Приточная вентиляция

Чистота наружного воздуха обеспечивается прежде всего выбором места расположения воздухоприемного отверстия вентиляционной установки.

При естественной вытяжке через фонари или шахты в одноэтажном здании вся территория крыши обычно настолько загрязняется, что устраивать воздухоприемные отверстия на крыше недопустимо. В таких случаях приточный воздух следует забирать по наружной стене цеха на высоте 4-5 м от земли, со стороны наиболее частого направления ветра. Так как механическая приточная вентиляция используется главным образом в зимнее время, то и наиболее частое направление ветров принимается для зимних месяцев.

В многоэтажных зданиях воздухоприемные отверстия должны располагаться по возможности ниже карниза здания. В ряде случаев целесообразно приточные установки делать отдельно для каждого этажа со своими воздухоприемными отверстиями.

Отверстия для забора приточного воздуха обычно устраиваются в шахте и для уменьшения скорости всасывания размещаются со всех четырех сторон ее, или в наружной стене здания. Отверстие должно быть закрыто сеткой или жалюзи.

В шахте или в воздуховоде, сейчас же за отверстием, должен быть установлен утепленный клапан для прекращения доступа наружного воздуха к калориферам и дальше в вентиляционную установку при остановленном вентиляторе. Управление клапаном должно быть расположено в обслуживаемом помещении и находиться на уровне 1 - 1,5 м от пола.

Пластинчатый калорифер для нагревания приточного воздуха. Пар или горячая вода входит в отверстие штуцера, заполняет коробку и, проходя через трубки, нагревает их и металлические пластинки, насаженные на трубки. Воздух через калорифер просасывается вентилятором.

Если в наружном воздухе много пыли, то перед калорифером надо устанавливать фильтр, иначе воздух в помещение будет поступать пыльный, узкие просветы между пластинками скоро забьются пылью и калорифер перестанет пропускать воздух и нагревать его.

Для регулирования нагрева воздуха паром около калорифера должен быть канал для прохода части воздуха без нагрева. Регулируя клапаном количество нагреваемого и ненагреваемого воздуха, можно точно установить нужную температуру приточного воздуха. На механизме должны быть отметки положения, при котором клапан открыт или закрыт.

Для наблюдения за нагревом воздуха после вентилятора пределах вентиляционной камеры в воздуховоде должен устанавливаться термометр. У калорифера, обогреваемого паром, устанавливается манометр, а при нагреве горячей водой - термометры на горячей и обратной воде.

При необходимости иметь в помещении воздух с повышенной влажностью по сравнению с влагосодержанием наружного воздуха приточный воздух увлажняется. Увлажнение достигается одним из трех способов.

1. Воздух пропускается через слой зернистого материала (гравий, кокс, фарфоровые шары или короткие цилиндрики и т. п.), непрерывно орошаемого водой. Проходя в промежутках около смоченной поверхности слоистого материала, воздух увлажняется. Этот способ позволяет иметь камеру небольшого размера, но сопротивление на проход через нее воздуха составляет 30- 40 мм вод. ст.

2. В промывных увлажнительных камерах, в которых вода соплами распыливается в мельчайшие капли, и через заполненное этими капельками воды пространство проходит воздух. Огромная поверхность распыленной воды обеспечивает достаточное увлажнение воздуха за короткое время (1,5-2 сек.), в течение которого воздух находится в зоне распыленной воды. Сопротивление проходу воздуха в таких камерах невелико (3-10 мм вод. ст.), но объем их в 3-4 раза больше камер с орошаемыми пористыми слоями.

Из распыливаемой в этих камерах воды испаряется только 2-4%, остальное количество стекает на пол камеры и поступает в бак к насосам для повторного распыления (или иногда спускается в канализацию).

3. Вода, распиливаемая сжатым до 1-2 ати воздухом, разбивается в капельки столь малого размера, что они полностью испарятся. Каждое водораспылительное сопло может распылить до 6 л в час.

Такое увлажнение вследствие полного испарения распыленной воды можно вести непосредственно в производственном помещении.

В вентиляционных установках воздух перемещается вентиляторами. В зависимости от максимального давления, на которое рассчитан вентилятор, в вентиляционных установках применяются вентиляторы низкого давления - не выше 100 мм вод. ст. и среднего давления - до 300 мм вод. ст.

Вентиляторы применяются осевые и центробежные. Центробежные вентиляторы строятся низкого давления с большим числом (64) загнутых вперед лопаток, длинных в осевом и узких в радиальном направлениях. Такой вентилятор предназначается для перемещения чистого или малозапыленного воздуха. Осевой вентилятор называется так в отличие от центробежного, потому что перемещаемый им воздух входит и выходит вдоль оси вращения. Воздух перемещается лопастями, расположенными наклонно к плоскости вращения. Число лопастей делается от 2 до 20 и более.

Так как окружная скорость вращения отдельных участков лопастей различна (тем больше, чем дальше сечение лопасти расположено от оси вращения), то различен и напор, развиваемый отдельными сечениями вращающихся лопастей.

Если вентилятору приходится при перемещении воздуха преодолевать сопротивление, то на лопастях имеются такие участки (расположенные близко к оси вращения), в которых развиваемый напор меньше того, который должен преодолевать вентилятор, результате этого часть воздуха, перемещаемого удаленными от оси участками колеса, развивающими достаточный напор, будет возвращаться (перетекать) обратно через участки колеса, расположенные близко к оси вращения, что, конечно, сильно снижает эффициент полезного действия вентилятора.

Осевой вентилятор ЦАГИ сконструирован так, что указанные выше отрицательные свойства осевого вентилятора по возможности учтены и устранены. Чтобы избежать обратного перетекания воздуха на участках, близких к оси, в вентиляторе ЦАГИ эти участки закрываются диском, который не даст воздуху перетекать в обратном направлении. Чтобы выравнять работу разноудаленных участков лопатки и увеличить к. п. д., в осевых вентиляторах ЦАГИ угол наклона лопастей и их ширина увеличивается по направлению к оси вращения.

Эти улучшения и правильный аэродинамический расчет обеспечивают в осевых вентиляторах ЦАГИ высокий к. п. д. (до 0,6-0,7) и возможность преодолевать напоры, встречающиеся в практике вентиляции (обычно до 40 мм вод. ст.).

Однако, несмотря на ряд больших преимуществ и высоких аэродинамических качеств осевых вентиляторов ЦАГИ, у них есть два крупных недостатка. Первый заключается в том, что при одном и том же развиваемом напоре колесо должно вращаться с большей скоростью, чем колесо центробежного вентилятора, а это сопровождается значительным шумом.

Для относительной бесшумности работы осевого вентилятора окружную скорость на концах его лопастей нужно принимать не больше 25-30 м/сек. Это вынуждает ограничить применение осевых вентиляторов в установках с малыми сопротивлениями продвижению воздуха.

Вторым недостатком осевого вентилятора является некоторая громоздкость установки его в вентиляционной сети. Если в центробежном вентиляторе воздух входит через всасывающее отверстие с той же скоростью, с которой он проходит по вытяжным воздуховодам (т. е., со скоростью 12-16 и даже 20 м/сек), то в осевых вентиляторах скорость перемещаемого воздуха (отнесенная к сечению самого вентилятора, по диаметру которого делаются ближайшие участки подводящего и отводящего воздуховодов) обычно колеблется в пределах 6-10 м/сек. Поэтому воздуховоды в этих участках получаются слишком большого диаметра, что в некоторых случаях усложняет монтаж.

Положение еще больше осложняется в тех случаях, когда приходится перемещать воздух, содержащий примеси, разрушающие электродвигатель. При этом приходится устраивать вентилятор с длинным валом и электродвигателем, вынесенным за воздуховод. Однако в воздуховоде все же остается не меньше одного подшипника, который может подвергаться разрушающему действию едких примесей в перемещаемом воздухе. При перемещении воздуха, сильно запыленного или содержащего примеси взвешенных в нем материалов либо в раздробленном виде (опилки, стружки, шелуха и пр.), либо волокнистых (шерсть, хлопок, табак и пр.), применяется центробежный пылевой вентилятор ЦАГИ.

Применение такого вентилятора необходимо, так как узкие проходы между лопатками колеса центробежного вентилятора с большим числом лопаток при перемещении сильно запыленного воздуха могут легко засориться. Кроме того, удары крупных, случайно попавших частиц перемещаемого материала (например, небольших обрезков досок при перемещении воздухом стружек и опилок или комков волокнистых материалов) могут повредить тонкие лопатки колеса.

Во избежание этой опасности, сконструированный ЦАГИ центробежный пылевой вентилятор имеет шесть больших лопаток ковшеобразной формы из листовой стали. Лопатки одним краем приклепаны к целому диску, который служит продолжением втулки. Вентилятор может нормально развивать напор до 200- 250 мм вод. ст., имеет к. п. д. до 0,64 и с успехом применяется при пневматическом транспорте и в других случаях перемещения воздуха с твердыми или волокнистыми примесями.

Тип и размеры вентилятора выбираются в зависимости от нужной производительности, развиваемого давления и особых условий работы (воздух чистый, пыльный или загрязненный едкими парами или газами), местных условий установки (стесненность, необходимость иметь определенную скорость во всех участках установки и т. п.) и особых требований к нему (бесшумность, бесперебойность в работе, взрывобезопасность и т. п.). Так, осевые вентиляторы применяются там, где шум, создаваемый их работой, не очень мешает работающим в цехе; воздух, перемещаемый вентилятором, не содержит едких примесей, разрушающих электродвигатель и последний можно поместить в воздуховоде; установка может быть спроектирована с сопротивлением не более 30-35 кг/м2.

Во всех остальных случаях выбирается центробежный вентилятор низкого (до 100 кг/м2) или среднего (до 300 кг/м2) давления, в зависимости от сопротивления установки, которое должен преодолевать вентилятор.

Обычно по цехам воздух распределяется разветвленными или прямыми воздуховодами.

В зависимости от производственной обстановки возникает необходимость или подавать воздух малыми порциями (с тем, чтобы скорость, с которой он выходит из выпускных отверстий, быстро падала), или, наоборот, сохранять значительную скорость движения приточного воздуха на месте пребывания рабочих.

В пыльных цехах, например, необходимо по возможности уменьшать скорость движения приточного воздуха. В горячих цехах скорость движения притока воздуха используют для усиления теплоотдачи тела рабочих (воздушные души).

Приточный воздух может подаваться в верхнюю зону помещения или в нижнюю (рабочую) зону в зависимости от производственных условий и характера вредностей в данном цехе.

Новости светотехники