Системы вентиляции промышленных зданий

Для промышленных зданий и сооружений вопрос вентиляции является одним из основных. От него напрямую зависит устойчивость и качество технологического процесса, сохранность имущества, здоровье и жизнь людей. Грамотно организованный воздухообмен позволяет обеспечить санитарную норму вредных веществ (ПДК) в составе внутреннего воздуха, оперативный вывод опасных токсических газов, продуктов горения и т. д. Организация промышленной вентиляции существенно отличается от воздухообмена жилья, где зачастую ограничиваются естественной депрессией воздуха. Ответственность промышленной вентиляции требует более серьезного подхода к проблеме.

Виды промышленной вентиляции

Используются три основных способа промышленной вентиляции:

• Приточная. Осуществляется забор внешнего воздуха и подача его при помощи вентиляторов в помещения. Отработанный воздух удаляется при помощи инфильтрации через проемы, неплотности ограждений или через выходные воздуховоды.
• Вытяжная. Забор воздуха ведется из помещений, с особой интенсивностью возле мест выделения вредных веществ. Подача свежего воздуха осуществляется при помощи подающих воздуховодов за счет перепада давления и, частично, при помощи инфильтрации.
• Комбинированная. Система состоит в одновременном использовании приточного и вытяжного контуров. Является наиболее эффективной и сбалансированной, позволяет точно организовать приток свежей струи и вытяжку отработанного воздуха, что сделало ее наиболее предпочтительной и распространенной.

По типу локализации системы могут быть:

• Местная. Комплекс оборудования обслуживает определенный участок производственного здания.
• Общеобменная. Комплекс оборудования обеспечивает вентиляцию всего здания целиком.

Часто применяются оба вида одновременно – общеобменная работает в обычном режиме, а для усиленной вентиляции проблемных участков устанавливают дополнительный местный контур. Такое решение дает возможность эффективного воздухообмена на местах без усиления общей вентиляционной сети, которое может оказаться слишком затратным и трудоемким.

Какое оборудование применяется

В качестве основного оборудования для промышленной вентиляции используются вентиляторы. Наиболее распространены два вида:

• Осевые (или аксиальные). Это всем знакомые лопастные конструкции, действующие по принципу обычного бытового вентилятора. Имеют высокую производительность, но не могут создавать сильного давления, что ограничивает их применение для длинных разветвленных каналов. Активно используются везде, где требуется быстрое удаление отработанного воздуха – в системах дымоудаления, на вытяжных зонтах и т.д.
• Центробежные (радиальные). Имеют корпус в виде улитки. Воздух подается при помощи лопаток, расположенных таким образом, что забор воздуха осуществляется в продольном направлении по отношению к оси ротора, а подача – в перпендикулярном. Устройство позволяет развивать большое давление, что позволяет использовать его для транспортировки воздуха через длинную разветвленную сеть воздуховодов. На производительность влияет ширина лопаток, а на давление (напор) – высота (радиус). Имеют более высокий уровень шума при работе, чем осевые устройства.

Вентиляторы могут использоваться в разных точках системы, бывают:

• Канальные.
• Крышные.
• Радиальные (центробежные).
• Вентиляторы дымоудаления и т.д.

Кроме вентиляторов используются дополнительные устройства:

• Калориферы. Обеспечивают нагрев наружного воздуха, чтобы не снижать температуру внутри помещений.
• Рекуператоры. Устройства, забирающие тепло у выводимого воздуха и передающее его свежему.
• Воздуховоды. Используются для транспортировки воздуха к месту назначения.
• Фильтры для вентиляции. Осуществляют очистку воздуха от пыли, мелкодисперсной взвеси или волокон различных материалов.
• Заслонки. Используются для местного или общего регулирования воздухообменных процессов.
• Клапаны. В основном, служат для аварийного открытия или закрытия вентиляционных каналов для вывода дыма или перекрытия путей распространения огня.
• Плафоны, диффузоры. Потолочные элементы для подачи или приема воздуха.
• Вентиляционные решетки. Служат для изменения подачи воздуха в помещения, чаще всего в пределах 25-100%. Изменение расхода осуществляется поворотными жалюзи.

Могут применяться как наборные составы системы (собранные из разных устройств и подключенные в единую систему), так и моноблочные агрегаты, объединяющие в одном корпусе несколько устройств. Чаще всего соединяют калорифер с вентилятором, поскольку так удобнее регулировать или обслуживать механическую и электрическую часть оборудования.

Все перечисленные устройства тщательно рассчитываются и подбираются по рабочим параметрам для полного соответствия и четкой бесперебойной работы системы.

Принцип расчета и выбора оборудования

Основной целью расчета является определение параметров вентилятора, для чего требуется узнать количество воздуха, необходимого для обеспечения качественного воздухообмена в здании. Эта величина определяется по двум параметрам:

• Кратность воздухообмена. Это величина показывающая, какое число раз в час воздух должен полностью меняться в помещении. Ее можно найти в таблицах СНиП для промышленных зданий.
• Внутренний объем здания.

Произведение кратности на объем даст необходимое количество воздуха в куб.м./час. По этой величине можно подобрать вентиляторы для приточной, а также – вытяжной систем.

По мощности и производительности вентиляторов рассчитывается калорифер. Для этого надо перевести объемный расход в массовый:

Gкг/ч=L•p,

где

• L – расход вентилятора куб.м./час.
• p – плотность воздуха при среднем значении температурного перепада. Определяется по таблицам.

После этого можно определить расход теплоты:

Q(вт)=G•c•(tкон-tнач)

где

• Q(вт) – расход теплоты.
• G – массовый расход воздуха.
• с – удельная теплоемкость воздуха, табличное значение.
• tкон-tнач – разница температур на выходе и входе калорифера.

После этого определяется фронтальное сечение калорифера:

F=G/v

• F – фронтальное сечение.
• G – массовый расход.
• v – скорость воздуха.

Под рассчитанные данные подбирается калорифер.

Завершает расчет системы определение количества решеток, клапанов, общей длины воздуховодов, что позволяет корректировать параметры системы.

Важно! Методик расчета вентиляционных систем разработано много, результаты вычислений могут значительно отличаться друг от друга. Иногда бывает целесообразно использовать онлайн-калькуляторыили специальное программное обеспечение, которое поставляется вместе с оборудованием.

Промышленная вентиляция решает множество проблем как санитарного, так и технологического характера. Ошибки в расчетах или использование неподходящего оборудования вызовут недостаточное удаление вредностей. Это значительно ухудшит состав воздуха внутри промышленного здания, что чревато ухудшением здоровья работников, нарушением технологического процесса и другими нежелательными последствиями организационного свойства. Состояние всей системы или ее отдельных узлов должно постоянно находиться под наблюдением специалистов, чтобы избежать сбоев или отказов в работе.

Полезное видео