Системы вентиляции, их разновидности

Вентиляцией называют процесс воздухообмена, при котором воздух, содержащий вредные и опасные вещества, заменяется свежим и чистым. По способу осуществления воздухообмена вентиляция может быть естественной либо принудительной.

При естественной вентиляции перемещение воздушных масс осуществляется за счет разности температур и давлений внутри зданий и снаружи. Неорганизованная естественная вентиляция называется проветриванием или инфильтрацией.

Организованная естественная вентиляция может быть вытяжной (без искусственно созданного притока воздуха - канальная) и приточно-вытяжной (с организованным притоком воздуха - канальная и безканальная аэрация).

Схема естественной вытяжной канальной вентиляции представлена на рис. 2.

Рис.2. Схема естественной вытяжной вентиляции. Рис.3.. Схема дефлектора ЦАГИ.

Ее широко применяют для вентиляции жилых и административных зданий, а в сельском хозяйстве - для вентиляции животноводческих помещений. Чаще всего такая вентиляция осуществляется при помощи вытяжных труб круглого или прямоугольного сечения, причем нижний конец трубы располагают внутри помещения (нередко в зоне потолочного перекрытия), а верхний конец – снаружи на уровне конька крыши (или немного выше). Возникающая в этих условиях разность давлений dP обусловлена разными значениями плотностей внутреннего и наружного воздуха

d P = g h (Zн - Z вн), Па,

где g - ускорение свободного падения, м/с, Z н и Zвн – плотность воздуха снаружи и внутри помещения, кг/м. куб., h – расстояние между центрами приточного и вытяжного отверстий вытяжной трубы или вытяжного канала, м.

Для увеличения разностного давления в системах естественной вентиляции на устье вытяжных труб размещают специальные насадки – дефлекторы (рис.3), в которых усиление тяги происходит вследствие разрежения, возникающего при обтекании дефлектора. В производственных помещениях большого объема (механические мастерские, помещения с большими тепловыделениями, кузнечные, литейные цеха и т.п.), где устройство другой системы вентиляции сложно и экономически не выгодно, можно использовать естественную аэрацию, при которой удаление воздуха из производственного помещения осуществляется через верхние световые фонари, в которых делают открывающиеся фрамуги. Основным достоинством аэрации является возможность осуществить значительный по объему воздухообмен без затрат механической энергии. В тех производственных помещениях, где естественная вентиляция не может обеспечить требуемые санитарно-гигиеническими нормативами параметры микроклимата, чистоту воздушной среды на рабочих местах, устраивают принудительную (механическую) систему вентиляции, при которой перемещение воздушных масс (по воздуховодам) осуществляют с помощью вентиляторов. По конструктивным признакам вентиляторы бывают осевые и центробежные. Эти названия они получили по аналогии с направлением перемещаемых ими воздушных масс. В качестве привода механическая вентиляция использует в основном электрический привод. По способу перемещения воздуха механическая вентиляция может быть: приточная, вытяжная и комбинированная (приточно-вытяжная). Комбинированная система механической вентиляции используется при больших значениях потребного воздухообмена, который не могут обеспечить другие разновидности систем механической вентиляции (птицефабрики, угольные шахты и т.п. объекты), рис.4.

Рис.4. Схемы механической вентиляции (Л.13):

а – приточная; б – вытяжная; в – приточно-вытяжная с рециркуляцией.

Механическая вентиляция может быть общеобменной, местной (для создания необходимых санитарно-гигиенических параметров воздушной среды непосредственно в зоне рабочих мест), смешанной (сочетание местной и общеобменной вентиляции) и аварийной (на участках, где возможно внезапное поступление большого количества вредных и взрывоопасных веществ). По сравнению с естественной механическая вентиляция создает более значительные величины давлений за счет энергии вентилятора. Она способна обеспечить необходимый воздухообмен независимо от внешних условий (температуры, скорости движения воздуха), позволяет осуществить необходимое распределение воздуха по рабочим участкам, а также производить очистку загрязненного воздуха перед выбросом его в атмосферу (Л.28).

Более совершенным видом промышленной вентиляции является кондиционирование воздуха. Этот вид вентиляции применяется для создания оптимальных санитарно-гигиенических условий в производственных помещениях. Термин «кондиционирование» означает такую автоматическую обработку, при которой наружный воздух предварительно очищается, затем охлаждается либо подогревается до заданных значений температуры, подсушивается либо увлажняется до достижения требуемых значений и лишь, затем направляется в производственные помещения. Устройства, в которых специальными системами автоматики создаются строго постоянные (заданные), параметры микроклимата, называются кондиционерами. Кондиционеры могут быть использованы как местные системы вентиляции (на одно производственное помещение), так и централизованные (для обеспечения нескольких производственных помещений). В последние годы установки для кондиционирования воздуха находят широкое применение не только в условиях промышленного производства, но и в быту.

Схема кондиционера представлена на рис.5.

Рис.5. Схема кондиционера