Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.96 Mб
Скачать

ховыпускпые решетки с плавными рас­

сечками

и

направляющими;

различные

конструкции

выпусков

с вращающими

их элементами'

(анемостат

В. В. Лов-

цова, воздухораспределитель

Н. С. Зер-

цалова

п А. А.

Рымкевича) и т. п.

В целях заданного распределения рас­

ходов воздуха в разветвленных возду­

ховодах

целесообразно

применение регу­

 

 

JZZZ.

лируемых

тройников,

 

сконструированных

 

Цех

и

исследованных в

ЛИСИ

В. Р. Тау-

 

 

 

 

рнтом (под руководством

автора).

 

Рис. 10-11. Воздушная завеса

 

Воздушные

завесы

уменьшают

вры­

у наружных ворот

 

 

вание холодных

(или загрязненных) то­

 

 

 

 

ков

через

дверные

проемы

и

ворота.

Завесы

устраиваются

с

нижней, а

при

ширине

проемов

менее

3—4 м il задержках

в воротах транспорта — с

боковой

односто­

ронней

(рис. 10—11)

или двусторонней подачей воздуха со зна­

чительной скоростью

(12—16 м/сек).

Воздушными

завесами

прак­

тически подается от 2500 до

10 000 ма

воздуха

па 1 м

ширины

открытого проема.

Расчет воздушных завес

сложен

и

ведется

с учетом многих факторов: габаритов проема и здания, вида за­ весы, величины разрежения в проеме под действием разности температур сред и ветрового давления.

В отличие от завесы воздушный буфер создается сетчатым воз­ духораспределителем, устанавливаемым у внутренних дверей входных тамбуров (универмаги, театры и т. п.). Основная его цель — лишь подогрев ворвавшегося в тамбур наружного воздуха.

Вентилирование помещений значительно облегчается автомати­ зацией и герметизацией технологического оборудования, пневма­ тическим транспортированием отходов, гидрообеспыливанием (ув­ лажнением в пылящих производствах). Когда удаляемый воздух содержит особо вредные или пахучие примеси, пыль, приходится организовывать предварительную обработку выбрасываемого воз­ духа или выводить его в верхние слои атмосферы, устраивать вы­

сокие шахты или выпускать

с большой скоростью ( ф а к е л ь н ы й

в ы б р о с ) . Местоположение

и оформление выпусков должно сооб­

разовываться с господствующим направлением ветра и устранять выпадение вредностей в населенных местах или вблизи воздухозаборных устройств.

При внутренней кубатуре на одного человека более 40 м3 в по­ мещениях, имеющих окна, фонари, при отсутствии вредных и не­ приятно пахнущих веществ ограничиваются проветриванием. Если в помещениях имеются теплоизбытки и поступление холодного на­ ружного воздуха не будет вызывать переохлаждения людей, обра­ зования тумана и конденсата на ограждениях, следует ориентиро­ ваться на аэрацию.

Механическая приточная и вытяжная вентиляция устраива­ ется в тех случаях, когда невозможно применить аэрацию (нали-

180

чие газов, паров и других вредностей в наружном воздухе, т. е. не­ обходимость его обработки; отсутствие аэрационных проемов или невозможность установки вытяжных шахт; значительные местные выделения ядовитых, взрывоопасных веществ).

Весьма часто устраивают смешанные системы: для теплого пе­

риода— аэрацию,

для холодного — искусственную, с механиче­

ским побуждением

приточную вентиляцию и естественную вытяжку

через шахты или фонари1 . При незначительных выделениях вред­ ностей выгодно применение сосредоточенной горизонтальной по­ дачи приточного воздуха со значительной скоростью (зрительные залы, ангары, механосборочные цеха). При этом достигается эко­ номия металла до 80% по сравнению с разветвленной приточной системой.

§ 33. Вентиляция водопроводных и канализационных сооружений

Общеобменная вентиляция обычно устраивается в специфиче­ ских помещениях систем водоснабжения и канализации. В незаглубленных в грунт насосных, как правило, с относительно неболь­ шим тепловыделением от электродвигателей, осуществляется при- точно-вытяжная гравитационная вентиляция. Вытяжка — через шахты над кровлей или через верхние пояса окон; приток — в лет­ ний или переходный (весна и осень) периоды — через нижние пояса окон. Зимой, когда тепловыделения меньше теплопотерь че­ рез наружные ограждения, ограничиваются периодическим провет­ риванием через форточки или специально подогревают приточный воздух до температуры, несколько превышающей расчетную по­ мещения. В этом случае одновременно с вентиляцией будет до­ стигаться и эффект воздушного отопления.

В заглубленных в грунт насосных станциях теплопотерн уже менее значительны и, наоборот, имеется относительно большое из­ быточное тепло. Устраивается вытяжная шахта (или несколько). Подача наружного (зимой подогреваемого) приточного воздуха осуществляется через вертикальные каналы в нижнюю зону.

В залах фильтров и осветлителей может иметь место влаговыделение с открытого зеркала воды (если парциальное давление на поверхности больше такового в воздушной среде помещения). Кроме того, в этих помещениях, помимо охлаждения через на­ ружные ограждения, имеется и охлаждение с поверхностей водо­ проводного оборудования (стенок фильтров, их водяных зеркал, трубопроводов, арматуры и т. п.). Сообразно этому устраивается вентиляция с механическим побуждением, совмещенная с воздуш­ ным отоплением. В нерабочие часы, когда вентиляция не требу­ ется, с целью отопления можно переходить на полную рецирку­ ляцию воздуха. Подачу притока рекомендуется осуществлять на

1 Подробные новейшие рекомендации по проектированию систем вентиляцни даны в СН 245—71.

181

расстоянии 3,54,0 м от пола; удаление — через шахту, из верхней' зоны помещения.

В помещении хлораторной, где основной вредностью является хлор, устраивается механическая приточно-вытяжная вентиляция.

Загрязненный воздух удаляется из нижней зоны помещения

(хлор

тяжелее воздуха); свежий приточный подается на

отметке

около

1,0 м от пола. Вентиляционное оборудование из-за

агрессивности

хлора следует выполнять из некорродируемых материалов. Анало­ гична схема вентиляции и для аммонизаторной.

Машинное отделение канализационных станций чаще всего располагается в одном здании с камерой решеток. Принципы уст­ ройства отопления и вентиляции — те же, что и для насосных во­ допроводных станций. В камере решеток (грабельное отделение) основной вредностью является сероводород. Принимается приточ­ но-вытяжная общеобменная вентиляция с механическим побужде­ нием. Удаление загрязненного воздуха одновременно из нижней зоны (вблизи у решеток) и из верхней. Приточный воздух реко­ мендуется круглогодично подавать в нижнюю (рабочую) зону на отметке 1,0 м от пола, подогревая его лишь в холодное время.

Глава 11

ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ВОЗДУХА

*

§34. Аэрация промышленных зданий. Аэрационные фрамуги

ифонари

Рассмотрим вертикальную плоскость, проведенную через два оконных проема здания (рис. 11-1). Пусть /;в = const; £„ = const; U>ta; Y H > Y B - Это предопределяет поступление в помещение на­ ружного холодного воздуха через нижнее отверстие и удаление на­ гревшегося (более легкого) через верхнее. Возникающее давление на уровне нижнего отверстия

Рі = К (YH Ѵв) ікгс/м2],

а на уровне верхнего

Р2 = h2 (Yh YB) Ыгс/лг],

где hi и hi — вертикальные расстояния от .середины отверстия до уровня А—А—зоны нулевых давлений (нейтральная зона).

С другой стороны,

2^ 2g

где Vi и і>2 — средние скорости в отверстиях,

м/сек.

182

S]

Рис. 11-1. Гравитацион­

ные давления при / D > / u

Рис. 11-2. Картина

воз­

душных

потоков при об­

дувании

ветром

(а) и

распределение

давле­

нии (б)

 

 

Подставляя значения

для Р\ и Р2

в

предыдущие

выражения,

получим

 

 

 

 

M Y H V B ) = — YH и А 2 ( у н — Y B ) = — TB-

 

 

2g

 

2g

 

Решая эти уравнения

с введением

опытного коэффициента ц—

= 0,65 (поджатия воздушного потока

в отверстиях),

имеем

O l = 0 , 6 5 l / "

^ М г н - У в )

[м/сек];

(11-1)

ѵ2 = 0,65

I / ^ M Y H - Y

B )

И / Ш С ]

(11-2)

УYB

Если ранее был выявлен воздухообмен (УП р и ѴВ ыТ ), необходи­ мые площади проемов будут:

нижнего (для притока)

 

Ѵпр

(11-3)

 

 

0,65-3600

(YH

— YB)

 

 

верхнего (для вытяжки)

 

 

F2 =

^ в ы т

(11-4)

/ 2ght (YH

0,65-3600

- YB)

 

 

^ - -

 

 

Ветер

 

 

Рис. 11-3. Схемы аэрации для однопро-

Рис. 11-4. Вариант

схемы аэрации

летного промышленного здания

трехпролетного

корпуса

183

а — простейшее устройство для открывания б — групповой привод; в — механизм с родвигателем; / — цепь; 2 — зубчатое
3 — зубчатая рейка; 4 — тяга
окон; элект­ колесо;
Рис. 11-6. Открывание фрамуг

Рис. 11-5. Незадуваемыіі

фонарь

конструкции

 

МІЮТ

 

/ — пстрозаіднтныіі

щит (остекленный);

'2 — крыша

фонаря;

3 — горловина;

4 вертикальная

стенка;

5 — щит,

предотвращающий

попадание

д о ж д я

через горловину

в

цех;

6 — щит от­

верстия для

выхода

воздуха;

7 — от­

верстие

в боковой

 

плоскости

Зная требуемые воздухообмены, можно варьировать с величи­ нами Fi и Fz, задаваясь положением зоны нулевых давлений.

Влияние ветра поясняется картиной распределения его струй и

аэродинамических давлений

(рис. 11-2). На наветренных

поверх­

ностях зданий устанавливаются положительные давления

( + ), на

заветренных — отрицательные (—);

последние

обычно

преобла­

дают и на боковых стенах. Величина ветрового

давления

 

PB= +

k'^ya

[кгс/м2],

 

(11-5)

где k' — аэродинамический

коэффициент давления (по

экспери­

ментальным продувкам моделей зданий в аэродинамической тру­

бе); ѵв — расчетная скорость ветра,

величина и направление кото­

рой должны отвечать значению /г',

м/сек.

При решении аэрации с учетом воздействия и теплового и вет­ рового давления пришлось бы учитывать их сумму. Сами выведен­ ные уравнения поэтому служат для приближенного выявления аэрационных проемов. Ве­ тер, переменный по направ­ лению и скорости, сейчас учитывается лишь при вы­ боре местоположения и конструкций открываемых окон, фонар'ей, шахт и т. п.

Приточные отверстия обычно располагают в на­ ружных стенах и откры­ вают в теплый период в нижней зоне (рис. 11-3,а);

зимой

(рис.

 

11-3,

б) —

в верхней (для

догрева

на­

ружного

воздуха,

прежде

чем он

достигнет

рабочих

мест).

 

 

 

 

 

- Удалять

загрязненный

воздух

следует

только

с

заветренной

стороны (рис.

11-4); с обеих сторон фона­ рей— только при устройстве их незадуваемыми, с ветробойными щитами (рис. 11-5).

184

Достаточно просто обеспечивается поступление воздуха и его удаление через отверстия окон и фонарей, снабженных створными переплетами с ручным или электромеханическим приводом (рис. 11-6). При электродвигателе мощностью 1 кет механизм об­ служивает примерно 100 м2 площади проемов.

§ 35. Гравитационные системы вентиляции. Дефлекторы.

Расчет сечений каналов

Естественная вентиляция устраивается при небольших воздухообмецах главным образом в жилых и административных зданиях, в бытовых пристройках производственных цехов. Обычно это вы­ тяжные системы (рис. 11-7) с возмещением притока за счет не­ плотностей в ограждениях и через форточки, очень редко — приточ- ио-вытяжные системы. Гравитационные системы дешевы при устрой­

стве

(0,075—0,2 руб. на 1 м3

здания)

и эксплуатации (около

0,02

руб.

в год на 1 м3 здания).

Однако

они имеют существенный

не­

достаток: их работа зависит от наружной температуры и поступле­ ния неорганизованного притока.

Располагаемое давление Рі для вытяжных каналов первого

этажа

(рис. 11-7) разность

весов

столба

воздуха высотой hi

 

^ і =

Аі(Ѵн — 7„);

(11-6)

для вытяжных каналов п-го этажа

 

 

 

Рп = КІЧ*— Ѵв).

(11-7)

где уц

и ув — разность плотностей

в кг/м3

наружного и внутрен­

него воздуха (для гравитационной канальной системы принима­

ется fH = 5°C).

Вентиляционные каналы предусматриваются в капитальных стенах, реже делаются приставными из шлакогипсовых (рис. 11-8) или шлакобетонных плит, из штукатурки по сетке, или из листо­ вой стали. При индустриальном строительстве используются бетон­ ные блоки и панели (рис. 11-9) с группами вентиляционных ка­ налов.

Круглые воздуховоды (экономичные по затратам материала) применяют в производственных помещениях. Если в транспорти­ руемом воздухе имеются химически агрессивные пары или газы, воздуховоды изготовляются из керамики, нержавеющей стали, винипласта. При устройстве каналов обязательны противопожар­ ные мероприятия: разделки, изоляция каналов от воздушных про­ слоек перекрытий.

Вентиляционные отверстия оформляются решетками (рис. 11-10) с поворотными лопатками для регулирования воздушного потока. Кроме решеток, отверстия могут быть затянуты сеткой или снаб­ жены шиберами из листовой стали.

Вместо деревянных вытяжных шахт сейчас широко применяют стандартные бетонные. Над шахтами часто устанавливают насад­ ки— дефлекторы, исключающие опрокидывание циркуляции при

185

I Рис. 11-7. Гравитационная вытяж­ ная система с каналами

Рис. 11-9. Вентиляционные каналы

взданиях из крупносборных эле­

ментов

а — двухрядная

сплошная вентиляционная

панель;

б — е е

размещение

(в плане);

в — общий

вид

аналогичной

панели;

/ —

риски

оси

вентиляционного

канала;

2 —

сварная

сетка

из

арматуры

диаметром

 

 

 

4

мм

 

 

 

 

Рис. 11-8. Вентиляционные

каналы

 

а — в

кирпичных стенах;

б — из

плит

у

каменных

стен- о —

канальі

у

дощатых

перегородок;

г — п о д ш и в к а гнпсошлаковых

панелей у

каменных

и деревянных конструкций;

d—-сборный

 

 

вытяжной

канал

на

чердаке

 

ветре. Наиболее простой дефлектор — зонт из кровельной стали. Специальный же дефлектор использует энергию ветра для создаиня разрежения в вытяжном канале, повышает его воздухопроизводительность. Наибольшее распространение сейчас имеют круг­

лые,

квадратные, восьмигранные

дефлекторы

ЦАГИ

(рис. 11-11)

или

ВЦНИИОТ.

 

 

 

 

 

 

 

Приближенно диаметр патрубка дефлектора

 

 

 

 

 

d =

0,0188 1/^~

[см],

 

 

(11-8)

где

V—производительность

дефлектора,

м3/ч;

ѵп — скорость в па­

трубке, м/сек.

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость ѵп

при учете

только

давления за

счет

скорости

ветра

ѵа (без учета разности плотностей

воздуха)

 

 

 

 

 

 

 

Г

0.4о?

 

 

 

 

(11-9)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

£ + 0,02f/d

 

 

 

 

, где 2£ — сумма

к. м. с. вытяжной

шахты (при прямой

шахте: де­

флектор £=-1,2

и вход в' шахту £=0,5);

/ — длина

патрубка

или

шахты, м.

 

 

 

 

 

 

 

 

Формулы (11-8) и (Н-9) не учитывают всей сложности явле­ ний, определяющих естественный воздухообмен. Помимо гравита­ ционного давления, сказываются и внутренняя планировка поме­ щений, воздухопроницаемость наружных и внутренних ограждений здания, ветровое давление на здание.

По исследованиям В. Е. Константиновой [17], для зданий по­ вышенной этажности располагаемое естественное давление для вы­

тяжных

систем

 

 

 

 

 

^ р а с п

= Рп±АР

[кгс/м%

 

(11-10)

где Рп

— гравитационное

давление,

подсчитываемое по

формуле

(11-7); АР — перепад давлений наружного и внутреннего

воздуха

на уровне середины соответствующего окна, кгс/м2

(табл.

11-1).

В высотных зданиях

необходимость экономии

полезной пло­

щади требует объединения вентиляционных каналов (рис. 11-12). Общим принципом естественной . вентиляции является всемерное снижение сопротивления сборного канала с шахтой и увеличение

сопротивления

ответвлений

из помещений

(снижение роли

неоди­

наковости гравитационных

давлений

по этажам). Для

этой цели

в жалюзийных

решетках применяют

даже

стесняющие

вкладыши

и эжектирующее примыкание ответвлений к сборному

каналу

(рис. 11-13).

 

 

 

 

 

 

Методика определения сечения каналов вентиляции аналогична применяемой для труб центрального отопления. Вначале наме­ чается местоположение каналов и шахт на планах здания, вычер­ чивается аксонометрическая схема каналов — воздуховодов. На ней наносятся номера участков, расчетные объемы воздуха. Нако­ нец, заполняется бланк расчета воздуховодов (табл. 11-12). Потеря

187

 

 

• I S

 

 

шшшшжвшит

 

 

111 DUDШ

 

П Н

 

 

 

M I

 

 

/ -

шшш

 

-/

п ш

 

ШШШ

 

 

 

ЕЩЕ

 

 

 

 

H

2

j

J

S

s s

s ' s V

 

Рис.

11-10. Подвиж­

 

ные жалюзи

 

/ — отверстие

в решетке;

2 — подвижные

полосы

( ж а л ю з и ) ; 3 рамка

из

уголков

Напрадление дождя ^

3

Рис.

11-11.

 

Схема

РИС. Is!-13. Типы

дефлектора

 

ЦАГИ

ответвлений к сбор­

/ — патрубок,

 

соеди ­

ному

вертикаль­

няемый с

 

шахтой;

ному

каналу

2 — д и ф ф у з о р ;

3 —

 

 

зонт

(от

. д о ж д я ) ;

 

 

4 — в н е ш н и й

 

ци­

 

 

линдр

і е ф л е к т о р а

 

 

а)

5)

 

6)

 

 

 

Щ_

 

 

і

 

 

 

Ш_

 

 

 

 

 

 

Ш

 

 

 

 

 

 

Ш

 

 

 

 

 

 

UL

 

 

 

 

 

 

І_

 

 

 

 

 

 

Ж

 

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

 

 

Ж

 

 

 

 

 

 

1зтт\

 

 

 

 

 

Рис.

11-12. Схема вентиляционных

каналов 16-этажного

жилого

дома

а — с

перепуском

через два

э т а ж а ;

б — то

же ,

через

три;

в — то

же ,

че­

рез четыре;

г — то

ж е ,

через пять

(ко­

 

 

сые

каналы)

 

 

II

II

ÏÏÏ

\

II

II

В-2

ккзоо*ш

Рис. 11-15. Планы

второго эЧажа

и чердака

школы

Рис. 11-14. Номограмма для расчета круглых воздуховодов

давления на трение в прямых каналах и в местных сопротивле­ ниях не должна превышать располагаемого гравитационного дав­ ления (невязка до 10%).

При расчете каналов удобна номограмма (рис. 11-14) для гладких круглых воздуховодов. Удельная потеря на трение для

каналов с шероховатой

поверхностью больше, чем для глад­

ких (примерно в 2

раза — для каналов из шлакобетонных

плит, в 3—5 раз — для кирпичных, в 10—15 раз —для каналов из

189

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ