Комкин А.И.Расчет систем механической вентиляции (825483), страница 6
Текст из файла (страница 6)
На практикеэто условие часто не соблюдается, и тогда конфигурация помещения может оказывать существенное влияние на форму приточнойструи. Например, когда на пути струи встречаются препятствия ввиде перекрытий, светильников и т. п., она может значительно отклониться от первоначального направления распространения. Когда поперечное сечение струи составит более 40 % от поперечногосечения помещения, эжекция воздуха помещения в струю прекращается, значит, изменяется и форма внешних границ струи. Крометого, часто необходимо обеспечить заданную скорость воздуха вопределенной расчетной точке рабочей зоны.В связи с этим вводят понятие проникающей способности какрасстояния до расчетной точки, в которой должна обеспечиватьсятребуемая скорость воздушного потока. Это может быть расстояние от кромок приточного патрубка до самой дальней точки помещения, требующей подачи воздуха. Так, для установленных настене приточных патрубков проникающая способность должнабыть равна глубине помещения, а для приточных патрубков, размещенных на потолке, проникающая способность составляет половину глубины помещения.
Осевая скорость струи, соответствующая проникающей способности, может быть рассчитана поформулам (2.2), (2.8), (2.9).Характер движения воздуха в помещении и эффективностьудаления вредных выделений во многом будут зависеть от количества приточных и вытяжных отверстий, их взаимного расположения и расположения источников вредных выделений.
Некоторыесхемы вентилирования помещений показаны на рис. 2.8. Из представленных картин движения воздуха ясно, что приточная струяохватывает только часть объема помещения, и не всегда бóльшуюего часть. За границами приточной струи образуются зоны цирку34ляции воздуха, в которых воздухообмен происходит гораздо медленнее, чем в области течения струи, что приводит к повышеннойконцентрации вредных веществ в этих зонах.Рис.
2.8. Схемы движения воздуха в вентилируемых помещениях приразличных положениях приточных и вытяжных отверстий:а − приток и вытяжка в верхней зоне помещения; б − приток и вытяжка соответственно в нижней и верхней зонах помещения; в − приток и вытяжкас одной стороны помещенияТакой вывод подтверждает рис. 2.9, на котором представленырезультаты моделирования распределения концентрации вредныхвеществ в вентилируемом помещении, когда источник вредныхвыделений равномерно распределен по длине помещения. Каквидно из рисунка, вредные вещества распределяются по объемупомещения весьма неравномерно.Рис.
2.9. Распределение концентрации вредных веществв вентилируемом помещении (1– 4 – относительная концентрациязагрязнений )Это обстоятельство нужно учитывать при анализе результатоврасчета воздухообмена в системах вентиляции, так как при проведении таких расчетов предполагается, что с помощью вентиляциивоздух полностью перемешивается в помещении и тем самымобеспечивается равномерное распределение вредных веществ пообъему помещения.Кроме того, при анализе эффективности воздухообмена впомещении следует иметь в виду, что важным критерием такойэффективности является степень равномерности распределенияконцентрации вредных выделений в вентилируемом помещении.35Эффективный с этой точки зрения воздухообмен в помещениидостигается при равномерном распределении притока по длинепомещения и сосредоточенной вытяжке.2.3. Особенности организации воздухообмена в помещенияхОсобенности организации воздухообмена в помещениях определяются физическими свойствами вредных выделений, в первуюочередь их плотностью, и состоят в следующем.1.
Приточный воздух следует направлять в помещении такимобразом, чтобы он поступал из зон с меньшим загрязнением в зоныс большим загрязнением (рис. 2.10, а). В противном случае при вентилировании загрязненный воздух будет перемещаться в зоны помещения, где отсутствуют вредные выделения (рис. 2.10, б). Лучшеерешение проблемы при наличии в помещении локального источника вредных выделений состоит в использовании местной вытяжнойсистемы вентиляции (рис.
2.10, в).Рис. 2.10. Организация вентиляции помещений с вреднымивыделениями:а − правильная; б − неправильная; в − оптимальная362. Приточный воздух следует подавать в рабочую зону (РЗ) горизонтальными струями, направляемыми в пределах рабочей зоны; наклонными струями, направляемыми с высоты 2…4 м от пола; вертикальными струями, направляемыми с высоты 4…6 м отпола. Схемы подачи воздуха в производственные помещенияпредставлены на рис. 2.11.Рис. 2.11. Схемы подачи воздуха в вентилируемые помещения:а, б, в − соответственно горизонтальными, наклонными и вертикальными струями3. При использовании в помещении одного потолочного воздухораспределителя его размещают в центре потолка.
При этом привысоте помещения H его длина и ширина не должны превышать3H (рис. 2.12, а). При больших размерах помещения его следуетразделить на зоны. Максимальные размеры каждой зоны составляют 1,5А (где А − ширина помещения) и не должны превышать3H. Длина струи воздухораспределителя должна быть равна половине расстояния между воздухораспределителями (рис. 2.12, б).Рис. 2.12. Вентиляция с использованием в вентилируемом помещении, определяемом размерами Н, А, В и С, одного (а) и нескольких (б) потолочных воздухораспределителей4.
В подаваемом в помещение воздухе содержание вредныхвеществ должно быть не более:а) 30 % ПДК в воздухе рабочей зоны для производственных иадминистративно-бытовых зданий и помещений;б) ПДК в воздухе населенных мест для жилых и общественныхпомещений.375. Воздух из помещений следует удалять из зон, где он наиболее загрязнен или имеет наиболее высокую температуру.6. При выделении пыли удаление воздуха предусматриваетсяиз рабочей зоны (РЗ) помещения; удаление воздуха со значительным избытком теплоты рекомендуется проводить из верхней зоны(ВЗ) помещения;7.
Удаление из производственных помещений вредных веществи горючих газов с плотностью, меньшей удельного веса воздуха(равной или большей, если выделение вредных веществ сопряженос устойчивыми тепловыми потоками), следует проводить:а) из РЗ – 1/3 требуемого расхода воздуха;б) из ВЗ – остальной расход воздуха, требуемого для удалениявредных веществ, или больший, если он необходим для удаленияизбытков теплоты или влаги, но не менее однократного воздухообмена в час в помещении с высотой не более 6 м, а с высотой бо32лее 6 м − не менее 6 м /ч на 1 м площади пола.8. Удаление из производственных помещений вредных веществ и горючих газов с плотностью равной или большей плотности воздуха (если выделение вредных веществ не сопряжено с устойчивыми тепловыми потоками) следует производить:а) из РЗ – 2/3 требуемого расхода воздуха;б) из ВЗ – остальной расход воздуха, требуемого для удалениявредных веществ, или больший, если он необходим для удаленияизбытков теплоты или влаги, но не менее однократного воздухообмена в час в помещении с высотой не более 6 м, а с высотой бо32лее 6 м − не менее 6 м /ч на 1 м площади пола.9.
Приемные отверстия для удаления воздуха системами общеобменной вентиляции из ВЗ следует размещать:а) под потолком, но не ниже 2 м от пола при удалении избытков теплоты, влаги и вредных газов;б) не ниже 0,4 м от плоскости потолка при удалении взрывоопасных паров, газов и аэрозолей.10. Приемные отверстия для удаления воздуха системами общеобменной вентиляции из РЗ следует размещать на уровне 0,3 м отпола. Расход воздуха через местные отсосы, размещенные в пределах РЗ, следует учитывать при удалении воздуха из нее.383. РАСЧЕТ ИЗБЫТКОВ ТЕПЛОТЫ В ПОМЕЩЕНИИ3.1 Общие положенияРаботу по нормализации параметров микроклимата целесообразно начинать с анализа теплового баланса помещения, основанного на определении всех статей поступления и расхода теплоты.При составлении уравнения теплового баланса помещения учитывают внутренние и наружные тепловые нагрузки.
Внутренние тепловые нагрузки определяются теплотой, выделяемой производственным оборудованием, нагретыми материалами и открытымиводными поверхностями, продуктами сгорания, системами искусственного освещения, людьми. Наружные тепловые нагрузки состоят из поступлений теплоты от солнечной радиации через ограждения и световые проемы, поступлений или потерь теплоты через внешние и внутренние ограждения помещения, потерь теплотына нагрев попадающего в помещение наружного воздуха в холодный период года или поступлений теплоты в помещение с наружным воздухом в теплый период.К основным механизмам распространения теплоты в помещении относятся конвекция и излучение.
Поступления теплоты приэтом приводят к повышению температуры в помещении, и поэтому их называют поступлениями явной теплоты. Если поступлениятеплоты в помещение происходят в результате процессов испарения, то это не приводит к изменению температуры воздуха, а лишьувеличивает его энтальпию, поэтому такие поступления называютпоступлениями скрытой теплоты.
Суммарные теплопоступленияQпост – это сумма всех поступлений теплоты в помещение. Аналогично определяются и суммарные теплопотери в помещенииQпот.Избыточной теплотой (или теплоизбытками) ΔQ называетсяразность суммарных теплопоступлений и теплопотерь в помещении. В соответствии с видом теплопоступлений различают избытки явной ΔQя и полной (явной и скрытой) ΔQп теплоты. От теплоизбытков зависят и расчетные параметры микроклимата в помещении. При этом вводят в рассмотрение удельные избытки явной393теплоты Δq, Вт/м , определяемые как отношение теплоизбытков впомещении к его объему. Избытки теплоты в помещении считают3незначительными, если Δq ≤ 23 Вт/м .
В противном случае говорято помещении со значительными избытками теплоты.Если в помещении теплопоступления меньше теплопотерь, т. е.ΔQ < 0, то разность этих величин определяют как теплонедостатки, и это приводит к необходимости использования в данном помещении системы отопления.В общем случае при составлении уравнения теплового балансапроизводственных помещений решают две задачи. Первая состоитв определении максимума избытка теплоты в помещении для теплого периода года.