжные шахты устанавливают зонты или дефлекторы.

Недостатком естественной вентиляции являются ее зависимость от наружных метеорологических условий, небольшой радиус дей­ствия, сложность управления процессом вентиляции.

Естественную вентиляцию применяют в жилых номерах, не­которых общественных и служебных помещениях гостиницы, где не требуется высокая кратность воздухообмена.

Механическая вентиляция лишена недостатков, присущих ес­тественной вентиляции. В системах механической вентиляции воздух перемещается посредством работы вентилятора. Механи­ческая вентиляция может быть вытяжной и приточной. С помо­щью вытяжной вентиляции из помещения удаляют загрязнен­ный воздух и выбрасывают его в атмосферу. Вытяжную вен­тиляцию устраивают, например, в коридорах гостиниц для пы­леудаления, в санузлах, подсобных и хозяйственных помещени­ях. С помощью приточной вентиляции забираемый снаружи воз­дух подается в помещение. Приточная вентиляция используется в гостиницах, например в воздушно-тепловых завесах, в кото­рых подаваемый воздух предварительно подогревается калори­фером.

Приточно-вытяжная вентиляция обеспечивает одновременно подачу воздуха в помещение и удаление его.

В зависимости от зоны действия вентиляция может быть обще­обменной и местной.

Общеобменная вентиляция предназначена для подачи или удале­ния воздуха по всему объему помещения. Устройство приточно-вытяжной общеобменной вентиляции показано на рис. 2.23. Пода­ча или удаление воздуха происходит через сеть воздуховодов, снаб­женных вентиляционными решетками и расположенных под по­толком помещения.

Местная вентиляция, схемы которой представлена на рис. 2.24, может быть вытяжной и приточной. Местную вытяжную вентиляцию устраивают в тех случаях, когда нужно удалить загрязненный воздух непосредственно от того места, где он загрязняется.

Рис. 2.23. Устройство приточно-вытяжной общеобменной вентиляции:

1 — воздухозаборная решетка; 2— шахта приточная; 3— клапан; 4—фильтры воздушные; 5 — калориферы; 6 — вентилятор; 7 — приточный воздуховод; 8 — приточные и вытяжные решетки; 9 — вытяжной воздуховод; 10 — вытяжная камера;

11 — шахта вытяжная

Рис. 2.24. Схемы устройств местной системы вентиляции:

а — зонт; б — воздушная завеса дверного проема

Рис. 2.25. Схемы устройства вентиляторов:

а — радиального; б — осевого; 1 — рабочее колесо; 2 — корпус; 3 — электродви­гатель; 4 — станина; J— лопаточное колесо

Этого достигают устройством зонтов над источниками загрязнений (пе­чами, плитами, технологическим оборудованием и др.). Местную приточную вентиляцию устраивают в тех случаях, когда воздух надо подать в определенное место. Примером являются воздушно-тепловые завесы у входов в гостиницы.

В системах механической вентиляции воздух перемещается вентилятором. На рис. 2.25 изображены различные схемы устрой­ства вентиляторов. Вентиляторы подразделяются на радиальные (центробежные) и осевые в зависимости от направления переме­щения воздуха в них. В радиальном вентиляторе воздух перемеща­ется поперек оси вращения рабочего колеса, в осевом — вдоль оси вращения рабочего колеса.

Производительность и напор вентиляторов регулируют путем изменения частоты вращения рабочего колеса. Вентиляторы под­бирают в зависимости от требуемой производительности и давле­ния воздуха.

Воздуховоды и каналы предназначены для транспортировки воз­духа в системах вентиляции. Каналы располагают внутри строи­тельных конструкций, поэтому размеры каналов невелики. Возду­ховоды могут иметь значительные размеры. Их располагают у стен и потолков. Воздуховоды выполняют из металла (сталь, алюми­ний) и пластмасс.

Для регулировки количества воздуха, протекающего по возду­ховодам, их оснащают запорно-регулирующими устройствами: клапанами и шиберами.

Клапан располагается внутри воздуховода. Поворот клапана может осуществляться вручную или автоматически, при этом изменяется размер поперечного сечения воздуховода и количе­ство подаваемого воздуха. Шибер представляет собой заслонку из листового материала, которая перемещается в направлении, перпендикулярном оси, и изменяет сечение воздуховода в этом месте.

3.5. Системы вентиляции и кондиционирования воздуха

Задача вентиляции — обеспечение чистоты воздуха и заданных метеорологических условий в производствен­ных помещениях. С помощью вентиляции удаляется загрязненный или нагретый воздух из помещения и подается свежий.

По способу перемещения воздуха вентиляция бывает с естественным побуждением (естественной) и механиче­ским (искусственная). Возможно также сочетание есте­ственной и механической вентиляции (смешанная вен­тиляция). По назначению различают приточную, вытяж­ную и приточно-вытяжную вентиляцию (рис. 6).

По месту действия вентиляция бывает общеобменной и местной. Действие общеобменной вентиляции основано на разбавлении загрязненного, нагретого, влажного воз­духа помещения свежим воздухом до предельно допусти­мых норм. Эта система вентиляции наиболее часто при­меняется в случаях, когда вредные вещества, теплота, влага выделяются равномерно по всему помещению (при атом необходимые параметры воздушной среды поддер­живаются во всем объеме помещения). Если помещение велико, а число людей, находящихся в нем, мало (с фик­сированным местом нахождения людей), нет смысла про­ветривать все помещение полностью, можно ограни­читься оздоровлением воздушной среды только в мес­тах нахождения людей (кабины управления в цехах и др.).

42

Воздухообмен в помещении можно значительно со­кратить, если улавливать вредные вещества в местах их выделения, не допуская распространения по помещению. Для этого технологическое оборудование выполняется в кожухе с герметизацией и отсосом загрязненного воз­духа (местная вытяжная вентиляция). В помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух рабочей зоны больших количеств вредных газов, пыли, паров, наряду с рабочей предусматривается аварийная вентиляция.

Для эффективной работы система вентиляции долж­на удовлетворять следующим санитарно-гигиеническим и техническим требованиям:

количество приточного воздуха Gпр должно соответ­ствовать количеству удаляемого Gвыт (разница между ними должна быть минимальной);

приточные и вытяжные системы в помещении должны быть правильно размещены; свежий воздух необходимо подавать в те части помещения, где количество вредных выделений минимально (или их пет вообще), а удалять, где выделения максимальны; приток воздуха должен

43

Воздухообмен в помещении можно значительно со­кратить, если улавливать вредные вещества в местах их выделения, не допуская распространения по помещению. Для этого технологическое оборудование выполняется в кожухе с герметизацией и отсосом загрязненного воз­духа (местная вытяжная вентиляция). В помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух ра6oчей зоны больших количеств вредных газов, пыли, паров, наряду с рабочей предусматривается аварийная вентиляция.

Для эффективной работы система вентиляции долж­на удовлетворять следующим саннтарно-гигиеническим и техническим требованиям:

количество приточного воздуха Gпрдолжно соответ­ствовать количеству удаляемогоGвыт(разница между ними должна быть минимальной);

приточные и вытяжные системы в помещении должны быть правильно размещены; свежий воздух необходимо подавать в те части помещения, где количество вредных выделений минимально (или их пет вообще), а удалять, где выделения максимальны; приток воздуха должен производиться, как правило, в рабочую зону, а вытяж­ка —из верхней зоны помещения;

системы вентиляции не должны вызывать переохлаж­дения или перегрева работающих и создавать на рабочих местах шум, превышающий предельно допустимые уров­ни; они должны быть электро-, пожаро- и взрывобезопасны, просты по устройству, надежны в эксплуатации и эффективны.

Естественная вентиляциясоздает необходимый воз­духообмен за счет разности плотности теплого возду­ха, находящегося внутри помещения, и более холодного снаружи, а также в результате ветра. Естественная вен­тиляция производственных помещений может быть неорганизованной и организованной .В первом случае по­ступление и удаление воздуха происходит через неплот­ности и поры наружных ограждений, окна, форточки.

Организованная естественная вентиляция осуществ­ляется аэрацией и дефлекторами. Аэрация —организо­ванный и регулируемый естественный воздухообмен.Дефлекторыпредставляют собой специальные насадки, устанавливаемые на вытяжных воздухоотводах и ис­пользующие энергию ветра.

Расчет аэрации основан на обеспечении баланса воз­духообмена: количество воздуха, входящее в здание за единицу времени, всегда равно количеству воздуха, вы­ходящего из здания:

Естественная вентиляция дешева и проста в эксплуа­тации. Основной ее недостаток в том, что приточный воз­дух вводится в помещение без предварительной очистки и подогрева, а удаляемый воздух также не очищается и загрязняет атмосферу.

Механическая (искусственная) вентиляцияобеспечи­вает поддержание постоянного воздухообмена независимоотвнешних метеорологических условийза счет комплек­са систем воздуховодов и механических вентиляторов (центробежных и осевых). Воздух, поступающий в поме­щение, при необходимости подогревается или охлажда­ется, увлажняется или осушается. Обеспечивается очист­ка и воздуха, выбрасываемого наружу.

Приточная общеобменная система вентиляции(рис.6,а)производит забор воздуха извне вентилятором через

44

Рис. 7. Схема воздухообме­на в помещении по прин­ципу рециркуляции:

1 — фильтр для очистки воздуха, 2 — вытяжной воздухо­вод, 3— вентиляторы; 4 — вентилируемое помещение

калорифер, где воздух нагревается и увлажняется, а затем подаете я в помещение. Количество подаваемого воз­духа регулируется клапанами или заслонками, устанав­ливаемыми в ответвлениях. Загрязненный воздух вы­тесняется неочищенным через двери, окна, фонари, щели.

Вытяжная система вентиляции(рис. б, б) удаляет загрязненный и перегретый воздух через сеть воздухо­водов при помощи вентилятора. Чистый воздух подсасы­вается через окна, двери, неплотности конструкций. За­грязненный воздух перед выбросом наружу очищается.

Приточно-вытяжная система вентиляциисостоит из двух отдельных систем —приточной и вытяжной, которые одновременно подают в помещение чистый воздух и удаляют из него загрязненный. Приэтом виде вентиля­ции целесообразно в производственных помещениях с малыми выделениями вредностей создавать небольшой подпор воздуха, а в смежных с ними помещениях со значительными выделениями вредностей такого подпора (избыточного давления) воздуха не создавать. Этим будет обеспечена своеобразная изоляция помещений с малыми выделениями вредностей от проникновения в них загрязненного воздуха из смежных помещений.

Устройства для подачи в помещение свежего воздуха располагают со стороны, противоположной фронту обслуживания оборудования.Высота устройств для забора воздуха может быть принята различной, чтобы загрязнен­ный воздух перемещался в направлении его естествен­ного движения. Пыль, а также пары и газы, более тяже­лые, чемвоздух, скапливаются в нижних зонах помеще­нии, где и следует располагать приемные устройства.

Рециркуляция воздуха в системе приточно-вытяжной вентиляции (рис, 7)применяется в холодное время года в целях экономии тепла, затрачиваемого на подогрев воздуха. Прирециркуляции часть воздуха, удаляемого из помещений, после соответствующей очистки отпроизводственных вредностейснова направляется в помещение. При этомнеобходимо соблюдать следующие условия:

количество чистого воздуха, поступающего извне,долж­но составлять не менее 10 %от общего количества воз­духа, подаваемого в помещение; воздух, поступающий в помещение, должен содержать не более 30%вредных веществ по отношению к их предельно допустимой кон­центрации (ПДК). Применение рециркуляции недопусти­мо в производственных помещениях, в воздушной среде которых могут быть вредные вещества 1-, 2-и 3-го клас­сов опасности, неприятные запахи и болезнетворные мик­роорганизмы или возможно резкое увеличение концент­рации вредных и взрывоопасных пылей, паров и газов (в помещениях категории А, Б, В по взрывопожарной опасности).

Неточности, допущенные при расчете вентиляцион­ных установок, и отклонения от проекта, возникшие примонтаже, устраняют регулировкой системы венти­ляции, обеспечивая на всех участках воздуховодов преду­смотренные проектом расходы воздуха. Регулирование осуществляется либо изменением характеристики вен­тиляционной сети за счет ее сопротивления (с помощью регулирующих устройств —шиберов, дроссель-кла­панов), либо изменением характеристики вентилятора за счет увеличения или уменьшения частоты вращения (скорости) рабочего колеса. После регулирования вен­тиляционную систему испытывают и сдают (по акту) обслуживающему персоналу. При испытании проверяют основные показатели системы: расход воздуха, темпера­туру нагрева, влажность. Допустимые отклонения от проектных данных —по количеству воздуха ±10 %, по температуре подаваемого воздуха ±2°С, по влажно­сти воздуха±5 %.На каждую вентиляционную установ­ку составляют паспорт, в который заносят данные, ха­рактеризующие работу основных элементов. Должно быть обеспечено также правильное обслуживание уста­новок: своевременная очистка фильтров и воздуховодов, проведение планового ремонта и др.

Местная вентиляцияобеспечивает вентиляцию не­посредственно у рабочего места, улавливая вредности при их выделении и предотвращая попадание этих вред­ных веществ в воздух производственного помещения и ра­бочей зоны.

Поспособу организации воздухообмена .местная вен­тиляция разделяется наприточную и вытяжную.

46

При разработке проектов технологического оборудо­вания машин, механизмов, станков, стендов, постов пайки необходимо предусматривать местные встроенные отсосы, которые должны обеспечить требуемый санитарно-гигиенический эффект и не препятствовать обслужи­ванию, наблюдению за рабочим процессом, ремонтно-монтажным работам. Таким образом, местные вентиля­ционные системы связаны сконструкцией оборудования, машин, станков, стендов, постов пайки и с рабочими мес­тами обслуживания.

Отсосы, встроенные в рабочие места, применяют при пайке, сварке и пр. Различают отсосы с приемными отверстиями в вертикальной панели, в плоскости стола и над столом. Посты пайки оборудуют местными отсо­сами из зоны пайки и обжига. Для улавливания выде­ляющихся при пайке вредных паров обычно устанавли­вают местные отсосы в виде всасывающих круглых или прямоугольных отверстий с острыми кромками, уста­навливаемых в вертикальной панели. Встроенные в ин­струменты (паяльники) отсосы могут быть кольцевыми или верхними. Кольцевой отсос с помощью полой труб­ки и гибкогошланга соединяется с магистральным воз­духоводом. Верхний отсос представляет собой металли­ческую трубку, всасывающее отверстие которой распо­лагают над концом паяющего стержня.

В помещениях, воздух которых загрязнен вредными парами, газами или пылью, количество приточного воз­духа Gпр, м3/ч, доставляемого приточной вентиляцией, необходимого для разбавления вредных выделений до допустимых концентраций, рассчитывают по формуле

где W—количество поступающих вредных выделений, г/ч Суд,Спр —концентрация вредных выделений в удаляемом и приточном воздухе, г/м3.

Объем удаляемого воздуха Gвытм3/ч, при расчете местной вытяжной вентиляции определяется из выра­жения

где F —площадь открытого сечения вытяжного устрой­ства, м2; V —скорость движения всасываемого воздуха

в этом проеме (принимается от 0,5до 1,7м/с в зависимо­сти от токсичности и летучести газов и паров).

При небольшом количестве выделяемых вредностей или если оно трудноопределимо расчет воздухообмена может быть произведен из выражения

где К. —кратность воздухообмена —отношение объема воздуха, м3/ч, подаваемого (+)за 1ч и помещение или удаляемого (—)из него, к объему помещения V,м3. Вы­брав кратностьКиз справочников по проектированию промышленных зданий, можно определитьG.

Кондиционирование воздуха —это создание и автома­тическое поддержание в помещениях независимо от на­ружных условий постоянных или изменяющихся по определенной программе температуры, влажности, чис­тоты и скорости движения воздуха, наиболее благоприят­ных для людей или требуемых для нормального проте­кания технологического процесса. Кондиционеры бы­вают полного и неполного кондиционирования воздуха. Установки полного кондиционирования воздуха обеспе­чивают постоянство параметров микроклимата (темпе­ратуры, относительной влажности, подвижности и чис­тоты воздуха). Установки неполного кондиционирования поддерживают часть приведенных параметров.

Кондиционер состоит из трех основных частей (рис. 8): отделения смешения воздуха, промывной камеры и отделения второго подогрева. В отделении смешения воздух помещения смешивается в определенных соотно­шениях с наружным воздухом, а в холодное время подо­гревается калорифером первого подогрева. В промывной камере воздух очищается, увлажняется и охлаждается (в летнее время) водой, распыляемой форсунками. В от­делении второго подогрева очищенный воздух вновь по­догревается калорифером, его относительная влажность снижается до заданной, после чего воздух вентилятором направляется в воздуховод.

В СССР разработаны и используются такие новые технические средства и системы по кондиционированию воздуха:

кондиционеры, использующие так называемое «бро­совое тепло» (на базе абсорбционных бромисто-литиевых холодильных машин);

Рис. 8. Схема автоматического кондиционера:

1  камера смешения воздуха;2—фильтр очистки воздуха от пыли; 3— калорифер первичного подогрева; 4 — каплеотделитель (осушение воздуха);5- промывная камера; 6—форсунки для охлаждения и увлажнения воз­духа; 7 — камера второго подогрева с калорифером 8

локальные термоэлектрические кондиционеры для передвижных машин (на основе полупроводниковых термобатарей) и др.

Учебно-поисковая задача

Пути создания оптимальных условий труда (зоны комфорта) на рабочих местах.

Условия труда определяются технологией производства, его организацией и трудовым процессом, с одной стороны, и окружающей работающего санитарно-гигиенической обстановкой — с другой.

К организации типологических производственных процессов относятся их механизация, внедрение полуавтоматических и автоматических способов производства, а также дистанционного управления оборудованием, применение роботов, манипуляторов и оборудования с программным управлением. Трудовой процесс требует определенного нервно-психического напряжения работающего, положения тела при работе.

К санитарно-гигиеническим условиям труда относятся метеорологические факторы (температура, влажность, скорость струи и давление воздуха), загрязнение воздуха парами, газами, пылью, а также шум, вибрация, электромагнитные и лазерные излучения, ионизирующая радиация.

Таким образом, для создания оптимальных условий труда (зоны комфорта) на рабочих местах любого производственного участка необходимо обеспечить:

механизацию и автоматизацию тяжелых и трудоемких работ, выполнение которых сопровождается избыточным теплообразованием в организме человека;

дистанционное управление теплоизлучающими процессами и аппаратами, что исключает необходимость пребывания в зоне инфракрасного излучения;

рациональное размещение и теплоизоляцию оборудования, аппаратов, коммуникаций и других источников, излучающих на рабочие места конвекционное и лучистое тепло (температура наружных стеной этого оборудования не должна превышать 45 °С);

устройство защитных экранов, водяных и воздушных завес, защищающих рабочие места от теплового облучения, а также применение душирования;

устройство рациональных систем вентиляции и кондициони­рования воздуха в помещениях и др.

Пример 1. Определить требуемый воздухообмен и его крат­ность для вентиляционной системы цеха завода, имеющего длину 60 м, ширину 12м, высоту 6м. В воздушную среду цехи выде­ляется пыль в количестве Р == 120 г/ч (для данного вида пыли ПДК == 4 мг/м3), концентрация пыли в рабочей зоне Ср.з = 2,8 мг/м3, в приточном воздухе Сп == 0,3 мг/м3, концентрация

пыли в удаляемом из цеха воздухе равна концентрации ее в ра­бочей зоне (Сух=Ср.з), т. е. пыль равномерно распределена в воздухе. Количество воздуха, забираемого из рабочей зоны местными отсосами, равно Gм= 1500 м3/ч.

Решение. 1. Объем цеха V == 60 • 12 - 6 = 4320 м3.

2. Требуемый воздухообмен

то есть

Кратность воздухообмена в цехе

то есть за 1 ч воздух в цехе должен обмениваться 11,1 раза.

Системы вентиляции и кондиционирования воздуха

Системой вентиляции обеспечивается нормальная атмосфера в судовых помещениях путем удаления загрязненного воздуха и замены его свежим. По принципу действия вентиляция может быть естественной и искусственной.

Естественная вентиляция. Для создания направленного потока воздуха используются разность давления внутри и снаружи помещений, а также движение наружных потоков воздуха. В первом случае вентиляция происходит через иллюминаторы, двери, световые люки и другие неплотности, имеющиеся в помещениях. При использовании ветра эффективность вентиляции повышает применение специальных вентиляционных головок — дефлекторов.Искусственная (принудительная) вентиляция. Она осуществляется при помощи механических вентиляторов.

Как естественная, так и искусственная вентиляция может быть трех типов: вдувная, вытяжная и комбинированная. При вдувной вентиляции в помещение подается свежий воздух, чем создается некоторый напор, благодаря которому загрязненный воздух выходит наружу через различные неплотности. В случае вытяжной вентиляции загрязненный воздух из помещения удаляется системой вентиляции, а свежий воздух поступает естественным путем через иллюминаторы, двери и т. п. При комбинированной вентиляции в помещении имеется и вдувная, и вытяжная вентиляция. Это позволяет

обеспечить усиленный обмен воздуха.

Выбор типа вентиляции для отдельных помещений зависит от их размеров и назначения. Небольшие помещения, в которых возможнозначительное загрязнение воздуха или наличие неприятного запаха, должны иметь вытяжную вентиляцию. Жилые и служебные помещения обычно оборудуют вдувной вентиляцией. Комбинированная вентиляция применяется в больших по размеру помещениях. В зависимости от назначения этих помещений здесь могут преобладать вдувная или вытяжная вентиляция.

При искусственной вентиляции подачу и отсос воздуха производят центробежными или осевыми вентиляторами. Воздух в них проходит через грибовидные крышки-головки, которые снабжаются предохранительными сетками.

При естественной вентиляции воздух подается и удаляется при помощи дефлекторов (рис.), которые позволяют более полно использовать ветер при вентиляции помещений.

Нормальный дефлектор может быть использован как для вдувной, так и для вытяжной вентиляции. В случае установки дефлектора отверстием против ветра в него будет входить поток воздуха, создавая

вдувную вентиляцию. Если отверстие дефлектора направлено по ветру, создается разрежение, в результате чего происходит отсос воздуха из помещения. Недостаток такого дефлектора — отсутствие защиты от попадания водяных брызг.

Некоторую защиту от попадания воды обеспечивает шаровой дефлектор. В нем труба поднимается выше нижней кромки шара, и попадающие в дефлектор брызги стекают вниз шара, откуда вода вытекает на палубу.

Для обеспечения эффективно действующей вытяжной вентиляции применяют специальный эжекционный дефлектор, состоящий из двух конусов. Малым конусом дефлектор устанавливают против ветра. Воздух, выходя из узкого конца конуса с повышенной скоростью, создает в дефлекторе разрежение, благодаря чему происходит отсос воздуха из помещения.

Надежная работа системы вентиляции может быть обеспечена только при правильном положении дефлектора по отношению к ветру и при достаточной защите от попадания воды. Поэтому дефлекторы необходимо располагать в наиболее высоких местах, не заливаемых водой во время шторма. Дефлекторы устанавливают на прочных комингсах высотой до 900 мм. Каждый дефлектор имеет прочную крышку, которую в штормовую погоду закрывают.

Все закрытия системы вентиляции должны иметь маркировку, которую наносят черной или белой краской внутри кольца диаметром 120 мм.

Закрытия на фильтропоглотителях специальной судовой вентиляции маркируют буквой «X». Эти закрытия открывают по химической тревоге.

Запорные устройства вентиляции машинных помещений маркируют буквой «С», а помещений для хранения взрывчатых веществ и аккумуляторов — буквой «Б».

Все остальные запорные устройства судовой вентиляции маркируют буквой «Т». Закрытия с маркировкой «С», «Б», «Т» должны быть задраены по общесудовой химической тревоге.

От дефлекторов или механических вентиляторов воздух в помещения подводится по вентиляционным каналам — воздухопроводам. Их делают из стальных или алюминиевых листов толщиной 1—3 мм. Обычно применяют вентиляционные трубы прямоугольного сечения.

На воздухопроводах системы вентиляции наносят два отличительных кольца голубого цвета. На противохимической вентиляции между отличительными кольцами накрашивают предупреждающий знак желтого цвета с черными диагональными полосками.

Систему вентиляции на судах выполняют по групповому принципу, т. е. на несколько помещений устанавливается дефлектор. В отдельные группы выделяется вентиляция машинно-котельного отделения и грузовых трюмов.

На небольших судах для вентиляции машинного отделения устанавливают 2—4 дефлектора, которые выводят через шахты. Один из вентиляционных каналов подводдт к центральному посту управления (ЦПУ). Все дефлекторы имеют привод для их поворота из машинного отделения. На крупных судах

машинное отделение оборудуют искусственной вентиляцией. Во всех этих случаях применяется вдувная вентиляция или комбинированная с преобладанием вдувной.

Вентиляция грузовых трюмов должна обеспечить сохранность перевозимых грузов. 2—4 вентилятора естественной вентиляции располагают по углам трюма. Для облегчения использования в шторм часть

вентиляторов совмещают с колонками грузовых стрел. На ролкерах посредством вентиляции удаляются выхлопные токсичные газы, выделяющиеся при работе автопогрузчиков, а также пары бензина. Поэтому здесь устанавливают мощную систему принудительной вентиляции с большой кратностью воздухообмена.

Вентиляция трюмов наружным воздухом вызывает отпотевание корпуса и груза. Поэтому некоторые суда имеют систему вентиляции трюмов с подсушкой воздуха (рис.), где применен пористый или жидкий влагопоглотитель. Через одну часть (влагопоглощающую) продувают наружный воздух и осушенным направляют в трюм. Во вторую часть (восстанавливающую) подают нагретый воздух, который удаляет из адсорбента избыток влаги.

Система вентиляции может быть использована для создания микроклимата в судовых помещениях. С этой целью наружный воздух, подаваемый в помещения, проходит комплексную обработку.

Система кондиционирования. В этой системе воздух в зависимости от внешних условий подогревается или охлаждается, или очищается

(рис.). Наружный воздух засасывается вентилятором через фильтр и направляется для подогрева или охлаждения в калорифер. После калорифера воздух проходит через увлажнитель и влагоотделитель.

Все эти агрегаты образуют центральный кондиционер. После кондиционера обработанный воздух по вентиляционным каналам подается в помещения.

Различают два основных типа . систем кондиционирования воздуха: низконапорные, а также высоконапорные.

В низконапорной системе обработка воздуха полностью производится в центральном кондиционере, откуда воздух в помещение подается под давлением 1—2 кПа. Такая система имеет ограниченные возможности местного регулирования температуры и поэтому ее удобно применять только в больших помещениях и в помещениях с одинаковым тепловым режимом.

В высоконапорной системе воздух в центральном кондиционере нагревается только до температуры 10— 15 °С. Окончательный нагрев воздуха до 20—25 °С производится в каютных кондиционерах, оборудованных водяными или электрическими калориферами. Обработанный в центральном кондиционере воздух подается в систему под давлением 3—5 кПа и выходит в каютные кондиционеры с повышенной скоростью, что вызывает подсос (эжектирование) воздуха из помещения, который

при этом подогревается в местном калорифере. В результате из кондиционера выходит воздушная смесь необходимой температуры. Такой местный подогрев позволяет регулировать температуру в каждом помещении.

Без местного подогрева регулирование температуры производится в двухканальной системе кондиционирования воздуха. В этом случае обработка воздуха производится в двух центральных кондиционерах. Часть воздуха обрабатывается только в одном кондиционере и направляется в помещения. Другая часть проходит оба кондиционера и нагревается (охлаждается) до более высокой (низкой) температуры. Эта часть воздуха по другому воздухопроводу также подается в помещение. Смешивание двух воздушных потоков производится в каютных смесителях (воздухораспределителях).

Изменяя количество подаваемого более или менее нагретого (охлажденного) воздуха, можно регулировать температуру в помещении.


Смотрите также