Местная вентиляция: виды и расчет

Расчет системы вентиляции производственного помещения

Качество воздушной среды в цехах регламентируется законодательством, нормативы установлены в СНиП и ТБ. На большинстве объектов эффективный воздухообмен невозможно сформировать посредством естественной системы, и необходимо устанавливать оборудование. Важно добиться нормативных показателей. Для этого выполняется расчет приточно-вытяжной вентиляции производственного помещения.

В нормативах предусмотрены различные виды загрязнений:

  • избыточное тепло от работы машин и механизмов;
  • испарения, в которых содержатся вредные вещества;
  • избыточная влажность;
  • различные газы;
  • человеческие выделения.

Методика расчета вентиляции производственных помещений предлагает анализ по каждому из виду загрязнений. Результаты не суммируются, а в работу принимается наибольшее значение. Так, если на производстве максимальный объем нужен для удаления излишков тепла, именно этот показатель принимается для вычислений технических параметров структуры. Приведем пример расчета вентиляции производственного помещения, площадью 100 м2.

Воздухообмен на промышленной площадке, площадью 100 м2

Воздухообмен на промышленной площадке

Вентиляционная система на производстве должна выполнять следующие функции:

  1. удалять вредные вещества;
  2. очищать среду от загрязнений;
  3. удалять излишнюю влагу;
  4. выводить за пределы здания вредные выбросы;
  5. регулировать температурный режим;
  6. формировать приток чистого потока;
  7. в зависимости от особенностей площадки и погодных условий, нагревать увлажнять или охлаждать поступающий воздух.

Поскольку каждая функция требует дополнительной мощности от вентиляционной структуры, поэтому выбор оборудования следует делать с учетом всех показателей.

Подбираем высоту труб

Следующий шаг – определение силы тяги, возникающей внутри вытяжного блока при заданном перепаде высот. Параметр зовется располагаемым гравитационным давлением и выражается в Паскалях (Па). Расчетная формула:

Как узнать силу тяги в шахте

  • p – гравитационное давление в канале, Па;
  • Н – перепад высот между выходом вентиляционной решетки и срезом вентканала над крышей, м;
  • ρвозд – плотность воздуха помещения, принимаем 1.2 кг/м³ при домашней температуре +20 °С.

Методика расчета основана на подборе требуемой высоты. Вначале определитесь, на сколько вы готовы поднять трубы вытяжки над кровлей без ущерба внешнему виду здания, затем подставьте значение высоты в формулу.

Пример. Берем перепад высот 4 м и получаем давление тяги p = 9.81 х 4 (1.27 — 1.2) = 2.75 Па.

Теперь грядет сложнейший этап – аэродинамический расчет отводных каналов. Задача – выяснить сопротивление воздуховода потоку газов и сопоставить результат с располагаемым напором (2.75 Па). Если потеря давления окажется больше, трубу придется наращивать либо увеличивать проходной диаметр.

Аэродинамическое сопротивление воздуховода вычисляется по формуле:

Как выяснить потери на трение в воздуховоде

  • Δp – общие потери давления в шахте;
  • R – удельное сопротивление трению проходящего потока, Па/м;
  • Н – высота канала, м;
  • ∑ξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений;
  • Pv – давление динамическое, Па.

Покажем на примере, как считается величина сопротивления:

  1. Находим значение динамического давления по формуле Pv = 1.2 х 1² / 2 = 0.6 Па.
  2. Сопротивление от трения R находим по таблице, ориентируясь на показатели динамического напора 0.6 Па, скорости потока 1 м/с и диаметра воздухопровода 225 мм. R = 0.078 Па/м (обозначено зеленым кружочком).

Таблица потерь давления воздушного потока

Сравним расчетный напор, образующийся в воздухопроводе, и полученное сопротивление. Сила тяги p = 2.75 Па больше, чем потери давления (сопротивление) Δp = 2.05 Па, шахта высотой 4 метра слишком высока, строить такую бессмысленно.

Теперь укоротим вентканал до 3 м, снова произведем перерасчет:

  1. Располагаемое давление p = 9.81 х 3 (1.27 — 1.2) = 2.06 Па.
  2. Удельное сопротивление R и местные коэффициенты ξ остаются прежними.
  3. Δp = 0.078 Па/м х 3 м + 2.9 х 0.6 Па = 1.97 Па.

Напор природной тяги 2.06 Па превышает сопротивление системы Δp = 1.97 Па, значит, шахта трехметровой высоты станет исправно работать на естественную вытяжку и обеспечит нужный расход удаляемых газов.

Важное замечание. Разница между силой тяги и сопротивлением воздуховода составила всего 2.06 — 1.97 = 0.09 Па. Чтобы вытяжка устойчиво работала в любую погоду, высоту трубы в нашем примере лучше принять с запасом – 3.5 м.

Монтаж металлических воздуховодов на крыше

Канал вентиляции Ø225 мм можно разделить на 2 меньших трубы, но не по диаметру, а по сечению. Получаем 2 круглых вентканала 150—160 мм, как сделано на фото. Высота обеих шахт остается неизменной — 3.5 м.


Местная вытяжка

Если в технологических процессах производства на одном из участков происходят выбросы вредных веществ, то рядом с источником, согласно нормативам нужно установить местную вытяжку. Так удаление будет более эффективным.

Чаще всего таким источником являются технологические резервуары. Для таких объектов используются специальные установки – отсосы в виде зонтиков. Его размеры и мощность рассчитываются с использованием следующих параметров:

  • размеры источника в зависимости от формы: длина сторон (a*b) или диаметр (d);
  • скорость потоков в зоне источника (vв);
  • скорость всасывания установки (vз);
  • высота размещения отсоса над резервуаром (z).

местная вытяжка вентиляцииэ

Стороны прямоугольного отсоса рассчитываются по формуле: А=а +0,8z, где А – сторона отсоса, а – сторона резервуара, z – расстояние между источником и устройством.

Стороны круглого устройства рассчитываются по формуле: D=d +0,8z, где D – диаметр устройства, d – диаметр источника, z – расстояние между отсосом и резервуаром.

Вытяжка преимущественно имеет форму конуса, угол которого не должен превышать 60 градусов. Если в цехе скорость масс более 0,4 м/сек, то устройство следует укомплектовать фартуком. Количество вытяжного воздуха устанавливается по формуле:
L=3600vз*Sa, где L – расход воздуха в м3/час, vз – скорость потока в вытяжке, Sa – рабочая площадь отсоса.
Мнение эксперта

Читайте также:
Вентиляционные трубы – размер имеет значение

Результат нужно учитывать в проектировании и расчетах обещеобменной системы.

Вычисляем диаметры вентканалов

Дальнейшие расчеты несколько сложнее, поэтому каждый этап мы сопроводим примерами вычислений. Результатом станет диаметр и высота вентиляционных шахт нашего одноэтажного здания.

Весь объем вытяжного воздуха мы распределили на 3 канала: 100 м. куб. принудительно удаляет вытяжка на кухне в период включения плиты, оставшийся 271 кубометр уходит по двум одинаковым шахтам естественным образом. Расход через 1 воздуховод получится 271 / 2 = 135.5 м³/ч. Площадь сечения трубы определяется по формуле:

Как определить сечение воздушной трубы

  • F – площадь поперечного сечения вентканала, м²;
  • L – расход вытяжки через шахту, м³/ч;
  • ʋ — скорость движения потока, м/с.

Справка. Скорость воздуха в каналах естественной вентиляции лежит в пределах 0.5—1.5 м/с. В качестве расчетного значения принимаем средний показатель – 1 м/с.

Как рассчитать сечение и диаметр одной трубы в примере:

  1. Находим размер поперечника в квадратных метрах F = 135.5 / 3600 х 1 = 0.0378 м².
  2. Из школьной формулы площади круга определяем диаметр канала D = 0.22 м. Выбираем ближайший больший воздуховод из стандартного ряда – Ø225 мм.
  3. Если речь идет о заложенной внутрь стены кирпичной шахте, то под найденное сечение подойдет размер вентканала 140 х 270 мм (удачное совпадение, F = 0.0378 м. кв.).

Общеобъемная вентиляция

общеобменная вентиляция производственных помещений

Читайте также: Гидроизоляция открытого балкона своими руками: топ лучших способов + технология монтажа

Когда выполнен расчет местной вытяжки, виды и объемы загрязнений, можно делать математический анализ нужного объема воздухообмена. Наиболее простой вариант, когда на площадке нет технологических загрязнений, и в вычисления принимаются только человеческие выделения.

В этом случае задачей является достижение санитарных норм и чистоты производственных процессов. Необходимый объем для сотрудников вычисляется по формуле: L=N*m, где L – количество воздуха в м3/час, N – число работников, m – объем воздуха на человека в течение часа. Последний параметр нормируется СНиП и составляет 30 м3/час – в проветриваемом цеху, 60 м3/час – в закрытом.

Если вредные источники существуют, то задача вентиляционной системы снизить загрязнения до предельных норм (ПДК). Математический анализ выполняется по формуле: О = Мв (Ко — Кп), где О – расход воздуха, Мв – масса вредных веществ, выделяющихся в воздух за 1 час, Ко – концентрация вредных веществ, Кп – число загрязнений в притоке.

Так же вычисляется и приток загрязнений, для этого использую следующую формулу: L = Мв / (yпом – yп), где L – объем притока в м3/час, Мв – весовое значение вредных веществ, выделяющихся в цеху в мг/час, yпом – удельная концентрация загрязняющих веществ в м3/час, yп – концентрация загрязнений из приточного воздуха.

Расчет общеобменной вентиляции производственных помещений не зависит от его площади, здесь важны другие факторы. Математический анализ для конкретного объекта — сложен, в нем нужно учитывать множество данных и переменных, следует пользоваться специальной литературой и таблицами.

Наши услуги

В нашей компании вы можете заказать отдельный проект на систему промышленной вентиляции, либо на любые другие виды строительных работ. Мы предлагаем:

  • подготовку проектной документации на все типы объектов, от производств до торговых центров;
  • помощь в обязательных согласованиях через надзорные и контролирующие ведомства;
  • услуги по обследованию зданий, помещений, систем жизнедеятельности объекта;
  • подготовка заключений о техническом состоянии объекта, его систем.

Условия сотрудничества вы можете уточнить у наших экспертов. Ориентировочные цены за некоторые услуги и работы смотрите в таблице ниже.

№ п/п Услуга, документ Предварительная стоимость
1 Разработка проекта промышленной вентиляции от 30 000 руб.
2 Сопровождение согласований проекта от 10 000 руб.
3 Обследования, инженерные изыскания от 25 000 руб.
4 Оформление документов для кадастрового учета от 10 000 руб.
5 Проектирование на все виды строительных работ и объектов от 20000 руб.

Приточная вентиляция

Приточная вентиляция производственных помещений

Расчет приточной вентиляции производственных помещений целесообразно выполнять по укрупненным показателям, которые выражают расход поступающего воздуха на единицу объема комнаты, на 1 человека или 1 источник загрязнений. В нормативах установлены свои нормы для различных производств.

Формула такова: L=Vk где L – объем приточных масс в м3/час, V – объем помещения в м3, k – кратность обмена воздуха. Для помещения, площадью в 100 м3 и высотой в 3 метра для 3-кратной смены воздуха потребуется: 100*3*3+=900 м3/час.

Расчет вытяжной вентиляции производственных помещений осуществляется после определения нужных объемов приточных масс. Их параметры должны быть аналогичны, так для объекта, площадью в 100 м3 при высоте потолков в 3 метра и трехкратном обмене вытяжная система должна откачивать те же 900 м3/час.

Оптимальным вариантам для предприятий является приточно-вытяжная вентиляционная структура, поскольку она прекрасно справляется с задачами, обеспечивая свежие потоки и хороший микроклимат для сотрудников.

Категории помещений по пожарной безопасности

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАСЧЕТА ВЕНТИЛЯЦИИ

монтаж вентиляции ангараKONICA MINOLTA DIGITAL CAMERA

Помещения любого назначения: производственные, складские, жилые или общественные делятся на категории по вентиляции и пожарной безопасности:

  • А – повышенная опасность взрывов, возгораний. Здания, в которых используются или выделяются легковоспламеняющиеся газы и субстанции или вещества, которые при контакте с воздухом (водой) могут загораться или взрываться с температурой вспышки до 28 градусов;
  • Б – опасность возгораний или взрывов. Здания, в атмосфере которых присутствуют пыль или пар, легко воспламеняющиеся и имеющие температуру вспышки выше 28 градусов;
  • В1 – В4 – опасность возгораний. Здания, в которых выделяются или присутствуют жидкости, твердые или летучие вещества, трудно воспламеняющиеся при контакте с воздухом, водой или иными веществами;
  • Г – умеренная опасность возгораний. Помещения, в которых присутствуют вещества в нагретом или расплавленном виде, выделяется обилие тепла, пламени. А также используемые в виде топлива или утилизируемые методом сжигания вещества;
  • Д – слабая вероятность возгораний. Здания, в которых присутствуют не воспламеняющиеся вещества при температуре окружающей среды.
Читайте также:
Установка вентиляции для газового котла в частных домах

Создавая вентиляцию складских или производственных помещений, единую систему предусматривают в следующих случаях:

  • для жилых домов;
  • для административных зданий, бытовых, общественных или промышленных помещений с категорией по вентиляции Д;
  • промышленных с категорией помещений по вентиляции Б или А, занимающих до 3 этажей;
  • промышленных с единственной категорией Д, Г или В;
  • складских, занимающих до 3 этажей, имеющих категорию В, А или Б.

Приточно-вытяжная вентиляция

Приточно-вытяжная вентиляция производственных помещений

Проектирование приточно-вытяжной системы включает в себя массу аспектов. Все начинается с составления технического задания, в котором определяется ориентация объекта по сторонам света, назначение, планировка, материалы конструкций здания, особенности используемых технологий и режим работы.

Объемы вычислений – большие:

  • климатические показатели;
  • кратность воздухообмена;
  • распределение воздушных масс внутри здания;
  • определение воздуховодов, в том числе их форм, месторасположения, мощностей и других параметров.

Затем составляется генеральная схема, и вычисления продолжаются. На этом этапе учитывается номинальное давление в системе и его потерю, уровень шумов на производстве, длина системы воздуховодов, количество изгибов и иные аспекты.

Список полезных документов

Документы для скачивания:

№ п/п Документ Ссылка
1 Техническое задание на проектирование
2 Образец ТЗ на систему вентиляции
3 Образец технического плана
4 Образец заявления о прохождении экспертизы
5 СНИП 41 01 2003 на систему вентиляции
6 Образец заявления о выдаче разрешения на строительство
7 Образец заявления о выдаче разрешения на ввод в эксплуатацию
8 Образец ТЗ на проектирование инженерных сетей

Правила использования измерительных устройств

При измерении скорости потока воздуха и его расхода в системе вентиляции и кондиционирования нужен правильный подбор приборов и соблюдение следующих правил их эксплуатации.

Это позволит получить точные результаты расчета воздуховода, а также составить объективную картину системы вентиляции.

Замеры в воздуховоде

Для того, чтобы зафиксировать средние показатели расхода, нужно выполнить несколько замеров. Их количество зависит от диаметра трубы или от размера сторон, если канал прямоугольной формы

Соблюдайте режим температур, который обозначен в паспорте прибора. Также следите за положением сенсора зонда. Он должен быть всегда ориентирован точно навстречу потоку воздуха.

Если не соблюдать это правило, результаты измерений будут искажены. Чем больше будет отклонение сенсора от идеального положения, тем выше будет погрешность.

Местная вытяжная вентиляция — системы и виды для помещений

Местная вентиляция — данная концепция воздухообмена в узкой доли здания, климат которого выделяется от единого всего общего воздуха. В таком случае этот тип вентилирования предусмотрен с целью установки в отдельности осматриваемом трудовом участке.

вытяжка

Местная вытяжная вентиляция

Её организуют с целью охраны организма трудящихся от перегрева и от переохлаждения. С поддержкой местной приточной вытяжной вентиляции (воздушных душей, завеса и прочих элементов). В узкой области формируют хорошое воздушное пространство, выделяющиеся с этих, которые существуют абсолютно во всем производстве.

Воздушные души применяют с целью уменьшения вредоносных веществ вплоть до возможной нормы. Так же снижения вредоносного воздействия теплоизлучения оснащения приборов, нарушающего обычный обмен тепла организма. Данная концепция необходима, в случае если такая система никак не способна гарантировать требуемых санитарно-гигиеничных обстоятельств работы в нужных участках.

Такой тип организуют у рабочих участков в жарких цехах (в основном где работают с металлами). Воздушный душ осуществляется передвижными правилами. В неподвижных местных вентиляционных установках воздушное пространство приходит с центробежным вентилятором согласно концепции главного прохода. Так же главные потоки воздуха обдувают участки более продолжительного присутствия работника у теплоизлучающего оборудования (обдувают туловище человека), ликвидируя перегревание организма.

сварщик

Местная вытяжная вентиляция производственных помещений

Такая система считается самым подходящим оборудованием на производстве, в месте где выплеск вредоносных элементов в воздух локализован. В это входит — чистка пыли, эссенция сварных паров, устранение сварного аэрозоля, устранение выпускаемых газов, устранение шлифующей пыли и прочее.

Данный тип индустриального сооружения дает возможность схватывать вредоносные выбросы и вовремя устранять их непосредственно от места их выделения. Помимо этого, то что грязное воздушное пространство не будет распространятся далее от места собственного создания, данный способ индустриальной вентиляции результативен ещё и тем, то что дает возможность исключить максимальное количество вредоносных элементов в числе устраняемого воздушного пространства.

Читайте также:
Системы вентиляции как основа комфортного существования

Но, с целью соблюдения общепризнанных мерок сохранности рабочей среды, ещё заранее выброса в атмосферу, воздушное пространство с вредными элементами удаляется из промышленного помещения.Обязательно воздух заранее должен быть предварительно очищен от пыли и прочих пагубных элементов. Концепции, содержащие установленный период очищения, считаются более трудными при вытяжной вентиляции, так как учитывают поочередный монтаж некоторых фильтров.

Местная

Системы местной вытяжной вентиляции

Местные вытяжные системы, всегда крайне и очень результативны, таким образом дают возможность устранять вредоносные элементы напрямую с участка их создания либо выделения, никак не предоставляя им возможности перекинуться в помещение. Благодаря отводу существенного сосредоточения вредоносных элементов (газовы выделений, сильной пыли), как правило получается достигнуть отличного санитарно-гигиеничного результата в присутствии маленького размера устраняемой атмосферы.

Но также такие системы не имеют всех шансов разрешить абсолютно всех вопросов воздушного обмена. Никак без исключения вредоносных отделений, они имеют все шансы быть локализованы данными концепциями. К примеру, если вредоносные отделения рассредоточены в существенной большой доли участка, доставка воздуха в единичные помещения никак не смогут гарантировать нужные требование воздушной сферы. В таком случае если деятельность выполняется в целой площади участка здания, либо он связан с движениями и т.д.

на кухне

Механическая вентиляция местная

Данный тип применяется в тех местах где мало естественной вентиляции. В механических системах применяются оснащения и оборудование (вентиляторы, фильтры, воздухонагреватели), разрешающие передвигать, чистить и разогревать воздушное пространство. Подобные системы имеют все шансы устранять либо отправлять воздух в вентилируемые участки никак не подвластно с обстоятельствами находящейся вокруг. В практике зачастую учитывают смешанную вентиляцию: естественную и механическую.

Монтаж системы

Устройство местной вентиляции

Приспособление этого вида точно увязывается с воздействием приточной общеобменной вентиляции, потока которой, восполняя устраняемый с производства воздух. Немаловажно никак не распространять вредоносные элементы в помещении. Если нету возможности устройства местной вытяжной вентиляции следует учитывать общеобменную. Устранение воздуха в данном случае выполняется с нижней области в высоте 0.5 — 0.7м от земли.

Работники в данном случае обязаны использовать предметы персональной обороны в согласовании с существующими инструкциями. Нужный воздухообмен в устройствах местной вытяжной вентиляции рассчитывают, отталкиваясь от требования локализации воздуха и выделяющихся с источника создания. Необходимый объем воздуха в час выгоняемого из здания устанавливают по площади здания.

считает

Расчет местной вытяжной вентиляции

Местную вентиляцию используют в абсолютно всех вариантах, в местах где совершается выделение вредоносных элементов в следствии исполнения технического хода, присутствие металлов, сварочных работ, литейная деятельность, красочные работы.

Устранение вредоносных элементов возможно реализовать с поддержкой разных газопылеприемников, находящихся в оснащении либо на трудовом участке, в таком месте где совершается акцентирование вредоносных элементов (либо с поддержкой отсосов, интегрированных в спецоборудование либо в единичные его компоненты).

Расчет вытяжных зонтов:

Размер атмосферы, выгоняемого вытяжным зонтом, устанавливают согласно формуле

а и б – размеры зонта в плане м;

V – скорость выгоняемого воздуха в плоскости разреза согласно кромке зонтика (отверстие зонта), обычно V принимается с 0,5 вплоть до 1,5 м/с в связи с системой зонта.

Единые условия защищенности: темп выгоняемого воздуха с целью вытяжных кожухов разливательных конвейеров литейных конвейеров принимаются 4 м/с, галтовочных барабанов в цапфе до 24 м/с, наждачных станков 30% от окружной скорости, но не менее 2 м/с на мм диаметра круга.

Что такое местная вентиляция и где она нужна

Местная вентиляция – разновидность системы, в которой обеспечивается подача воздушной смеси в определенную точку помещения – приточная вентиляция, или вывод наружу загрязненной воздушной смеси от места образования вредных выделений – система вытяжного типа действия.

Система приточного типа осуществляет подачу предварительно очищенного и нагретого воздуха, вытяжная удаляет воздушную смесь с определенного места в помещении, где наблюдается самая высокая концентрация вредных частиц в воздухе.

Самым простым примером местной вентиляции является обычная кухонная вытяжка, которая удаляет воздух с пространства над плитой. Чаще всего подобные вентиляционные системы используются в помещениях промышленного типа, но и в жилых встречается не так уж и редко.

Где требуется местная вентиляция

Принцип действия местной вентиляции на кухне

Система, осуществляющая вывод наружу использованного воздуха, должна быть установлена в любом доме. В особенности ее наличие требуется в тех комнатах, внутри которых скапливаются различные запахи, дым, газы, частицы пыли и прочего. К примеру, владельцам частных домов, где присутствует встроенный гараж, важно позаботиться о наличии функциональной и эффективной системы воздуховодов, вместе с которыми установлено устройство, обеспечивающее принудительную вытяжку воздуха. Если же об этом не позаботиться, отработанные газы будут проникать в жилую часть помещения и через двери, и даже сквозь стены помещения.

Местная вентиляция должна быть и на кухне, поскольку в любом помещении такого типа всегда скапливаются различные запахи. Хотя многие из них достаточно приятные, но постоянное их присутствие совсем не к месту. Именно поэтому вентиляция местного типа в такой части дома – важное условие комфортности кухни.

Читайте также:
Для чего необходимы приточные и вытяжные системы вентиляции

Еще одно помещение в доме, которое нуждается в наличии качественной системы вентиляции – ванная. Без устройства вывода воздуха стены этой комнаты вместе с потолком в самом скором времени покроются плесенью.

Не стоит также забывать и о такой части дома, как санузел. Воздухообмен там требуется многократный, тем более, если он отделен от ванной и имеет очень ограниченное пространство.

Что такое местная вентиляция

Местная вентиляция на производстве

Местная вентиляция, работающая с вытяжкой – тип устройства, которое обеспечивает быстрый вывод использованного воздуха и любых загрязнений прямо с места их возникновения. Подобные устройства незаменимы, когда часть помещения, где появляются вредные частицы, локализовано, необходимо препятствовать распространению их на остальное пространство комнаты.

Местная вентиляция такого типа дает возможность улавливать и оперативно выводить те или иные типы выделений – задымленность, пыль, газы, лишнее тепло, выделяемое в процессе работы определенного оборудования. Функционирование вентиляции подобного вида обеспечивает достижение хорошего эффекта, это защищает дыхательную систему всех тех, кто находиться внутри. Вместе с этим объем выводимой системой воздушной смеси — совсем незначительный.

Типы местных систем вентиляции

Вентиляция местного действия, применяемая в наши дни в помещениях разного предназначения, достаточно разнообразна. Это объясняется задачами, что выдвигаются к системе, а также некоторыми особенностями ее функционирования.

Подобный тип вентиляционных систем делится на категории по некоторым признакам:

  • вытяжного и приточного типа — зависимо от предназначения;
  • зависимо от зоны действия – локального и общеобменного типа;
  • способ осуществления вывода воздушной смеси – естественные или механические;
  • конструкционные особенности — бесканальные и канальные.

Характеристики вентиляции

Эффективность естественной вентиляции определяется скоростью ветра снаружи, а также температурой. Вследствие этого такая система не всегда имеет возможность обеспечить надлежащий уровень воздухообмена.

Поэтому там, где существует необходимость быстро вывести определенное количество воздушной смеси, а на ее место подать столько же свежей, часто применяется местная вентиляция с механическим типом работы. При использовании такого устройства в нужное место приводиться свежий воздух заданной влажности и температуры, полностью отвечающим необходимым нормам и требованиям.

Вытяжная вентиляция выводит некачественный воздух даже на большие расстояния, прежде чем попасть в атмосферу смесь поддается очистке.

Если есть необходимость, приточные и вытяжные системы в автоматическом режиме включаются и выключаются в заданное время, что и сделало применение их на производстве очень удобным.

Механические системы очистки воздуха для передачи его на расстояния оснащены некоторыми важными компонентами:

  • вентиляторами и электромоторами, что обеспечивают передачу смеси;
  • нагревателями и улавливателями пыли для проведения требуемой обработки смеси;

В результате этих свойств, вытяжные устройства подразумевают достаточно высокие энергетические затраты. Но подобные системы оперативно удаляют и подают воздушную смесь в локальные зоны в любых условиях. Если есть необходимость, воздушная смесь поддается некоторым типам дополнительной обработки – повышению влажности, охлаждению или нагреванию, очистке.

Местная система вытяжного действия

Вытяжная местная вентиляция

Наибольшую эффективность вентиляция местного действия, которая обеспечивает вывод загрязненной воздушной смеси, имеет тогда, когда место, где выделяются любые загрязнения, полностью локализовано. При этом обычно требуется не допустить дальнейшее распространение загрязненной воздушной смеси по остальному пространству.

Вытяжная система очистки воздуха местного действия чаще используется на производстве, где эффективно и качественно отводит всевозможные вредные частицы из воздуха: задымленности, газы, обычную пыль, а также тепло от работающих устройств. С целью удаления подобных веществ используются местные отсосы – разновидности укрытия, что могут иметь вид кожухов для той или иной техники, зонтов, шкафов и тому подобного.

Главными требованиями, выдвигаемыми к такому оборудованию, являются следующие:

  • место, в котором образовываются выделения, максимально укрытое;
  • местный отсос имеет продуманную конструкцию, благодаря чему его использование не мешает функционированию оборудования;
  • все загрязнения от места своего выделения следует выводить в том же направлении, в каком происходит естественное их движение: пары высокой температуры – вверх, пыль – вниз;
  • прежде чем вывести отработанную смесь в атмосферу, местная вентиляция должна очистить смесь.

Самым сложным вытяжным оборудованием считается то, которое обеспечивает повышенную степень очистки отработанного воздуха от пыли и всех остальных загрязнений.

Местная вентиляция такой разновидности отличается высокой эффективностью, поскольку обеспечивает удаление вредных веществ прямо с мест их выделения и образования, не давая им возможность распространиться по всему пространству помещения. Поскольку большинство вредных веществ, что выделяются в воздушную смесь, отличаются значительной концентрацией, при относительно незначительном объеме выводимого воздуха достигается неплохой гигиенический эффект.

Однако следует отметить, что подобные системы далеко не всегда способны качественно решать свои задачи.

Так будет, к примеру, если загрязнения распределены на большом объему пространства, если подача свежей воздушной смеси в отдельные зоны не обеспечивает требуемых параметров воздуха, если работы, подразумевающие выделение загрязняющих воздушную смесь веществ, ведутся одновременно на большой территории.

Разновидности местных отсосов

Одна из основных разновидностей такого типа вытяжного устройства — местный отсос. На данный момент существует несколько типов подобной техники.

Читайте также:
Гибкие воздуховоды для вентиляции: особенности устройства и применения

Полуоткрытый отсос – чаще всего в качестве такого оборудования используются вытяжные шкафы, иногда – вентилируемые камеры.

Такие устройств могут обеспечивать самое быстро и эффективное удаление мелких частиц из воздуха при небольшом его расходе. Существует несколько видов подобных отсосов. Для вывода веществ из воздуха при повышенной влажности, а также с высокой температурой используются оборудование с вытяжкой, расположенной в верхней части устройства. Оснащенные нижним забором воздушной смеси шкафы применяются для вывода «тяжелой» воздушной смеси. Портативные устройства, где забор воздушной смеси осуществляется со стороны, применяются в основном для вывода пылящих типов загрязнений.

Открытые приспособления – вытяжная конструкция, расположенная за источником образования загрязнений. На данный момент самыми распространенными устройствами подобной категории являются боковые отсосы и зонты вытяжного типа.

Боковой отсос

Боковое устройство забора воздуха применяется в том случае, когда требуется иметь доступ к источнику выделения загрязняющих веществ со всех сторон. Зонты вытяжного вида – один из наиболее простых типов такого оборудования. Устанавливаются они в таких местах, где выделяющиеся загрязнения самостоятельно понимаются вверх. Неплохая эффективность оборудования этого типа достигается благодаря значительным объемам удаляемой воздушной смеси.

Закрытый воздухозаборник имеет вид большого чехла, где есть специальные отверстия, сквозь них внутрь оборудования поступает воздух вместе с загрязняющими веществами.

С учетом всего вышесказанного, можно с уверенностью утверждать, что вытяжная вентиляция местного действия – прекрасный способ быстро и качественно удалить загрязненную воздушную смесь из локализованного места, не допуская ее распространения на остальную часть помещения. При этом удаленный воздух заменяется таким же количеством свежего.

Из-за своих особенностей подобный тип систем очистки воздушной смеси предназначен для использования в первую очередь на производстве, но иногда такую вентиляцию можно встретить и в жилых помещениях.

Расчет общеобменной и местной вентиляции производственного помещения

Расчет промышленных вентсистем

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.

Монтаж промышленных вентиляторов

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.

Классификация промышленных систем вентилирования

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.

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.

Как организовать аэрацию в цехе

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.

Рабочее место сварщика с вытяжкой

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.

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).

Читайте также:
Испытание вентиляции: тестируемые величины и нормативные требования

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.

Аксонометрическая схема вытяжной системы

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:

Формула вычисления по излишкам тепловой энергии

· 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:

Расчетная формула расхода притока по влагосодержанию

  • 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.

Читайте также:
Вентиляционные трубы – размер имеет значение

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:

Как посчитать расход воздуха по вредным веществам

  • 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.

Локальная вытяжка над печью

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:

Как высчитать воздухообмен по количеству жильцов

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.

Чертеж зонта локальной вытяжки

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:

Как определить размеры вытяжного зонта

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

Как определить расход воздуха через скорость потока

  • 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:

Как определить сечение воздушной трубы

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.

One Reply to “Расчет общеобменной и местной вентиляции производственного помещения”

Добрый день. Рассчитываю вытяжку для сварочного поста в гараже. Варю мало и любительски, для себя — основания для гаражной же мебели, подстолья, тумбочки и т.п. Задал условия:
* размер перекрываемого оборудования — 0.2×0.2 м (швы не длинные — максимум 5-10 см, поэтому взял даже с запасом)
* высота закрепления h = 0.5м (максимально низко с учетом того, что должно быть место между электродом и зонтом, чтобы не задевать)
Скорость вытяжного потока принял 1.05 м/c

Расчетные значения получились такие:
Размер зонта: 0.6×0.6
Расход всасываемого воздуха: 1360.8 м3/час

Это кажется сильно большой величиной, и канальные вентиляторы с таким расходом встречаются только на диаметр 250 мм.

При этом в примерах на ютубе используются диаметры 110-150 мм и вентиляторы с расходом 250-300 м3/час, и выглядит так, что вроде как всё работает.

Верны ли мои расчеты? Действительно ли надо брать вентилятор с расходом от 1360 м3/час для моей задачи? Если так, то можно ли использовать «улитку» с расходом 1300-1500 м3/час, установив её ближе к входу в общую вентиляцию (понятно, что «улитку» не поставить на поворотный рукав, поэтому надо выносить)? Если у «самоделкиных с ютуба» правильная реализация, то где я ошибся в расчетах?

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.

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.

Читайте также:
Проект вентиляции: этапы разработки

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.

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.

Расчет вентиляции производят, чтобы определить вид системы воздухообмена, ее параметры, при которых будут сочетаться энергоэфективность жилья и благоприятный микроклимат в помещениях.

Параметры микроклимата для расчета

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.

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.

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.

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.

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.

Видео описание

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.

Читайте также:
Как выбрать вентилятор для ванной: обзор вариантов, особенности монтажа и полезные советы

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

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:

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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.

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.

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.

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.

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

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

При вентиляции с естественным побуждением скорость в магистральных и ответвляющихся воздуховодах принимают равной 1 м/ч. В принудительной системе 5 и 3 м/ч соответственно.

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.

Как рассчитываются параметры вентиляционных систем

Проектирование вентиляции жилого, общественного или производственного здания проходит в несколько этапов. Воздухообмен определяется исходя из нормативных данных, используемого оборудования и индивидуальных пожеланий заказчика. Объем проекта зависит от типа здания: одноэтажный жилой дом или квартира рассчитываются быстро, с минимальным количеством формул, а для производственного объекта требуется серьёзная работа. Методика расчета вентиляции строго регламентирована, а исходные данные прописаны в СНиП, ГОСТ и СП.

Этапы

Подбор оптимальной по мощности и стоимости системы воздухообмена проходит пошагово. Порядок проектирования очень важен, так как от его соблюдения зависит эффективность работы конечного продукта:

  • Определение типа вентсистемы. Проектировщик анализирует исходные данные. Если требуется проветрить небольшое жилое помещение, то выбор падает на приточно-вытяжную систему с естественным побуждением. Этого будет достаточно, когда расход воздуха небольшой, вредных примесей нет. Если требуется рассчитать большой венткомплекс для завода или общественного здания, то предпочтение отдаётся механической вентиляции с функцией подогрева/охлаждения приточки, а если понадобится, то и с расчётом по вредностям.
  • Анализ выбросов. Сюда входит: тепловая энергия от осветительных приборов и станков; испарения от станков; выбросы (газы, химикаты, тяжёлые металлы).
  • Расчет воздухообмена. Задача систем вентилирования – удаление из помещения избытков тепла, влаги, примесей с равновесной или чуть отличающейся подачей свежего воздуха. Для этого определяется кратность воздухообмена, согласно которой подбирается оборудование.
  • Подбор оборудования. Производится по полученным параметрам: требуемый объем воздуха на приточку/вытяжку; температура и влажность внутри помещения; наличие вредных выбросов, подбираются вентустановки или готовые мультикомплексы. Самый важный из параметров – объём воздуха, необходимый для поддержания проектной кратности. Фильтры, калориферы, рекуператоры, кондиционеры и гидравлические насосы идут как дополнительные устройства сети, обеспечивающие качество воздуха.

Расчёт выбросов

Объём воздухообмена и интенсивность работы системы зависят от двух этих параметров:

  • Нормы, требования и рекомендации, прописанные в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», а также другой, более узкоспециализированной нормативной документации.
  • Фактические выбросы. Рассчитываются по специальным формулам для каждого источника, и приведены в таблице:

K1 – загрузочный коэффициент 0,7-0,9

Т – температура воды, 0 С

F-площадь поверхности испарения, м 2 ;

Рн1, Рн2 – парциальные давления насыщенного водяного пара при определенной температуре воды и воздуха в помещении, Па;

РБ – давление барометрическое. Па.

Читайте также:
Системы вентиляции как основа комфортного существования

Используя данные, полученные в результате вычисления вредных выделений, проектировщик продолжает рассчитывать параметры вентиляционной системы.

Вычисление воздухообмена

Специалисты используют две основные схемы:

  • По укрупненным показателям. В данной методике не предусматриваются вредные выбросы, такие как тепло и вода. Условно назовем его «Способ №1».
  • Метод с учётом избытков тепла и влаги. Условное название «Способ №2».

Способ №1

Единица измерения – м 3 /ч (кубические метры в час). Применяют две упрощенные формулы:

L=K ×V(м 3 /ч); L=Z ×n (м 3 /ч), где

K – кратность воздухообмена. Отношение объёма приточки за одни час, к общему воздуху в помещении, крат в час;
V – объём помещения, м 3 ;
Z – значение удельного обмена воздуха за единицу верчения,
n – количество единиц измерения.

Подбор вентрешёток осуществляется по специальной таблице. При подборе также учитывается средняя скорость прохождение потока воздуха по каналу.

Таблица выбора размеров вентиляционных решёток

Способ №2

При расчёте учитывается ассимиляция тепла и влаги. Если в производственном или общественном здании избыток тепла, то используется формула:

где ΣQ – сумма тепловыделений от всех источников, Вт;
с – тепловая ёмкость воздуха, 1 кДж/(кг*К);
tyx – температура воздуха, направленного на вытяжку,°С;
tnp – температура воздуха, направленного на приточку,°С;
Температура воздуха, направленного на вытяжку:

где tp.3 – нормативная тем-ра в рабочей зоне, 0 С;
ψ- коэффициент увеличение температуры, зависящий от высоты измерения, равный 0,5-1,5 0 С/м;
Н – длина плеча от пола до середины вытяжки, м.

Когда технологический процесс предполагает выделение большого объема влаги, то используется другая формула:

где G – объём влаги, кг/ч;
dyx и dnp – содержание воды на один килограмм сухого воздуха приточки и вытяжки.

Существует несколько случаев, более подробно описанных в нормативной документации, когда требуемые воздухообмен определяется по кратности:

k – кратность смены воздуха в помещении, раз в час;
V – объём помещения, м 3 .

Расчёт сечения

Площадь поперечного сечения воздуховода измеряется в м 2 . Её можно посчитать по формуле:

где v – скорость воздушных масс внутри канала, м/с.

Различается для основных воздуховодов 6-12 м/с и боковых придатков не более 8 м/с. Квадратура влияет на пропускную способность канала, нагрузку на него, а также уровень шума и способ монтажа.

Расчёт потерь давления

Стенки воздуховода не гладкие, и внутренняя полость не заполнена вакуумом, поэтому часть энергии воздушных масс при движении теряется на преодоления этих сопротивлений. Величина потери рассчитывается по формуле:

где ג – сопротивление трению, определяется, как:

Формулы, приведенные выше, являются правильными для каналов круглого сечения. Если воздуховод квадратный или прямоугольный, то существует формула приведения к эквиваленту диаметра:

где a,b – размеры сторон канала, м.

Мощность напора и двигателя

Напор воздуха от лопастей H должен полностью компенсировать потери давления P, при этом создавая расчётное динамическое Pд на выходе.

Мощность электрического двигателя вентилятора:

Подбор калорифера

Часто отопление интегрируется в систему вентиляции. Для этого используются калориферы, разные виды рекуператоров, а также метод рециркуляции. Выбор устройства осуществляется по двум параметрам:

  • Qв – предельный расход тепловой энергии, Вт/ч;
  • Fk – определение поверхности нагрева для калорифера.

Расчёт гравитационного давления

Применяется только для естественной системы вентилирования. С его помощью определяется её производительность без механического побуждения.

Подбор оборудования

По полученным данным о воздухообмене, форме и размере сечение воздуховодов и решёток, количестве энергии для обогрева подбирается основное оборудование, а также фитинги, дефлектор, переходники и другие сопутствующие детали. Вентиляторы подбираются с запасом мощности под пиковые периоды работы, воздуховоды с учетом агрессивности среды и объёмов вентилирования, а калориферы и рекуператоры – исходя из тепловых запросов системы.

Ошибки при проектировании

На этапе создания проекта нередко встречаются ошибки и недоработки. Это может быть превышенный шумовой фон, обратная или недостаточная тяга, задувание (верхние этажи многоэтажных жилых домов) и другие проблемы. Часть из них можно решить и после завершения монтажа, с помощью дополнительных установок.

Яркий пример низкоквалифицированного расчета – недостаточная тяга на вытяжке из производственного помещения без особо вредных выбросов. Допустим, вентканал заканчивается круглой шахтой, возвышающейся над крышей на 2 000 – 2 500 мм. Поднимать её выше не всегда возможно и целесообразно, и в подобных случаях используется принцип факельного выброса. В верхней части круглой вентшахты устанавливается наконечник с меньшим диаметром рабочего отверстия. Создаётся искусственное сужение сечения, которое влияет на скорость выброса газа в атмосферу – она многократно увеличивается.

Пример проекта

Методика расчёта вентиляции позволяет получить качественную внутреннюю среду, правильно оценив негативные факторы, её ухудшающие. В компании «Мега.ру» работают профессиональные проектировщики инженерных систем любой сложности. Мы оказываем услуги на территории Москвы и соседних областей. Также компания успешно занимается удалённым сотрудничеством. Все способы связи указаны на странице «Контакты», обращайтесь.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: