Местная вентиляция: виды и расчет

Вентиляция производственных помещений: расчет воздухообмена, назначение и виды систем

Воздушная среда внутри промышленных зданий загрязняется гораздо интенсивнее, нежели в квартирах и частных домах.

Виды и количество вредных выбросов зависит от множества факторов – отрасли производства, типа сырья, применяемого технологического оборудования и так далее.

Рассчитать и спроектировать вентиляцию производственных помещений, удаляющую все вредности, довольно сложно. Постараемся на доступном языке изложить расчетные методики, прописанные в нормативных документах.

Алгоритм проектирования

Организация воздухообмена внутри общественного здания либо на производстве выполняется в несколько этапов:

1. Сбор исходных данных — характеристики сооружения, число работников и тяжесть труда, разновидности и количество образующихся вредностей, локализация мест выделения. Очень полезно вникнуть в суть технологического процесса.
2. Выбор вентиляционной системы цеха или офиса, разработка схем. К проектным решениям выдвигается 3 основных требования – эффективность, соответствие нормам СНиП (СанПин) и экономическая обоснованность.
3. Расчет воздухообмена – определение объема приточного и вытяжного воздуха для каждого помещения.
4.  Аэродинамический расчет воздуховодов (если они есть), подбор и расстановка вентиляционного оборудования. Уточнение схем подачи притока и удаления загрязненного воздуха.
5. Монтаж вентиляции согласно проекту, запуск, дальнейшая эксплуатация и обслуживание.

Примечание. Для лучшего понимания процесса список работ сильно упрощен. На всех стадиях разработки документации требуются различные согласования, уточнения и дополнительные обследования. Инженер – проектировщик постоянно работает в связке с технологами предприятия.

Нас интересуют пункты №2 и 3 – выбор оптимальной схемы воздухообмена и определение расходов воздуха. Аэродинамика, монтаж вентканалов и оборудования – обширные темы других публикаций.

Виды вентиляционных систем

Чтобы правильно организовать обновление воздушной среды помещения, нужно выбрать оптимальный способ вентилирования либо комбинацию нескольких вариантов. Ниже на структурной схеме упрощенно показана классификация существующих вентсистем, устраиваемых на производстве.

Разъясним каждую разновидность воздухообмена подробнее:

1. К неорганизованной естественной вентиляции относится проветривание и инфильтрация – проникновение воздуха через дверные притворы и прочие щели. Организованная подача – аэрация – производится из окон посредством вытяжных дефлекторов и зенитных фонарей.
2. Вспомогательные крышные и потолочные вентиляторы повышают интенсивность обмена при естественном движении воздушных масс.
3. Механическая система подразумевает принудительную раздачу и отбор воздуха вентиляторами посредством воздуховодов. Сюда же относится аварийная вентиляция и различные местные отсосы – зонты, панели, укрытия, вытяжные лабораторные шкафы.
4. Кондиционирование – доведение воздушной среды цеха либо офиса до требуемой кондиции. Перед подачей в рабочую зону воздух очищается фильтрами, увлажняется / осушается, подогревается или охлаждается.

Нагрев / охлаждение воздуха с помощью теплообменников – калориферов

Справка. Согласно нормативной документации, к обслуживаемой (рабочей) зоне относится нижняя часть объема цеха высотой 2 метра от пола, где постоянно находятся люди.

Зачастую механическая приточная вентиляция объединяется с воздушным отоплением – зимой уличный поток нагревается до оптимальной температуры, водяные радиаторы не ставятся. Загрязненный горячий воздух направляется в рекуператор, где отдает 50—70% теплоты притоку.

Добиться максимальной эффективности работы при умеренной цене оборудования позволяет комбинация перечисленных вариантов. Пример: в сварочном цехе допускается проектировать естественную аэрацию при условии, что каждый пост оборудован принудительной местной вытяжкой.

Схема движения потоков при естественной аэрации

Советы по выбору

Прямые указания по разработке воздухообменных схем дают санитарные и отраслевые нормы, ничего изобретать и придумывать не нужно. Документы разработаны отдельно для общественных зданий и различных производств – металлургических, химических, предприятий общественного питания и так далее.

Пример. Разрабатывая вентилирование горячего сварочного цеха, находим документ «Санитарные правила при сварке, наплавке и резке металлов», читаем раздел 3, пункты 41—60. Там изложены все требования к местной и общеобменной вентиляции в зависимости от числа работников и расхода материалов.

Приточная и вытяжная вентиляция промышленных помещений выбирается в зависимости от назначения, экономической целесообразности и согласно действующим нормативам:

1. В офисных зданиях принято делать природный воздухообмен – аэрацию, проветривание. При повышенном скоплении людей предусматривается установка вспомогательных вентиляторов либо организовывается воздухообмен с механическим побуждением.
2. В машиностроительных, ремонтных и прокатных цехах больших размеров устраивать принудительное вентилирование обойдется чересчур дорого. Общепринятая схема: естественная вытяжка через зенитные фонари либо дефлекторы, приток организован из открываемых фрамуг. Причем зимой распахиваются верхние окна (высота — 4 м), летом – нижние.
3. При выделении токсичных, опасных и вредных для здоровья паров аэрация и проветривание не допускается.
4. На рабочих местах рядом с нагретым оборудованием проще и правильнее организовать душирование людей свежим воздухом, чем постоянно обновлять весь объем цеха.
5. На малых производствах с небольшим количеством источников загрязнения лучше установить локальные отсосы в виде зонтов или панелей, а общее вентилирование предусмотреть естественным.
6. В производственных корпусах с большим числом рабочих мест и источников выделения вредностей нужно делать мощный принудительный воздухообмен. Городить 50 и более локальных вытяжек нецелесообразно, разве что подобные мероприятия продиктованы нормами.
7. В лабораториях и рабочих помещениях химических заводов вся вентиляция делается механической, причем рециркуляция запрещена.

Проект общеобменной принудительной вентиляции трехэтажного здания с применением центрального кондиционера (продольный разрез)

Примечание. Рециркуляция – возврат части отобранного воздуха обратно в цех с целью экономии теплоты (летом – холода), затраченной на нагрев. После фильтрования эта часть перемешивается со свежим уличным потоком в различных соотношениях.

Поскольку в рамках одной публикации нереально рассмотреть все разновидности производств, мы изложили общие принципы планирования воздухообмена. Более детальное описание представлено в соответствующей технической литературе, например, учебное пособие О. Д. Волкова «Проектирование вентиляции промышленного здания». Второй достоверный источник – форум инженеров АВОК (http://forum.abok.ru).

Методики расчета воздухообмена

Цель вычислений — определить расход подаваемого приточного воздуха. Если на производстве используются точечные вытяжки, то удаляемое зонтами количество воздушной смеси прибавляется к полученному объему притока.

Для справки. Вытяжные устройства очень слабо влияют на движение потоков внутри здания. Сообщить им нужное направление помогают приточные струи.

Согласно СНиП, расчет вентиляции производственного помещения делается по следующим показателям:

• излишки теплоты, исходящие от нагретого оборудования и продукции;
• водяной пар, насыщающий цеховой воздух;
• вредные (токсичные) выбросы в виде газов, пыли и аэрозолей;
• число работников предприятия.

Важный момент. В подсобных и различных бытовых комнатах нормативная база также предусматривает расчет по кратности обмена. Ознакомиться с методикой и воспользоваться онлайн-калькулятором можно на этой странице.

Пример системы локальных отсосов, действующих от одного вентилятора. Предусмотрено улавливание пыли скруббером и дополнительным фильтром

В идеале расход притока считается по всем показателям.

Самый больший из полученных результатов принимается для последующей разработки системы.

Один нюанс: если выделяется 2 вида опасных газов, взаимодействующих друг с другом, приток рассчитывается по каждому из них, а результаты суммируются.

Считаем расход по выделениям теплоты

Прежде чем взяться за вычисления, нужно провести подготовительные работы по сбору исходных данных:

• выяснить площади всех горячих поверхностей;
• узнать температуру нагрева;
• подсчитать выделяемое количество теплоты;
• определить температуру воздушной среды в рабочей зоне и за ее пределами (выше 2 м над полами).

На практике задача решается совместно с инженером-технологом предприятия, предоставляющим сведения о производственном оборудовании, характеристиках продукции и тонкостях процесса изготовления. Зная указанные параметры, выполняйте расчет по формуле:

Расшифровка обозначений:

·         L – искомый объем воздуха, подаваемый приточными установками либо проникающий через фрамуги, м³/ч;

• Lwz – количество воздуха, забираемое из обслуживаемой зоны точечными отсосами, м³/ч;
• Q – величина тепловыделений, Вт;
• c – теплоемкость воздушной смеси, принимаем равной 1.006 кДж/(кг °C);
• Tin – температура подаваемой в цех смеси;
• Tl, Twz – температуры воздуха выше рабочей зоны и в ее пределах.

Расчет кажется громоздким, но при наличии данных выполняется без проблем. Пример: тепловой поток внутри помещения Q составляет 20000 Вт, вытяжные панели удаляют 2000 м³/ч (Lwz) температура на улице + 20 °С, внутри – плюс 30 и 25 соответственно. Считаем: L = 2000 + [3.6 х 20000 — 1.006 х 2000 (25 — 20) / 1.006 (30 — 20)] = 8157 м³/ч.

Избытки водяных паров

Следующая формула практически повторяет предыдущую, только параметры теплоты заменены обозначениями влажности:

• W – количество паров воды, поступающих от источников за единицу времени, грамм/час;
• Din – содержание влаги в притоке, г/кг;
• Dwz, Dl – влагосодержание воздушной среды рабочей зоны и верхней части помещения соответственно;
• остальные обозначения – как в предыдущей формуле.

Сложность методики заключается в получении исходных данных. Когда объект построен и производство работает, показатели влажности определить нетрудно. Другой вопрос – рассчитать выделения паров внутри цеха на стадии проектирования. Разработкой должны заниматься 2 специалиста – инженер-технолог и проектировщик вентсистем.

Выбросы пыли и вредных веществ

В данном случае важно хорошо изучить тонкости технологического процесса. Задача – составить список вредностей, определить их концентрацию и вычислить расход подаваемого чистого воздуха. Расчетная формула:

• Mpo – масса вредного вещества либо пыли, выделяемой за единицу времени, мг/час;
• Qin – содержание этого вещества в уличном воздухе, мг/м³;
• Qwz – предельно допустимая концентрация (ПДК) вредности в объеме обслуживаемой зоны, мг/м³;
• Ql – концентрация аэрозоля или пыли в оставшейся части цеха;
• расшифровка обозначений L и Lwz дана в первой формуле.

Алгоритм работы вентиляции выглядит следующим образом. В помещение направляется расчетное количество притока, разбавляющее внутренний воздух и понижающее концентрацию загрязнителей. Львиную долю вредных и летучих веществ втягивают локальные зонты, расположенные над источниками, смесь газов удаляет механическая вытяжка.

Количество работающих людей

Методика применяется для расчета притока в офисные и другие общественные здания, где отсутствуют промышленные загрязнители. Нужно выяснить количество постоянных рабочих мест (обозначается латинской буквой N) и воспользоваться формулой:

Параметр m показывает объем воздушной чистой смеси, выделяемый на 1 рабочее место. В проветриваемых офисах значение m принимается равным 30 м³/ч, полностью закрытых – 60 м³/ч.

Замечание. В расчет принимаются только постоянные рабочие места, где сотрудники пребывают не менее 2 часов в день. Число посетителей роли не играет.

Расчет зонта местной вытяжки

Задача локального отсоса – отобрать вредный газ и пыль на этапе выделения, прямо от источника. Чтобы добиться максимальной эффективности, нужно правильно подобрать размер зонта в зависимости от габаритов источника и высоты подвеса. Методику вычислений удобнее рассматривать с привязкой к чертежу отсоса.

Расшифруем буквенные обозначения на схеме:

• А, Б – искомые размеры зонта в плане;
• h – расстояние от нижней кромки втягивающего устройства до поверхности очага выброса;
• а, б – размеры перекрываемого оборудования;
• D – диаметр вентиляционного воздуховода;
• H – высота подвеса, принимается не более 1.8…2 м;
• α (альфа) – угол раскрытия зонта, в идеале не превышает 60°.

Первым делом рассчитываем габариты отсоса в плане по простым формулам:

Дальше методом подбора определяем угол раскрытия и переходим к расчету расхода всасываемого воздуха:

• F – площадь широкой части зонта, вычисляется как А х Б;
• ʋ — скорость воздушного потока в створе короба, для нетоксичных газов и пыли принимаем 0.15…0.25 м/с.

Примечание. Если необходимо отсасывать токсичные вредности, нормы требуют увеличить скорость вытяжного потока до 0.75…1.05 м/с.

Зная количество отбираемого воздуха, нетрудно подобрать канальный вентилятор требуемой производительности. Сечение и диаметр вытяжного воздуховода определяется по обратной формуле:

Заключение

Проектирование вентиляционных сетей – задача опытных инженеров. Поэтому наша публикация носит ознакомительный характер, пояснения и расчетные алгоритмы несколько упрощены.

Если вы хотите досконально разобраться в вопросах вентилирования помещений на производстве, рекомендуем изучить соответствующую техническую литературу, другого пути не существует.

Напоследок – методика расчета воздушного отопления в рамках видеосюжета.

Источник: https://otivent.com/ventiljacija-proizvodstvennyh-pomeshhenij

Местная вентиляция: виды и расчет

Такое определение, как “местная вентиляция” машинально показывает на область её применения – это раздельно взятые маленькие рабочие участки на производстве а также в нашем повседневном быте.

Такие вытяжные устройства монтируются над рабочими столами, где вероятно выделение каких-либо газов, над кузнечными горнами и разными печами, а в быту вы встречаете такое оборудование над варочными (газовыми либо электрическими) плитами.

Но подобные агрегаты смогут различаться друг от друга по направленности воздушного потока, и мы поболтаем об этом, и продемонстрируем видео в данной статье.

Вентилирование на местах

Примечание.

В случае если в помещении на каком-то месте имеется выделения вредных газов и эту проблему возможно решить посредством неспециализированного вентилирования, то значительно чаще устанавливают как раз системы местной вентиляции. Их преимущество в КПД – такое устройство требует меньших затрат электричества, а помимо этого, локальное решение проблемы не разрешает газам распространятся за пределы рабочего места.

Виды

• Самое главное различие между видами вентиляции местного назначение это, как уже было увидено, движение потока воздуха, следовательно, она возможно или приточной, или вытяжной.
• Вытяжной вариант употребляется в тех случаях, в то время, когда нельзя допустить распространения вредных либо дурно пахнущих летучих веществ с локализованного места нахождения по всему помещению. Сущность операции пребывает в улавливании этих самых веществ при помощи движения воздушного потока и выбрасывания их в открытое пространство, другими словами, на улицу. В таких обстановках речь заходит, как о невидимых газах, так и о дыме и пыли, загрязняющих близлежащее пространство.
• Дома таковой тип вентиляции знаком всем в качестве кухонной вытяжки и те, кому приходилось своими руками разбирать таковой агрегат, имели возможность видеть там один либо пара вентиляторов. Их лопасти развёрнуты так, что при вращении они как бы отсасывают воздушное пространство, особенно, в случае если тот поднимается к месту тёплым потоком.

• А вот местная приточная вентиляция используется в виде воздушного душа, где более холодные потоки воздуха направленно подаются на какие-либо детали либо локальное рабочее место и за это её кроме этого именуют “обдувом”. Кроме этого на некоторых производствах в тёплых цехах созданы настоящие оазисы, воображающие собой кабинки высотой 2-2,5м, куда нагнетается прохладный воздушное пространство, что разрешает существенно экономить энергию если сравнивать с тем, как если бы пришлось охлаждать целый цех.
• Но не всегда обдув не редкость холодным, он бывает кроме этого тёплым либо кроме того горячим, к примеру, такие воздушные заслоны создаются у печей, что на практике выглядит, как ширма, через которую не распространяется печное тепло (подобный, но более не сильный эффект происходит с греющим радиатором, расположенным под окном). Для кузнечных горнов и печей различного типа враждебный направленный приток воздуха оказывает помощь поддерживать горение либо же (при большей скорости) увеличивает его интенсивность.

Примечание. Как вытяжная, так и приточная вентиляция возможно двух типов – личной либо центральной. В первом случае система находится над одним локальным рабочим местом и имеет достаточно узкую сферу обработки. Во втором случае система возможно расположена над группой рабочих мест.

Расчёт для вытяжных систем местного значения

По солидному счёту расчет местной вытяжной вентиляции производится посредством формул и учётом множества параметров самого помещения, температуры воздуха, вредности, мощности двигателей и без того потом, не смотря на то, что это относится лишь производства, да да и то не всегда. Но в случае если уж дело доходит до вычислений, то нас будет интересовать вытяжной зонт – как раз его и необходимо учитывать прежде всего, дабы все вредные вещества поднимались как раз к нему, а не рядом.

Зонт есть самым эргономичным приспособлением для локальной вытяжки, особенно это относится кузнечный горнов, варочных плит, печей с открытым огнём, тёплых ванн и без того потом – нагретый воздушное пространство сам поднимается под купол, где и попадает в вентиляционный канал. Непременно, зонт, как того требует инструкция, должен быть расположен, как возможно ближе к источнику, во всяком случае, на столько, на какое количество это по большому счету вероятно.

Отправным значением для скорости движения потока в рабочем проёме этого самого зонта принято считать значение от 0,15 до 1,25м/с. Скорость прямо пропорциональна количеству отравляющих газов и площади перекрытия – чем больше газов и меньше купол, тем интенсивнее должно быть всасывание.

Производительность агрегата (м3/час) либо объём отсасываемого воздуха вычисляется по формуле L=360abv – тут под знаками a и b подразумевается периметр рабочего проёма в метрах, а под знаком v скорость воздушного потока (м/с) в этом самом проёме.

Для сварочных столов и наплавочных установок кроме этого нужны отдельные расчёты, поскольку над таким местом нереально навесить вытяжной зонт (он попросту будет мешать), исходя из этого, тут устанавливаются воронкообразные либо щелевидные отсосы длиной от 250 мм до 350 мм, в зависимости от потребности. В таких обстановках используется другая формула для расчётов, которая выглядит, как L=ko3vI, тут уже значение ko – это коэффициент для щелевого либо воронкообразного отсоса (щелевой – 12, воронкообразный – 13,2), а знаком I обозначен сварочный ток в амперах (А).

Второй вариант наиболее благоприятен для работающего там человека, поскольку при таких условиях он фактически не вдыхает вредные газы.

Производительность агрегата по перекачке воздуха (м3/час) направляться рассчитывать по количеству электродов, каковые сварщик способен применять в течение часа, и по наличию в них каких-либо вредных веществ.

От точильных, шлифовальных и полировальных кругов, каковые установлены на соответствующих станках, при их применении выделяется довольно много пыли, исходя из этого вытяжная вентиляция у этих станков нужна для сохранения здоровья рабочих.

Дабы отвести пыль и меленькие частички абразивных материалов, выделяющихся на протяжении работы, круг закрывают кожухом, который, со своей стороны, подсоединяется к воздуховоду, в конце которого находится вытяжной вентилятор определённой мощности.

Наряду с этим крайне важно, дабы воздушный канал был направлен параллельно линии перемещения пыли и абразива, другими словами, дабы эти отходы вылетали в прямом направлении, без препятствий.

Чем стремительнее будет проходить воздушный поток через воздуховод, тем больше будет эффективность у защитного кожуха. Но она возрастает еще больше, в случае если в передней части кожуха смонтирован особый козырёк, не разрешающий пыли и абразивным частичкам подниматься вверх (от монтажа козырька цена вентиляции намного не увеличится).

Потребность в определённой мощности вентиляции (производительность в м3/час) зависит от величины диаметра круга.

Так, в случае если D=0,25м, то коэффициент равен 2, в случае если D=0,6м, то коэффициент будет 1,8 и без того потом. Между этими значениями возможно находить среднее арифметическое.

Применение местной вентиляции

Основное назначение местной вентиляции – обеспечить воздухообмен в отдельной части помещения. Отельные устройства служат вытяжками, а другие – приточными системами. Но, для получения желаемого эффекта, в каждом из случаев, следует провести расчет местной вытяжной вентиляции.

Местная вентиляция обеспечивает воздухообмен в части помещения

Локальная вентиляция чаще всего обеспечивает удаление вредных веществ, содержащихся в воздухе. Поэтому ее предварительный расчёт является основой работоспособности всей системы. К тому же, правильно подобранное оборудование позволяет безопасно находиться человеку в определенном рабочем месте.

Области применения схем местной вентиляции в домашних условиях

Местная вытяжная вентиляция является важной частью любого жилого и нежилого помещения.

Она позволяет избавиться от неприятных запахов, дыма, газообразных токсичных веществ, обеспечивая свою обслуживающую точку (место), очищенным воздухом. Принцип работы ее прост.

При помощи естественных физических явлений в виде тяги или этой же силы, вызванной искусственным путем (при помощи вентиляторов и т.д.), происходит удаление определенного объема воздуха с рабочего пространства.

Самый простой пример локальной вентиляции в квартире – кухонная вытяжка. Она обеспечивает удаление вредных концентрированных веществ, возникающих в результате приготовления пищи. Другой пример – вытяжка в ванной.

В квартирах и обычных частных домах, локальные устройства являются незаменимыми «борцами» с лишней влагой, пылью и запахами.

Кроме личной пользы для здоровья людей, применяемое оборудование способствует увеличению срока службы отдельной мебели, техники и строительных материалов.

Еще одним примером применения вентиляции является оснастка ею в гараже. Такому помещению следует обеспечить максимально благоприятные микроклиматические условия для хранения личного транспортного средства.

Из-за сезонной разницы температур, на внутренних стенках и мебели в гараже образовывается конденсат.

Именно он несет первоочередную угрозу в виде коррозии металлических поверхностей и деталей, образования плесени на бетонных поверхностях и гнили на деревянных полках, мебели и др.

Общее представление о местной вентиляции и ее основные типы

Местное проветривание обеспечивается за счет естественной или искусственной тяги, образованной при помощи приточных и вытяжных устройств. То есть, хорошим примером таких процессов является вентиляция в квартире многоэтажного дома.

Такие устройства устанавливают над ванными и кухонными плитами. Применение того или иного оборудования может отличаться, в зависимости от его типа.

Видов местных вентиляционных систем несколько. Все они отличаются по нескольким признакам, зависящим от области применения, типа, и даже предназначения. Основные виды местной вентиляции по своему предназначению – вытяжные и приточные. И те и другие, разделяются на такие разновидности:

• локальные и общеобменные – по зоне действия;
• естественные и искусственные – по методу притока и вывода воздушных масс;
• канальные и бесканальные – по конструкционным особенностям.

Местная приточная вентиляция, как и вытяжка, может быть естественной или искусственной. К естественной вентиляции относятся, вентиляционные отверстия или каналы, которые подают свежий воздух в отдельную зону при помощи простых законов физики.

Такая система местного пользования обеспечивает определенное пространство притоком воздушных масс, вызванных атмосферными явлениями – силой ветра, температурой воздуха, атмосферным давлением и показателем влажности.

Из-за того, что вентиляционная оснастка может оказаться неэффективной при определенных погодных условиях, часто применяется искусственная тяга при помощи вентиляторов и других устройств. Особенно важно применение такого оборудования, если основным назначением системы является удаление токсичных веществ, которые несут опасность для человеческого здоровья.

Местная вентиляция

Местная вентиляция в производстве

Одним из важных вопросов охраны труда в любом производственном цехе и на целом предприятии является общая и местная вентиляция.

Особенно важны применяемые системы в отраслях металлургической, химической и легкой промышленности.

Устройства местной вентиляции применяются на каждом рабочем месте, где процесс деятельности рабочего не проходит бесследно (образовывается дым, испарения, поднимается пыль и т.д.).

Вентиляция производственных помещений, оснащенная в отведенных местах, может проводиться при помощи:

• воздушного душа;
• завесы;
• вытяжных зонтов;
• отсасывающих панелей;
• отсосов;
• вытяжных шкафов.

К разновидности приточной системы относят воздушный душ и оазис. Такие устройства локального назначения позволяют подавать чистый воздух в рабочую зону, обеспечивая человека необходимой безопасностью.

Существует и система под названием «оазис», подает воздушный поток не именно человеку, а в определенное пространство, которое отделено от остального производственного окружения специальными перегородками.

Вентиляция производственных помещений может быть и общей. Ее преимущество – обеспечение воздухообмена во всем здании или в его отдельном этаже. Местную же систему, характеризует локальное действие, на отдельную точку, зону или участок.

Несмотря на более высокий КПД для производства, устройство общей системы воздухообмена уступает локальным установкам в целесообразности применения в рабочем процессе.

То есть, первоочередное – это здоровье работника, который находится в условиях повышенной концентрации вредных химических газообразных веществ.

Вытяжные установки

Наиболее популярной системой среди вентиляционного местного оборудования является вытяжка. Такое устройство обеспечивает утилизацию загрязненной воздушной массы из обслуживающей зоны.

Такие системы используются как на производстве, так и в домашних условиях. Одним из примеров домашнего оборудования, является кухонная вытяжка. На производстве, вариантов таких устройств несколько.

Все они должны отвечать определенным требованиям, к которым относят:

• Максимальную «укрытость» зоны работы. Загрязнения должны максимально быстро и беспрепятственно покидать рабочую зону.
• Конструктивные особенности, позволяющие применять оборудование в наиболее удобном положении, которое не мешает рабочему производственному процессу.
• Естественный вывод загрязнений. Пыль имеет свойство оседать вниз, поэтому ее следует утилизировать именно снизу. Газообразные загрязнения же распространяются с потоком воздуха, поэтому их лучше всего удалять сверху или со стороны.

Нельзя забывать и про то, что вентиляционное оборудование может иметь разные механизмы работы. Самые сложные обладают несколькими фильтрами очистки. Такая система не только удаляет загрязнения, но и фильтрует их, перед тем как вывести в атмосферу.

Другие аппараты способны качественно очистить воздух при минимальных его расходах. К таким устройствам относят местные отсосы. Они бывают открытыми, закрытыми и полузакрытыми. Каждый тип отсосов обеспечивает необходимое удаление загрязнений при тех или иных работах.

Проведение расчетов необходимости применения того или иного локального вентиляционного оборудования в условиях производства «лежит на плечах» отдельных инженеров по технике безопасности и охране труда.

К тому же,многие нормы и правила используются для условий работы отдельных отраслей промышленности.

Важные особенности расчетов местных вентиляционных систем

Эффективность местной вентиляции напрямую связана с предварительными расчетами, касающимися мощности используемого оборудования, определения подходящего местоположения под его установку и т.д. Иногда следует разбираться и в физических законах распространения энергии. Перед тем как рассчитать схему естественной вентиляции, следует знать, что:

1. Вытяжка устанавливается только в верхней части помещения или отдельной зоны отдыха или работы. Связано это с тем, что образованная тяга должна захватывать пространство вокруг себя, чтобы вредоносные запахи и вещества не распространялись по комнате, цеху и всему зданию. Исключением являются аппараты, установленные над местами работы, которые могут находиться в любом удобном положении для качественного всасывания продуктов переработки.
2. Естественная приточка воздуха подводится снизу. Расположение воздуховода в этой части пространства наиболее эффективно из-за распространения холодных воздушных масс уровнем ниже, чем теплых. Исключением является использование механических устройств, которые создают приток воздуха искусственным путем, независящим от положения приточного воздуховода.
3. Работающим людям в опасной токсичной среде, следует обеспечить максимально быструю утилизацию вредоносного воздуха. Естественным путем этого достичь очень сложно. Поэтому, используют искусственные схемы.

К рассчитанному проекту местной вентиляции также могут подойти специальные автоматические системы, которые избавляют участия человека в процессе их работы.

То есть, на производстве, работающим людям не нужно тратить собственное время на открытие вентиляционных решеток, включение привода вытяжки и другие действия.

Автоматическая схема активизируется самостоятельно, когда установленные в устройство датчики уловят повышение температуры или влажности.

Существуют также приспособления, которые реагируют на резкие запахи. Такие установки являются незаменимыми в производственных условиях.

Расчет местной вентиляции также предполагает выбор максимально мощного оборудования, которое может быстро и качественно справиться с поставленной задачей. Особенно это касается механических установок. Мощности вентилятора должно быть достаточно для безопасного удаления продуктов переработки, выброшенных в воздух.

Требования к воздухообмену в разных помещениях

Расчеты местной вентиляции для жилых комнат

Для обычной вентиляционной системы важно и количество человек, которые находятся в отведенной рабочей площади. Рассчитаем объем обмена воздуха, в комнате 14 квадратных метров, на 2 человек.

Такие условия схожи с обычным жилым помещением. Один человек расходует 20 кубических метров воздуха за час. То есть, на двоих – показатель следует увеличить на 2. Значит, 40 куб. метров приходится на 2 человек.

Это и является необходимым значением дополнительного воздухообмена.

Для кухонных, а также туалетных вытяжек, производительность вентиляционных систем увеличивается в несколько раз. Для квартир, показатель до 500 куб. метров/ч является нормальным.

Для частного дома, производительность вентиляции может варьироваться в пределах 1000-2000 куб.м./ч. Для кухонной вытяжки имеются собственные расчеты. Необходимую производительность можно рассчитать по простой формуле.

Следует перемножить площадь кухни, ее высоту и коэффициент оборудования (для газовых плит он равен 20, а для электрических – 12).

Для получения максимально эффективного результата, который можно использовать для поиска подходящего оборудования для кухни, полученное значение следует округлить в большую сторону. То есть, если кухня имеет площадь в 10 кв. метров с высотой потолка 2,5 м.

Производительность вентиляции будет равна 300 куб.метров (с электрической плитой) и 500 куб.метров (с газовой плитой).

Производители электрических угольных вытяжек советуют учитывать также дополнительный коэффициент равный 1,3, который характеризует работу самого оборудования (переработку, фильтрацию и т.д.).

Источник: https://vozduhstroy.ru/ventilyaciya/mestnaya.html

Как рассчитать вентиляцию производственного помещения: принцип вычисления минимально необходимого воздухообмена и факторы влияющие на требования к вентиляционной системе

При работе на производстве должны соблюдаться различные нормативы, к условиям труда предъявляются строгие требования. Немало зависит на предприятиях от правильного воздухообмена.

Естественная вентиляция не поможет его обеспечить, поэтому необходимо устанавливать приточно-вытяжную вентиляцию.

Для этого требуется специальное оборудование, а значит, необходим расчет вентиляции производственного помещения.

Факторы, влияющие на минимально необходимую мощность вентиляционной системы

Во-первых, на качество вентиляции влияет загрязнение воздуха. В производстве встречаются следующие виды выделений вредных веществ:

• теплота, выделяемая работающим оборудованием,
• испарения и пары вредных веществ,
• выделения различных газов,
• влажность,
• выделения людей (пот, дыхание и т.п.).

Практически на всех предприятиях присутствуют хотя бы какие-то из этих загрязнений. Высчитывая мощность системы вентиляции, их надо брать в расчет.

Приточно-вытяжная вентиляция должна выполнять следующие функции:

1. Удаление вредных веществ.
2. Удаление излишков влаги.
3. Очистка загрязненного воздуха.
4. Удаленный выброс вредных веществ.
5. Регуляция температуры помещения, поглощение излишнего тепла.
6. Наполнение помещения чистым воздухом.
7. Нагрев, охлаждение или увлажнение поступающего воздуха.

Все эти функции требуют определенных затрат мощности при работе вентиляционной системы. Поэтому при ее установке необходимо выбрать и рассчитать все необходимые параметры.

При проектировании устройства вентилирования рассчитывают расход воздуха по формуле:

Lотс = 3600FWо.

• F обозначает суммарную площадь проемов в м2,
• Wо — среднее значение скорости втягивания воздуха. Эта функция зависит от степени загрязненности воздуха и характера выполняемых операций.

Еще один фактор, влияющий на мощность вентиляции — это подогрев поступающего воздуха. Чтобы затраты были меньше, используют рециркуляцию: часть очищенного воздуха нагревается и возвращается в помещение. При этом должны быть соблюдены следующие правила:

• снаружи должно поступать не менее 10% чистого воздуха, а в обратно поступающем воздухе вредных примесей не должно быть более 30%;
• запрещается применение рециркуляции на производстве, где в воздухе присутствуют взрывоопасные вещества, вредные микроорганизмы, выбросы, относящиеся к 1-3 классу опасности.

Расчет приточно-вытяжной вентиляции производственного помещения

Для того, чтобы сделать проект приточно-вытяжной вентиляции, первым делом определяется источник вредных веществ. Затем высчитывается сколько чистого воздуха необходимо для нормальной работы людей и сколько загрязненного воздуха необходимо вывести из помещения.

Каждое вещество имеет свою концентрацию, и нормы содержания их в воздухе тоже различны. Поэтому расчеты делаются для каждого вещества в отдельности, а результаты потом суммируются. Для создания правильного воздушного баланса необходимо учитывать количество вредных веществ и локальных отсосов, чтобы сделать расчет и определить, сколько необходимо чистого воздуха.

Различают четыре схемы воздухообмена приточно-вытяжной вентиляции на производстве: сверху-вниз, сверху-вверх, снизу-вверх, снизу-вниз.

Расчет производится по формуле:

Кр=G/V,

• где Кр — кратность воздухообмена,
• G — единица времени (час),
• V -объем помещения.

Правильный расчет необходим, чтобы потоки воздуха не попадали в смежные помещения и не удалялись оттуда. Также устройство, подающее свежий воздух, должно располагаться со стороны оборудования, чтобы вредные вещества или пары не попадали на людей. Все эти моменты должны быть учтены.

Если при производственном процессе выделяются вредные вещества тяжелее воздуха, то необходимо использовать комбинированные схемы воздухообмена, при которых 60% вредных веществ будет удаляться из нижней зоны, а 40% — из верхней.

Выводящей излишки тепла и вредные испарения

Это наиболее сложный расчет, потому что надо брать в расчет несколько факторов, и вредные вещества могут быть распределены на большой площади. Рассчитывается количество вредных веществ по следующей формуле:

L=Мв/(упом-уп),

• где L — необходимое количество свежего воздуха,
• Мв — масса выделяемого вредного вещества (мг/ч),
• упом — удельная концентрация вещества (мг/м3),
• уп — концентрация этого вещества в воздухе, поступающем через систему вентиляции.

При выделении нескольких видов разных веществ, расчет делается для каждого отдельно, а потом суммируется.

Системы, нормализующей уровень влажности

Для этого расчета сначала необходимо определить все источники образования влаги. Влага может образоваться:

• при кипении жидкости,
• при испарении из открытых емкостей,
• утечки влаги из аппаратов.

Суммируя выделение влаги из всех источников, составляется расчет для системы воздухообмена, нормализующего уровень влажности. Это делается для создания нормальных условий труда и соблюдения санитарно-гигиенических норм.

Формула для воздухообмена:

L=G/(Dyx-Dnp)

• Где Dух=MухJух,
• а Dпр=MпрJпр.
• Jух и Jпр — относительные влажности уходящего и приточного воздуха,
• Mух и Mпр — массы водяных паров, находящихся в уходящем и приточном воздухе при полном его насыщении и соответствующей температуре.

Данный расчет наиболее прост, так как здесь отсутствуют расчеты при выделении вредных веществ, и берутся в расчет только выделения от жизнедеятельности людей. Присутствие чистого воздуха обеспечит высокую производительность труда, соблюдение санитарных норм, чистоту технологического процесса.

Для вычисления необходимого объема чистого воздуха, используют следующую формулу:

L=Nm,

• где L необходимое количество воздуха (м3/ч),
• N количество работающих людей в данном помещении, m – воздух, необходимый для дыхания одного человека в час.

По санитарным нормам, расход чистого воздуха на одного человека составляет 30 м3 в час, если помещение проветривается, если же нет, то эта норма удваивается.

Общеобменная вентиляция осуществляет циркуляцию воздуха по всему цеху или в большей его части. Она не имеет проблем, связанных с атмосферным влиянием и может перемещать воздушные массы на большие расстояния по каналам любой конфигурации.

При общеобменной вентиляции требующийся воздухообмен определяют из условий удаления избыточной теплоты и разбавления вредных выделений свежим воздухом до предельно допустимых концентраций.

Расход приточного воздуха, необходимый для отвода избыточной теплоты:

L1=Qизб/cr(tуд-tпр),

• где Qизб — избыточное количество теплоты, кДж/ч;
• с — теплоемкость воздуха, Дж/кгК (это постоянная величина, она равна 1,2 Дж/кгК);
• r — плотность воздуха, кг/м3;
• tуд — температура воздуха, удаляемого из помещения, оС;
• tпр — температура поступающего воздуха.

Температура приточного воздуха зависит от географического положения предприятия и от времени года. Температуру удаляемого воздуха принимают равной температуре в рабочей зоне и считают ее на 3-5 оС выше температуры наружного воздуха. Плотность воздуха — 1,225 кг/м3.

Еще необходимо рассчитать расход приточного воздуха, необходимый для поддержания концентрации вредных веществ в заданных пределах. Воспользуемся формулой:

L=G/gуд-gпр,

• где G — количество выделяемых вредных веществ, мг/ч;
• gуд — концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, мг/м3;

g

• пр — концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м3.

Количество входящего чистого воздуха должно быть в достаточном объеме. Устройство и вид системы на каждом производстве регулируются СНиП.

Расчет вентиляции производственного помещения — непростое дело. Оно требует специальных знаний и точных расчетов. Особенно когда нужно сделать расчеты для производства, где производятся взрывоопасные или вредные вещества, лучше всего обратиться к профессионалам. Можно установить любую систему, если спроектировать ее грамотно, с соблюдением необходимых норм.

Фев 26, 2018ventsyst

Источник: https://ventilsystem.ru/ventilyaciya/vidy-sistem/raschet-ventilyacii-proizvodstvennogo-pomeshheniya.html

Расчет вентиляции помещения в соответствии с выбранным видом системы

Благоприятный микроклимат в помещении – важное условие жизнедеятельности человека. Его в совокупности определяют температура, влажность и подвижность воздуха. Отклонения параметров негативно сказываются на здоровье и самочувствии, вызывают перегрев или переохлаждение тела. Недостаток кислорода приводит к гипоксии мозга и других органов.

Схема вентиляции для частного дома Источник vglazkov.com

Расчет и нормативы

Расчет вентиляции помещения производят при проектировании объекта согласно СНиП 13330.2012, 41-01-2003, 2.08.01-89. Но возникают случаи, когда ее работа неэффективна. Если проверка тяги бумажными полосками или пламенем зажигалки не выявила нарушение проходимости вентканалов, значит, вытяжная вентиляция не справляется со своими функциями по причине неправильно подобранного сечения.

Для чего нужна вентиляция

Задача вентиляции – обеспечить необходимый воздухообмен в помещении, создать оптимальные или приемлемые условия для длительного пребывания человека.

Исследования установили, что 80% времени люди проводят в помещениях. За один час в спокойном состоянии человек выделяет в окружающую среду 100 кКал. Теплоотдача происходит конвекцией, излучением и испарением. При недостаточно подвижном воздухе перенос энергии с поверхности кожи в пространство замедляется. В результате страдают многие функции организма, возникает ряд заболеваний.

Макет дома с системой вентиляции Источник yandex.ru

Отсутствие или недостаточная вентиляция, особенно в помещениях с повышенной влажностью, приводит к застойным явлениям. Они сопровождаются нашествием трудновыводимых плесневых грибков, неприятными запахами и постоянной сыростью. Влага неблагоприятно отражается на строительных конструкциях, приводит к гниению деревянных и коррозии металлических элементов.

При избыточной тяге увеличивается выход воздушных масс в атмосферу, что зимой приводит к потере большого количества тепла. Растут затраты на отопление дома.

Качество и чистота воздуха – основной фактор, который определяет эффективность вентиляции. Загрязняющие испарения от строительных материалов, мебели, пыль и углекислый газ должны своевременно удаляться из помещения.

Существует обратная ситуация, когда воздух в доме или квартире гораздо чище, чем на улице. Выхлопные газы на оживленной трассе, дым или копоть, ядовитые загрязнения промышленных предприятий способны отравить атмосферу внутри помещений. Например, в центре большого города содержание угарного газа в 4-6 раз, диоксида азота в 3-40 раз, сернистого газа в 2-10 раз выше, чем в сельской местности.

Нормативы согласно ГОСТ 30494-2011 определяют оптимальные и допустимые параметры качества воздуха в соответствии с назначением помещений. Они классифицируются стандартами на первую и вторую категорию. Это места, где люди отдыхают в положении лежа или сидя, занимаются учебой, умственным трудом.

В зависимости от периода года и назначения помещения установлены оптимальная и допустимая температура 17-27°С, относительная влажность 30-60% и скорость воздуха 0,15-0,30 м/с.

Гравитационная вентиляция Источник remontik.org

В жилых помещениях при расчете вентиляции определяют необходимый воздухообмен с применением удельных норм, в производственных – по допустимой концентрации загрязняющих веществ. При этом количество углекислого газа в воздухе не должно превышать 400-600 см³/м³.

Каталог компаний, что специализируются на внутренней перепланировке домов.

Виды вентиляционных систем по способу создания тяги

Движение воздушных масс возникает в результате разницы давления между слоями воздуха. Чем больше градиент, тем сильнее побуждающая сила.

Для ее создания применяют естественную, принудительную или комбинированную систему вентиляции, где используются приточные, вытяжные или рециркуляционные (смешанные) способы удаления воздуха.

В промышленных и общественных зданиях предусмотрены аварийная и противодымная вентиляции.

Естественное вентилирование

Естественная вентиляция помещений происходит согласно физическим законам – за счет разницы температур и давлений между наружным и внутренним воздухом. Еще во времена Римской империи инженеры устанавливали в домах знати подобия шахт, которые служили для проветривания.

В комплекс естественной вентиляции входят наружные и внутренние проемы, фрамуги, форточки, стеновые и оконные клапаны, вытяжные шахты, вентканалы, дефлекторы.

Естественная вентиляция Источник rumahku.com

Качество вентилирования зависит от объема проходящих воздушных масс и траектории их движения. Самым благоприятным является вариант, когда окна и двери расположены в противоположных концах комнаты. В этом случае при циркуляции воздуха происходит полноценная его замена по всему помещению.

Вытяжные каналы размещают в помещениях с наибольшим уровнем загрязнения, неприятных запахов и влажности – кухнях, санузлах. Приточный воздух поступает из других комнат и выдавливает отработанный на улицу.

Чтобы вытяжка работала в нужном режиме, ее верх должен находиться выше крыши дома на 0,5-1 м. Это создает необходимую разницу давлений для перемещения воздуха.

Естественная вентиляция бесшумна, не потребляет электроэнергии, не требует больших вложений на устройство. Воздушные массы, проникающие извне, не приобретают дополнительных свойств – не подогреваются, не очищаются и не увлажняются.

Рециркуляция воздуха ограничивается пределами одной квартиры. Из соседних помещений подсоса быть не должно.

Принудительная вентиляция

Принудительная вентиляция стала использоваться с середины 19 века. Сначала большие вентиляторы применяли на рудниках, в трюмах кораблей, сушильных цехах. С появлением электрических двигателей в проветривании помещений произошла революция. Появились регулируемые приборы не только для промышленных, но и для бытовых нужд.

Принудительная вентиляция Источник stroy-podskazka.ru

Теперь наружному воздуху при прохождении через систему принудительного вентилирования сообщают дополнительные ценные качества – его очищают, увлажняют или осушают, ионизируют, подогревают или охлаждают.

Вентиляторы и эжекторы перемещают большие объемы воздушных масс на значительных площадях. В систему входят электродвигатели, пылеуловители, нагреватели, шумоглушители, приборы контроля и автоматики. Их встраивают в воздуховодные каналы.

Подробнее о расчете вентиляции с рекуператором рассказывают в этом видео:

Расчет естественной вентиляции жилых помещений

Расчет заключается в определении расхода приточного воздуха L в холодный и теплый период года. Зная эту величину, можно подобрать площадь сечения воздуховодов.

Дом или квартиру рассматривают как единый воздушный объем, где циркуляция газов происходит через открытые двери или подрезанное на 2 см от пола полотно.

Приток происходит сквозь негерметичные окна, наружные ограждения и путем проветривания, удаление – через вытяжные вентканалы.

Монтаж вентиляции Источник market.sakh.com Объем находят по трем методикам – кратности, санитарным нормам и площади. Из полученных значений выбирают наибольшее. Перед тем, как рассчитать вентиляцию, определяют назначение и характеристики всех помещений.

Основная формула для первого расчета:

L=nхV, м³/ч, где

• V – объем комнаты (произведение высоты на площадь),
• n – кратность, определяемая по СНиП 2.08.01-89 в зависимости от расчетной температуры в помещении в зимний период.

По второй методике объем рассчитывают исходя из удельной нормы на человека, регламентируемой СНиП 41-01-2003. Учитывают количество постоянно проживающих людей, наличие газовой плиты и санузла. По таб.М1 расход 60 м³/чел в час.

Третий способ – по площади.

L=Axk, где

• А – площадь помещения, м²,
• k – нормативный расход на м².

Расчет системы вентиляции: пример

Трехкомнатный дом общей площадью 80 м². Высота помещений 2,7 м. Проживает три человека.

• Гостиная 25 м²,
• спальня 15 м²,
• спальня 17 м²,
• санузел – 1,4² м²,
• ванна – 2,6 м²,
• кухня 14 м² с четырехкомфорной плитой,
• коридор 5 м².

Требуется рассчитать воздушный баланс.

Отдельно находят расход по притоку и вытяжке, чтобы объем входящего воздуха был равен удаляемому.

Приток:

• гостиная L=25х3=75м³/ч, кратность по СниП.
• спальни L=32х1=32 м³/ч.

Общий расход по притоку:

L общ=Lгост.+Lспал.=75+32=107 м³/ч.

Вытяжка:

• санузел L= 50 м³/час (таб.СНиП 41-01-2003),
• ванна L= 25 м³/час.
• кухня L=90 м³/час.

Коридор по притоку не нормируется.

По вытяжке:

L=Lкух.+Lсануз.+ L ванны=90+50+25=165 м³/ч.

Приточный расход меньше вытяжки. Для дальнейших расчетов принимается наибольшая величина L=165 м³/ч.

По санитарным нормам расчет проводят исходя из количества жильцов. Удельный расход на одного человека составляет 60 м³.

L общ.=60х3=180м/ч.

С учетом временных посетителей, для которых установленный расход воздуха 20м/ч, можно принять L=200 м³/ч.

По площади расход определяют с учетом нормативной скорости воздухообмена 3м²/час на 1 м² жилого помещения.

L=57х3=171 м³/ч.

По результатам расчетов расход по санитарным нормам 200 м³/ч, кратности 165 м³/ч, по площади 171 м³/ч. Хотя все варианты правильны, при первом для проживающих условия будут комфортнее.

Итог

Зная воздушный баланс жилого дома, подбирают размер сечения воздуховодов. Чаще всего используют прямоугольные каналы с соотношением сторон 3:1 или круглые.

План вентиляции в доме Источник sustaintrust.org.nz

Для удобного расчета сечения можно воспользоваться онлайн калькулятором или диаграммой, где учитываются скорость и расход воздуха.

При требуемом воздухообмене 200 м/ч достаточно выполнить естественную систему вентиляции. При больших объемах перемещаемого воздуха применяют смешанную рециркуляцию. В каналах монтируют рассчитанные по производительности приборы, которые обеспечат необходимые параметры микроклимата.

Прочитать позже

Отправим материал на почту

Автор статьи

Инженер-проектировщик, редактор собственного строительного блога

Кирилл Громов

Источник: https://m-strana.ru/articles/raschet-ventilyatsii-pomeshcheniya-v-sootvetstvii-s-vybrannym-vidom-sistemy/