Дисципліни:

Основні елементи вентиляційних систем


« Лекції з дисципліни «Інженерні мережі та комунікації»

Необхідний стан повітряного середовища в приміщенні методами загальнообмінної вентиляції підтримують шляхом нагнітання в приміщення чистого повітря з необхідними показниками по температурі та вологості, а також видалення повітря, яке не відповідає нормативним вимогам.

Принципова схема загальнообмінної механічної вентиляції

Рис. 5. Принципова схема загальнообмінної механічної вентиляції: 1 – пристрої для приймання повітря; 2 – протипилові фільтри; 3 – обладнання для тепловологісного оброблення повітря (калорифери, кондиціонери, охолоджувачі повітря тощо); 4 – вентилятори; 5 – поглиначі шуму; 6 – повітропроводи; 7 – регулювальні клапани; 8 – припливні отвори; 9 – витяжні отвори; 10 – обладнання для очищення витяжного повітря; 11 – пристрій для викидання повітря; 12 – лінія рециркуляції повітря; 13 – приміщення яке вентилюють

Відповідно системи загальнообмінної вентиляції повинні містити обладнання та прилади для забирання зовнішнього повітря, його оброблення, транспортування та роздавання по приміщеннях, а також видалення відпрацьованого повітря (рис. 5).

В деяких конкретних випадках вентиляційні системи можуть не мати всього комплексу обладнання показаного на рисунку. Так, очищення повітря, яке виводять на зовні здійснюють лише у випадках його надмірного забруднення понад норму тощо.

Пристрої для забирання та викиду повітря

Пристрої для забирання та викиду повітря в системах механічної вентиляції виконують:

• у вигляді отворів в огородженнях будівель (рис. 6 А 1);

• в приставних шахтах (рис. 6 А 2);

• в шахтах, які розташовані окремо від будівель (рис. 6 А 3).

Рис. 6. А – будова пристроїв для приймання та викидання повітря: 1 – отвори у вигляді отворів в огородженнях будівель; 2 – отвори у вигляді приставних шахт; 3 – отвори у вигляді шахт, які розташовані окремо від будівлі; Б – будова повітропроводів: 1 – повітропровід у внутрішній цегляній стіні; 2 – повітропровід у приставних каналах; 3 – повітропровід розташований під стелею; 4 – повітропровід розташований на горищі будівлі

Під час забирання повітря зверху пристрої для забирання повітря розташовують на горищі або на верхніх поверхах будівлі, а канали виводять вище покрівлі у вигляді шахт.

Розташування і будову пристроїв для забирання повітря вибирають з врахуванням забезпечення чистоти повітря, яке забирають і забезпечення архітектурних вимог. Зокрема пристрої для забирання повітря не повинні розташовуватись поблизу джерел забруднення повітря (димові труби, кухні, дороги без мощеного покриття тощо).

Отвори для забирання повітря повинні розташовуватись на висоті не менше 2 м від поверхні ґрунту, а в зеленій зоні не менше 1 м. Отвори повинні закриватись жалюзійними решітками.

Для запобігання проникнення в приміщення холодного повітря під час того, коли вентиляція не працює пристроїв для забирання та викидання повітря обладнують утепленими клапанами з ручним та механічним приводом. В останньому випадку клапан блокується з вентилятором і перекриває отвір під час його зупинки.

Повітропроводи

Повітропроводи – це канали по яких транспортують повітря для вентиляції (рис. 6 Б). Матеріал, розміри і форма повітропроводів залежить від призначення і схеми вентиляційної системи, а також від параметрів повітря, яке транспортують.

В системах механічної вентиляції загального призначення промислових підприємств повітропроводи виготовляють в основному з тонкої (не менше 0,5 мм) оцинкованої сталі або в деяких випадках із азбестоцемента. Якщо по системі вентиляції транспортують гарячі гази (температура більше 1000С), то товщина стінок повітропроводів повинна бути не менше 1…2 мм.

Якщо ж по системі вентиляції транспортують повітря з домішками отруйних газів або пари, то повітропроводи повинні виготовляти з певних матеріалів залежно від складу газів (алюміній, вініпласт тощо).

В системах вентиляцій житлових та адміністративних будівель використовують повітропроводи, які виготовляють з шлакоалебастрових, шлакобетонних, пластмасових плит, цегли та бетону тощо.

Для переносних вентиляційних установок використовують прогумовані, а також гнучкі металеві рукава.

Останнім часом широке розповсюдження отримали пластмасові рукава.

Припливні та витяжні пристрої

Роздавання повітря в приміщеннях і його витяжка здійснюється ідповідно через припливні та витяжні отвори у повітропроводах.

Для кращого роздавання повітря в приміщенні і задоволення архітектурних вимог замість простих отворів у повітропроводі застосовують спеціальні пристрої – розподілювачі повітря, які мають відповідне оформлення, що має на меті забезпечити якнайкращий стан повітряного середовища в робочій зоні приміщень, рухливість повітря згідно норм, можливість регулювання їх розходу.

Будова припливних та витяжних пристроїв загальнообмінних систем вентиляції

Рис. 7. Будова припливних та витяжних пристроїв загальнообмінних систем вентиляції: 1 – сітка; 2 – сітка з шибером; 3 – універсальний повітророзподільник, який кріпиться на стелі

Оформлення отворів повинно відповідати створюваному інтер’єру, але решітки, які для цього використовують не повинні зменшувати переріз отворів більш ніж на 40 %.

Наряду з найпростішими конструкціями у вигляді решіток (рис. 7.1) і отворами у повітропроводах з сіткою та шибером (рис. 7.2) розроблені більш складні конструкції повітряних розподільників, які забезпечують вертикальне, горизонтальне подавання повітря, а також подавання повітря під певним кутом (рис. 7.3).

Повітророзподільники, які кріплять на стелі можуть утворювати компактний потік повітря і потік віялом, які направлені вниз або стеляться вздовж стелі. Вони є універсальні і можуть бути використані як на притоці, так і на витяжці.

Вентилятори

Вентилятори є механічними збудниками руху повітря у вентиляційних системах. Вони передають повітрю енергію, яка необхідна для подолання перешкод під час його руху в системі вентиляції.

За величиною тиску, який створюється вентиляторами вони діляться на три групи:

• низького тиску – до 1000 Н/м2;

• середнього тиску – від 1000 до 3000 Н/м2;

• високого тиску – від 3000 до 12000 Н/м2.

За будовою та принципом дії розрізняють вентилятори:

- осьові (рис. 8 А);

- радіальні (рис. 8 Б).

Вентилятори: А – осьові; Б – радіальні

Рис. 8. Вентилятори: А – осьові; Б – радіальні

Радіальні вентилятори відрізняються тим, що повітря засмоктується через бічний приймальний патрубок в кожух вентилятора і викидає через вихідний отвір. Таким чином, напрям повітря в радіальному вентиляторі змінюється на 900. Випускають вентилятори з правим та лівим обертанням колеса, причому всмоктування може бути:

• одностороннім;

• двостороннім.

Залежно від повітря, вентилятори можуть виготовлятися з:

- вуглецевої сталі (переміщення неагресивних середовищ температурою до 800С);

- в корозійностійкому виконанні (титану, нержавіючої сталі, алюмінію, поліпропілену, у вибухобезпечному виконанні тощо).

Осьові вентилятори представляють собою робоче колесо, яке розташоване всередині кожуха і насаджене на один вал з електродвигуном.

Такі вентилятори мають високу продуктивність, але розвивають малий тиск (до 700 Н/м2), тому їх застосовують в системах з малим аеродинамічним спротивом.

На відміну від радіальних осьові вентилятори можуть бути реверсивні, однак при зміні напряму обертання робочого колеса знижується продуктивність.

Вентиляційні камери

Основне вентиляційне обладнання приливних та витяжних установок, як правило, встановлюють в спеціальних приміщеннях, які називають вентиляційними камерами.

Припливні камери влаштовують, як правило в підвалах, або на першому поверсі, а витяжні – на горищі.

Камери по можливості необхідно розташовувати в центрі вентиляційних навантажень, оскільки радіус дії вентиляційних систем за техніко-економічними показниками, як правило не перевищує 50…60 м.

Вентиляційні камери не можна розташовувати поблизу приміщень з низьким допустимим рівнем шуму (глядацькі зали, конференц-зали тощо), оскільки це буде вимагати багато затрат на звукоізоляцію.

Пристрої для боротьби з шумом

Рівень шуму, який створює вентиляційна система є суттєвим критерієм якості вентиляції. Джерелом шуму є вентилятори і електродвигуни, а також рух повітря в повітропроводах і вихід його з отворів.

Розрізняють два види шумів:

• аеродинамічний;

• механічний.

Шум, який створюється вентиляційною установкою, можна знизити за допомогою наступних заходів:

- встановлення вентиляторів з найбільш досконалими акустичними характеристиками, зокрема з лопатками, які загнуті назад;

- вибору вентилятора з найбільшим ККД, з мінімальною кутовою швидкістю робочого колеса (не більше 30 м/с), тобто вентиляторів з малим діаметром робочого колеса і малим числом обертів;

- облицювання внутрішньої поверхні повітропроводів шумоізоляційними матеріалами (скловолокно, мінеральна повсть тощо);

- встановлення вентиляційних агрегатів на вібраційних ізоляторах (пружинні або гумові);

- встановлення глушників тощо.

Принцип дії глушників базується на перетворенні звукової енергії в теплову внаслідок тертя.

Будова глушників може бути різна:

• трубчаті (рис. 9.1);

• стільникові (рис. 9.2);

• пластинчаті (рис. 9.3);

• камерні (рис. 9.4).

Повітря проходячи через перфоровані повітропроводи або канали, обтікає матеріал, який поглинає звук:

- м’які мати з надтонкого скловолокна;

- напівжорсткі плити з скловолокна;

- мінераловатні плити;

- напівжорсткий вініпор.

Схеми глушників шуму

Рис. 9. Схеми глушників шуму: 1 – трубчаті; 2 – стільникові; 3 – пластинчаті; 4 – камерні

Останні два види застосовують лише для витяжних систем.