книги / Монтаж систем промышленной вентиляции

Рис. 2. Схема приточной вентиляционной системы

J — воздухозаборная шахта; 2 — утепленный клапан; 3 — фильтр; 4 — возду» хонагреватель; 6 — вентилятор; 6 — воздуховоды; 7 — воздухораспределители;

8 — регулирующие устройства {диафрагмы)

ту или канал устанавливают жалюзийную решетку для защиты от атмосферных осадков и от попадания посто­ ронних предметов. Воздухозаборная шахта или канал выполняются в строительных конструкциях из кирпича или бетона. Иногда один воздухозаборный канал пита­ ет наружным воздухом несколько приточных систем.

Между воздухозаборным устройством и фильтром приточной камеры устанавливают утепленный клапан (заслонку) с ручным или электрическим приводом. При неработающем вентиляторе клапан должен быть закрыт для защиты оборудования приточной камеры от попада­ ния холодного наружного воздуха, который может за­ морозить воду в трубах воздухонагревателей и вывести их из строя.

Приточная камера в строительном исполнении (рис. 3) состоит из жалюзийной решетки 1, утепленного кла­ пана 2, фильтра для очистки воздуха 3, калориферов для его нагрева 4 и вентилятора 7 с электродвигателем 8. Вентилятор соединен с металлическим конфузором II п диффузором 6 сети воздуховодов с помощью мягких вставок 5 из брезента. Раму 9 вентилятора устанавли­ вают на виброизоляторах 10. Виброизоляторы и мягкие вставки предохраняют строительные конструкции и воз­ духоводы от механических колебаний вентилятора. Гер­ метические двери 12 предназначены для входа в венти­ ляционную камеру с целью обслуживания калорифе­ ров, фильтра, клапана в процессе эксплуатации.

Приточные камеры в металлическом исполнении (см. рис. 19) можно устанавливать на фундаменте либо пло­ щадке, или даже подвешивать к фермам покрытий це­ хов. Для этих камер не требуется ограждение из строи­ тельных конструкций,

Воздуховоды приточных систем в промышленных зда­ ниях обычно изготовляют из кровельной тонколистовой оцинкованной или черной стали толщиной 0,35—1,4 мм, принимаемой для каждого из сечений в соответствии с СНиП 2.04.05—86. Воздуховоды могут быть круглого или прямоугольного сечения. Металлические воздуховоды бы­ стро монтируются, достаточно прочны и обладают хоро­ шей герметичностью. При прокладке воздуховодов под полом их выполняют из бетона или кирпича.

Воздухораспределители (приточные насадки) предна­ значены для раздачи приточного воздуха. Приточный воз­ дух может подаваться в рабочую зону; для этого возду­ хораспределители должны иметь короткий факел и не­ значительную скорость выходящего воздуха, чтобы ис­ ключить ощущение дутья. При подаче воздуха в верх­ нюю зону цеха, наоборот, скорость выхода воздуха дол-

жна быть выше, чтобы струя свежего воздуха достига­ ла рабочей зоны. Воздухораспределители устанавливают в подвесных потолках, некоторые монтируют на неболь­ шой высоте над рабочей зоной.

Разновидностью приточных вентиляционных систем является воздушное душирование, которое обеспечивает подачу сосредоточенного потока воздуха на рабочее ме­ сто. Рабочим местом называется площадка диаметром 1 м, на которой рабочий находится не менее 4 ч в сме­ ну либо 2 ч непрерывно. Такая подача воздуха необхо­ дима при интенсивном тепловом (от 300 до 3000 Вт/м2 и более) облучении рабочих, например, около промышлен­ ных печей, при работе с нагретым или расплавленным металлом и т. д., либо при открытых производственных процессах с выделением вредных газов и паров, когда невозможно устроить местные укрытия. Принципиально схема воздушного душнроваиия не отличается от при­ точной вентиляционной системы, но вместо воздухорас­ пределителей устанавливают душирующие поворотные патрубки.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы предназна­ чены для защиты ворог и открытых проемов промышлен­ ных зданий от поступления холодного воздуха в зимний период (рис. 4). Различают два типа завес: шибирующие, у которых плоская струя воздуха подается либо снизу, либо с боков проемов и ворот под некоторым углом на­ встречу холодному воздуху, и смесительные, когда воз­ дух из здания или цеха подается в тамбур между двой­ ными входными дверями. Смесительные завесы применя­ ют в административно-общественных зданиях, в проход­ ных и т. д. Завесы, в которых воздух предварительно нагревается в воздухонагревателе, называются воздушно­ тепловыми, а завесы, подающие воздух без нагрева,— просто воздушными.

В системах воздушного отопления часто используют воздушно-отопительные агрегаты с полной либо частич­ ной рециркуляцией воздуха. Воздух подогревается в воз­ духонагревателе и вентилятором через направляющую решетку подается в цех. Иногда системы воздушного отопления совмещают с приточными вентиляционными системами.

Общеобменные дытяжные системы вентиляции обыч­ но удаляют воздух из верхней, реже из средней зоны производственных корпусов. Перед удалением воздух в

b - ' 8

___ 5

общеобменных вытяжных системах обычно не прохо­ дит очистку. Общеобменные вытяжные системы могут быть бесканальиыми, если воздух удаляется крышными вентиляторами, которые устанавливают на специальных железобетонных стаканах на перекрытиях цехов, и ка­ нальными (рис. 5). В канальных системах вытяжной вентиляции воздух всасывается в воздухоприемные от­ верстия или решетки 1, по воздуховодам 2 подается к вентилятору 3 и, пройдя вытяжную шахту 5, попадает в атмосферу. Для защиты вытяжной шахты от атмосфер­ ных осадков над ней устанавливают зонт 6, а воздухово­ ды при неработающем вентиляторе перекрывают заслон­ кой 4.

Местные вытяжные системы вентиляции предназна­ чены для забора вредных выделений у мест их образо­ вания с помощью укрытий или местных отсосов, транс­ портировки загрязненного воздуха, его очистки в филь­ трах или пылеуловителях ц выброса в атмосферу (рис, 6). Местные отсосы и укрытия имеют самую разнообраз­ ную конструкцию и форму: это зонты, вытяжные шка­ фы, полные укрытия, бортовые и кольцевые отсосы у ванн и шахтных печей, отсасывающие панели, воздухоприемннки, кожухи и др.

Многие вредности, выделяющиеся при технологиче­ ских процессах, активно воздействуют на местные отсо­ сы, воздуховоды, вентиляторы, фильтры, вызывая их сильную коррозию, кроме того, они могут быть взрывоii пожароопасными. В этих случаях воздуховоды и дру-

гие устройства, контактирующие с агрессивной средой, изготовляют из материалов, не подверженных интенсивнон коррозии перемещаемой средой (коррозионностойких легированных сталей, алюминия, титана, металлопла­ ста, винипласта, полиэтилена и др.), либо применяют специальные покрытия стальных воздуховодов кислото- и щелочестойкими перхлорвиниловыми красителями, эмалями и лаками. В таких системах устанавливают вен­ тиляторы и другое оборудование в коррозионностойком или искрозащищенном исполнении.

К местным вытяжным системам вентиляции относят­ ся системы аспирации и пневматического транспорта. Аспирационные системы удаляют воздух вместе с взве­ шенными в нем частицами пыли от аспирируемых укрытий мест пылеобразовання порошкообразных и зернистых материалов (дробилок, грохотов, перегрузочных кон­ вейерных узлов, элеваторных подъемников, бункеров и т. д.). В аспирируемых укрытиях поддерживается разре­ жение, чтобы частицы пыли не проникали в помещение через неплотности. Для очистки воздуха от взвешенных частиц в аспирационных системах используют циклоны, скрубберы, матерчатые рукавные фильтры и другие пылеотделители.

Системы пневмотранспорта предназначены для тран­ спортировки сыпучих материалов и различных отходов производства (пыли, металлических и древесных стру­ жек, опилок и пр.), которые перемещаются по воздухо­ водам вместе с потоком воздуха. Чтобы транспортируе­ мый материал не осаждался внутри воздуховодов, дол-

жна поддерживаться определенная скорость движения воздуха, зависящая от плотности материала и разме­ ров его частиц. Чем тяжелее материал и чем больше размеры частиц, тем выше должна быть скорость для их транспортировки (табл. 1).

Т а б л и ц а 1. Скорость движения воздуха в воздуховодах, предназначенных для пневматического транспорта материалов

транспортируется к уловителю крупных отходов 4. Пыле­ вой вентилятор 5 подает воздух с отходами к циклону 6, где воздух очищается и выбрасывается в атмосферу.

В системах аспирации и пневмотранспорта применя­ ют более плотные и прочные воздуховоды, чем в обыч­ ных системах, чаще сварные из металла толщиной 1,6— 2 мм. Пылевые вентиляторы для этих систем сконстру­ ированы таким образом, чтобы противостоять абразив­ ному и ударному воздействию транспортируемой среды.

Центральные системы кондиционирования воздуха отличаются от разветвленных приточных вентиляцион­ ных систем прежде всего тем, что в них вместо приточ­ ной камеры установлен кондиционер, в котором воз­ дух помимо очистки от пыли и нагрева может охлаж­ даться, увлажняться или осушаться в специальной каме­

ре орошения, где он находится в контакте с распыленной форсунками водой, или в орошаемых пластинчатых воз­ духоохладителях. Воздуховоды, подающие воздух от кон­ диционеров, обычно выполняют из кровельной тонколис­ товой оцинкованной стали и изолируют, чтобы сущест­ венно снизить теплообмен через стенки воздуховодов и довести до потребителя воздух заданных параметров. В системах кондиционирования воздуха применяют воз­ духозаборные устройства и воздухораспределители тех же конструкций, что и в приточных системах.

Гл а в а II. МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И МОНТАЖА ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ

К материалам, предназначенным для изготовления элементов систем вентиляции, предъявляются различные требования в зависимости от условий эксплуатации и состава транспортируемой по воздуховодам среды. От выбранного материала в значительной степени зависит надежность работы вентиляционной системы.

Надежность вентиляционной системы — это свойство системы выполнять заданные функции (перемещать за­ данные объемы воздуха от мест воздухозабора к мес­ там воздухораздачи или удаления), сохраняя в течение требуемого времени эксплуатационные параметры (тем­ пературу, относительную влажность, величину утечек или подсосов) в заданных пределах.

Выбор материала регламентируется СНиП 2.04.05— 86 «Отопление, вентиляция и кондиционирование возду­ ха. Нормы проектирования». Основной материал, при­ меняемый для изготовления воздуховодов и вентиляци­ онного оборудования,— низкоуглеродистая конструкци­ онная сталь. Если системы предназначены для перемеще­ ния воздуха, содержащего химически активные газы, па­ ры кислот и щелочей, воздуховоды и вентиляторы изго­

ганец (0,3—0,9 %) » сера (до 0,06 % ) и фосфор (до 0,09 %). Такие стали называются углеродистыми. Если помимо обычных примесей сталь содержит легирующие элементы (хром, никель, вольфрам, молибден, титан), которые придают ей повышенную прочность, вязкость, термостойкость, коррозионную стойкость, то такие стали называются легированными.

Свойства углеродистой стали в основном зависят от содержания в ней углерода. Такая сталь подразделяется на мягкую низкоуглеродистую (до 0,2 % углерода), сред­ неуглеродистую (0,2—0,65 %) и твердую высокоуглеро­ дистую (0,65—2 % углерода).

По назначению углеродистые стали делятся на кон­ струкционные (до 0,55 % углерода) и инструментальные (0,55—1,4% углерода). Конструкционные стали имеют семь основных марок: Ст1, Ст2, СтЗ, Ст4, Ст5, Стб, Ст7. Чем больше содержится углерода, тем выше номер ста­ ли: так, сталь марки Ст1 содержит 0,07—0,12 %, а Ст2— 0,09 — 0,15% углерода.

Стали Ст1, Ст2, СтЗ пластичны и вязки, легко под­ даются механической обработке и в то же время об­ ладают достаточной прочностью. Из стали этих марок изготовляют воздуховоды и другие детали вентиляцион­ ных систем, крепежные устройства, оборудование.

Для изготовления различных деталей креплений, фланцев, опор используют сортовой, фасонный и листо­ вой стальной прокат. К сортовому прокату относятся полосовая (ГОСТ 103—76),квадратная (ГОСТ2591—71) и круглая (ГОСТ 2590—71) стали. Полосовая сталь вы­ пускается шириной 12— 100 мм, толщиной 4—16 мм. Эта сталь применяется для изготовления фланцев, деталей креплений и оборудования систем вентиляции. Квадрат­ ная сталь выпускается со стороной квадрата размером 5—36 мм. Этот вид проката используют при изготовле­ нии различных деталей.

Круглая сталь выпускается диаметром 5—36 мм и используется для изготовления тяг, подвесок и деталей креплений вентиляционного оборудования.

Выпускается фасонная сталь: угловая равнополочная (ГОСТ 8509—86) и неравнополочная (ГОСТ 8510—- 86, швеллеры (ГОСТ 8240—72) и балки двухтавровые (ГОСТ 8239—72). Угловая равнополочная сталь имеет ширину полки 20—160 мм, толщину полки 3—20 мм. Различают 19 профилей этой стали — от № 2 до № 16.

Номер профиля соответствует ширине полки в санти­ метрах. Так, например, сталь угловая равнополочная с шириной полки 36 мм имеет профиль № 3,6.

Угловая неравнополочная сталь имеет полки разной

одинаковая 3—14 мм. Номер профиля угловой неравно­ полочной стали обозначается дробным числом: в числи­ теле указывается ширина большей полки в сантиметрах, в знаменателе — ширина меньшей полки. Так, профиль с полками 50 и 32 мм имеет номер 5/3,2.

Сталь угловую равно- и неравнополочную использу­ ют для изготовления фланцев, деталей креплений, крон­ штейнов, подставок и деталей оборудования вентиля­ ционных систем.

Основным размером швеллера, по которому опреде­ ляется номер профиля, является его высота. Швеллеры выпускаются высотой 50—300 мм с шириной полок 32— 100 мм.

Основным размером двутавровой балки также явля­ ется высота, которая может быть 100—300 мм. Полки балок имеют ширину 55—135 мм. Двутавровые балки и швеллеры используют для изготовления рам вентилято­ ров и площадок для вентиляционного оборудования, кронштейнов и других деталей.

Для изготовления воздуховодов вентиляционных сис­ тем применяют сталь тонколистовую горячекатаную по ГОСТ 19903—74 и. ГОСТ 16523—70, сталь тонколисто­ вую и рулонную холоднокатаную по ГОСТ 19904—74 и ГОСТ 16523—70, сталь кровельную листовую по ГОСТ 19904—74, сталь оцинкованную по ГОСТ 14918—80.

Обычно применяют тонколистовую сталь следующих видов: кровельную черную, кровельную оцинкованную, декапированную. Кровельную сталь изготовляют из мяг­ кой отожженной углеродистой стали, легко поддающей­ ся обработке. Кровельная оцинкованная сталь, покры­ тая с обеих сторон цинком, хорошо противостоит воз­ действию атмосферных осадков и воздуха с повышенной влажностью.

Тонколистовая сталь, как оцинкованная, так и неоцинкованная (черная), выпускается толщиной 0,5— 3,9 мм, шириной листа 600—1800 мм и длиной 1200— 6000 мм. Наиболее часто для изготовления воздуховодов применяют тонколистовую сталь толщиной 0,5—2,0 мм

размером 1000X2000 и 1250X2500 мм (оцинкованную толщиной только до 1 мм).

При штамповке вентиляционных изделий используют пластичную декапированную сталь, предварительно отожженную и протравленную (ГОСТ 19904—74), тол­

тонколистовую рулонную холоднокатаную углеродистую сталь (ТУ 14-309-44-74 Минчермега СССР), которая вы­ пускается толщиной 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,5; 2 мм, шириной 100, 400, 626, 750 и 1250 мм. Масса рулона не превышает 6 т.

Для спиральных воздуховодов используют холодно­ катаную ленту из низкоуглеродистой стали (ГОСТ 503—81). Лента выпускается толщиной 0,4—3,6 мм и шириной до 300 мм.

Отдельные элементы вентиляционных систем изготов­ ляют из белой жести (ГОСТ 13345—85), которая выпу­ скается в виде листов размером 512X712 мм и толщиной 0,25; 0,28; 0,32; 0,36; 0,4; 0,45 и 0,5 мм.

2. Легированные стали, алюминий, титан и другие металлы

В состав легированных сталей входят так называе­ мые легирующие элементы (хром — X, никель— И, воль­

как химический состав стали, так и ее физические свой­ ства. Хром и никель улучшают механические свойства, повышают коррозионную стойкость стали, ее жаростой­ кость. Коррозиончостойкие хромистые и хромоникеле­ вые стали наиболее часто применяют для изготовления воздуховодов и вентиляционного оборудования, по ко­ торым перемещается воздух с агрессивными, химически активными газами, парами, пылью.

Вольфрам повышает прочность и твердость стали, особенно при высоких температурах. Молибден улучша­ ет механические свойства стали как при нормальных, так и при повышенных температурах. Марганец повы­ шает твердость, износостойкость и сопротивление удар­ ным нагрузкам. Ванадий измельчает микроструктуру стали, увеличивает ее пластичность.