книги из ГПНТБ / Гусев В.М. Теплоснабжение и вентиляция учеб. для вузов

В.M. Г У С Е В

д-р. техн. наук, проф.

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ

ИВЕНТИЛЯЦИЯ

Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебника

для студентов специальности «Водоснабжение и канализация» высших учебных заведений

ЛЕ Н И Н Г Р А Д

ЛЕ Н И Н Г Р А Д С К О Е О Т Д Е Л Е Н И Е С Т Р О И И З Д А Т А

1973

В В Е Д Е Н И Е

Метеорологические факторы воздушной среды. Санитарно-гигиеническое значение отопительно-вентиляционных систем

Температура, влажность и другие параметры воздушной среды имеют важное значение для жизни и деятельности человека, для сохранности сооружений и нормального хода технологического про­ цесса в промышленности. Поскольку естественный климат требуе­ мым условиям часто не отвечает, человек пришел к созданию искусственных климатических условий — определенного микрокли­ мата. Так возникла необходимость в устройстве отопительных и вентиляционных установок.

пусканием (поверхностям ограждений, мебели), конвекцией (окружающим слоям

Для поддержания нормальной температуры (36,5° С) организму необходим отвод лишнего тепла в окружающую среду. Нарушение теплового баланса ухудшает самочувствие, снижает трудоспособ­ ность человека. Его организм способен к терморегуляции — под­ держанию указанного баланса, но для этого необходимы комфорт­ ные метеорологические условия. И. И. Флавицкий еще в 1884 г. указывал, что «лишь требуемое совокупное воздействие темпера­ туры, влажности и скорости движения воздуха, а также температур внутренних поверхностей и мебели могут обеспечить комфортность среды. Чем выше температура окружающего воздуха, тем больше

4

личны. Поэтому в настоящее время введено понятие о средней

Люди несколько различно реагируют на окружающие условия. На рисунке нанесены заштрихованные области; за их пределами само­ чувствие любого человека будет дискомфортным (неудовлетвори­ тельным). Следуя нестационарности воздействий внешних факто­ ров (солнечная радиация, скорость и направление ветра) и теплопоступлений от внутренних источников (люди, освещение, технологическое оборудование, горение газа), практически колеб­ лются и ^л, и /в .

Суточные их изменения в пределах ±3° С оцениваются гигиенистами как допустимые. Особенно неблагополучно влияет на.человека колебание температур в рабочей зоне помещения (2 м от пола). Большое значение имеют теплотехниче­ ские свойства пола и прежде всего его поверхности, с которой непосредственно

1 Температуру tB измеряют термометром, защищенным от воздействия лучи­ стого тепла. Для косвенного определения tR используют парные термометры (ртутный баллон одного из них посеребрен) или глобтермометры. Глобтермометр — обычный термометр, баллон которого заключен в зачерненный снаружи медполистовой шар (rf=150 мм). За счет лучистого тепла воздух в шаре прини­ мает температуру, отличающуюся от температуры воздуха помещения.

5

соприкасается стопа ноги человека; последняя имеет множество нервных оконча­ ний, реагирующих на холод.

Сейчас доказано, что зоны комфорта зависимы и от условий внешней среды, и от степени приспособленности к ним человека. Советские гигиенисты поэтому считают правильным нормирование всех основных факторов, определяющих теплоотдачу человека для различных условий его жизни и деятельности (в рабочей зоне по­ мещения, на отдельных рабочих местах).

В табл. 1 приведены расчетные параметры рабочей зоны для характерных периодов года.

Например, для людей, живущих в умеренном климате, нор­ мально одетых и выполняющих легкую работу, комфортные усло-

В промышленных зданиях основным источником загрязнения воздуха являются технологические выбросы. Могут выделяться

6

ядовитые газы и пары: окись углерода, сероводород, акролеин, аммиак, формалин, азотная кислота, хлор, окиси металлов, пары ртути и т. п., содержание которых в воздухе допускается в крайне небольших концентрациях (от 0,02 мг/л — для окиси углерода до 0,00001 мг/л — для паров ртути).

упругости е, мм рт. ст. (парциальное давление воздушно - паровой смеси) к максимальной щения).

Помимо борьбы с избыточной влагой и вредными газами и парами важной задачей вентиляции является борьба с запыляемостью воздушной среды. Пылинки раздражают слизистые обо­ лочки, проникая вместе с воздухом в легкие, ранят их и одновре­ менно вносят в организм болезнетворные бактерии. Оседая в поме­ щениях, пыль разлагается и выделяет неприятные запахи.

Целый ряд вредных газов, паров и пылевыделений может не­ благоприятно воздействовать на производственное оборудование, на выпускаемую продукцию, на конструкции зданий. В водоканализационных сооружениях скопление вредностей может вызвать

7

Краткий исторический обзор развития техники теплоснабжения и вентиляции

О т о п и т е л ь н ы е ( т е п л о с н а б ж а ю щ и е ) у с т а н о в и и1— сочетание устройств для выработки и транспорта теплоносителя, для нагревания помещений хозяйственно-бытового и производствен­ ного назначения.

В е н т и л я ц и о н н ы е у с т а н о в к и — устройства для подачи в помещения чистого и удаления из них (часто непосредственно от технологического оборудования) загрязненного воздуха. Системы

а также загрязненного, удаляемого в атмосферу.

Характерны следующие сведения из истории развития тепло­ снабжения и вентиляции:

1. В первобытном обществе костер был универсальным сред­ ством; он служил для отопления, приготовления пищи, изготовле­ ния орудий труда и обжига глиняных изделий, а через входной проем жилище вентилировалось.

2. Позже применялись очаги из «диких» камней, а далее — гли­ нобитные печи. Те и другие топились «по-черному». Уже в средние века печь была дополнена трубой для отвода дыма в атмосферу. У славян такая печь стала называться «белой», или «русской», печью.

3.С начала X V I I I века шло успешное совершенствование печей, особенно русскими специалистами. Возникло отопление теплым воздухом, подогретым топочными газами,— система, названная за границей «русской системой».

4.Зачатки централизованного отопления и вентиляции отно­ сятся также к древним временам, когда появились камины, под­ польное огневое отопление, устройство в стенах дымоотводных и

вентиляционных каналов (раскопки в Крыму, на Ближнем Востоке, в Китае, Греции). В античном^ Риме применялось отопление во­ дой—«термальной», из горячих источников и специально подогре­ той в простейших котлах.

5. Большое влияние на прогресс отопительно-вентиляционной техники оказала промышленная революция. В X V I I I веке в связи с созданием паровой машины стали шире использовать пар, а по­ том и горячую воду, осуществлять центральное паровое и водяное отопление.

6. XIX век особенно характерен развитием теории и практики отопления и вентиляции, весьма самобытной в нашей стране. Цен­ нейший вклад внесли отечественные специалисты. Н. А. Львов издал труд «Русская пиростатика». А. А. Саблуков изобрел первый

8

вентилятор. Начали применяться насосы и вентиляторы с электро­ двигателем. И. И. Свиязев опубликовал капитальную работу по

тельном прогрессе централизованного теплоснабжения и вентиля­ ции. Создано автоматическое управление этой техникой, обеспечи­ вающее строгое поддержание требуемого микроклимата в помеще­ ниях,— «кондиционирование воздуха» (KB).

В СССР переходят к сплошной теплофикации городов и про­ мышленных центров путём перевода электростанций на экономич­

тепла, потребляемого в городах для отопления и вентиляции, по­

ловой энергии у нас расходуется свыше 35% всего добываемого топлива, а дальность передачи тепла от ТЭЦ превышает 30 км.

После Великой Октябрьской Социалистической революции раз­ витие техники теплоснабжения и вентиляции шло по пути повы­ шения материальных благ советского народа. Если, например, до­ революционный выпуск радиаторов, котлов и вентиляторов принять за 100%, то уже к 1967 г. он соответственно возрос до 670, 1200

и1500%.

В1922 г. изданы важнейшие постановления по «Охране труда», часть машин и аппаратов стали выпускать со встроенными в них вентиляционными устройствами.

Во многих общественных и производственных помещениях смонтированы автоматизированные установки искусственного климата.

В историческом пятидесятилетии" Советский Союз добился ве­ дущего места в области централизованного отопления, стал роди­ ной прогрессивных прямоточных водяных и паровых систем, эко­ номичного воздушного отопления сосредоточенными струями. Осу­ ществляется сплошная теплофикация населенных мест, выгодно использующая низкосортное топливо, горючие газы и атомную энергию.

Интенсивные исследования привели к развитию отечественных методов расчета отопительных, теплоснабжающих и вентиляцион­ ных систем, к созданию усовершенствованных конструкций. Пло­ дотворна роль таких выдающихся советских специалистов, как А. К. Павловский, В. М. Чаплин, В. Д. Мачинский, А. Н. Селивер­ стов, А. А. Крауз, Б. М. Аше, Л. А. Семенов, В. В. Батурин, П. Н. Каменев, Г. А. Максимов и др. Большую работу в рассмат­ риваемых областях ведут ученые и специалисты инженерно-строи­ тельных вузов, производственных, проектных и монтажных орга­ низаций.

9