Естественная вентиляция производственных помещений
Естественная вентиляция может быть неорганизованной (инфильтрация) и организованной (аэрация). При неорганизованной вентиляции воздух поступает в помещение и удаляется из него через неплотности в наружных ограждениях, а также через окна, форточки и другие проемы.
С инженерной точки зрения, интерес представляет организованный воздухообмен. Он осуществляется при наличии в помещении световых фонарей с открывающимися створками, через которые происходит вытяжка воздуха, и окон в боковых стенках, работающих на приток.
В холодных цехах (не имеющих избыточных тепловыделений) воздухообмен осуществляется под действием ветра, в горячих цехах (с избыточным тепловыделением) – под суммарным действием ветра и разности давлений наружного и внутреннего воздуха.
Воздухообмен считается организованным потому, что он позволяет осуществлять заранее заданное направление движения и расход воздуха, а также регулировать эти параметры в соответствии с внутренними и внешними условиями.
Типовые схемы аэрации показаны на рис. 3.8, где цифрами 1 и 3 обозначены отверстия для приточного воздуха, а цифрами 2 и 4 – отверстия, работающие на вытяжку.
Рис. 3.8. Типовые схемы аэрации
Для аэрации обычно делают отверстия в продольных стенах здания: нижний ряд (для притока воздуха в теплый период) – на уровне не более 1,8 м; верхний ряд (для притока в холодный и переходный период) – на уровне не менее 4 м. На кровле здания устанавливается, как правило, аэрационный фонарь, через который воздух выходит из здания.
Естественный воздухообмен возникает под действием теплового напора, ветрового напора или того и другого одновременно.
Величина теплового напора определяется разностью плотностей воздуха снаружи и внутри помещения, а также расстоянием между приточными и вытяжными вентиляционными отверстиями:
hт=Нg(ρ1-ρ2), Па (3.7.)
где Н – расстояние между центрами приточных и вытяжных отверстий, м; ρ1 и ρ2 – плотность воздуха снаружи и внутри помещения соответственно, кг/м3; g – ускорение свободного падения, м2/с.
Плотность воздуха можно определить по формуле:
ρ=0,465Ра/(273+t), (3.8.)
где Ра – атмосферное давление, мм рт. ст.; t – температура воздуха, оС.
Величина ветрового напора определяется по формуле:
, Па (3.9.)
где К – коэффициент аэрации, зависящий от расположения здания по отношению к направлению господствующего ветра; W – максимальная скорость господствующего ветра, м/с.
Значения К выбираются по таблицам. Так, при расположении здания под прямым углом к направлению господствующего ветра коэффициент аэрации составляет 0,8¸0,85 и – 0,45 соответственно с наветренной и подветренной сторон; при расположении здания под углом 60о 0,7 и – 0,35; под углом 45о 0,55 и – 0,3.
При единовременном действии теплового и ветрового напора общая величина естественной тяги:
hе=hт+hn (3.10.)
Скорость движения воздуха в вентиляционном проеме определяется по формуле:
, м/с (3.11.)
Площадь проема, через который должно пройти необходимое количество воздуха (Q, м3/с) определяется по формуле:
, м2 (3.12.)
где j - коэффициент расхода; при открытых на 90о створах j=0,65; на 30о - j=0,32.
Расчет естественного воздухообмена производственного помещения осуществляется в следующем порядке:
1. Определяются необходимые для расчета исходные данные (назначение и размеры помещения, его расположение относительно направления господствующего ветра; температура наружного воздуха и максимальная скорость ветра; коэффициенты аэрации К и расхода j).
2. Выбирается схема аэрации, т.е. определяется, какие отверстия будут работать на приток, какие – на вытяжку.
3. Определяется необходимое количество воздуха для проветривания помещения.
4. Распределяется воздухообмен между отверстиями. Для схемы, когда в здании имеется три отверстия (рис. 3.8.а) воздухообмен между отверстиями распределяется следующим образом: Q1/Q2=1; Q1=Q3=Q2/2
Для схемы, представленной на рис. 3.8.б воздухообмен распределяется так: Q1=Q3; Q2=Q4; Q1+Q3=Q2=Q4.
5. Определяется величина естественной тяги и вычисляются площади вентиляционных проемов.
Дата добавления: 2022-07-20; просмотров: 95;