ВКР Сурикова (1190890), страница 2
Текст из файла (страница 2)
К местной приточной вентиляции относятся воздушные души (сосредоточенный приток воздуха с повышенной скоростью). Их задача - подавать чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижать в их зоне температуру окружающего воздуха и обдувать рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению.
Местную приточную вентиляцию используют также в виде воздушных завес (у ворот, печей и пр.), которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха. Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная. В производственных помещениях при выделении вредностей (газов, влаги, теплоты и т. п.) обычно применяют смешанную систему вентиляции - общую для устранения вредностей во всем объеме помещения и местную (местные отсосы и приток) для обслуживания рабочих мест.
Местную вытяжную вентиляцию применяют когда дым, газы, пыли, и частично тепло выделяются локализовано, например от станка на производстве или от плиты на кухне. Такая вентиляция улавливает и отводит вредности, позволяя предотвратить их распространение по всему помещению, к местной вытяжной вентиляции относятся местные отсосы- укрытия в виде шкафов или кожухов у станков, вытяжные зонты, бортовые отсосы и прочее. К местной вентиляции также относятся воздушные завесы – воздушные щиты которые не дают воздуху проникнуть из одного помещения в другое, или с улицы в помещение.
Основные требования, которым местная вытяжная вентиляция должна удовлетворять:
– Место образования вредных выделений по возможности должно быть полностью укрыто.
– Конструкция местного отсоса должна быть такой, чтобы отсос не мешал нормальной работе и не снижал производительность труда.
– Вредные выделения необходимо удалять от места их образования в направлении их естественного движения (горячие газы и пары надо удалять вверх, холодные тяжелые газы и пыль - вниз).
Конструкции местных отсосов условно делят на три группы:
– Полуоткрытые отсосы (вытяжные шкафы, зонты). Объемы воздуха определяются расчетом.
– Открытого типа (бортовые отсосы). Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха.
Преимущества: местные вытяжные системы, как правило, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при небольшом объеме удаляемого воздуха.
Недостатки: местные системы вентиляции не могут решить всех задач, стоящих перед вентиляцией. Не все вредные выделения могут быть локализованы этими системами. Например, когда вредные выделения рассредоточены на значительной площади или в объеме; подача воздуха в отдельные зоны помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды. То же самое происходит, если работа производится на всей площади помещения или ее характер связан с перемещением и т. д.
1.5 Общеобменная вентиляция
Общеобменные системы вентиляции – как приточные, так и вытяжные, предназначены для осуществления вентиляции в помещении в целом или в значительной его части.
Общеобменные вытяжные системы относительно равномерно удаляют воздух из всего обслуживаемого помещения, а общеобменные приточные системы подают воздух и распределяют его по всему объему вентилируемого помещения.
Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимилятивности избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных санитарно-гигиенических норм и свободного дыхания человека в рабочей зоне.
При отрицательном тепловом балансе, то есть при нехватке тепла, общеобменную приточную вентиляцию устраивают с механически и с подогревом всего объема приточного воздуха. Как правило, перед подачей воздух очищают от пыли.
При поступлении вредных выделений в воздух цеха количество приточного воздуха должно полностью компенсировать общеобменную и местную вытяжную вентиляцию.
Простейшим типом общеобменной вытяжной вентиляции является отдельный вентилятор (обычно осевого типа) с электродвигателем на одной оси, расположенный в окне или в отверстии стены. Такая установка удаляет воздух из ближайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен.
В промышленных зданиях, где имеются разнородные вредные выделения (теплота, влага, газы, пары, пыль и т. д.) и их поступление в помещение происходит в различных условиях (сосредоточенно, ассредоточено, на различных уровнях и т. д.), часто невозможно обойтись какой-либо одной системой, например, местной или общеобменной.
В таких помещениях для удаления вредных выделений, которые не могут быть локализованы и поступают в воздух помещения, применяют общеобменные вытяжные системы.
В определенных случаях в производственных помещениях, наряду с механическими системами вентиляции, используют естественную вентиляцию, скажем, системы аэрации.
2 Общий анализ необходимости проектирования Системой автоматичекого управления приточно-вытяжной вентиляции
Важным источником экономии топливно-энергетических ресурсов, затрачиваемых на теплоснабжение крупных производственных зданий со значительным потреблением тепловой и электрической энергии, является повышение эффективности работы системы приточно-вытяжной вентиляции (ПBB) на основе использования современных достижений вычислительной и управляющей техники.
Обычно для управления системой вентиляции предназначаются средства локальной автоматики. Основным изъяном такого регулирования является то, что оно не учитывает фактический воздушный и тепловой баланс здания и реальные погодные условия: температуру наружного воздуха, скорость и направление ветра, атмосферное давление.
Поэтому под воздействием средств локальной автоматики система вентилирования воздуха работает, как правило, не в оптимальном режиме.
Действенность работы системы приточно-вытяжной вентиляции можно значительно увеличить, если осуществлять оптимальное управление системами, основанное на использовании комплекса соответствующих технических и программных средств.
Формирование теплового режима можно представить как взаимодействие возмущающих и регулирующих факторов. Для определения управляющего воздействия нужна информация о свойствах и количестве входных и выходных параметров и условия протекания процесса передачи тепла. Так как целью управления вентиляционным оборудованием является обеспечение требуемых условий воздушной среды в рабочей зоне помещений зданий при минимальных энергетических и материальных затратах, то с помощью электронно-вычислительной машины можно будет найти наилучший вариант и выработать соответствующие управляющие воздействия на эту систему. В результате электронно-вычислительной машины с соответствующим комплексом технических и программных средств образует автоматизированную систему управления тепловым режимом помещений зданий (АСУ ТРП). При этом стоит отметить также, что под ЭВМ можно понимать и пульт управления приточно-вытяжной вентиляцией, и пульт мониторинга состояния ПВВ, а также простейший компьютер с программой моделирования САУ ПВВ, обработки результатов и оперативного управления на их основе.
Система автоматического управления – это совокупность объекта управления (управляемого технологического процесса) и управляющих устройств, взаимодействие которых обеспечивает автоматическое протекание процесса в соответствии с заданной программой. При этом под технологическим процессом понимается последовательность операций, которые необходимо выполнить, чтобы из исходного сырья получить готовый продукт. В случае ПВВ готовым продуктом является воздух в обслуживаемом помещении с заданными параметрами (температура, газовый состав и т.д.), а сырьем - наружный и вытяжной воздух, теплоносители, электроэнергия и др.
В основу функционирования САУ ПВВ, как и любой системы управления, должен быть положен принцип обратной связи (ОС): выработка управляющих воздействий на основе информации об объекте, полученной с помощью датчиков, установленных или распределенных на объекте.
Каждая конкретная система автоматического управления разрабатывается исходя из заданной технологии обработки входного потока воздуха. Часто система приточно-вытяжной вентиляции сопряжена с системой кондиционирования (подготовки) воздуха, что отражается и в проектировании управляющей автоматики.
В общем виде основные технологические функции управления приточно-вытяжные вентиляции могут разделены: 
Рисунок 2.1 – Основные технологические функции управления приточно-вытяжной вентиляции
2.1 Функция «контроль и регистрация параметров»
В соответствии с СНиП 2.04.05-91 обязательными параметрами контроля являются:
- температура и давление в общих подающем и обратном трубопроводах и на выходе каждого теплообменника;
- температура воздуха наружного, приточного после теплообменника, а также температура в помещении;
- нормы ПДК вредных веществ в вытягиваемом из помещения воздухе (наличие газов, продуктов горения, нетоксичной пыли).
Другие параметры в системах приточно-вытяжной вентиляции контролируются по требованию технических условий на оборудование или по условию эксплуатации.
Дистанционный контроль предусматривают для измерения основных параметров технологического процесса или параметров, задействованных в реализации других функций управления. Такой контроль осуществляется с помощью датчиков и измерительных преобразователей с выводом (при необходимости) измеренных параметров на индикатор или экран управляющего прибора (пульт управления, монитор электро-вычислительной машины).
Для измерения иных параметров обычно используют местные (переносные или стационарные) приборы – показывающие термометры, манометры, устройства спектрального анализа состава воздуха и т.п.
Применение местных контролирующих приборов не нарушает основной принцип систем управления – принцип обратной связи. В этом случае он реализуется либо с помощью человека (оператора или обслуживающего персонала), либо с помощью управляющей программы, «зашитой» в память микропроцессора.
2.2 Функция «оперативное и программное управление»
Немаловажным является реализовать такую опцию, как «последовательность пуска». Для обеспечения нормального пуска системы приточно-вытяжной ветиляции следует учитывать:
- предварительное открытие воздушных заслонок до пуска вентиляторов. Это выполняется в связи с тем, что не все заслонки в закрытом состоянии могут выдержать перепад давлений, создаваемый вентилятором, а время полного открытия заслонки электроприводом доходит до двух минут.
- разнесение моментов запуска электродвигателей. Асинхронные электродвигатели зачастую могут иметь большие пусковые токи. Если одновременно запустить вентиляторы приводы воздушных заслонок и другие приводы, то из-за большой нагрузки на электрическую сеть здания сильно упадет напряжение, и электродвигатели могут не запуститься. Поэтому запуск электродвигателей, особенно большой мощности, необходимо разносить по времени.
- предварительный прогрев калорифера. Если не реализовать предварительный прогрев водяного калорифера, то при низкой температуре наружного воздуха может сработать защита от замораживания. Поэтому при запуске системы необходимо открыть заслонки приточного воздуха, открыть трехходовой клапан водяного калорифера и прогреть калорифер. Как правило, эта функция включается при температуре наружного воздуха ниже 12 °С.
Немаловажное значение обладают функции программного управления, такие как смена режима «зима-лето». Особенно актуальна реализация этих функций в современных условиях дефицита энергетических ресурсов. В нормативных документах выполнение этой функции носит рекомендательный характер – «для общественных, административно-бытовых и производственных зданий следует, как правило, предусмотреть программное регулирование параметров, обеспечивающее снижение расхода теплоты».
В простейшем случае эти функции предусматривают или вообще отключение приточно-вытяжной вентиляции в определенный момент времени, или снижение (повышение) заданного значения регулируемого параметра (например, температуры) в зависимости от изменения тепловых нагрузок в обслуживаемом помещении.
Более результативным, но и более сложным в реализации, является программное управление, предусматривающее автоматическое изменение структуры приточно-вытяжной вентиляции и алгоритма ее функционирования не только в традиционном режиме «зима-лето», но и в переходных режимах. Анализ и разбор структуры ПВВ и алгоритма ее функционирования обычно производится на основе их термодинамической модели.
При этом важнейший мотивацией и критерием оптимизации, как правило, является стремление обеспечить, возможно, минимальное потребление энергии при ограничениях на капитальные затраты, габариты и т.д.
2.3 Функция «защитные функции и блокировки»
Защитные функции и блокировки общие для систем автоматики и электрооборудования (защита от короткого замыкания, перегрева, ограничения перемещения и т.п.) оговорены межведомственными нормативными документами. Такие функции, обычно, реализуются отдельными аппаратами (предохранителями, устройствами защитного отключения, конечными выключателями и т.д.). Их применение регламентируется правилами устройства электроустановок (ПУЭ), правилами пожарной безопасности (ППБ).
- защита от замерзания. Функция автоматической защиты от замерзания должна быть предусмотрена в районах с расчетной температурой наружного воздуха для холодного периода минус 5оС и ниже [СНиП 2.04.05-91]. Защите подлежат теплообменники первого подогрева (водяной калорифер) и рекуператоры (если имеются).
Обычно защита от замерзания теплообменников выполняется на базе датчиков или датчиков-реле температуры воздуха за аппаратом и температуры теплоносителя в обратном трубопроводе.
Опасность замораживания прогнозируют по температуре воздуха перед аппаратом (tн<5 °С). При достижении указанных значений полностью открывают клапаны и останавливают приточный вентилятор.
В нерабочее время для систем с защитой от замерзания клапан должен оставаться приоткрытым (5–25 %) при закрытой заслонке наружного воздуха. Для большей надежности защиты при отключенной системе временами реализуют функцию автоматического регулирования (стабилизации) температуры воды в обратном трубопроводе.
2.4 Функция «защита электрооборудования»
Контроль загрязненности фильтра:
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
