Естественная вентиляция

Самыми распространенными на машиностроительных предприятиях является аэрация и вентиляция с помощью дефлекторов.

Общие сведения о аэрацию

Аэрация - естественная вентиляция, выполняет роль загальнообмин ной. На рис. 3.21 изображен поперечный разрез здания цеха. В наружных стенах здания устраивают два ряда отверстий. Нижний ряд (для теплого периода года) располагают на высоте 0,3-1,8 м, а верхняя (для холодного и переходного периодов) - на высоте 3-4 м от уровня земли. Верхняя часть здания оборудована конструкцией, которая называется аэрационным фонарем. Фонари располагаются по всей длине здания, в них также предусматриваются отверстия с распашными створками.

Воздухообмен при аэрации осуществляется вследствие разности температур, а значит, разницы плотностей воздуха внутри помещения ρср.п, кг / м 3, и снаружи ρз кг / м 3, а также в результате действия ветра. Холодный воздух поступает в помещение через отверстия в стенах, а теплее удаляется через отверстия фонаря. В теплый период года воздух поступает в рабочую зону через нижние отверстия, а в холодный - через верхние. Опустившись до рабочей зоны, холодный воздух нагревается за счет перемешивания с теплым воздухом помещения.

Давление, что приводит воздухообмен, Р, Па, определяется как разница гидростатического давления столба воздуха снаружи и внутри помещения:

где h - расстояние между осями нижних и верхних отверстий, м.

Это давление, названный гравитационным, расходуется на преодоление сопротивлений, попадающихся на пути движения воздуха от его входа в здание к выходу.

Нагретый в источниках тепловыделений воздух поднимается к перекрытию, где создается положительное давление, обуславливающий вытяжку воздуха; в нижней частиш дома давление негативный, и свежий воздух поступает в помещение.

На рис 3.21 показано распределение давления воздуха в здании цеха. Площадь перехода от отрицательного давления к положительному называется плоскостью равных давлений. В этой плоскости давление внутри помещения будет равен внешнему, а разница давлений равна нулю. Положения этой плоскости меняется в зависимости от площади сечения верхних и нижних отверстий, которые открываются, а также от плотности внешнего и внутреннего воздуха и будет располагаться на высоте ближе к отверстиям, которые имеют большее сечение.

Общий гравитационное давление может быть представлен как сумма давлений, обеспечивают приток и вытяжку:

где h1 - высота от центра нижних отверстий в плоскости равных давлений, м; h2 - высота от центра верхних отверстий в плоскости равных давлений, г..

Расчет аэрации. Целью расчета является определение необходимой площади приточных и вытяжных отверстий. Расчет выполняют, исходя из уравнения баланса воздухообмена:

и баланса тепла:

Расчет поступления тепла Qяз в производственное помещение (тепловыделение от людей, источников освещения, производственного оборудования, солнечной радиации и др.) Приводится в справочной литературе.

Расчет аэрации выполняют для теплого периода года как наиболее неблагоприятного для аэрации.

Порядок расчета аэрации следующий:

1. Определяют требуемый воздухообмен L, м 3 / ч (по теплоизбытки), и общее значение гравитационного давления (по формулам (3.96) и (3.98)).

2. Задавшись плоскостью приточных отверстий F1, г. 2 / ч, находят скорость воздуха в нижних отверстиях υ1, м / с:

где μ - коэффициент расхода, зависящий от конструкции створок и угла их перекрытия (р = 0,15 ... 0,65).

Зависимость угла открывания створок а от коэффициента μ:

Угол открывания створок , град. 90 60 45 30

Коэффициент расхода μ 0,65 0,57 0,44 0,32

3. Вычисляют составляющую напора, которая обеспечивает приток воздуха, по формуле:

При этом считают, что напор теряется основном при прохождении воздуха через отверстия, путевые же потери невелики и ими пренебрегают.

4. Определяют составляющую гравитационного давления, которая обеспечивает вытяжку:

5. Находят нужную площадь вытяжных отверстий:

Аэрация при действии ветрового давления

Приведенный выше расчет аэрации не учитывает давления ветра на здание, который в теплый период года является основным действующим фактором. При обдуве здания ветром с наветренной стороны создается повышенное давление воздуха, а на подветренной стороне - разрежение (см. Рис. 3.21); значения этих давлений могут быть рассчитаны по формуле:

где υв - скорость ветра, м / с; а - аэродинамический коэффициент, зависящий от конфигурации здания (а = 0,7 ... 0,85 для наветренной стороны, а = 0,3 ... 0,45 - для подветренной стороны).

Действие ветра усиливает воздухообмен, но при задуванием ветра в отверстия фонаря воздуха опускается в рабочую зону, смешиваясь с пылью и газами. Для предотвращения этого явления устанавливают незадувни фонари с ветрозащитными щитами. В таком случае с наветренной стороны щита (в отверстии) создается разрежение и фонарь работает на вытяжку при любых направлениях ветра (см. Рис. 3.21).

Рассчитывая аэрацию при совместном действии ветра и теплоизбытков, дополнительно к давлению воздуха, возникшее из-за разницы температур, добавляют или отнимают давление, созданное ветром.

Преимущества и недостатки аэрации. Преимущества: значительно меньше эксплуатационные расходы по сравнению с механическими системами вентиляции, поскольку большие объемы воздуха (от 20 до 100 крат) подаются и удаляются без применения вентиляторов.

Недостатки: в теплый период года эффективность аэрации значительно падает вследствие повышения температуры наружного воздуха; воздуха, поступающего в помещение, не обрабатывается (не могут быть удалены, а не охлаждается).

Вентиляция с помощью дефлекторов

Дефлекторы - это насадки, которые устанавливаются на крыше дома и предназначены для удаления загрязненного или перегретого воздуха из помещения небольших размеров (рис. 3.22).

3

Дефлекатор

Работа дефлектора основан на использовании энергии ветра и гравитационного давления. Ветер, обдувая обечайку, создает с противоположной стороны разрежение, в результате чего воздух из помещения выходит наружу.

При ориентировочном подборе дефлектора определяют диаметр подводного патрубка и, соответственно, конструктивные размеры дефлектора:

где Lg - производительность дефлектора, г. 3 / ч; υg - скорость воздуха в патрубке дефлектора, м / с, принимается как 1/2 скорости ветра (и> я = 1,5 ... 2 м / с). Диаметры патрубков дефлекторов составляют 0,2-1,0 м.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >