Принципы расчета систем вентиляции: Основные правила расчета систем естественной и вытяжной системы вентиляции помещения

Основные правила расчета систем естественной и вытяжной системы вентиляции помещения

Главная|Основные правила расчета систем естественной и вытяжной системы вентиляции помещения

Жилое, складское, торговое, производственное и любое другое помещение нуждается в естественной или принудительной вентиляции, параметры которой должны соответствовать требованиям безопасности и технологической целесообразности. От того, насколько точно будет проведен расчет систем естественной вентиляции или системы принудительного воздухообмена, зависит комфорт  проживающих или работающих в помещении людей и наличие условий для хранения товаров или работы оборудования. При этом недопустим и недостаток воздухообмена что приводит к накоплению углекислого газа и влаги, так и его переизбыток. В последнем случае — это активное движение воздушных масс в помещении, повышенные расходы на установку и содержание вентиляции, а также другие вредные последствия. Поэтому любой проект требует грамотный расчет систем вентиляции с учетом всех действующих факторов. Для полного расчета необходимы специальные знания и навыки, но краткие, наиболее основные моменты расчета систем вентиляции помещения мы рассмотрим ниже.

Основные правила расчета естественной вентиляции

Естественная вентиляция наиболее часто используется в жилых помещениях, при канальной системе воздухообмена – системы воздуховодов проложенных в стенах и перекрытиях здания. В самом простом случае (и наименее эффективном) возможна и бесканальная система вентиляции с воздухообменом через имеющиеся не плотности – дверные и оконные проемы, поры стен и т. д. Но в этом случае невозможно выполнение расчета систем вентиляции из-за неконтролируемости процесса, сложности или невозможности определения исходных данных, которые к тому же постоянно меняются. Недостатками бесканального воздухообмена являются большие потери тепла, малая эффективность и невозможность использования в некоторых типах помещений.

Принцип действия естественной вентиляции основан на физическом свойстве воздуха подниматься вверх при нагреве. Благодаря этому отработанный нагретый воздух поднимается вверх по вентиляционным каналам и выводится через выводы на крыше здания. При невозможности обеспечения необходимого воздухообмена с помощью естественной вентиляции или наличия каких либо ограничений в её работе (неправильная планировка, старое здание и т. д.) здание переоборудуется на принудительную систему воздухообмена.

Основные формулы расчета

Потребная величина воздушного обмена является основным параметром, на основании которого и производятся расчеты систем вентиляции. Для её определения используется две формулы – расчета по количеству людей и по площади помещения определяемые в кубометрах в час. Специалисты производят расчет систем вентиляции производственного помещения, как и любых других помещений ориентируясь на требования Строительных норм и правил — СНиП 41-01-2003 или МГСН 3.01.01.

Важно! При расчетах специалисты чаще применяют требования СНиП 41-01-2003 как наиболее жесткие и соответствующие интересам заказчика.

Для расчета производительности системы вентиляции по количеству людей применяется следующая формула:

L=Lnorm x N

Где:

L – потребная производительность вентиляции в м3/ч
Lnorm– нормированный показатель расхода воздуха на одного человека согласно СНиП 41-01-2003. Составляет 60 м3/ч
N – количество человек длительное время пребывающих в данном помещении.

Следующая формула – это расчет системы местной вентиляции по кратности. Воздух в помещении, где находятся люди, должен полностью обновляться не менее одного раза в час.  Производительность системы вентиляции должна соответствовать этому требованию, т. е. быть не менее значения определяемого по указанной ниже формуле расчета по кратности.

L= nxSxH

Где:

L – потребная производительность вентиляции в м3/ч;
n – кратность воздухообмена предусмотренная нормативными требованиями. Для жилых помещение это число составляет 1-2, для офисов – 2-3;
S – площадь помещения в м2;
H – высота помещения  в м.

Полученные оба значения L, по количеству людей и по кратности, сравниваются и из них выбирается большее. Окончательный расчет систем вентиляции и кондиционирования намного более сложен и требует учета многих других факторов – работающих приборов, положения помещения относительно сторон света и мн. другое. Но эти расчеты уже следует доверить специалистам.

Когда необходима принудительная вентиляция

Принято, что система принудительной вентиляции необходима для помещений площадью более 100 м². Она используется практически во всех промышленных и торговых помещениях, а также в офисах,  складах и других нежилых помещениях. Для жилых помещений необходимость в проектировании и расчете системы вентиляции возникает при большом метраже или наличии факторов препятствующих естественной вентиляции успешно справляться с поставленной задачей.

Одним из традиционно сложных помещений является кухня, где мощность вытяжки должна соответствовать типу плиты. Приведём некоторые правила проектирования:

• При установке на кухне электроплиты или двухкомфорочной газовой плиты мощность вытяжки в помещении должна быть не менее 60 м³/ч.
• При установке 4-комфорочной газовой плиты – не менее 90 м³/ч.
• Для совмещенного санузла мощность вытяжки должна быть не менее 50 м³/ч, для раздельного – 25 м³/ч.
• Для совмещенного санузла с ширмой рекомендуется использовать два вытяжных вентилятора меньшей мощности вместо одного большого.

В таком санузле лучше установить два вытяжных вентилятора меньшей мощности, чем один большей, так как ширма является препятствием на пути воздушных масс.

Приточная вентиляция

При расчете систем вентиляции и аспирации большое внимание приточной вентиляции. Обычно она устанавливается в тех случаях, когда мощность вытяжки слишком велика, имеющиеся неплотности не справляются с доступом потребного количества воздуха и возможно возникновение сквозняков и потерь тепла. Приточная вентиляция необходима и в закрытых помещениях, при незначительном или полном отсутствии доступа воздуха извне.

В жилых помещениях (квартирах, коттеджах, частных домах) приточная вентиляция может обеспечить двукратный воздухообмен. При проектировании очень важно правильно разместить оборудование и обеспечить направление потоков воздуха в нужном направлении, Также необходимо обеспечить равновесие между входящими и выходящими воздушными потоками – приточной и вытяжной вентиляцией.

Аэродинамический расчет и противодымная вентиляция

Данный расчет проводится для систем принудительного воздухообмена в зданиях с большим количеством помещений, при невозможности использования естественной вентиляции. Используется он при проектировании больниц, учебных заведений, офисов, предприятий торговли и общепита – там, где находится большое количество людей и особо важно правильно распределить направление потоков воздуха.

Роль противодымной вентиляции – блокировка и ограничение распространения дыма и газа при возгорании по другим помещениям по системам воздуховодов. Устанавливается она, как правило, в промышленных зданиях, офисных и торговых центрах – местах с большим количеством людей и повышенной опасностью воспламенения. Данная система эффективна при начальных стадиях возгорания, упрощает проведение эвакуации людей и материальных ценностей, помогает в локализации и устранении пожара.

Сделать заказ

Общие принципы проектирования и расчета вентиляционных систем.

Для любого помещения нужна хорошая вентиляция. Но для этого мало просто купить первую понравившуюся систему вентиляции. Для того, чтобы система вентиляции полноценно функционировала, для любого помещения в первую очередь, необходимо выяснить, какой объем воздуха должен выводиться из помещения, сколько свежего воздуха нужно поставлять с улицы, и только после этого уже подбирать и комплектовать систему вентиляции вентиляторами определенной мощности, вентиляционными каналами требуемого сечения и т.д.

Профессионалами в данной сфере было разработано, и используются множество способов расчета вентиляции помещений, например, на удаление излишков теплого воздуха или испарений, разбавление загрязнений и прочее. Однако все они требуют профессиональных знаний и опыта. Но в этой статье не будет слишком заумных расчетов и формул. В этой статье представлен  такой метод, которым может воспользоваться любой человек,  не имеющий высшего технического образования, и не связанный с вентиляционными системами по долгу профессиональных обязанностей. Мы приведем пример подобного расчета вентиляции для жилого дома, пользуясь самыми простыми способами: по кратностям, санитарным нормам и общей площади.  Однако если Вы хотите более глубоких знаний, можете начать с ознакомления  со специальными нормативными документами (ГОСТ, СанПин, ДБН, СНиИ). В них вы найдете всю необходимую информацию о требованиях к вентиляционным системам для любых помещений, о необходимом оборудовании, его мощностях и правилах его размещения. Именно этими документами руководствуются архитекторы — проектировщики и инженеры, при составлении проекта вентиляции для определенных зданий. 

Расчет по кратностям.

Кратность — это величина, показывающая, сколько раз за 1 час воздух в помещении должен заменится на свежий.

Это довольно сложный расчет, и при его произведении следует руководствоваться следующей таблицей:

Если в таблице отсутствует какое-либо помещение, то воздухообмен для него рассчитывается согласно норм, для жилых помещений 3 куб.м./час свежего воздуха на 1 куб.м. помещения, то есть по формуле: L=V*3, где V является объем помещения. 

Когда считается воздухообмен для группы помещений (комнат) в пределах одной квартиры или частного дома, коттеджа, их следует рассматривать как единый воздушный объём. Который должен отвечать, выше упомянутому условию, сколько воздуха мы подаём, столько же должны и удалить. Если при подсчёте, значения притока и вытяжки не совпадают, то округление делается в сторону большего значения.

В качестве примера расчета, рассмотрим однократный воздухообмен (это значит, что за час из помещения было выведено и одновременно поступило количество воздуха, равное объему самого этого здания).

 

Расчет производится по формуле: L=n*V (кубометров/час), где n — это кратность (посмотреть в таблице), а V — объем комнаты.

Как упоминалось раньше, чтобы просчитать вентиляцию для всего дома, состоящего из нескольких помещений, рассматривайте его «без стен», то есть как одно помещение с общим воздушным объемом. Для этого узнайте объем каждой комнаты умножив длину, высоту и ширину стен, а затем воспользуйтесь вышеуказанной формулой.

Для большинства комнат можно делать только приток или вытяжку, но для пространств с повышенной влажностью (кухня, санузел) потребуется организовать рециркуляционную систему. В итоге у вас должно сойтись уравнение объема притока и объема вытяжки. Если этого не произошло, число воздухообмена в этих помещениях можно увеличить до необходимого показателя.

При расчетах, все значения L должны быть кратны числу 5, поэтому при необходимости округляйте их до пяти в большую сторону. Рассчитайте L для всех комнат по отдельности сначала для притока воздуха, затем — для вытяжки, сложите показатели и сравните общие L притока и L вытяжки — они должны быть равны. Если значением притока получилось больше вытяжки, то чтобы соблюсти баланс увеличьте воздухообмен для тех комнат, где воздухообмен был минимально допустимым.

Рассчитаем вентиляцию по кратностям для дома с квадратурой 135  кв.м. с такими комнатами:

• кухня площадью 25 кв.м.;
• спальня — 30 кв. м.;
• рабочий кабинет — 20 кв. м.;
• зал — 40 кв. м.;
• прихожая — 10 кв. м.;
• туалет — 5 кв. м.;
• ванная — 5 кв. м.;

Высота потолков при этом равна 3,5 м. В доме проживает молодая пара без детей.

Необходимо вычислить объемы комнат, умножив квадратуру на высоту потолков. В итоге получаем кухню = 87,5 кубометров, спальню = 105, кабинет = 70, зал = 140, прихожую = 35, туалет = 17,5 и ванную = 17,5 кубометров.

Далее высчитываем необходимый объем воздуха по формуле L=n*V, записываем данные в таблицу и округляем значения до 5-ти.

В первой таблице нет кратности для кабинета и прихожей, поэтому для них можно высчитать норму, исходя из того, что на 1   куб. м. помещения требуется 3 кубометра воздуха в час. Умножаем объем помещения на 3 и получаем значения 210 куб. м. /ч. для кабинета, и 105 куб,м./ч. для прихожей.

Из второй таблицы видно, что для большинства помещений вычисляется минимальный требуемый объем чистого воздуха. Однако более сильная вентиляция устанавливается в основном в санузле и кухне, так что для этих помещений лучше делать расчет с запасом. 

В туалете и ванной лучше устанавливать лишь вытяжку, а в спальне, гостиной и рабочем кабинете — только приток. Эта мера позволит предотвратить застаивание неприятных запахов.

Расчет по санитарным нормам.

Для расчета воздухообмена в административно-бытовом или общественном здании по санитарным нормам, потребуется знать примерное количество человек, постоянно находящихся в помещении, т.к. по нормам человеку, постоянно находящемуся в помещении, в час необходимо не менее 60 кубометров свежего воздуха, временному посетителю хватит и 20 кубометров.

Рассчитаем воздухообмен для того же дома. Для спальни: L= 2(человека) * 60 (кубометров) = 120 кубометров/час; Для кабинета: (будем учитывать одного постоянного и одного временного человека) L=1*60+1*20 = 80 кубометров/час; в зале, например, молодая пара иногда встречается с парой друзей или родителями, следовательно для этой комнаты также следует учитывать временных посетителей L = 2*60 + 2*20 = 160; Для кухни L= 2(человека) * 60 (кубометров) = 120 кубометров/час; Для коридора, так же будем учитывать временных посетителей: L = 2*60 + 2*20 = 160; Для ванной: L= 2(человека) * 60 (кубометров) = 120; Для туалета: L= 2(человека) * 60 (кубометров) = 120.

Очевидно, что при таком расчете, для помещений требуется значительно меньший объем свежего воздуху, исходя из этого можно сделать вывод, что система вентиляции получится значительно дешевле, однако никто не гарантирует что эта система вентиляции будет полноценно функционировать, и полностью выполнять все функции. В любом случае, нужно  помнить: очень важно обеспечить такое движение воздушных масс, чтобы в квартире не застаивались запахи и влага.

Расчет по площади.

Расчет по площади — это еще один из простых способов расчета вентиляции. Чтобы рассчитать вентиляцию по площади, надо учесть, что для жилых домов регламент предполагает подачу 3 кубов свежего воздуха в час на площадь в 1 кв. м. При этом не важно, сколько людей находится внутри.

Осталось посчитать вентиляцию по площади, и для этого предлагаем решить простое уравнение: L притока = L вытяжки = S всего дома *3.

Произведи расчеты, имеем следующую картину: L притова = L вытяжки =135*3=405 кубометра/ч.

Все приведенные выше методики расчета вентиляции считаются корректными, хоть и разнятся результаты вычислений. Вам решать, какой методикой руководствоваться.

Выбор системы вентиляции.

После подсчета воздухообмена помещений, стоит приступать к выбору схемы вентиляции помещений. Если вы выбрали  реализацию простой системы вентиляции, включающую в себя приточные клапана и вытяжные вентиляторы или разнообразные, автономные системы проветривания, то здесь всё просто.

Завод производитель просчитывает пропускную способность своего оборудования и указывает эти параметры в технической характеристики прибора. Вам остаётся только подобрать, это оборудование под воздухообмен вашего дома.  Однако при реализации более сложных вентиляционных систем, стоит продумывать план, делать чертежи и выбирать оборудование. Сегодня для вентиляционных систем используют прямоугольные и круглые воздуховоды. Для прямоугольных воздуховодов, оптимальное соотношение сторон считается 3:1, иначе вентиляция будет постоянно шуметь, а давление в ней будет недостаточно высокое (не будет тяги).

Также при выборе необходимо учитывать, что нормальная скорость в магистрали должна достигать около 5 м/с (в ответвлениях примерно 3 м/с). Чтобы определить необходимые размеры сечения, воспользуйтесь диаграммой:

На данной диаграмме изображена зависимость размера сечения от расхода воздуха и скорости его движения. Горизонталями отмечен расход воздуха, вертикалями — скорость, косыми линиями — соответствующие размеры воздуховода.

Подберите нужное сечение ответвлений магистрали, которые будут идти к каждой комнате и самой магистрали вентиляции, чтобы воздух подавался с расходом 405 кубометров в час (как в примере с нашим домом).

При организации естественной вытяжки,  нормированная скорость течения воздуха в магистрали не должна превышать 1 м/ч. Расчет вытяжной вентиляции помещения должен происходит с учетом нормируемой скорости воздуха не больше 5 м/с для магистрали и 3 м/с — для ответвлений.

АНО ДПО «УКЦ «УНИВЕРСИТЕТ КЛИМАТА»

Исходные данные:

1. Тепловой баланс помещений составляется по двум периодам года:

по ТП — тёплому периоду

как по явному теплу ΣQ_я, так и по полному теплу ΣQ_п.

по ХП — холодному периоду

2. Наружные метеорологические условия (для Москвы):

ТП: t_H^„A“ = 22,3 °C;  J _Н^„А“ = 49,4 кДж/кг;

ХП: t _Н^„Б“ = -28 °C;   J_Н^„Б“ = -27,8 кДж/кг.

Расчет поступлений влаги в помещение Σ W.

Температура внутреннего воздуха в помещении:

ТП — t_В не более, чем на 3 °С выше расчетной температуры по параметрам “А”;

ХП — t_В = 18 ÷ 22°С.

РАСЧЕТ.

Расчет начинаем с тёплого периода года ТП, так как воздухообмен при этом получается максимальным.

Последовательность расчета (см. Рисунок 1):

1. На J-d диаграмму наносим (•)  Н — с параметрами наружного воздуха:

t_Н^„А“ = 22,3 °C;   J_Н^„А“ = 49,4 кДж/кг

и определяем недостающий параметр — абсолютную влажность или влагосодержание d_Н^„А“.

Точка наружного воздуха — (•) Н будет являться и точкой притока — (•) П.

2. Наносим линию постоянной температуры внутреннего воздуха — изотерму t_В

t_В = t_Н^„А“  3 °С = 22,3  3 = 25,5 °C.

3. Определяем тепловое напряжение помещения:

где: V — объём помещения, м³.

4. Исходя из величины теплового напряжения помещения, находим градиент повышения температуры по высоте.

Градиент температуры воздуха по высоте помещений общественных и гражданских зданий.

Тепловая напряженность помещения Qя / Vпом.		grad t, °C / м
кДж / м3	Вт / м3
Более 80	Более 23	0,8 ÷ 1,5
40 ÷ 80	10 ÷ 23	0,3 ÷ 1,2
Менее 40	Менее 10	0 ÷ 0,5

и рассчитываем температуру воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения

t_y=t_B + grad t(H-h_{p. з.}), ºС

где: Н — высота помещения, м;
h_р.з. —  высота рабочей зоны, м.

На J-d диаграмму наносим изотерму уходящего воздуха t_y*.

Внимание! При кратности воздухообмена более 5, принимается t_y=t_B.

5. Определяем численное значение величины тепло-влажностного отношения:

(численное значение величины тепло-влажностного отношения примем 6 200).

На J-d диаграмме через точку 0 на шкале температур проводим линию тепло-влажностного отношения с численным значением 6 200 и проводим луч процесса через точку наружного воздуха — (•)H параллельный линии тепло-влажностного отношения.

Луч процесса пересечёт линии изотерм внутреннего и уходящего воздуха в точке В и в точке У.

Из точки У проводим линию постоянной энтальпии и постоянного влагосодержания.

6. По формулам определяем воздухообмен по полному теплу

и по влагосодержанию

Полученные численные значения должны совпадать с точностью ±5%.

7. Вычисляем нормативное количество воздуха, требуемое для людей находящихся в помещении.

Минимальная подача наружного воздуха в помещения.

Род зданий	Помещения				Приточные системы
	с естественным проветриванием	без естественного проветривания
	Подача воздуха
Производственные	на 1 чел., м3/ч	на 1 чел., м3/ч	Кратность воздухообмена, ч-1	% от общего воздухообмена не менее
	30*; 20**	60	≥1	—	Без рециркуляции или с рециркуляцией при кратности 10 ч-1 и более
	—	60 90 120	—	20 15 10	С рециркуляцией при кратности менее 10 ч-1
Общественные и административно-бытовые	По требованиям соответствующих глав СНиПов	60 20***	—	—	—
Жилые	3 м3/ч на 1 м2		—	—	—

Примечание. * При объеме помещения на 1 чел. менее 20 м³

** При объеме помещения на 1 чел. 20 м³ и более
*** Для зрительных и актовых залов, залов совещаний, в которых люди находятся до 3 ч непрерывно.

Дальнейший расчет проводим по большей величине, исходя из п. 6 или минимальной подачи наружного воздуха.

Проводим расчет для ХП.

Последовательность расчета (см. рисунок 2):

1. На J-d диаграмму наносим (•) Н — с параметрами наружного воздуха:

t_Н^„Б“ = -28°C;   J_Н^„Б“ = -27,8 кДж/кг

и определяем недостающий параметр — абсолютную влажность или влагосодержание d_Н^„Б“.

2. Принимаем температуру воздуха в помещении.

При наличии тепловых избытков лучше принять верхний предел

t_В = 22°С.

В этом случае стоимость вентиляции будет минимальной.

3. Определяем тепловое напряжение помещения

4. Исходя из величины теплового напряжения помещения, находим градиент повышения температуры по высоте

Градиент температуры воздуха по высоте помещений общественных и гражданских зданий

Тепловая напряженность помещения Qя /Vпом		grad t, °C/м
кДж/м3	Вт/м3
Более 80	Более 23	0,8 ÷ 1,5
40 ÷ 80	10 ÷ 23	0,3 ÷ 1,2
Менее 40	Менее 10	0 ÷ 0,5

и рассчитываем температуру воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения

t_y = t_B + grad t(H-h_р.з.), ºС

где: Н — высота помещения, м;
h_{р. з.} — высота рабочей зоны, м.

На J-d диаграмму наносим изотерму уходящего воздуха t_y.

5. Принимаем, что температура приточного воздуха t_П отличается от внутренней температуры воздуха в помещении t_В не более чем на 5°С.

t_П = t_В — 5 = 22 — 5 = 17°С.

На J-d диаграмму наносим изотерму приточного воздуха .

6. Проводим линию постоянного влагосодержания — d = const из точки наружного воздуха – (•) Н, до изотермы .

Получаем точку — (•) К с параметрами воздуха после нагрева в калорифере.

Одновременно это будет и точка приточного воздуха — (•) П.

6. Определяем величину тепло-влажностного отношения

Для нашего примера примем величину тепло-влажностного отношения

На J-d диаграмме проводим линию тепло-влажностного отношения через (•)0 на шкале температур, а затем через точку приточного воздуха — (•) П проводим параллельную линию линии тепло-влажностного отношения до пересечения с изотермой внутреннего — t_В и уходящего — t_У воздуха. Получаем точки — (•) В и (•) У.

7. По формулам определяем воздухообмен по полному теплу

и по влагосодержанию

Полученные численные значения должны совпадать с точностью ±5%.

8. Полученные величины воздухообменов сравниваются с нормативным воздухообменом и принимается большая из величин.

Внимание!

Если нормативный воздухообмен превышает расчётный, то требуется перерасчёт температуры приточного воздуха.

В конечном итоге мы получили две величины воздухообменов: по ТП и ХП.

Вопрос — как быть?

Варианты решения:

1. Приточную систему рассчитывать на максимальный воздухообмен и установить на электродвигателе вентилятора регулятор частоты вращения, задействованный от температуры внутреннего воздуха. Вытяжную систему выполнить либо с естественной циркуляцией, либо механическую, задействованную от того же регулятора частоты вращения.

Система эффективная, но очень дорогая!

2. Выполнить две приточные установки и две вытяжные установки. Одна приточная и одна вытяжная установка работают в ХП. Приточная система с воздухонагревателем, который рассчитан на подогрев наружного воздуха от параметров “Б” до температуры притока. Вторая пара систем — приточная установка без калорифера, работает только ТП.

3. Выполнить только приточную систему на подачу по ХП и одну вытяжную систему такой же подачи, а воздухообмен в ТП осуществить через открытые окна.

Пример.

В административном здании — помещение атриума, с габаритными размерами в плане:

9 × 20,1 м

и высотой — 6 м

необходимо поддерживать температуру воздуха в рабочей зоне (h = 2 м)

t_В = 23ºС и относительную влажность φ_В = 60%.

Приточный воздух подаётся с температурой t_П = 18ºС.

Полные тепловыделения в помещении составляют

∑Q_полн. = 44 кВт,

явные тепловыделения равны ∑ Q_явн. = 26 кВт,

поступление влаги равны ∑ W = 32 кг/ч.

Решение (см. рисунок 3).

Для определения величины углового коэффициента необходимо привести все параметры согласно J — d диаграмме.

∑ Q_полн. = 44 кВт × 3600 = 158400 кДж/кг.

Исходя из этого, угловой коэффициент равен

Определяем тепловое напряжение помещения

Градиент температуры воздуха по высоте помещения составит (определяем по таблице)

grad t = 1,5ºС.

Тогда, температура уходящего воздуха равна

t_У = t_В + grad t( H — h_р.з.) = 23 + 1,5 ( 6 — 2 ) = 29  ºС.

На J — d диаграмме находим точку В с параметрами внутреннего воздуха (•) В:

t_В = 23ºС;    φ_В = 60%.

Проводим линию тепло-влажностного отношения с численным значением 4950 через точку 0 шкалы температур и, параллельно этой линии проводим наш луч процесса через точку внутреннего воздуха — (•) В.

Так как, температура приточного воздуха t_П = 18ºС, то точка притока П будет определяться, как пересечение луча процесса и изотермы t_П = 18ºС.

Точка уходящего воздуха У лежит на пересечении луча процесса и изотермы t_У = 29 ºС.

Получаем параметры реперных точек:

В t_В = 23ºС;    φ_В = 60%;   d_В = 10,51 г/кг;    J_В = 49,84 кДж/кг;

П t_П = 18ºС;    d_П = 8,4 г/кг;    J_П = 39,37 кДж/кг;

У t_У = 29ºС;    d_У = 13,13 г/кг;    J_У = 62,57 кДж/кг.

Определяем расход приточного воздуха:

• по теплосодержанию

• по влагосодержанию

т.е. мы получим практически одинаковый расход приточного воздуха.

Определяем кратность воздухообмена по притоку

Таким образом, кратность воздухообмена по притоку составляет менее 5.

Так как, кратность воздухообмена по притоку составляет больше 5, то необходимо выполнить расчет из условия, что уходящую температуру внутреннего воздуха t_У необходимо принимать равной внутренней температуре воздуха в помещении t_В, т.е.

t_У = t_В

и формула для определения количества воздуха приняла бы вид:

• по теплосодержанию

• по влагосодержанию

Принципиальную схему приточной вентиляционной установки смотри рисунок 4.

Основные принципы проектирования систем вентиляции тупиковых участков угольных шахт

По сути, вентиляция представляет собой процесс движения в вентиляционной системе выработки, сопровождаемый изменением состава и физического состояния воздушной массы. При этом воздух, перемешиваясь с природным газом, способствует образованию опасной газовоздушной смеси, которая при наличии определенных условий способна воспламенятся.

Технологический процесс осуществления подготовительных выработок за последние годы претерпел существенные изменения.

Произошедшие изменения осложнили процесс обеспечения безопасности при производстве работ по добыче угля. В том числе, это связано с увеличением габаритов специализированной техники, которая практически не оставляет свободного места в призабойной зоне, что сказывается на обеспечении всего процесса вентиляции.

Над вопросом обеспечения должного уровня вентиляции трудятся многие ученые и специалисты. Имеющийся опыт в данном направлении позволяет утверждать о том, что основная задача вентиляции тупиковых выработок состоит в том, чтобы исключить образование и воспламенение газо- и пылевоздушных смесей. Для решения этого вопроса следует учитывать особенности вентилируемого пространства в процессе проектирования.

Существующая на данный момент времени методика расчета вентиляции не обеспечивает выполнение всех основных критериев при проектировании, что было доказано рядом трагических происшествий.

К минусам методики расчета можно отнести следующие позиции:

• в расчетном процессе не предусмотрен необходимый набор технических устройств;
• исключен учет вероятных изменений параметров состояния в потоках воздушных масс и смесей из-за того, что в расчет принимаются значения в объемных единицах;
• за основу расчета взято уравнение Бернулли, а не закон сохранения массы;
• учитывается опасность только метаносодержащих смесей.

С целью устранения данных недочетов предлагается внести изменения в существующую методику.

Во-первых, воспламенение и взрыв – это процессы, в которых задействованы молярные доли веществ, а не объемные единицы. В процессе нагнетания показатели вентилирования учитываются для системы, включающей в себя: вентиляционную установку; трубопровод, по которому будут двигаться воздушные массы; свежий воздух, поступающий к забою по воздуховоду; процесс перемещения воздушных масс, газо- и пылевоздушных масс.

Барометрическое давление, которое в условиях горных выработок всегда выше того, которое на поверхности, под действием вентиляционных установок подвергается еще большему росту. Перемещение воздуха происходит от большей плотности к меньшей.

Повышение избыточного давления, за счет которого перемещается воздух, происходит в призабойной зоне.

С целью исследования процессов изменений избыточного и динамического давлений, происходящих в воздуховоде, был проведен эксперимент на модели нагнетательной линии.

Замер давлений и напора происходил при полном отсутствии оборудования и технических устройств. Такой подход позволяет оценить влияние наличия техники на практике. Нагнетание воздуха осуществляли с помощью вентиляционной установки, которая способна изменять аэродинамические параметры.

Одним из выводов, которые сделали после эксперимента, является то, что в воздуховоде теряется как избыточное, так и динамическое давление. Теоретические предпосылки позволяют предполагать, что избыточное давление теряется из-за преодоления сопротивления при контакте с воздуховодом. Динамическое же давление уменьшается из-за трения молекул воздуха в турбулентном потоке. Такая ситуация может произойти в результате снижения плотности воздуха вначале отрезка (воздуховода), и повышения плотности в конце.

Выяснилось также то, что при нахождении габаритных устройств, например, комбайнов, вентиляционная установка должна создавать наибольший напор. На выходе из вентилятора при этом, избыточное давление будет равняться «нулю». Соответственно, значение избыточного давления в призабойной зоне будет зависеть от объема, которое занимают техника и устройства.

Следует также учитывать, что значения абсолютного давления при работе одного и того же вида вентиляционной установки, будут зависеть от оборудования, которое расположено в призабойной зоне. Этот параметр будет достигать наименьших значений при нахождении там комбайна. Динамическое давление в воздуховоде будет теряться меньше в 3,5 раза, чем избыточное. На выходе из отверстия вентиляционной трубы скорость движения воздуха резко снижается. От кинетической энергии струи воздуха, выходящей из трубы, будет зависеть расстояние, которое сможет преодолеть свежий воздух, а также общая эффективность вентилирования.

Вентилирование, как таковое преследует также необходимость устранения запыленности воздуха. Поэтому при расчете следует также учитывать объем выделяющейся пыли, который зависит от показателей рабочих элементов комбайнов и схемы разработки пласта. Особое значение при этом приобретает необходимость удаления пыли с поверхности комбайнов, подвергающихся нагреванию во время работы. Расчетами доказано, что для удаления механических фракций размером до 10 мкм на расстоянии 20 метров следует обеспечить приток воздуха со скоростью 0,72 м/с.

Итак, при расчете системы вентиляции угольных шахт следует принимать во внимание перемещение воздушных масс с учетом закона сохранения энергии. Избыточное и динамическое давление «теряются» в трубе вентиляции. Увеличение плотности воздуха и избыточного давления происходит в призабойной зоне.

В числе дополнительного оборудования вентиляционных систем следует предусматривать монтаж и эксплуатацию вентиляторов местного проветривания, вентиляционные воздуховоды. Кроме того, следует учитывать не только призабойное пространство, но и сам забой.

При расчете необходимого количества воздуха необходимо учитывать время и характер прохождения воздуха по забою, а также необходимость снижения вероятности воспламенения газо- и пылевоздушных смесей от нагретых элементов технических устройств.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Основные принципы расчета многозональных систем кондиционирования воздуха | Архив С.О.К. | 2005

С точки зрения используемого холодо- или теплоносителя многозональные системы могут быть воздушными (VAV) и комбинированными (рис. 1): водо-воздушными (чиллер–фанкойлы) или фреоно-воздушными (VRF). Причем выбор энергоносителя влияет на конструктивно-компоновочные и эксплуатационно-энергетические характеристики системы, но зачастую не является определяющим для функционально-технологических критериев.

Это означает, что решить задачу многозонального кондиционирования помещений вполне возможно как с помощью воздушных СКВ, так и с помощью комбинированных водяных или фреоновых. Все возложенные на систему функции по поддержанию требуемых параметров воздушной среды будут выполнены.

Однако системы различны, следовательно, при одинаковом функциональном результате будут получены различные величины габаритов оборудования, расходов энергии, капитальных затрат и т.д.Выбору оптимального варианта многозональных систем кондиционирования воздуха посвящено множество исследований [1], он должен производиться с учетом многих факторов.

В первую очередь необходимо определить основные критерии для каждого варианта системы кондиционирования. Поэтому никогда нельзя заранее сказать, что для какого-нибудь объекта однозначно будет оптимальна именно система VRF или чиллер–фанкойл. В конечном итоге, выбор типа системы кондиционирования определяется рядом критериев для каждого случая (габариты, цена, предел потребляемой мощности, скорость монтажа, уровень шума и т. д.).

Но в данной статье рассматриваются именно принципы расчета многозональных систем кондиционирования, которые как раз являются общими для всех систем данного класса. Традиционно в нашей стране сильна теоретическая база по воздушным системам кондиционирования. В частности воздушным многозональным системам посвящена книга А.Г. Сотникова «Системы кондиционирования и вентиляции с переменным расходом воздуха» [2].

Однако развитие климатической техники во второй половине XX в показало значительные преимущества комбинированных систем кондиционирования: тепловую и влажностную нагрузку несут местные кондиционеры (фанкойлы или внутренние блоки VRF), а чистоту воздуха поддерживают системы вентиляции или центральные воздушные кондиционеры.

По целому ряду функциональных особенностей комбинированные системы кондиционирования можно отнести к многозональным, сегодня они широко применяются благодаря своим следующим преимуществам:

1. Компактность

Объемная теплоемкость воздуха составляет 1,2 кДж/(°С•м³). Для укрупненной оценки примем максимальный перепад температур между приточным и вытяжным воздухом равным 10°С.Тогда потенциальная энергоемкость воздуха как холодоносителя равна 12 кДж/ м³.

Сравнивая воздушные с водяными или фреоновыми системами кондиционирования, объемная энергоемкость которых составляет соответственно 20 тыс. кДж/ м³ и 270 тыс. кДж/ м³, становится понятно, что при одинаковых функциональных характеристиках габариты только воздушных систем, как правило, в разы превышают размеры систем комбинированных.

2. Точность регулирования

Однозональные системы кондиционирования предназначены для обслуживания помещений с подобной тепловой нагрузкой. Например, это помещения, расположенные по одному фасаду здания. Изменение величины теплоизбытков связано в основном с объемом солнечной радиации. Поэтому регулирование производительности однозональных систем осуществляется, как правило, по одному контрольному помещению.

Если строго подходить к расчету теплового режима помещений, то необходимо отметить, что абсолютно подобных тепловых режимов не существует. В любой группе помещений в большей или меньшей степени присутствует неодновременность теплоизбытков (рис. 3). Причем причины неодновременности можно разделить на две составляющие:

• Первая — явная (детерминированная), к которой относится режим использования. Система кондиционирования обслуживает группу помещений, например, зал совещаний и офисные помещения. Во время проведения совещания нагрузка на офисные помещения значительно снижается, т.к. все сотрудники находятся в это время в зале. И наоборот, когда совещания нет, система кондиционирования в зале отключена, а офисные помещения испытывают максимумы теплоизбытков.
• Вторая причина неодновременности — стохастическая (вероятностная). Как правило, расчет теплоизбытков помещений ведется исходя из максимальной загрузки оборудования, максимального количества людей, максимальной солнечной радиации и т.д. Когда система кондиционирования обслуживает большое количество помещений, вступает в силу закон больших чисел. Вероятность того, что все эти максимумы будут одновременны, крайне низка. В целом как детерминированные, так и стохастические причины неодновременности говорят о невозможности поддержания требуемых параметров микроклимата в группе помещений с помощью однозональных систем. Именно многозональные СКВ являются сегодня единственным вариантом, полностью соответствующим понятию «комфортное кондиционирование помещений».

3. Энергетическая эффективность

Комбинированные многозональные системы потребляют значительно меньшеэлектроэнергии, чем, например, однозональные воздушные. Это достигается за счет многих факторов: отсутствия перерасхода холода (тепла) благодаря точности регулировки и учету неодновременности нагрузки; сокращению потерь при транспортировке, т.к. площадь поверхности трубопроводов значительно меньше, чем воздуховодов; возможно отключение кондиционирования неиспользуемых помещений; близость источника холода (тепла) и обслуживаемого помещения и т.д.

За счет этих факторов многозональные системы кондиционирования, как правило, в 1,5–2 раза меньше потребляют энергии, чем однозональные. Все вышеперечисленные преимущества обусловили активное применение многозональных систем кондиционирования как в нашей стране, так и во всем мире.

Естественно, существует потребность в разработке методик расчета многозональных СКВ и различные авторы делают такие попытки [3]. Предлагаемые варианты и решения не всегда однозначны, что вызывает справедливую полемику на страницах уважаемых специализированных журналов [4].

В статье [3] были рассмотрены варианты расчета многозональных систем типа чиллер–фанкойлы, однако некоторые изложенные в ней выводы и методы достаточно спорны.

Необходимо отметить, что расчет систем типа чиллер–фанкойлы должен строиться, прежде всего, исходя из того, что это многозональная система, поэтому большая часть формул, совершенно адекватных для однозональных систем, не подходят для расчета многозональной СКВ.

Какие существуют принципиальные отличия в методике расчета многозональных СКВ?

1. Фактические параметры внутреннего воздуха при проектировании в виде точки знать невозможно, нужно понимать, что мы можем определить лишь область возможных значений.

Объясняется это следующими факторами:

Почему нельзя однозначно знать температуру внутреннего воздуха? Дело в том, что в руках пользователя многозональной СКВ очень мощный инструмент, разрушающий все стереотипные методики расчета систем кондиционирования, — пульт управления.

Зачастую пользователь не знает, какая расчетная температура заложена проектировщиком для его помещения, а если и знает, то это для него не более чем абстрактная цифра. Он устанавливает ту температуру, которая для него комфортна.Согласно множеству исследований [5; 6; 7], комфортная температура для всех людей разная (рис. 4).

Поэтому задав в качестве расчетной температуру в помещении, например, 25°C, проектировщик гарантированно получит по статистике неудовлетворенность 90% пользователей. Имея в руках пульт управления, они просто установят оптимальную для них температуру.

В этом случае внутренний блок (местный кондиционер), поддерживая требуемую, как правило, более низкую температуру (относительно проекта, но не по мнению пользователя), будет забирать большее количество холода от наружного блока или холодильной машины. Поэтому мощности источника холода, рассчитанной на поддержание температуры во всех помещениях на уровне 25°С, не хватит для поддержания выбранной пользователями температуры, например, 22°C.

Количество холода — это количество холодоносителя, поступающего к местным кондиционерам, следовательно те внутренние блоки, которые находятся на гидравлически коротких циркуляционных кольцах, будут поддерживать требуемую температуру воздуха (22°C или даже 18°C). Блоки, находящиеся на более удаленных участках, не смогут поддержать даже проектные 25°C, т.к. остальные местные кондиционеры перерасходовали холодоноситель относительно проектных значений.

Поэтому когда требуется выбрать температуру внутреннего воздуха при проектировании многозональной системы, необходимо, во-первых, понимать, что это расчетная, а не фактическая температура,во-вторых, выбранная температура будет средней, в-третьих, с точки зрения статистики расчетную температуру в помещениях рекомендуется принимать равной 22°C.

Почему нельзя однозначно знать относительную влажность внутреннего воздуха? Дело в том, что рассматриваемые системы комфортного кондиционирования не поддерживают определенное значение относительной влажности в помещениях. Они производят осушение воздуха в теплый период года до величины ?? 30%, но поддержать определенное значение ? не могут [8].

Фактическая величина относительной влажности зависит от многих факторов: влагосодержания приточного и вытяжного воздуха; количества влаги, выделяемой людьми и удаляемой местными кондиционерами. Количество влаги, удаляемой местными кондиционерами, зависит в свою очередь от конструкции местного кондиционера, типа холодоносителя, выбранной скорости вращения вентилятора, требуемой температуры внутреннего воздуха.

Таким образом, как минимум температура внутреннего воздуха является статистическим параметром и относительная влажность в помещениях однозначно (в виде конкретного значения) задаваться не может.

2. При расчете производительности источника холода (наружного блока) учитывается неодновременность максимумов потребителей холода (внутренних блоков).

Как уже отмечалось выше, не существует двух помещений, тепловой режим которых абсолютно подобен.Многозональные системы кондиционирования по определению обслуживают несколько помещений, при условии неодновременности максимумов теплоизбытков.

Причем, чем больше помещений объединены в одну систему, тем больше, с одной стороны, неодновременность максимумов (понижающий коэффициент), с другой стороны, загрузка источника холода проходит более равномерно.Таким образом, если для расчета однозональных систем кондиционирования мы применяли условие равенства производительности источника и приемников холода, то для расчета многозональных систем всегда должен учитываться коэффициент неодновременности k > 1:

3. Расчетным периодом для местных кондиционеров не всегда является режим максимальнойзагрузки источника холода.

Основная характеристика многозональной системы кондиционирования — независимое регулирование производительности местных кондиционеров. Исходя из теплового режима помещений, режим максимальной нагрузки на местный кондиционер не совпадает с режимом максимальной нагрузки на источник холода. В большей степени этот фактор критичен для систем типа чиллер–фанкойлы.

Регулирование (поддержание) температуры холодоносителя в них производится, как правило, в обратном трубопроводе. При постоянном расходе холодоносителя уменьшение мощности источника холода (чиллера) сопровождается повышением температуры в подающем трубопроводе.

Например, если максимальная производительность чиллера по холоду соответствует температурным параметрам воды (незамерзающей жидкости) 7–12°C, чиллер обслуживает многозональную систему кондиционирования здания, местные кондиционеры в которой частично работают на полную мощность, частично загружены на 50%,а частично выключены.

Какова температура воды на входе в чиллер? 12°C, т.к. чиллер поддерживает ее постоянной. Температура воды на выходе из чиллера составляет примерно 9°C, что соответствует 60% нагрузки. Стандартный перепад температур фанкойла в режиме полной нагрузки — 5°C. Следовательно, параметры холодоносителя в фанкойлах, работающих на полную мощность, — 9°C на входе и 14°C на выходе; в фанкойлах, загруженных по мощности на 50%, — 9°C на входе и 11,5°C на выходе; в отключенных — 9°C на входе и (естественно) 9°C на выходе.

Таким образом, в нашей многозональной системе смешиваются обратные потоки с параметрами 14; 11,5 и 9°С, после чего температура смеси как раз равна 12°C. Получается, что фанкойлы, работающие на 100% мощности в период, когда чиллер загружен на 60%, должны рассчитываться не на 7–12°C, как в однозональной системе, а на 9–14°C, что естественно увеличивает их типоразмер.

Пример

Необходимо подобрать многозональную систему кондиционирования для офисного здания в двух вариантах: VRF GENERAL и чиллер–фанкойлы LENNOX. Для принципиального расчета примем простой вариант: все помещения одного назначения с одинаковой величиной полных теплоизбытков Q_п от людей, солнечной радиации и оборудования Q_п= 2,5 кВт.

Количество помещений — 100. Приточный воздух в теплый период подается от существующей системы вентиляции без предварительной тепловлажностной обработки с параметрами t_н = 28°C, ?_н = 50%, I = 60,7 кДж/кг.с.в. Количество людей в каждом помещении — 3 человека. Задаем расчетные параметры внутреннего воздуха.

Расчетная (не фактическая!) температура внутреннего воздуха — 22°C. Относительная влажность 30–60%. Определяем величину влаговыделений в помещении от людей: 3 человека x 60 г/ч = 180 г/ч. Определяем теплопоступления с приточным воздухом. Вот здесь существуют отличия в расчете фреоновых систем и водяных.

Все дело в связи температуры холодоносителя и минимальной влажности в помещении при работе системы кондиционирования на холод. Для систем чиллер–фанкойлы средняя температура холодоносителя составляет 10°C. Следовательно при температуре внутреннего воздуха 22°C минимально возможная влажность в помещении составит 45% (I_в = 42,4 кДж/кг. с.в.).

Для систем VRF эти величины соответственно будут равны 5°C и 35% (I_в= 37,9 кДж/кг.с.в.). Мы не можем знать, какая относительная влажность у нас установится в помещении, поэтому в качестве первого приближения примем минимальную влажность внутреннего воздуха. Для расчетов процессов обработки влажного воздуха очень удобно пользоваться i–d-диаграммой, электронная версия которой в свободном доступе находится по адресу: http://www.aircon.ru/technical/software.php.

Максимальные теплопоступления с приточным воздухом для фреоновых систем составляют 0,91 кВт, для водяных — 0,73 кВт. Соответственно требуемая мощность охлаждения местного кондиционера для VRF — 3,41 кВт, для систем чиллер–фанкойлы — 3,23 кВт.

4. Подбираем местный кондиционер (внутренний блок) многозональной системы.

Мы знаем максимальную мощность охлаждения внутреннего блока. Знаем параметры внутреннего воздуха. Этого достаточно для подбора внутреннего блока системы VRF. По каталогу [9] подбираем внутренний блок с условием, что его фактическая мощность при температуре внутреннего воздуха 22°C будет больше или равна требуемой.

Подходит внутренний блок компактного кассетного типа AU18 GENERAL серии S. Его фактическая производительность составляет 4,02 кВт (больше требуемой 3,41 кВт). Для системы чиллер–фанкойлы несколько сложнее. Дело в том, что регулирование мощности охлаждения чиллера производится изменением температуры на выходе чиллера и поддержанием постоянной температуры на входе.

Поэтому для многозональной системы, если расчетный перепад температур для чиллера 7–12°С, то для внутренних блоков эти величины зависят от неодновременности максимумов на местном кондиционере и источнике холода. Примем расчетным максимум загрузки местного кондиционера при загрузке чиллера на 60%.

Тогда температура воздуха на входе в местный кондиционер будет равна 9°С (пример выше), а на выходе— 14°С. Для кассетных моделей CWC LENNOX корректирующий коэффициент при температуре внутреннего воздуха 22°C и параметрах холодоносителя 9 и 14°С равен 0,42. Подбираем фанкойл CWC 090-2P с номинальной полной производительностью 8450 Вт.

Максимальная производительность в наших условиях: 8450 x 0,42 = 3549 Вт, что больше требуемых 3,23 кВт (рис. 5).

5. Подбираем источник холода (наружный блок) многозональной системы.

Требуемая производительность источника холода зависит от коэффициента неодновременности тепловой нагрузки здания [1]. Для офисных зданий коэффициент неодновременности может меняться в пределах 1,1 до 1,5.В случае обслуживания многозональной системой кондиционирования помещений, равномерно расположенных на разных фасадах здания, коэффициент неодновременности равен 1,3–1,5.Примем для нашего здания величину 1,3. Следовательно, максимальная мощность охлаждения чиллера равна:

Максимальная мощность охлаждения VRF-систем равна:

7. Вентиляция. Безопасность жизнедеятельности. Курс лекций

Роль вентиляции в оздоровлении условий труда

Принципы устройства естественного воздухообмена в производственных зданиях и искусственного вентилирования помещений. Организация эксплуатации вентиляции.

Вентиляция представляет собой организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещений воздуха, загрязненного вредными газами, пылью, а также улучшающий микроклиматические условия в производственных помещениях.

Вентиляцию можно классифицировать следующим образом:

1. По способу организации воздухообмена — общеобменная, когда смена воздуха осуществляется во всем объеме помещений; местная, при которой воздух подается или удаляется в том или ином месте помещения.
2. По характеру движущих сил — естественная, когда воздух перемещается за счет естественных сил; искусственная (механическая), когда воздух приводится в движение с помощью вентилятора.
3. По принципу действия — приточная (подача воздуха) или вытяжная (удаление воздуха).

Естественная вентиляция — это воздухообмен в помещении, создаваемый за счет разности удельного веса наружного воздуха и воздуха помещения (гравитационное давление), а также вследствие действия силы ветра (ветровое давление).

Как известно, объем газа возрастает на 1/273 при повышении температуры на 1° С. отсюда нагрев воздуха приводит к уменьшению его объемной массы. Разность объемной массы теплого и холодного воздуха создает разность давления. Холодный воздух проникает через поры строительных материалов и случайные отверстия внутри помещения (инфильтрация), вытесняя более легкий теплый воздух через отверстия, расположенные вверху (тепловой напор). Естественно, что тепловой напор будет тем больше, чем значительнее разность температур в помещении и вне его и чем больше расстояние по высоте между входными и выходными отверстиями. Ветер оказывает давление на всякие встречающиеся на его пути препятствия (ветровой напор). Ветровой напор возрастает по мере увеличения скорости ветра. Через поры и случайные отверстия в стенах здания, через оконные проемы с наветренной стороны под давлением ветра воздух поступает внутрь помещения, а с подветренной стороны, где создается пониженное давление, удаляется.

При естественной вентиляции происходит одновременное действие теплового и ветрового напоров.

Наиболее совершенной и эффективной формой естественной вентиляции промышленных зданий является управляемая организованная вентиляция — аэрация, при которой проветривание осуществляется через специальные проемы в стенах и крыше здания; при этом можно пользоваться этими проемами с учетом температуры наружного воздуха, направления, скорости ветра и т.д.

Аэрация способна обеспечить в крупных производственных помещениях современных промышленных предприятий интенсивный воздухообмен (20-40 кратной). Регулирование аэрации является одним из важнейших условий ее правильной эксплуатации. Оно зависит от силы и направления ветра, температуры воздуха и т.д. Осуществляется путем большого или меньшего количества открытых окон и других вентиляционных отверстий на определенных уровнях и сторонах здания.

Летом наружный воздух должен поступать в нижние проемы здания. При ветре фрамуги, расположенные с наветренной стороны, должны быть закрыты.

Зимой для предупреждения попадания холодного воздуха в рабочую зону воздух должен поступать через проемы, расположенные не ниже 4,5 от пола.

За счет естественных сил может осуществляться также удаление воздуха с ограниченного места образования вредностей путем устройства вытяжных зонтов, специальных шахт.

Аэрация, как правило, применяется в цехах со значительными выделениями тела, если концентрация пыли и вредных веществ не превышает 30% от КПД.

Для использования ветрового напора вытяжные шахты могут быть снабжены дефлектометрами, которые способствуют подсасыванию воздуха из помещения благодаря тому, что ветер, поступающий на дефлектор, на подветренной стороне создает разряжение.

Механическая вентиляция обычно применяется тогда, когда естественной вентиляцией нельзя достичь в помещении воздушной среды, отвечающей гигиеническим требованиям.

Механическая вентиляция более сложная по устройству, имеет ряд существенных преимуществ перед естественной:

а) возможность подачи воздуха с любой температурой, относительной влажностью и подвижностью;

б) возможность равномерной работы круглый год в необходимых объемах, независимо от климатических условий;

в) возможность подачи и удаления воздуха в любых точках помещения;

г) возможность устройства местных отсосов;

д) возможность очистки удаляемого из помещения вентиляционного воздуха.

Приточная вентиляция может быть общей, когда подаваемый воздух распространяется по всему помещению, и местной, когда подаваемый воздух поступает к рабочим местам.

Элементами приточной вентиляции являются следующие устройства: устройство забора, подогрева, увлажнения воздуха, побудитель движения воздуха, система воздуховодов для подачи воздуха в цех. Место забора наружного воздуха имеет вид отверстия в наружной стене здания, воздухозаборной шахты и др. Воздухозаборные отверстия необходимо располагать на высоте не менее 2 метров от земли и иметь жалюзийные решетки.

Местная приточная вентиляция может быть представлена в виде воздушных душей, воздушных оазисов, воздушных завес.

Вытяжная вентиляция — общеобменная и местная. Общеобменная вытяжная вентиляция удаляет воздух из нижней или верхней зоны в зависимости от характера вредностей и особенности их выделения.

Так в цехах, где имеются источники тепловыделений, способствующие созданию мощных конвекционных потоков, или наличие легких паров и газов, воздух рекомендуется удалять из верхней зоны. Удаление воздуха из нижней зоны на расстоянии 0,5 м и ниже от пола рекомендуется в тех цехах, в которых имеется выброс тяжелых газов и паров летучих веществ, а также пыли.

Общеобменная вентиляция обычно применяется при: а)наличие незначительных утечек вредных газов и паров из закрытой аппаратуры именно там, где местные отсосы оборудовать невозможно; б)влаго- и теплоизбытках; в)удаление пыли, когда воздушные потоки, создаваемые вентиляцией, препятствуют процессу осаждения пылевых частиц.

Местная вытяжная вентиляция используется для удаления вредных веществ непосредственно на месте образования. Она не только более экономична, но и более эффективна.

Типы местных укрытий можно представить следующим образом:

1. Полностью закрытые кожухи, укрывающие источники выделения неблагоприятных факторов производственной среды или полностью аппаратов, из которых отсасывается воздух.
2. Приемники , укрывающие источники вредностей, но имеющие рабочие окна для обслуживания. К числу таких приемников относятся вытяжные шкафы.
3. Приемники, частично укрывающие источники вредных выделений производственной среды (укрытие шлифовальных кругов и др.).
4. Открытые воздухоприемники, представляющие собой отсосы той или иной конструкции, приближенные к источнику поступлений выбросов. К числу таких приемников относятся вытяжные зонты, бортовые отсосы.

Для обеспечения эффективной работы системы вентиляции важен контроль за содержанием воздуховодов, полностью присоединения отдельных отрезков.

В соответствии с ГОСТ 12.1.005-76 при объеме на одного работающего менее 20 м³ необходимо подавать в помещение не менее 30 м³ чистого воздуха. Если объем на одного работающего 30 м³ подается 20 м³ воздуха.

При загрязнении воздуха пылью, химическими веществами, влагой и теплом необходимо определить кратность воздухообмена К — сколько раз в час должен смениться воздух в помещении. Расчет вентиляции состоит из определения кратности воздухообмена и подбора оборудования.

Количество воздуха, которое необходимо удалить из помещения, если воздух загрязнен пылью, химическими веществами:

L = W / (Cпок — Cп), м³/ч, (2.3)

W — количество вредных выделений пыли, газа, г/ч;

Cпок — предельно допустимые концентрации вредных выделений в воздухе помещения, г/м³;

Сп — концентрация вредных примесей в воздухе, поступающим в производственное помещение извне, г/м³.

При загрязнении воздуха влагой:

L = G / γ (α уд — α пр), м³/ч, (2.4)

G — количество избыточной влаги в помещении, г/ч;

γ — плотность приточного воздуха, кг / м³;

α уд , α пр — влагосодержание в удаляемом и приточном воздухе, г/м³.

При загрязнении воздуха теплом:

L = Qизб / ( С× Δ Т× γ ), м³/ч, (2.5)

С — теплоемкость воздуха, С = 1 кДж / кг К;

Δ Т — разность температуры удаляемого и приточного воздуха, К;

γ — плотность приточного воздуха, γ = 1,29 кг/м³;

Qизб — избытки тепла, кДж/ч.

Избытки тепла определяются:

Qизб = Qп — Qотд, кДж/ч (2.6)

Qп — количество тепла, поступающего в воздух помещения от производственных и осветительных установок, в результате тепловыделений людей, солнечной радиации и до, кДж/ч;

Qотд — теплоотдача в окружающую среду через стены здания, кДж/ч.

Для каждого количества вредных выделений необходимое количество вентиляционного воздуха L рассчитывается отдельно. Затем берется наибольшая из получаемых значений и подставляется в формулу для определения кратности воздухообмена:

К = Lmax / V, 1 / час, (2.7)

V — объем помещения.

Каждая вентиляционная установка снабжается паспортом и инструкцией по эксплуатации. В инструкции указывается режим работы и обязанности персонала. Контроль воздушной среды производится службами санитарного контроля ежеквартально.

пошаговая инструкция, принципы и специфические особенности

Вентиляция в помещении, особенно в жилом или промышленном, должна функционировать на 100 %. Конечно, многие могут сказать, что можно просто открыть окно или дверь, чтобы проветрить. Но этот вариант может сработать только летом или весной. А что же делать зимой, когда на улице холодно?

Во-первых, сразу стоит отметить, что без свежего воздуха легкие человека начинают хуже функционировать. Возможно также появление самых различных заболеваний, которые с большим процентом вероятности перерастут в хронические. Во-вторых, если здание — это жилой дом, в котором находятся дети, то надобность в вентиляции возрастает еще сильнее, так как некоторые недуги, которые могут заразить ребенка, скорее всего, останутся у него на всю жизнь. Для того чтобы избежать таких проблем, лучше всего заняться обустройством вентиляции. Стоит рассмотреть несколько вариантов. К примеру, можно заняться расчетом приточной системы вентиляции и ее установкой. Также стоит добавить, что болезни — это далеко не все проблемы.

В комнате или здании, где нет постоянного обмена воздуха, вся мебель и стены будут покрываться налетом от любого вещества, которое распыляется в воздухе. Допустим, если это кухня, то все, что жарится, варится и т. д., даст свой осадок. Кроме этого страшным врагом является пыль. Даже чистящие средства, которые призваны убирать, все равно будут оставлять свой осадок, который негативно скажется на жильцах.

Вид системы вентиляции

Конечно, прежде чем приступить к проектированию, расчету системы вентиляции или ее установке необходимо определиться с типом сети, который лучше всего подойдет. В настоящее время различают три принципиально разных вида, основная разница между которыми в их функционировании.

Первая категория называется приточной. Суть заключается в том, что такая система будет постоянно натягивать свежий воздух внутрь здания.

Вторая группа — это вытяжная. Другими словами — это обычная вытяжка, которая чаще всего устанавливается в кухонных помещениях здания. Основная задача вентиляции — это вытяжка воздуха из комнаты наружу.

Рециркуляционная. Подобная система является, пожалуй, наиболее эффективной, так как она одновременно и выкачивает воздух из помещения, и в это же время подает свежий с улицы.

Единственный вопрос, который возникает у всех далее — это, как же работает система вентиляции, почему воздух перемещается в ту или иную сторону? Для этого используется два вида источника пробуждения воздушной массы. Они могут быть естественными или механическими, то есть искусственными. Чтобы обеспечить их нормальную работу, необходимо провести верный расчет системы вентиляции.

Общий расчет сети

Как уже говорилось выше, просто выбрать и установить определенный тип будет мало. Необходимо четко определить, сколько именно воздуха необходимо выводить из помещения и сколько нужно закачивать обратно. Специалисты называют это воздухообменом, который нужно вычислить. В зависимости от полученных данных при расчете системы вентиляции и необходимо отталкиваться при выборе типа устройства.

На сегодняшний день известно большое количество разнообразных методов расчета. Они нацелены на определение различных параметров. Для некоторых систем проводят расчеты, чтобы узнать, сколько нужно удалять теплого воздуха или же испарений. Некоторые осуществляются для того, чтобы узнать, сколько воздуха необходимо для разбавления загрязнений, если это промышленное здание. Однако минус всех этих способов — требование профессиональных знаний и умений.

Что же делать, если провести расчет системы вентиляции необходимо, но такого опыта нет? Самое первое, что рекомендуется сделать — это ознакомиться с различными нормативными документами, имеющимися у каждого государства или даже региона (ГОСТ, СНиП и т. д.) В этих бумагах имеются все показания, которым должен соответствовать любой тип системы.

Кратный расчет

Одним из примеров расчета системы вентиляции может стать расчет по кратностям. Такой метод довольно сложный. Однако он вполне осуществим и даст хорошие результаты.

Первое, что необходимо понять — это то, что такое кратность. Подобный термин описывает то, сколько раз воздух в помещении сменился свежим за 1 час. Такой параметр зависит от двух составляющих — это специфика строения и его площадь. Для наглядной демонстрации, будет показан расчет по формуле для здания с однократным воздухообменом. Это говорит о том, что из помещения было выведено определенное количество воздуха и одновременно с этим введено свежего воздуха такое количество, которое соответствовало объему этого же здания.

Формула для вычисления используется такая: L = n * V.

Измерение осуществляется в кубометрах/час. V — это объем комнаты, а n — это значение кратности, которое берется из таблицы.

Если проводится расчет системы вентиляции помещения с несколькими комнатами, то в формуле нужно учитывать объем всего здания без стен. Другими словами, необходимо сначала вычислить объем каждой комнаты, после чего сложить все имеющиеся результаты, а итоговое значение подставить в формулу.

Вентиляция с механическим типом устройства

Расчет механической системы вентиляции, и ее установка должна проходить по определенному плану.

Первый этап — это определение числового значения воздухообмена. Нужно определить количество вещества, которое должно поступать внутрь строения, чтобы соответствовать требованиям.

Второй этап — это определение минимальных габаритов воздухопровода. Очень важно выбрать правильное сечение устройства, так как от этого зависят такие вещи, как чистота и свежесть поступаемого воздуха.

Третий этап — это выбор типажа системы для монтажа. Это важный момент.

Четвертый этап — это расчет и проектирование системы вентиляции. Важно четко составить план-схему, по которой будет проводиться монтаж.

Необходимость в механической вентиляции возникает только в том случае, если естественный приток не справляется. Любая из сетей рассчитывается на такие параметры, как свой объем воздуха и скорость этого потока. Для механических систем этот показатель может достигать 5 м³/ч.

К примеру, если необходимо обеспечить естественной вентиляцией площадь в 300 м³/ч, то понадобится вентиляционный канал с калибром 350 мм. Если монтируется механическая система, то объем можно уменьшить в 1,5-2 раза.

Вытяжная вентиляция

Расчет вытяжной системы вентиляции, как и любой другой, должен начинаться с того, что определяется производительность. Единицы измерения этого параметра для сети — м³/ч.

Чтобы провести эффективный расчет, необходимо знать три вещи: высота и площадь комнат, основное предназначение каждого помещения, усредненное количество людей, который одновременно будут находиться в каждой комнате.

Для того чтобы начать проводить расчет системы вентиляции и кондиционирования воздуха этого типа, необходимо определиться с кратностью. Числовое значение этого параметра установлено СНиПом. Здесь важно знать, что параметр для жилого, коммерческого или промышленного помещения будет отличаться.

Если расчеты ведутся для бытового здания, то кратность равна 1. Если речь идет об установке вентиляции в административном строении, то показатель равен 2-3. Это зависит от некоторых других условий. Чтобы успешно провести расчет, нужно знать величину обмена по кратности, а также по количеству людей. Необходимо брать наибольшее значение расхода, чтобы определить требуемую мощность системы.

Чтобы узнать кратность обмена воздуха, необходимо умножить площадь помещения на его высоту, а после этого на значение кратности (1 для бытовых, 2-3 для других).

Для того чтобы провести расчет системы вентиляции и кондиционирования на человека, необходимо знать количество потребляемого воздуха одним человеком и умножить это значение на количество людей. В среднем при минимальной активности один человек потребляет около 20 м³/ч, при средней активности показатель возрастает до 40 м³/ч, при интенсивных физических нагрузках объем увеличивает до 60 м³/ч.

Акустический расчет системы вентиляции

Акустический расчет — это обязательная операция, которая прилагается к расчету любой системы вентилирования помещения. Подобная операция осуществляется для того, чтобы выполнить несколько конкретных задач:

• определить октавный спектр воздушного и структурного вентиляционного шума в расчетный точках;
• сопоставить имеющийся шум, с допустимым шумом по гигиеническим нормам;
• определить путь снижения шума.

Все расчеты необходимо проводить в строго установленных расчетных точках.

После того как были выбраны все мероприятия по строительно-акустическим нормам, которые призваны устранить излишний шум в помещении, проводится поверочный расчет всей системы в тех же точках, что были определены ранее. Однако сюда же нужно добавить эффективные значения, полученные в ходе этого мероприятия по снижению шума.

Для проведения вычислений нужны определенные исходные данные. Ими стали шумовые характеристики оборудования, которые назвали уровнями звуковой мощности (УЗМ). Для расчета используют среднегеометрические частоты в Гц. Если проводится ориентировочный расчет, то можно использовать корректировочные уровни шума в дБА.

Если говорить о расчетных точках, то они располагаются в местах обитания человека, а также в местах установки вентилятора.

Аэродинамический расчет системы вентиляции

Такой процесс расчета выполняется только после того как уже проведен расчет воздухообмена для строения, а также было принято решение о трассировки воздуховодов и каналов. Для того чтобы успешно провести эти вычисления, необходимо составить аксонометрическую схему системы вентиляции, в которой обязательно нужно выделить такие части, как фасонные части всех воздуховодов.

Используя информацию и планы, нужно определить протяженность отдельных ветвей вентиляционной сети. Здесь важно понимать, что расчет такой системы может проводиться, чтобы решить две различных задачи — прямую или обратную. Цель проведения вычислений зависит именно от типа поставленной задачи:

• прямая — необходимо определить габариты сечений для всех участков системы, задав при этом определенный уровень расхода воздуха, который будет проходить через них;
• обратная — определить расход воздуха, задав определенное сечение для всех участков вентиляции.

Для того чтобы провести вычисления этого типа, необходимо разбить всю систему на несколько отдельных участков. Основная характеристика каждого выбранного фрагмента — это постоянный расход воздуха.

Программы для расчета

Так как проводить вычисления и строить схему вентиляции вручную — это очень трудоемкий и длительный процесс, были разработаны простые программы, которые способны сделать все действия самостоятельно. Рассмотрим несколько. Одна из таких программ расчета системы вентиляции — Vent-Clac. Чем она так хороша?

Подобная программа для расчетов и проектирования сетей считается одной из наиболее удобных и эффективных. Алгоритм работы этого приложения основывается на использовании формулы Альтшуля. Особенность программы в том, что она справляется хорошо как с расчетом вентиляции естественного типа, так и механического типа.

Так как ПО постоянно обновляется, стоит отметить, что последняя редакция приложения способно проводить и такие работы, как аэродинамические расчеты сопротивления всей системы вентиляции. Также может эффективно рассчитать другие дополнительные параметры, которые помогут в подборе предварительного оборудования. Для того чтобы провести эти вычисления, программе понадобятся такие данные, как расход воздуха в начале и в конце системы, а также длина основного воздуховода помещения.

Так как вручную рассчитывать все это долго и приходится разбивать вычисления на этапы, то данное приложение окажет существенную поддержку и сэкономит большое количество времени.

Санитарные нормы

Еще один вариант расчета вентиляции — по санитарным нормам. Подобные вычисления проводятся для общественных и административно-бытовых объектов. Чтобы осуществить правильные вычисления, необходимо знать среднее количество людей, которое постоянно будет находиться внутри здания. Если говорить о постоянных потребителях воздуха внутри, то им необходимо около 60 кубометров в час на одного. Но так как объекты общественного назначения посещают и временные лица, то и их тоже необходимо брать в расчет. Количество потребляемого воздуха на такого человека около 20 кубометров в час.

Если проводить все расчеты, опираясь на исходные данные из таблиц, то при получении конечных результатов станет четко видно, что количество воздуха, поступающего с улицы гораздо больше, чем потребляемого внутри здания. В таких ситуациях чаще всего прибегают к наиболее простому решению — установке вентиляционной вытяжки примерно на 195 кубометров в час. В большинстве случаев добавление такой сети создаст приемлемый баланс для существования всей системы вентиляции.

Принципы вентиляции

Системы вентиляции можно классифицировать по их способности подавать и отводить воздух из вентилируемых помещений. Обычно различают

• принцип короткого действия
• смешанный принцип
• принцип вытеснения
• принцип поршня

Краткий принцип

Система вентиляции является «кратчайшей», когда подпиточный воздух удаляется из помещение до того, как оно было в зонах обслуживания людей.

«Сокращенный путь» снижает эффективность системы вентиляции, не имеет никакой цели, и его обычно избегают.

Принцип смешивания

В системе вентиляции, основанной на смешанном принципе, добавочный воздух подается в комнату с высокой скоростью, и / или местные вентиляторы используются для перемешивания воздуха в помещении до однородной массы.

Смешанный принцип подходит для систем вентиляции, охлаждения и отопления

• , где требуется однородная температура в помещении
• , где требуется однородная концентрация загрязняющих веществ в помещении

Принцип вытеснения

Принцип вытеснения тепло и загрязнения передаются из жилой зоны, расположенной близко к полу, к потолку, откуда они выводятся через систему отвода.

Подпиточный воздух подается с низкой скоростью очень близко к полу. Приточный воздух обычно холоднее, чем средний воздух в жилой зоне. Отводимый воздух у потолка теплее, чем в среднем в жилой зоне.

Деятельность в помещении, люди и машины создают конвективные потоки воздуха от пола к потолку:

• тепло и загрязнения переносятся из жилой зоны
• тепло (свет), подаваемое под потолком, имеет ограниченное влияние на температура в помещении
• температура охлаждения приточного воздуха ограничена до нескольких градусов ниже температуры в жилой зоне
• концентрация загрязнения в жилой зоне ограничена

Вытеснительная система вентиляции подходит для систем вентиляции и охлаждения .Система не предназначена для обогрева.

Принцип поршня

В системе вентиляции, основанной на поршневом принципе, приточный воздух движется по помещениям как «поршень».

Поршневой принцип можно рассматривать как крайний вариант вытеснительной системы с минимальной турбулентностью воздушного потока, проходящего через помещение.

• используется в специальных приложениях — например, в чистых помещениях, операционных и т. Д.

Примечание! Чтобы поток оставался «ламинарным» и стабильным, скорость воздуха в помещении не должна быть ниже 0.25 м / с, что требует относительно больших объемных расходов.

Конструкция выхлопной системы | Принципы контроля затрат

Эффективные и эффективные выхлопные системы имеют решающее значение для вашей работы. Вентиляторы, скрубберы дыма, кожухи и воздуховоды должны быть тщательно спроектированы, изготовлены и установлены, чтобы вы могли работать эффективно. Наша приверженность качеству гарантирует, что наши клиенты получат максимальную отдачу от своих денег. Наша приверженность и способность решать ваши проблемы контроля загрязнения воздуха сделали Mapco инновационным лидером в области технологий контроля загрязнения воздуха.

Выхлопные системы Mapco по индивидуальному заказу спроектированы и изготовлены опытными профессионалами с многолетним опытом работы в индустрии обработки металлов. Используя только лучшие материалы, во всех системах воздуховодов Mapco используются бесшовные экструдируемые воздуховоды из экструдированного ПВХ типа I, степени I диаметром до 24 дюймов. Все размеры, превышающие 24 дюйма, изготавливаются из толстого ПВХ типа II, класса I, такого же цвета, что и экструдированные размеры. Обратитесь в Mapco для проектирования выхлопной системы.

Какая степень контроля

Какая степень контроля требуется? Следует ли уделять первоочередное внимание площади резервуара? Следует ли включать в конструкцию дополнительные CFM для вентиляции деталей при их удалении из резервуара? Требуется ли полный контроль над дымом? Практичен ли для вашего приложения двухтактный дизайн?

Прежде чем можно будет назначить объемы CFM для различных технологических резервуаров, необходимо определить назначение или назначение выхлопной системы.Только после того, как вы ответите на вышеперечисленные вопросы, вы сможете приступить к разработке системы, которая обеспечит прибыльную работу и безопасную среду для ваших сотрудников.

OSHA

Руководство 1910, стр. 20, раздел (7), (iv) гласит: «Выхлопная система, состоящая из кожухов, воздуховодов, воздуховода и выпускного отверстия, должна быть спроектирована в соответствии с Основами американских национальных стандартов, регулирующими проектирование и работу местных Выхлопные системы, Z9.2-1960, или руководство «Промышленная вентиляция», опубликованное Американской конференцией государственных гигиенистов в 1970 году. «Эти руководства долгое время использовались в качестве отраслевого стандарта для расчета объемов выхлопной системы для резервуаров с открытой поверхностью. В большинстве случаев эти стандарты подходят , но не делается различия между выделением объема выхлопных газов для вентиляции поверхности резервуара и выполняемой вентиляцией.

Принципы контроля затрат

Поскольку при проектировании выхлопной системы необходимо учитывать так много переменных, нередко можно увидеть широкий диапазон объемов CFM от различных производителей.

Первым ударом выхлопной системы является первоначальная стоимость системы. Для достижения максимальной экономии необходимо провести тщательную оценку всех переменных затрат, входящих в выхлопную систему. Разработчик имеет большое влияние на эти затраты при указании материала системы воздуховодов, общего CFM, рабочего давления системы, размера и сложности воздуховода, мощности вентилятора, устройства управления и требований к пространству.

Определяющими факторами являются количество воздуха и общее давление в системе. Например, было определено, что исходя из 6 центов за кВт / час электроэнергии, выхлопная система стоит 2 цента за кубический фут в минуту на статическое давление 1/4 дюйма.Следовательно, повышение статического давления на 1/4 дюйма для системы на 100 000 кубических футов в минуту добавит 2 000 долларов США к эксплуатационным расходам в течение одного года. Вот некоторые проверенные временем методы снижения затрат:

Сведите количество воздуха к минимуму. Это достигается за счет полного закрытия бака, использования системы выталкивания и вытягивания или ограждения как можно большей площади вокруг вытяжного колпака (не снижайте объем выхлопа до точки, когда вы находитесь на минимально необходимой контрольной скорости для поддержания заданной эволюция загрязняющих веществ в процессе).

Используйте минимально возможное количество фитингов. Колено с коротким радиусом, например, может иметь потери, эквивалентные 29 футам прямого воздуховода. Используйте материалы, не вредящие окружающей среде.

Выберите устройство управления, обеспечивающее требуемую эффективность при минимально возможном падении давления.

МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Текущая редакция Руководства по промышленной вентиляции предлагает два основных метода расчета объемов вытяжки для систем вентиляции.

МЕТОД I

Тяни / толкай — система вентиляции «толкай / тяни» (см. Рис. 1) использует сопло, которое выталкивает струю воздуха через поверхность резервуара в вытяжной колпак. Эффективность толкающей струи зависит от ее количества движения, которое может быть связано с произведением потока воздуха, подаваемого в сопло, и скорости на выходе из сопла. В руководстве предлагается техническое обоснование вентиляции поверхности технологического резервуара с объемом выхлопных газов 100 кубических футов / фут2 площади поверхности резервуара для процессов с низкой активностью и 200 кубических футов в минуту / фут2 для процессов с более высокими выбросами.

Выпускной прорезь или прорези должны иметь размер 2000 футов в минуту, чтобы эффективно захватывать объем толкающей струи, когда она движется по поверхности резервуара.

Для скоростей поперечной тяги, превышающих 75 фут / мин, высоких температур или широких резервуаров (8 футов и более) может потребоваться повышенный толкающий и / или тянущий поток. Чтобы учесть влияние этих переменных, следует предусмотреть регулировку расхода ± 20% в двухтактных и вытяжных системах, где это возможно. Когда требуется вентиляция обрабатываемых частей, необходимо выделить дополнительные объемы CFM в прорези верхнего кожуха на вертикальных кожухах с несколькими прорезями. В некоторых случаях необходимо добавить второй приподнятый толкающий коллектор для направления потока в верхний паз. Любое экранирование вытяжек и / или подъемника значительно улучшит характеристики вытяжного колпака.

Коллектор выталкивающего воздуха — Коллектор выталкивающего воздуха должен располагаться как можно ближе к краю резервуара, чтобы минимизировать высоту над уровнем жидкости. Коллектор выталкивающего воздуха должен быть круглым, чтобы его можно было вращать и регулировать во время запуска. Ось сопла может быть наклонена вниз максимум на 20 градусов, чтобы позволить струе преодолевать препятствия.Любое отверстие между соплом и кромкой резервуара должно быть закрыто. Для большинства применений достаточно отверстия диаметром 1/4 дюйма с центрами от 1-1 / 2 до 2 дюймов. Обычно от 11 до 12 кубических футов в минуту соответственно на каждый фут в длину.

Диаметр толкающего коллектора должен быть минимум 2 площадь отверстий сопла должна быть в 3 раза больше, чем площадь отверстий сопла для обеспечения равномерного потока струи. Линии подачи для толкания воздухозаборников должны быть оборудованы задвижкой или диафрагменным клапаном для лучшего контроля. Размер главного магистрального трубопровода рассчитан на скорость от 3000 до 5000 футов в минуту. вентилятор должен быть выбран для питания системы.Рассчитайте перепад давления в системе и выберите подходящий нагнетатель для работы.

МЕТОД II

Прямой выхлоп — до использования 75 кубических футов в минуту / фут2 в сочетании с двухтактной системой наиболее распространенным методом расчета объема выхлопных газов было использование таблиц, приведенных в документе A.C.G.I.H. руководство, раздел 10-102. Таблицу на странице (102) можно использовать для общих расчетов. Для получения более подробной информации обратитесь к A.C.G.I.H. раздел руководства 10-103, (Особые операции).

1. Получите рекомендуемую скорость управления для конкретной операции из таблицы I0.70.3.
2. Определите отношение ширины к длине, разделив ширину резервуара (дистанционная прорезь должна тянуть) на длину резервуара.
3. Выберите CFM / ft2 на основе контрольной скорости и отношения W к L из Таблицы II.
4. Рассчитайте объем выхлопных газов как произведение кубических футов в минуту / фут2 на площадь поверхности резервуара (см. Таблицу 10.70.4)

ПРИМЕР

Дано:	Бак для хромирования 6 футов x 2 футов 6 дюймов Отдельно стоящая в номере Без поперечных осей
А:	Вытяжка MSL по стороне 6 футов. Капот на отдельно стоящем резервуаре Ш = 2 фута 6 дюймов Д = 6 футов Ш / Д = 0,42 Площадь поверхности = 6 футов x 2 фута 6 дюймов = 15 футов / 2
А:	Процесс — хромирование Скорость управления — 150 футов в минуту (из Таблицы I) Минимальная скорость выхлопа — 250 кубических футов в минуту / фут2 (из Таблицы II) Минимальный объем выхлопных газов — 15 x 250 = 3750 кубических футов в минуту

ПРИМЕЧАНИЯ:

Эффективная ширина (W), по которой вытяжка должна втягивать воздух для работы, имеет решающее значение для ее работы. Если лицевая поверхность капота отодвинута от кромки резервуара, включите это значение в измерение ширины резервуара. Нецелесообразно вентилировать резервуар по всей длине, если соотношение W / L превышает 2,0. Это нежелательно, когда W / L превышает 1,0.

1. Если W = от 20 до 30 дюймов, подойдет бленда с одной стороны.
2. Если ширина составляет от 31 до 36 дюймов, желателен кожух с обеих сторон (см. Конструкцию «толкай / тяни»).
3. Если ширина составляет от 36 до 48 дюймов, необходим кожух с обеих сторон, если не созданы оптимальные условия (см.толкать / тянуть дизайн).
4. Если W = 48 дюймов или больше, местная вытяжка нецелесообразна. Следует рассмотреть возможность установки выталкивающей воздушной системы или корпуса.

5. Скорость в воздуховоде = от 2000 до 3400 футов в минуту.
6. Максимальная скорость в камере вытяжки = 2000 футов в минуту.
7. Потери на входе = 1,78 VP плюс потери на входе в воздуховод.
8. Максимальная скорость прорези кожуха = 3000 футов в минуту.
9. Капот длиной 6 футов или больше, желательны многократные взлеты. Длина капюшона 10 футов.или выше, необходимы многократные взлеты.

ТАБЛИЦА 1: МИНИМАЛЬНАЯ КОНТРОЛЬНАЯ СКОРОСТЬ (FPM)

РАБОТА	ПРОЦЕСС	КОНТРОЛЬНАЯ СКОРОСТЬ	РЕКОМЕНДУЕТСЯ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ	РАБОТА	ПРОЦЕСС	КОНТРОЛЬНАЯ СКОРОСТЬ	РЕКОМЕНДУЕТСЯ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ
ПОКРЫТИЕ	Кадмий Хром Медь Олово Цинк	50 150 75 75 75	[примечание 1] Да Да [примечание 1] [примечание 1]	ЧИСТКА (не до кипения) ЧИСТКА (кипячение) ЯРКИЙ ДИП	Каустик Электролитический Каустик Электролитический Алюминий	75 75 100 100 150	[примечание 1] [примечание 1] [примечание 1] [примечание 1] Да [примечание 2]
АНОДИРОВАНИЕ	Серный Хромовый	100 100	Да да		Медь Латунь	150 150	Да [примечание 2] Да [примечание 2]
ВЫБОР	Азотный Серный Соляная Азотная / ВЧ	150 100 150 150	Да [примечание 2] Да Да [примечание 2] Да [примечание 2]	ГОРЯЧАЯ ВОДА	Азотный Натрий Соляная Серный Не кипячен Кипячение	150 75 75 50 75	Да [примечание 2] Да да
ПРИМЕЧАНИЯ:	В большинстве случаев скруббер не требуется [Mapco рекомендует установить туманоуловитель, чтобы предотвратить повреждение здания, автомобилей и окружающих конструкций]. Следует рассмотреть возможность дополнительного контроля в связи с бурной реакцией некоторых процессов.

ТАБЛИЦА 2: МИНИМАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ, CFM / фут2 ПЛОЩАДИ БАКА ДЛЯ ПОБОЧНОГО ВЫХЛОПА

Требуемый минимум Контрольная скорость (FPM)	CFM / ft2 для поддержания минимального контроля скорости при следующих рационах: ширина резервуара (Вт) длина бака (L)
	0.0–0,09	0,1–0,24	0,25–0,49	0,5–0,99	1.0–2.0
Вытяжка вдоль одной или двух параллельных сторон резервуара, когда резервуар находится у стены или экранирован. Также для коллектора вдоль центральной линии резервуара.
50	50	60	75	90	100
75	75	90	110	130	150
100	100	125	150	175	200
150	150	190	225	250	250
Вытяжка вдоль одной или двух параллельных сторон отдельно стоящего резервуара.
50	75	90	100	110	125
75	100	130	150	170	190
100	150	175	200	225	250
150	225	250	250	250	250
ПРИМЕЧАНИЯ:	Используйте W / 2 в качестве ширины резервуара при вычислении W / L для вытяжки вдоль центральной линии или двух параллельных сторон резервуара. Если лицевая поверхность капота отодвинута от резервуара, расстояние должно быть включено в размер ширины резервуара.

КОНСТРУКЦИЯ ВЫХЛОПНОГО КАПОТА

После определения предполагаемого назначения технологического выхлопа можно выбрать подходящий вытяжной колпак. Вытяжная губка, однощелевые колпаки идеально подходят для вентиляции поверхности технологического резервуара. Эта конструкция практически ничего не делает для улавливания паров, выходящих из частей, когда они перемещаются за пределы диапазона улавливания выхлопной щели.Вытяжные колпаки с губами хорошо работают с системой выталкивания, если высота прорези или прорезей не превышает 0,14 ширины бака, а препятствия сводятся к минимуму. Когда двухтактная система нецелесообразна, наилучшей альтернативой может быть выхлоп с выступом на противоположных сторонах резервуара. Имейте в виду, что эффективная дальность действия каждого слота составляет примерно 30 дюймов. За пределами этой точки скорость захвата значительно падает.

Вертикальные, многощелевые колпаки требуются, когда детали должны вентилироваться. Если конструкция системы требует выталкивающей системы, самый нижний прорезь на колпаке будет выполнять функцию вентиляции поверхности резервуара с помощью толкающей форсунки.Для верхних прорезей потребуется дополнительный объем CFM специально для вентиляции деталей. Высота верхней прорези обычно определяется глубиной резервуара или высотой деталей, когда они вышли из резервуара. Обработка больших деталей или стволов обычно требует приподнятого паза для вентиляции деталей или ствола. Второй, приподнятый толкающий заголовок повысит эффективность выхлопа в этом случае. Контроль технологических паров становится все труднее, поскольку пары поднимаются выше над поверхностью резервуара.Поперечные сквозняки, создаваемые отрицательным давлением в здании, или сквозняки, создаваемые подъемником и движением деталей, делают практически невозможным улавливание всех паров.

Кожухи с навесом неприменимы для технологических резервуаров с открытой поверхностью, если две или три стороны не могут быть экранированы или закрыты. В большинстве случаев требуемый объем CFM для этой конструкции больше, чем у других конструкций вытяжки.

В любом случае количество воздуха в кубических футах в минуту, необходимое для выпуска через закрывающий кожух, не должно быть меньше, чем произведение контрольной скорости на чистую площадь всех отверстий в кожухе, через которые может проходить воздух.

Существуют специализированные конструкции для улавливания небольших объемов поверхностных паров, которые требуют использования ручных, автоматических или постоянных крышек резервуаров. Практические конструкции крышки резервуара (или конструктивные ограничения) обычно диктуются конкретным процессом и типом используемой системы транспортировки материала. Малый объем и эффективное улавливание паров, исходящих от деталей, может быть достигнуто с помощью вентилируемого кожуха для рабочих нагрузок или передвижного навеса с боковыми щитками.

Конструктивные параметры для этих типов систем слишком сложны или специфичны для работы, чтобы их можно было описать в этом руководстве.

КОНСТРУКЦИЯ КАНАЛЫ

Системы контроля загрязнения воздуха Mapco разработаны в соответствии с рекомендованными стандартами ACGIH, ANSI, SPI, OSHA и SMACNA. В зависимости от процесса мы можем использовать значения выше, чем рекомендованные в приведенных выше руководствах. Мы закупаем все наши экструдированные воздуховоды у Harvel. Мы используем Vycom Plastics и GE для производства наших экструдированных листов ПВХ и ПВХ.

Компоненты системы, рекомендованные Mapco, включают: дверцы для чистки на основных магистралях, дренажные ловушки, изоляцию входа и выхода вентилятора, пружинные изоляторы, опору трубы, независимую от вентилятора, демпферы с уплотнениями, прокладки, крепеж из нержавеющей стали, нержавеющую сталь на 360 ° разъемные подвески со стержнем из нержавеющей стали диаметром 3/8 дюйма, гибкие выпускные соединения кожуха, фланцевые соединения на оборудовании, чистые дверцы на всех вытяжных колпаках и усиление в соответствии с рекомендациями SMACNA для воздуховодов из термопласта.

СТАНДАРТНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЛЯ ЖЕСТКОГО ТРУБОПРОВОДА ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА

Все воздуховоды изготавливаются в соответствии с Руководством по конструкции из термопласта, когда это возможно, Национальной ассоциацией подрядчиков по обработке листового металла и кондиционирования воздуха (SMACNA). Все воздуховоды должны быть изготовлены из ПВХ типа II, класса I, типа I, класса I и экструдированного ПВХ типа I. ПВХ типа II, класса I соответствует ASTM D 1784-81, классу 15333-D и / или классу 16444-D, скорости распространения пламени ASTM E 84 15, стандартам UL 94 VO и федеральной спецификации L-P 535e.ПВХ типа I, степени I соответствует требованиям ASTM D 1784-81, класс 12454, ASTM E 84, скорость распространения пламени 15, UL 94 VO, рейтинг воспламеняемости 5 В и Федеральная спецификация LP 535e. Максимальная температура нанесения (воздушный поток) составляет 140 ° F.

КОНСТРУКЦИЯ КАНАЛИЗАЦИИ — ПОЛИВИНИЛХЛОРИД

Толщина диаметра круглого воздуховода (дюймы)	Толщина стенки (дюймы)
От 4 дюймов до 28 дюймов	3/16 дюйма экструдированный или 1/8 дюйма
От 29 дюймов до 48 дюймов	3/16 »
49 дюймов и выше	1/4 »

Круглые воздуховоды, изготовленные из типа I, сорта I, должны быть горячекатаны и сняты напряжения. Воздуховоды круглого сечения типа II, марки I должны быть холоднокатаными с продольными швами, сваренными встык. Колена (60 ° и 90 °) должны быть (5) срезаны пропорционально. Колена (30 ° и 45 °) должны быть (3) срезаны пропорционально. Допускаются формованные или формованные колена с радиусом средней линии 1-1 / 2.

Отводы для приваривания изнутри и снаружи с (3) проходами снаружи и (1) проходами внутри. Отводы меньшего диаметра для прихваточной сварки внутри с (3) проходами снаружи. В соответствии со спецификациями SMACNA толщина материала будет варьироваться в зависимости от падения давления в воздуховоде и метода армирования.

Переходные элементы в сети и вспомогательной сети должны быть коническими. Угловые ограничения для переходов должны быть не более 20 ° для расходящегося потока и не более 30 ° для сужающегося потока, если позволяют полевые условия.

Ответвления или тройники должны входить в магистраль на большом конце перехода и, по возможности, под углом не более 45 °. Минимальная толщина стенки и армирование должны соответствовать требованиям большего диаметра.

Филиалы не должны располагаться прямо напротив друг друга на главной или вспомогательной магистрали.

ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ КАНАЛЫ

Размеры продукта (дюймы)	Толщина стенки (дюймы)
до 22 дюймов	3/16 »
23 дюйма и выше	1/4 »

Прямые секции воздуховодов должны иметь угловую конструкцию для максимальной прочности. Сварные уголки недопустимы.Переходы и сужения должны иметь углы везде, где это возможно.

Прямоугольные отводы должны изготавливаться из плоского материала со сварной угловой конструкцией и изготавливаться с радиусом центральной линии, равным как минимум 1½ размерам стороны отвода, если позволяют условия.

ФЛАНЦЫ, ПРОКЛАДКИ И ТРУБОПРОВОДЫ

Фланцы могут быть термически сформированы из уголка типа I или типа II, экструдированного уголка из ПВХ или изготовлены из плоского жесткого листа ПВХ, разрезанного по размеру и прикрепленного к секциям воздуховода. Фланцы должны быть приварены обратно за (3) прохода. Поверхность фланца должна быть сварной и гладкой. Если не указано иное, размер болта и расстояние между отверстиями для болтов должны соответствовать Таблице III. Болты, гайки, плоские и стопорные шайбы должны быть из нержавеющей стали. Под головку болта и гайку подложить плоские шайбы.

Материал прокладки должен быть гибким и иметь достаточную толщину для надлежащей герметизации стыка.

ПОДВЕСКИ И ОПОРЫ

Все горизонтальные воздуховоды должны иметь опоры, как указано в Таблице IV.Воздуховод должен поддерживаться независимо от вытяжек, вентиляторов, дымовых труб или другого оборудования, а также по обе стороны от компенсатора или гибкого соединения. В местах, где подвески подвергаются воздействию агрессивной атмосферы, рядом с кожухами, резервуарами или другим технологическим оборудованием, материал подвески должен быть из нержавеющей стали или мягкой стали с эпоксидным покрытием. Все болты, гайки, шайбы и другое крепежное оборудование должны быть изготовлены из нержавеющей стали.

Вешалки и опоры должны быть надежно прикреплены к строительной конструкции везде, где это возможно.В местах, где это невозможно, опоры должны быть прикреплены к бетонному полу болтами. Необходимо соблюдать осторожность при установке подвесов, чтобы не создавать напряжений в готовой установке.

СВАРКА

Сварка должна выполняться методом сварки плавлением горячим газом с использованием присадочного прутка из ПВХ, изготовленного для этой цели. Сварку должны выполнять рабочие, прошедшие соответствующую подготовку в области сварки ПВХ.Воздуховоды и аналогичные ограждения для воздуховодов должны быть полностью герметичными, воздухо- и водонепроницаемыми, с гладкими внутренними поверхностями. Воздуховоды не должны иметь трещин, перекосов или других дефектов.

ПРОДОЛЬНЫЕ ШВЫ

Продольные швы должны свариваться встык на автомате для стыковой сварки. Следует избегать совмещения продольных швов на смежных участках, сваренных встык, швы должны быть расположены в шахматном порядке.При соединении секций вместе минимум (3) прохода снаружи и (1) прохода внутри являются стандартными.

ГИБКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Должны быть предоставлены и установлены гибкие соединения для создания антивибрационного барьера в местах расположения оборудования и компенсаторов, где указано на чертежах. Гибкие соединения должны быть изготовлены из гибкого пластифицированного ПВХ с использованием материала толщиной не менее 1/8 дюйма. На каждом конце гибкого соединения в горизонтальном положении должна быть предусмотрена опора или подвеска.

СЛИВНЫЕ ЛОВУШКИ

Конические сифоны должны быть установлены в нижних точках магистральных и вспомогательных магистралей. Дренажный сифон должен охватывать примерно нижнюю 1/3 окружности воздуховода. Дренажный сифон должен выступать минимум на 3 дюйма ниже дна воздуховода и иметь резьбовое соединение из ПВХ диаметром не менее 1-1 / 2 дюйма. Муфта из ПВХ, приваренная ко дну воздуховода, недопустима.

ЧИСТКА ДВЕРИ

На главном магистральном трубопроводе, вспомогательной магистрали, вытяжных шкафах, вентиляторе и скруббере должны быть установлены дверцы для очистки или осмотра.Двери должны быть термически обработаны по периметру круглого воздуховода.

Двери для очистки должны быть из ПВХ толщиной не менее 3/8 дюйма, прикрученными болтами к раме из ПВХ толщиной 1 x 3/4 дюйма. Рама должна быть приварена к воздуховоду с (3) проходами снаружи и (1) проходом внутрь. Дверь должна крепиться к раме с помощью болтов с шестигранной головкой из нержавеющей стали. Каркас должен включать нержавеющую сталь, залитую за рамой для крепления болтов. Резьба должна выдерживать крутящий момент не менее 15 фунт-футов.

Ширина и длина очищаемой двери должны быть равны минимум 1/4 диаметра воздуховода, на котором он установлен, или 8 дюймов x 8 дюймов, в зависимости от того, что больше.

ТАБЛИЦА 3: РАЗМЕР ФЛАНЦА / РАЗМЕР БОЛТА / РАСПОЛОЖЕНИЕ БОЛТА

ДИАМЕТР ИЛИ ШИРИНА КАНАЛА	УГЛОВОЙ ФЛАНЕЦ	ПЛОСКИЙ ФЛАНЕЦ	ЖИРНЫЙ РАЗМЕР (дюймы)	ДИАМЕТР ОТВЕРСТИЯ ДЛЯ БОЛТА (дюймы)	МЕСТО ДЛЯ БОЛТА
					Кол-во равномерно расположенных болтов	Максимум.расстояние от центра до центра
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24	1-1 / 2 х 1-1 / 2 х 3/16	1-1 / 2 х 3/8	1/4	5/16	6 8 8 12 12 16 16 16 20 20	4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
26 28 30 36 42 48 выше 48	2 х 2 х 1/4	2 х 3/8	5/16	3/8	24 24 24 32 36 40 —	4 4 4 4 4 4 4

ТАБЛИЦА 4: КРУГЛЫЙ КАНАЛ

ДИАМЕТР КАНАЛА	МИН. ПОДВЕСКА МАТЕРИАЛ	ДИАМЕТР ШТОКА	МАКСИМАЛЬНОЕ РАЗМЕЩЕНИЕ ПО ЦЕНТРАМ
18 и ниже	1-1 / 4 «x 1/8»	3/8 »	8 ‘0 »
С 19 по 32	1-1 / 2 «x 3/16»	3/8 »	8 ‘0 »
33 и выше	2 дюйма x 3/16 дюйма	3/8 »	8 ‘0 »

ПРЯМОУГОЛЬНЫЙ КАНАЛ

ШИРИНА КАНАЛА	МИН. РАЗМЕР УГЛОВОГО МАТЕРИАЛА	ДИАМЕТР ШТОКА	МАКС.ЦЕНТР.
18 и ниже	1 дюйм x 1 дюйм x 1/8 дюйма	3/8 »	8 ‘0 »
С 19 по 54	1-1 / 2 дюйма x 1-1 / 2 дюйма x 1/8 дюйма	3/8 »	8 ‘0 »
С 55 по 84	2 дюйма x 2 дюйма x 1/8 дюйма	3/8 »	8 ‘0 »
85 и выше	2 дюйма x 2 дюйма x 1/8 дюйма	3/8 »	5 ‘0 »

Принципы вентиляции — Статьи

Введение
Свинарник можно вентилировать несколькими способами, которые можно разделить на категории в зависимости от метода, который используется для перемещения воздуха через здание. Первая категория включает естественную вентиляцию и механическую вентиляцию.

Каждая система имеет свои преимущества и недостатки, но стоит отметить, что производительность свиноводства схожа в испытаниях, сравнивающих принципы вентиляции, когда все остальные параметры остаются одинаковыми. Таким образом, если система вентиляции и здание спроектированы правильно, производительность не зависит от типа системы.

Естественная вентиляция	Отрицательное давление
Система нейтрального давления	Система положительного давления

Рисунок 1. Принципы вентиляции.

Естественная вентиляция
Система естественной вентиляции работает только за счет тепловых сил и скорости ветра. Теплый воздух внутри здания не такой тяжелый, как более холодный наружный воздух, поступающий в здание. Теплый воздух движется к потолку, создавая отрицательное давление, которое перемещает холодный воздух снаружи в здание. Воздух также может перемещаться по зданию через отверстия по бокам и за счет статического давления, создаваемого ветром.Количество вентилируемого воздуха невозможно контролировать, так как оно зависит от температуры внутри и снаружи, а также от скорости ветра. Когда температура наружного воздуха такая же или выше, чем температура в помещении, скорость вентиляции может быть очень низкой. Система естественной вентиляции состоит из открытого конька наверху крыши и большого отверстия по бокам. Естественная вентиляция не очень распространена в современных свиноводческих помещениях из-за отсутствия контроля над расходом и распределением воздуха.

Механическая вентиляция
Принципы искусственной вентиляции можно разделить на системы с положительным, нейтральным и отрицательным давлением.Классификация основана на техническом способе перемещения воздуха через здание.

Система положительного давления
Система положительного давления проталкивает воздух в здание с помощью механических вентиляторов, и воздух выходит из здания через отверстия в каналах или выхлопных трубах. Эта система не очень распространена, так как теплый влажный воздух может попасть в конструкцию, что приведет к конденсации и разрушению конструкции.

Рис. 2. Система положительного давления — вентиляторы нагнетают воздух в здание

Система нейтрального давления
Система с нейтральным давлением состоит из вентиляторов, которые нагнетают воздух в здание, и вытяжных вентиляторов, которые выводят воздух из здания.Однако, чтобы избежать проблем с конденсацией, систему следует проектировать с небольшим отрицательным давлением.

Система нейтрального давления не включает здание как часть конструкции, и на нее не так влияет давление ветра, как на другие принципы вентиляции. Обычная система включает вертикальные входные каналы, которые распределяют воздух через входные отверстия для воздуха по окружности канала. Входные отверстия различаются по диаметру в зависимости от направления воздуха. Таким образом, самые большие отверстия перемещают воздух к углам, а самые маленькие направляют воздух к стенам, которые находятся на более коротком расстоянии от входных отверстий, чем углы зданий.Таким образом сводится к минимуму риск сквозняка.

Рисунок 3. Система нейтрального давления с впускным каналом (вверху справа) и вытяжным вентилятором (вверху слева).

Часто к нижней части приточного вентилятора добавляется смесительный вентилятор, который перемещает и смешивает теплый внутренний воздух с холодным поступающим воздухом в холодное время года. Таким образом снижается риск возникновения потоков холодного воздуха в животной зоне.

Рисунок 4. Система нейтрального давления с вентилятором смешивания воздуха в нижней части впускного канала.

Приточные вентиляторы необходимо размещать по центру комнаты и равномерно распределять. Обычно комната делится на квадраты с приточным воздуховодом в центре каждого. Положение вытяжных вентиляторов не так важно, поскольку они не влияют на схему воздушного потока. Чтобы понять этот факт, можно сравнить вытяжной вентилятор с трубкой пылесоса. Только когда трубка будет очень близко к вашей руке, вы сможете почувствовать, как она всасывает воздух. Самым большим недостатком системы с нейтральным давлением является то, что потребление энергии вдвое больше, чем у других механических систем.

Система отрицательного давления
Системы с отрицательным давлением являются сегодня наиболее популярным принципом вентиляции, что, вероятно, связано с тем, что ими проще управлять и они потребляют меньше энергии, чем другие механические системы. Традиционная модель включает небольшие воздухозаборники вдоль боковых стен здания и вытяжные вентиляторы в центре комнаты.

Рисунок 5. Система отрицательного давления с воздухозаборником в стене и вытяжным вентилятором в центре.

Воздухозаборники направляют воздух к центру комнаты, смешивая входящий холодный воздух с теплым внутренним воздухом, прежде чем он достигнет животных. Важно, чтобы воздухозаборники направляли воздух к потолку в холодное время года и к зоне загона в теплое время года. Во избежание сквозняков дополнительное тепло следует размещать ниже входных отверстий.

Воздухозаборники также можно разместить вдоль потолка. В этом случае воздух попадает в здание через крышу. Потолочные воздухозаборники подходят для широких построек.Однако, поскольку расстояние от воздухозаборника до зоны для животных невелико, высота помещения должна быть выше (3 м), чем при использовании других систем вентиляции, чтобы снизить риск сквозняков.

Напольная вентиляция может комбинироваться с системой отрицательного давления. В этом случае 30-50% вентиляционного воздуха удаляется по каналам под полом загона. Напольная вентиляция обеспечивает хорошее качество воздуха, поскольку большая часть аммиака удаляется еще до того, как он попадет в комнату. Эта система становится все более популярной в Дании, поскольку она обеспечивает хорошую рабочую среду и может быть легко объединена с системой очистки воздуха, которая снижает выбросы аммиака и запаха.

Схема вентиляции: 4 шага по процедуре вентиляции

Чтобы оставаться здоровыми, нам нужно дышать чистым воздухом. Поскольку мы проводим большую часть времени в закрытых зданиях, правильная вентиляция имеет решающее значение. В связи с этим может возникнуть вопрос, как спроектировать эффективную систему вентиляции. С другой стороны, дизайн вентиляции напрямую связан со счетами за электроэнергию. Таким образом, возрастает важность уделять этому больше внимания.

Пора уделить больше внимания дизайну вентиляции.Здесь у нас есть некоторые соображения, которые следует иметь в виду.

Проектирование вентиляции и определение размеров воздуховодов с помощью инженерных программ (код: h4space. com.au )

4 шага по проектированию вентиляции

В этой части мы поможем вам спроектировать вентиляционную систему всего за четыре шага:

Шаг 1. Выберите, где вы хотите вентилировать

Решите, какие места в вашем здании нуждаются в вентиляции. Обычно эти зоны в доме включают гостиную, черновой пол и крышу.

Предположим, вы собираетесь разработать эффективную систему вентиляции и сделать воздуховод более эффективным. В этом случае следует проветрить кровельное пространство, чтобы снизить температуру. В жаркие дни ваша крыша может нагреваться, как печь, и направлять кондиционированный воздух через тепло в дом. Таким образом, температура воздуха повысится, прежде чем достигнет вашего жилого помещения.

Кроме того, вы можете установить вентилятор для всего дома, чтобы не полагаться на кондиционеры. Вентилятор для всего дома непрерывно отводит тепло из жилого помещения и крыши днем ​​и ночью. Он помогает регулировать температуру в доме и предотвращать сильную жару или холод в течение года.

Кроме того, еще одна проблема, на которую следует обратить внимание при проектировании вентиляции для охлаждения дома, — это влажность внутри помещения. При использовании кондиционера в под полом может подниматься сырость. Таким образом, влагу из чернового пола необходимо удалять с помощью системы вентиляции, чтобы снизить риск повреждения конструкции и других возможных рисков.

Шаг 2: Определите оборудование, которое может вам понадобиться при проектировании вентиляции

• Подкрышное пространство : Вентилятор крыши необходим.Здесь вы можете выбрать механическую вентиляцию или естественную ветровую систему. Умные вентиляционные отверстия работают в 6 раз лучше, чем ветряные.
• Черный пол : в этой ситуации необходим черный пол. Может быть полезна двойная система, одна для отвода горячего влажного воздуха, а другая для подачи свежего сухого воздуха.

Схема системы вентиляции черного пола (Ссылка: roofventilationblog.com.au )

• Жилая зона : здесь необходим общедомовой вентилятор.Предположим, вы проветриваете определенную комнату, например, ванную комнату или прачечную. В этом случае можно использовать кровельный вентилятор с воздуховодами и потолочными решетками. Однако, если вы проветриваете влажное помещение, такое как ванная комната или прачечная, вы должны выводить эти помещения прямо наружу, то есть не в пространство на крыше.

Шаг 3. Подсчитайте необходимое количество вентиляционных отверстий.

Следует определить количество вентиляционных отверстий, которые можно использовать при проектировании вентиляции. Грубо говоря, можно сказать:

• На каждые 87 м площади ² требуется 1 интеллектуальное вентиляционное отверстие или 1-2 ветряных вентиляционных отверстия для вентиляции кровельного пространства.
• Вентиляция кровли и жилого помещения площадью до 150 м. ² нужна 1 целая система вентиляции.
• Для вентиляции черного пола необходимы 2 вентилятора черного пола.

Эти факторы можно приблизительно учесть при проектировании вентиляции. Однако, чтобы получить надлежащий, эффективный дизайн с точным количеством компонентов, вам следует обратиться к одному специалисту в этой области.

Шаг 4. Обратите внимание на расход подпиточного воздуха

убедитесь, что в вентилируемую зону поступает достаточное количество подпиточного воздуха.Чтобы оптимизировать конструкцию вентиляции, следует предусмотреть вход для холодного свежего воздуха, поступающего извне, так называемого свежего воздуха. Необходимо удалить загрязненный воздух и заменить его вентилируемым. В связи с этим следует обратить внимание на следующие подсказки в конструкции вентиляции:

• В свес крыши можно установить вентиляционные отверстия для подачи подпиточного воздуха в пространство крыши.
• В жилом помещении можно подготовить свежий воздух, просто открыв окна.
• Для чернового пола необходима двойная система вентиляции для создания достаточного количества подпиточного воздуха. Таким образом, будет установлено одно вентиляционное отверстие для втягивания наружного воздуха во внутреннее пространство.

Методика проектирования вентиляции

При проектировании вентиляции можно использовать процедуру, указанную ниже:

1. Рассчитайте тепловую или охлаждающую нагрузку, включая явное и скрытое тепло.
2. Рассчитайте количество воздухообменов с учетом количества и активности живых людей.
3. Расчет температуры поступающего воздуха
4. Рассчитайте массу воздуха, которая должна циркулировать в зоне
5. Рассчитайте количество энергии и температурные петли в оборудовании и воздуховодах.
6. Рассчитать свойства, которые могут быть достигнуты на выходе таких компонентов, как нагреватели, омыватели, увлажнители, охладители и т. Д.
7. Рассчитайте размер котла или каменки.
8. Расчет и определение размеров системы воздуховодов

Теперь каждый процесс проектирования вентиляции будет проработан более подробно.

1. Расчет охлаждающей и тепловой нагрузки:

В этой части вам необходимо рассчитать нагрузки на отопление и охлаждение в помещении, в дополнение к окружающим нагрузкам, чтобы получить точные нагрузки, которые вам нужны для вентиляции помещения.

2.Количество воздухообмена

На основании количества людей, находящихся в помещении, времени и вида деятельности, которую они могут проводить в этом районе, вы можете определить, сколько загрязняющих веществ там выбрасывается. Таким образом, можно рассчитать приток свежего воздуха, который необходимо обеспечить за счет конструкции вентиляции.Затем вы можете рассчитать критические воздушные сдвиги, чтобы обеспечить доступность здорового воздуха.

3. Температура подаваемого воздуха

Существует несколько стандартных рекомендаций для расчета температуры приточного воздуха. Одно из которых здесь написано:

• Температура от 38 до 50 градусов Цельсия (100–120 ^o F) подходит для обогрева помещения.
• Когда вы собираетесь охладить зону, где зона находится рядом с впускными отверстиями, температура на впуске должна быть отрегулирована на 6-8 9 10 17 o 9 10 18 C ниже температуры зоны.
• Для охлаждения с помощью высокоскоростных диффузных форсунок температура воздуха на входе должна быть установлена ​​на 17 9 10 17 o 9 10 18 C ниже комнатной температуры.

4. Количество воздуха

Если мы собираемся обогревать комнату, выражение, из которого вы можете найти объем воздуха, будет

q _h = Q _h / (ρ c _p (T _s — T _r ))

где

q _ч = объем воздуха для отопления (м ³ / с)

Q _ч = тепловая нагрузка (Вт)

ρ = плотность воздуха (кг / м ³ )

c _p = удельная теплоемкость воздуха (Дж / кг · К)

T _с = температура подачи ( ^o C )

T _r = комнатная температура ( ^o C )

Для расчета охлаждающей нагрузки имеем:

q _c = Q _c / (ρ c _p (T _o — T _r ))

в котором

q _c = объем воздуха для отопления (м ³ / с)

Q _c = тепловая нагрузка (Вт)

ρ = плотность воздуха (кг / м ³ )

c _p = удельная теплоемкость воздуха (Дж / кг · К)

T _o = Наружная температура ( ^o C )

T _r = комнатная температура ( ^o C )

5. Потери температуры в воздуховодах

Еще один параметр в конструкции вентиляции — потеря температуры в воздуховодах. Количество теплопотерь из воздуховода рассчитывается на основе стенок воздуховода, начальной и конечной температуры в воздуховоде, температуры вокруг воздуховода и коэффициента теплопотерь. Коэффициент теплопотери у каждого вещества разный. Например, оно составляет 5,68 Вт / м ² K для воздуховодов из листового металла и 2,3 Вт / м ² K для изолированных воздуховодов. Уравнение, по которому рассчитываются потери тепла в воздуховоде, составляет

.

H = k A ((T ₁ + T ₂ ) / 2 — T _r )

где

H = потеря тепла (Вт),

A = площадь стенок воздуховода (м ² ),

T ₁ = начальная температура в воздуховоде ( ^o C),

T ₂ = конечная температура в воздуховоде ( ^o C),

и

T _r = температура окружающей среды ( ^o C).

После определения потерь тепла, потери тепла воздухом можно найти из

H = 1000 q c _p (T ₁ — T ₂ )

где

q = масса проходящего воздуха (кг / с)

и

c _p = удельная теплоемкость воздуха (кДж / кг · K).

Итак, потеря температуры в воздуховодах определяется комбинацией приведенных выше уравнений.

6. Выбор нагревателя, охладителя, омывателя и увлажнителя

При расчетном дизайне необходимо выбрать соответствующее оборудование в зависимости от количества воздуха и мощности нагрева или охлаждения. Для выбора этих агрегатов вам следует искать их в каталогах производителей.

7. Расчет размера котла

В зависимости от нагрузки, рассчитанной при расчете нагрузки на охлаждение и обогрев, мы можем определить размер котла; но имейте в виду, что к расчетной нагрузке следует прибавить запас от 10 до 20%, чтобы точно определить размер котла. Это означает:

B = Q (1 + x)

где

B = мощность котла (кВт),

Q = общая тепловая нагрузка всех нагревательных агрегатов в системе (кВт),

x = запас для нагрева системы, обычно используются значения от 0,1 до 0,2.

Наконец, подходящий котел с соответствующей мощностью можно выбрать из производственного каталога.

8. Размер воздуховода

Чтобы определить размер воздуховода в конструкции вентиляции, первым делом необходимо определить скорость воздуха в нем.Затем необходимо рассчитать общую потерю давления в воздуховодах. Эти потери давления состоят из большой потери давления, незначительной потери давления и незначительных потерь в фильтрах, нагревателях и других компонентах. Большая потеря давления в воздуховодах

dp _f = R l ,

где

R = сопротивление трению воздуховода на единицу длины (Па, Н / м2 на м воздуховода)

и

l = длина воздуховода (м).

С учетом указанных соотношений гидравлический диаметр воздуховода может быть рассчитан по следующей формуле

R = f / d _h (ρ v ² /2)

где

f = коэффициент трения,

d _h = гидравлический диаметр.

Чтобы узнать больше о размерах воздуховодов при проектировании вентиляции, щелкните здесь.

Образец конструкции воздуховода в здании (Ссылка: energy-models.com )

Принципы и расчеты вентиляции чердаков — urdesignmag

Вентиляция чердаков имеет несколько целей, как мы скоро расскажем, . Однако установка надлежащей системы вентиляции может оказаться проблематичной без правильных знаний заранее, поскольку есть факторы, которые необходимо принять во внимание, и конкретные расчеты, которые необходимо выполнить, чтобы полностью извлечь выгоду из установки, и не допускает повреждений конструкции и других проблем .

Чем полезна круглогодичная вентиляция чердака

В теплую погоду

Летом в верхних комнатах дома всегда теплее, чем в комнатах нижних этажей, что в конечном итоге заставляет домовладельцев включать вентиляторы или системы кондиционирования на более длительное время, в конечном итоге тратя больше денег, когда приходят счета за электричество. .

Обычно горячий воздух имеет тенденцию подниматься, поскольку он легче, тогда как холодный воздух опускается из-за своей более плотной структуры.Однако, когда не контролируется надлежащая вентиляция чердака, в этом пространстве накапливается тепло, оно перемещается вниз и излучается на пол, что в конечном итоге приводит к повышению температуры в помещениях, расположенных непосредственно под ним. Но это не единственная проблема, поскольку со временем избыточное тепло может привести к разрушению черепицы , что приведет к преждевременному разрушению кровельных материалов.

В холодную погоду

С наступлением холодов температура может резко упасть, но это не значит, что движение нагретого воздуха больше не может вызывать проблем на чердаке. Когда температура падает, условия меняются, а это означает, что вместо тепла с чердака, поступающего в ваш дом, нагретый воздух в помещении перемещается из жилых помещений на чердак вместе с влагой.

По мере того, как теплый влажный воздух движется в этом пространстве, где воздух прохладный и сухой, влага конденсируется и капает на изоляцию ниже, что снижает эффективность изоляции. Таким образом, разворачивается более суровая последовательность событий, в более холодных помещениях наблюдаются более высокие потери тепла, в то время как печь должна перекачивать больше, что также подразумевает более высокие счета за электроэнергию.

Но не вся конденсирующаяся влага попадает в изоляцию, часть ее поглощается конструктивными элементами дома, а это означает, что древесина будет гнить быстрее, а материалы крыши со временем ухудшатся.

Чрезмерное количество влаги в воздухе напрямую влияет как на структурную целостность вашего дома, так и на ваше здоровье. При повышении влажности создаются надлежащие условия для появления и распространения гнили и плесени . Хотя надлежащие меры по вентиляции помогают в некоторой степени решить проблему, рекомендуется сочетать вентиляцию с использованием системы осушения, которая удаляет излишнюю влагу из воздуха, помогая повысить эффективность и поддерживать влажность в безопасном диапазоне 45–55%.

Осушители различаются по размеру и мощности, но осушители для ползания оказываются наиболее эффективными, когда речь идет об обслуживании структурной защиты дома. Не забывайте использовать осушитель воздуха, который подходит для размера вашего дома и существующих условий .Для этого вам следует ознакомиться с руководством по покупке, составленным на сайте Popular.Reviews, поскольку оно может помочь вам точно выяснить, на какие аспекты следует обратить внимание, чтобы обеспечить эффективность системы осушения.

Как работают разные типы вентиляции

• Естественная конвекция: Метод пассивной вентиляции, использующий естественную плавучесть воздуха, поскольку он обеспечивает входные и выходные отверстия низко и высоко на крыше. Когда воздух на чердаке нагревается, он становится легким и поднимается, позволяя ему выйти через высокие вентиляционные отверстия.Когда теплый воздух выходит из замкнутого пространства, холодный воздух поступает через вентиляционные отверстия.
• Принцип Бернулли : Этот принцип демонстрирует вентиляцию за счет эффекта ветра, поскольку ветер может создавать положительное давление на наветренной стороне крыши, создавая при этом отрицательное давление на защищаемой стороне. Таким образом, достаточный воздушный поток через проем создает достаточный перепад давления, чтобы вытягивать воздух из чердака.
• Электропитание / Вентилятор чердака: Подход к активной / механической вентиляции, который осуществляется двумя разными способами:

1. В домах, где нет кондиционера , вы можете в определенной степени контролировать температуру в этом помещении с помощью чердачных вентиляторов.Обычно люди предпочитают вешать вентиляторы на потолок в центральном коридоре. Наружный воздух втягивается внутрь через открытые окна, а выбрасывается через чердак. Просто убедитесь, что имеется достаточно выходов, чтобы вентилятор не выдерживал абсурдно высокое давление. Однако для более рентабельной вентиляции вы можете использовать солнечную энергию, как показывает сравнение Института Optima между солнечными вентиляторами на чердаке и электрическими моделями, буквально не добавляя затрат к счетам за электроэнергию за счет использования экологически чистой альтернативы.Существует дополнительная привилегия, заключающаяся в том, что вы можете получить налоговую скидку, предоставляемую федеральным правительством, поэтому с этим вариантом вы можете получить больше прибыли, чем первоначально ожидалось.
2. В домах с кондиционированием воздуха можно использовать электрические чердачные вентиляторы, если вытяжные вентиляторы устанавливаются через крышу. Убедитесь, что на противоположных концах чердака есть воздухозаборники для вентиляции или низко расположенные вентиляционные отверстия на крыше, если у вас нет свеса.

Формула расчета

Существует общепризнанная формула, которую можно применить для сбалансированной вентиляции чердака, известная как правило 1/150 :

1. В нем указано, что на каждые 150 кв.футов чердака , вам потребуется 1 кв. футов вентиляции . Таким образом, вы сначала должны рассчитать квадратные метры чердака, если вы этого еще не знаете, и для этого вам нужно измерить три значения — длину, ширину и высоту пространства.
2. Для приточной и вытяжной вентиляции каждый квадратный фут вентиляции делится на 2 .
3. Умножьте полученное число на 144 , чтобы получить результат в квадратных дюймах, и все готово.

Вот пример использования чердачного помещения площадью 3000 квадратных футов:

3000/150 = всего 20 квадратных футов

20/2 = 10 квадратных футов / вход и 10 квадратных футов / выхлоп

10 x 144 = 1440 квадратных дюймов / впуск и 1440 квадратных дюймов / выпуск

После того, как вы произведете необходимые расчеты, вы можете уверенно покупать чердачные вентиляторы, не беспокоясь о низкой производительности.

Правила и спецификации

• Убедитесь, что чердак не связан с кондиционированным пространством, если вы собираетесь добавить вентиляцию для этого пространства, поскольку вы уменьшаете эффект от кондиционирования воздуха в помещении , что в конечном итоге приводит к тому, что кондиционер работает тяжелее и тщетнее, чем воздух смешивается с вентилируемым чердаком.
• Проверьте и убедитесь, что потолочный воздушный барьер сплошной и нет протечек. Очевидно, если есть утечки, немедленно устраните их.
• Убедитесь, что вентиляционные отверстия расположены низко и высоко на крыше .
• Убедитесь, что все каналы механической вентиляции и водопроводные трубы выходят наружу.

Комментарии

комментария

Понимание принципов вентиляции коровника для телят

Щелкните здесь, чтобы просмотреть в формате PDF: Принципы вентиляции коровника для телят

Автор: Джессика Гетчел, Б.С.

Понимание основных принципов вентиляции помещения для телят необходимо при оценке множества различных вариантов вентиляции, доступных сегодня. Не существует единой системы вентиляции, которая подходила бы для любой ситуации, потому что каждое стойло для телят уникально по своей структуре и планировке.

Целью правильно спроектированной системы вентиляции должно быть постоянное обеспечение чистым свежим воздухом для здорового развития телят. Вентиляция отвечает за удаление накопленного тепла, влаги, переносимых воздухом патогенов и вредных газов из окружающей среды животного.Эти факторы подтверждают необходимость круглогодичной вентиляции, поскольку влага, патогенные микроорганизмы и газы постоянно выделяются, а накопление этих факторов приводит к респираторному стрессу у телят.

Правильное использование следующих трех основных принципов вентиляции помещения для телят может обеспечить наилучшее возможное качество воздуха для ваших телят:

1) Объем свежего воздуха

2) Скорость воздуха на уровне теленка

3) Распределение свежего воздуха

Объем свежего воздуха

Количество свежего воздуха, поступающего в коровник, называется объемом. Свежий воздух подается в хлев для удаления и разбавления накопленного тепла, влажности, переносимых по воздуху патогенов и ядовитых газов. По мере увеличения уровня этих загрязнителей в воздухе возрастает потребность в большем объеме свежего воздуха для достижения надлежащего качества воздуха. Скорость, с которой этот объем свежего воздуха поступает в коровник, определяет скорость воздухообмена. Время, необходимое для того, чтобы весь объем воздуха, содержащегося в коровнике, перевернулся один раз, называется одним воздухообменом. Рекомендуемая частота воздухообмена зависит от сезона.

В стойлах для телят с механической вентиляцией объем, вводимый в стойло, можно рассчитать по мощности вентилятора. Производительность вентилятора измеряется со скоростью кубических футов в минуту. Добавление кубических футов в минуту каждого вентилятора, который втягивает свежий воздух в сарай, даст общий объем свежего воздуха, поступающего в сарай за минуту. Для расчета общего воздухообмена в помещении необходимо знать как объем свежего воздуха, поступающего в минуту, так и общий объем помещения (рис. 1).Вентиляторы, которые не связаны напрямую с источником свежего воздуха, например панельные или корзинные вентиляторы, считаются вентиляторами рециркуляции. Эти вентиляторы отлично подходят для увеличения скорости воздуха и могут помочь в борьбе с жарой летом, но их не следует учитывать при расчете количества свежего воздуха, поступающего в сарай.

По данным Школы ветеринарной медицины Университета Висконсина, правильно вентилируемые помещения для телят должны подвергаться четырем воздухообменам зимой, 10-20 воздухообменам весной и осенью и 40 воздухообменам летом.

Школа ветеринарной медицины Университета Висконсина также дает рекомендации по количеству телят в зависимости от плотности посадки телят. Зимой они рекомендуют от 15 до 30 кубических футов свежего воздуха в минуту на каждого теленка. К сожалению, в хлевах с естественной вентиляцией невозможно точно определить объем воздуха, поступающего в хлев из-за непостоянства погодных условий и скорости ветра.

Скорость полета на уровне теленка

Скорость воздуха — это мера того, насколько быстро воздух достигает телят.Как и требования к объему воздуха, рекомендации по скорости воздуха меняются в зависимости от сезона. Важно оценить, как скорость воздуха меняется в течение года, так как быстрый воздух, необходимый для уменьшения жары летом, может вызвать опасную сквозняк зимой. В холодную погоду телята не должны испытывать скорость воздуха выше 60 футов в минуту. Скорость воздуха в летнее время регулируется менее строго, но опыт показывает, что для уменьшения жары необходимы скорости воздуха 200 футов в минуту или больше.

В самые жаркие дни часто бывает слабый ветерок, что может вызвать тепловой стресс. Открытие штор в сарае с боковыми стенками с естественной вентиляцией — отличный способ пропустить воздух. Однако, поскольку эта система полагается на естественный ветерок, который может быть неустойчивым, эти системы не могут обеспечить постоянную скорость воздуха, характерную для механических вентиляторов.

Распределение свежего воздуха

Распределение воздуха описывает, где свежий воздух подается по всему коровнику. Наиболее важным аспектом распределения свежего воздуха является равномерная подача свежего воздуха по коровнику на уровне телят.Многие системы вентиляции соответствуют требованиям к объему воздуха и скорости, но не могут подавать свежий воздух на уровне теленка из-за препятствий в коровнике. Воздушный поток следует по пути наименьшего сопротивления, а препятствие, такое как высокая бетонная перегородка или прочная панель для загона, может отклонять воздух от намеченной цели: от ваших икры.

Есть несколько методов, которые могут помочь направить воздух на теленка. Некоторые системы вентиляции работают с перегородками, чтобы создать препятствия над теленком, заставляя воздух перенаправляться вниз на уровень теленка.Системы с трубками положительного давления могут определять направление свежего воздуха по расположению отверстий в трубке. Некоторые подъемники для телят расширяют коробку от вытяжного вентилятора, которая достигает высоты теленка, вытягивая воздух непосредственно из окружающей среды для телят (рис. 2). Фанерный ящик, установленный над вытяжным вентилятором, удалит нижние 3–4 фута грязного воздуха из коровника, а также побуждает свежий воздух из трубки положительного давления течь вниз и через уровень телят. При прикреплении коробки к вентилятору обеспечьте два квадратных фута входной площади на каждые 1000 кубических футов в минуту, чтобы избежать снижения производительности вентилятора.

Зима — самое сложное время года, чтобы определить, распространяется ли свежий воздух на уровне теленка, поскольку правильно установленная система вентиляции не должна показывать никаких видимых признаков движения воздуха, таких как движущаяся солома. Чтобы лучше оценить воздушный поток в коровнике зимой, производители могут использовать тест на запотевание в качестве визуального инструмента (Рисунок 3). Подача тумана рядом с впуском внешнего вентилятора продемонстрирует путь, по которому наружный воздух попадает в сарай. Производители также могут разместить туман в центре сарая, чтобы увидеть, куда он выходит и как быстро рассеивается.Цель состоит в том, чтобы выпустить весь туман в течение 15 минут или меньше с момента его попадания в сарай. Этот тест также может помочь определить области неподвижного воздуха, известные как мертвые зоны.

Хорошо спроектированная система вентиляции, в которой используются надлежащий объем, скорость и распределение воздуха, улучшит здоровье телят за счет улучшения качества воздуха. Он будет делать это за счет удаления накопленного тепла, влажности, переносимых по воздуху патогенов и вредных газов. Понимание принципов вентиляции помещения для телят позволит производителям критически оценить доступные варианты вентиляции и, в конечном итоге, позволит им обеспечить наилучшее качество воздуха для своих телят.

Эта статья была первоначально опубликована в Progressive Dairyman Magazine по адресу:

https://www.progressivedairy.com/topics/calves-heifers/understanding-the-principles-of-calf-barn-ventilation

(PDF) Методы расчета для системы отопления и вентиляции электрических машин

Методы расчета для системы отопления и вентиляции электрических машин 59

Motor-CAD имеет некоторые преимущества перед CFD:

— Проблема определения времени (от минут до часов / дней / недель)

— Расчетная скорость (мгновенно в часы / дни)

— Время постобработки (мгновенно в часы)

— Простота использования.

Motor-CAD позволяет оптимизировать систему охлаждения и выявляет уязвимые места конструкции

и / или проблемы изготовления; он проверяет, подходит ли предоставленный двигатель для конкретного приложения

.

Окончательный вывод по использованию Motor-CAD заключается в том, что программа представляет собой быстрый метод проектирования

для двигателей и электрогенераторов с тепловой точки зрения, с учетом того факта

, что тепловая аналогичная схема электрических машин является такой же Важное значение имеет проектирование

электромагнитное, механическое.

Сведения об авторе

Отилия Неделку и Корнелиу Иоан Сэлиштяну

Кафедра электроники, телекоммуникаций и энергетики,

Валахийский университет Тырговиште, Румыния

15. Список литературы

[1] Bâlă C. (1982) — Электрические машины — Дидактическое и педагогическое издательство, Бухарест,

Румыния.

[2] Чиок И., Бичир Н., Кристя Н. (1981) — Электрические машины. Рекомендации по дизайну. Vol. I, II, III.

–Romanian Writing Publishing, Крайова, Румыния.

[3] Неделку О. (2010) — Моделирование отопления и вентиляции электрических машин,

Bibliotheca Publishing, Тырговиште, Румыния.

[4] Чуа Л. О., Лин П. М. (1975) — Компьютерный анализ электронных схем:

Алгоритмы и вычислительные методы, Прентис Холл, Энглвуд Клиффс, Нью-

Джерси.

[5] Leca, A., Prisecaru, I. (1994) — Теплофизические и термодинамические свойства. —

Technical Publishing, Бухарест, Румыния.

[6] Думитриу Л., Иордаче М., (1998) –Современная теория электрических цепей, том 1. Теоретические основы

, Приложения, алгоритмы и компьютерные программы, All Educational

Publishing, Бухарест, Румыния.

[7] Иордач М., Думитриу Л. (2004) — Компьютерный анализ нелинейных аналоговых схем

, Издательство Politechnica Press, Бухарест, Румыния.

[8] Иордаче М., Думитриу Л.