Классификация систем вентиляции

При всем многообразии систем вентиляции, обусловленном назначением помещений, характером технологического процесса, видом вредных выделений и т. п., их можно классифицировать по следующим характерным признакам:

• 1. По способу создания давления для перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением.
• 2. По назначению: приточные и вытяжные.
• 3. По зоне обслуживания: местные и общеобменные.
• 4. По конструктивному исполнению: канальные и бесканальные.

Естественная вентиляция.

Перемещение воздуха в системах естественной вентиляции происходит:

• * вследствие разности температур наружного (атмосферного) воздуха и воздуха в помещении, так называемой аэрации;
• * вследствие разности давлений «воздушного столба» между нижним уровнем (обслуживаемым помещением) и верхним уровнем — вытяжным устройством (дефлектором), установленным на кровле здания;
• * в результате воздействия так называемого ветрового давления.

Аэрацию применяют в цехах со значительными тепловыделениями, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, если по условиям технологии производства требуется предварительная обработка приточного воздуха или если приток наружного воздуха вызывает образование тумана или конденсата. В помещениях с большими избытками тепла воздух всегда теплее наружного. Более тяжелый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет из него менее плотный теплый воздух.

При этом в замкнутом пространстве помещения возникает циркуляция воздуха, вызываемая источником тепла, подобная той, которую вызывает вентилятор.

В системах естественной вентиляции, в которых перемещение воздуха создается за счет разности давлений воздушного столба, минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через дефлектор должен быть не менее 3 м. При этом рекомендуемая длина горизонтальных участков воздуховодов не должна быть более 3 м, а скорость воздуха в воздуховодах — не превышать 1 м/с.

Воздействие ветрового давления выражается в том, что на наветренных (обращенных к ветру) сторонах здания образуется повышенное, а на подветренных сторонах, а иногда и на кровле, — пониженное давление (разрежение).

Если в ограждениях здания имеются проемы, то с наветренной стороны атмосферный воздух поступает в помещение, а с заветренной — выходит из него, причем скорость движения воздуха в проемах зависит от скорости ветра, обдувающего здание, и соответственно от величин возникающих разностей давлений.

Системы естественной вентиляции просты и не требуют сложного дорогостоящего оборудования и расхода электрической энергии. Однако зависимость эффективности этих систем от переменных факторов (температуры воздуха, направления и скорости ветра), а также небольшое располагаемое давление не позволяют решать с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции.

Механическая вентиляция.

В механических системах вентиляции используются оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика и др.), позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. Затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими. Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в требуемом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.), что практически невозможно в системах с естественным побуждением.

Следует отметить, что в практике часто предусматривают так называемую смешанную вентиляцию, т. е. одновременно естественную и механическую вентиляцию.

В каждом конкретном проекте определяется, какой тип вентиляции является наилучшим в санитарно-гигиеническом отношении, а также экономически и технически более рациональным.

Приточная вентиляция.

Приточные системы служат для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха взамен удаленного. Приточный воздух в необходимых случаях подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.

Вытяжная вентиляция.

Вытяжная вентиляция удаляет из помещения (цеха, корпуса) загрязненный или нагретый отработанный воздух.

В общем случае в помещении предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы. Их производительность должна быть сбалансирована с учетом возможности поступления воздуха в смежные помещения или из смежных помещений. В помещениях может быть также предусмотрена только вытяжная или только приточная система. В этом случае воздух поступает в данное помещение снаружи или из смежных помещений через специальные проемы или удаляется из данного помещения наружу, или перетекает в смежные помещения.

Как приточная, так и вытяжная вентиляция может устраиваться на рабочем месте (местная) или для всего помещения (общеобменная).

Местная вентиляция.

Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция).

Системы вентиляции влючают группы самого разнообразного оборудования:

• 1. Вентиляторы.
• — осевые вентиляторы;
• — радиальные вентиляторы;
• — диаметральные вентиляторы.
• 2. Вентиляторные агрегаты.
• — канальные;
• — крышные.
• 3. Вентиляционные установки:
  • — приточные;
  • — вытяжные;
  • — приточно-вытяжные.
• 4. Воздушно-тепловые завесы.
• 5. Шумоглушители.
• 6. Воздушные фильтры.
• 7. Воздухонагреватели:
  • — электрические;
  • — водяные.
• 8. Воздуховоды:
  • — металлические;
  • — металлопластиковые;
  • — неметаллические.
  • — гибкие и полугибкие;
• 9. Запорные и регулирующие устройства:
  • — воздушные клапаны;
  • — диафрагмы;
  • — обратные клапаны.
• 10. Воздухораспределители и регулирующие устройства воздухоудаления:
  • — решетки;
  • — щелевые воздухораспределительные устройтва;
  • — плафоны;
  • — насадки с форсунками;
  • — перфорированные панели.
• 11. Тепловая изоляция.
• 4. Классификация систем кондиционирования

Кондиционирование воздуха — это создание и автоматическое поддержание (регулирование) в закрытых помещениях всех или отдельных параметров (температуры, влажности, чистоты, скорости движения воздуха) на определенном уровне с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей или ведения технологического процесса.

Кондиционирование воздуха осуществляется комплексом технических средств, называемым системой кондиционирования воздуха (СКВ). В состав СКВ входят технические средства забора воздуха, подготовки, т. е. придания необходимых кондиций (фильтры, теплообменники, увлажнители или осушители воздуха), перемещения (вентиляторы) и его распределения, а также средства хладои теплоснабжения, автоматики, дистанционного управления и контроля. СКВ больших общественных, административных и производственных зданий обслуживаются, как правило, комплексными автоматизированными системами управления.

Современные системы кондиционирования могут быть классифицированы по следующим признакам:

• * по основному назначению (объекту применения): комфортные и технологические;
• * по принципу расположения кондиционера по отношению к обслуживаемому помещению: центральные и местные;
• * по наличию собственного (входящего в конструкцию кондиционера) источника тепла и холода: автономные и неавтономные;
• * по принципу действия: прямоточные, рециркуляционные и комбинированные;
• * по способу регулирования выходных параметров кондиционированного воздуха: с качественным (однотрубным) и количественным (двухтрубным) регулированием;
• * по степени обеспечения метеорологических условий в обслуживаемом помещении: первого, второго и третьего класса;
• * по количеству обслуживаемых помещений (локальных зон): однозональные и многозональные;
• * по давлению, развиваемому вентиляторами кондиционеров: низкого, среднего и высокого давления.

Кроме приведенных классификаций, существуют разнообразные системы кондиционирования, обслуживающие специальные технологические процессы, включая системы с изменяющимися во времени (по определенной программе) метеорологическими параметрами.

Комфортные СКВ предназначены для создания и автоматического поддержания температуры, относительной влажности, чистоты и скорости движения воздуха, отвечающих оптимальным санитарно-гигиеническим требованиям для жилых, общественных и административно-бытовых зданий или помещений.

Технологические СКВ предназначены для обеспечения параметров воздуха, в максимальной степени отвечающих требованиям производства. Технологическое кондиционирование в помещениях, где находятся люди, осуществляется с учетом санитарно-гигиенических требований к состоянию воздушной среды.

Центральные СКВ снабжаются извне холодом (доставляемым холодной водой или хладагентом), теплом (доставляемым горячей водой, паром или электричеством) и электрической энергией для привода электродвигателей вентиляторов, насосов и пр.

Центральные СКВ расположены вне обслуживаемых помещений и кондиционируют одно большое помещение, несколько зон такого помещения или много отдельных помещений. Иногда несколько центральных кондиционеров обслуживают одно помещение больших размеров (производственный цех, театральный зал, закрытый стадион или каток).

Центральные СКВ оборудуются центральными неавтономными кондиционерами, которые изготавливаются по базовым (типовым) схемам компоновки оборудования и их модификациям.

Центральные СКВ обладают следующими преимуществами:

• 1) возможностью эффективного поддержания заданной температуры и относительной влажности воздуха в помещениях;
• 2) сосредоточением оборудования, требующего систематического обслуживания и ремонта, как правило, в одном месте (подсобном помещении, техническом этаже и т. п.);
• 3) возможностями обеспечения эффективного шумои виброгашения. С помощью центральных СКВ при надлежащей акустической обработке воздуховодов, устройстве глушителей шума и гасителей вибрации можно достигнуть наиболее низких уровней шума в помещениях и обслуживать такие помещения, как радиои телевизионные студии и т. п.

Несмотря на ряд достоинств центральных СКВ, надо отметить, что крупные габариты и проведение сложных монтажно-строительных работ по установке кондиционеров, прокладке воздуховодов и трубопроводов часто приводят к невозможности применения этих систем в существующих реконструируемых зданиях.

Местные СКВ разрабатывают на базе автономных и неавтономных кондиционеров, которые устанавливают непосредственно в обслуживаемых помещениях.

Достоинством местных СКВ является простота установки и монтажа.

Такая система может применяться в большом ряде случаев:

• * в существующих жилых и административных зданиях для поддержания теплового микроклимата в отдельных офисных помещениях или в жилых комнатах;
• * во вновь строящихся зданиях для отдельных комнат, режим потребления холода в которых резко отличается от такого режима в большинстве других помещений, например, в серверных и других насыщенных тепловыделяющей техникой комнатах административных зданий. Подача свежего воздуха и удаление вытяжного воздуха при этом выполняется, как правило, центральными системами приточно-вытяжной вентиляции;
• * во вновь строящихся зданиях, если поддержание оптимальных тепловых условий требуется в небольшом числе помещений, например, в ограниченном числе номеров-люкс небольшой гостиницы;
• * в больших помещениях как существующих, так и вновь строящихся зданий: кафе и ресторанах, магазинах, проектных залах, аудиториях и т. д.

Автономные СКВ снабжаются извне только электрической энергией, например, кондиционеры сплит-систем (Рис. 11,12,13 стр.35), шкафные кондиционеры и т. п.

Такие кондиционеры имеют встроенные компрессионные холодильные машины, работающие, как правило, на фреоне-22.

Автономные системы охлаждают и осушают воздух, для чего вентилятор продувает рециркуляционный воздух через поверхностные воздухоохладители, которыми являются испарители холодильных машин, а в переходное и зимнее время они могут производить подогрев воздуха с помощью электрических подогревателей или путем реверсирования работы холодильной машины по циклу так называемого «теплового насоса».

Наиболее простым вариантом, представляющим децентрализованное обеспечение в помещениях температурных условий, можно считать применение кондиционеров сплит-систем.

Неавтономные СКВ подразделяются на:

• * воздушные, при использовании которых в обслуживаемое помещение подается только воздух. (Мини-центральные кондиционеры, центральные кондиционеры);
• * водовоздушные, при использовании которых в кондиционируемые помещения подводятся воздух и вода, несущие тепло или холод, либо то и другое вместе (системы чиллеров-фанкойлов, центральные кондиционеры с местными доводчиками и т. п.).

Типы кондиционеров:

• 1. Сплит-системы (настенные, напольно-потолочные, колонного типа, кассетного типа, многозоональные с изменяемым расходом хладагента);
• 2. Напольные кондиционеры и кондиционеры сплит-системы с приточной вентиляцией;
• 3. Системы с чилерами и фанкойлами;
• 4. Крышные кондиционеры;
• 5. Шкафные кондиционеры;
• 6. Прецизионные кондиционеры;
• 7. Центральные кондиціонер.
• 5. Вентиляция и кондиционирование на примере предприятий мясной промышленности

Вентиляция и кондиционирование предприятий мясной промышленности обусловлено технологической необходимостью. Наличие таких вредных выделений, как влага, теплота, газы, пары, пыль вызывают необходимость создания качественных климатических систем.

Воздухообмен в производственных помещениях предприятий определяется исключительно исходя из необходимости удаления тепла и удаления вредных выделений. В ряде помещений происходит выделение таких веществ:

В отделении приготовления рассола — пары хлора в помещениях для содержания скота — диоксид углерод в отделении приготовления кормов, отделении дробления, размола и просеивания мясокостной муки, пельменном отделении, отделении приема птицы, склады кормов — пыль.

Принципиальные схемы воздухообмена в основных цехах (отделениях) предприятий мясной промышленности Зона предубойного содержания скота В цехах производства кормов применяется механическая вытяжка, используется местная вентиляция отсосами. В зимний период года и в переходные периоды приток осуществляется в верхнюю зону при невысоких скоростях. вытяжка механическая, осуществляется местными отсосами.

В помещениях предубойного содержания скота возможно использование естественной вытяжки или механической из верхней зоны. В холодный период года необходимо использовать механический приток, в теплый период — естественный.

В цехах (отделениях) убоя, мойки, шкуроконсервировочных, стерилизации условно годного мяса, обработки технического сырья вытяжка механическая общеобменная из верхней зоны. Применяются также местные отсосы. Приток в холодный и переходный периоды механический сосредоточенный, с подачей воздуха в верхнюю зону и частично в рабочую зону. В теплый период — естественный.

Мясоперерабатывающее производство В цехах (отделениях) сырьевом, машинном, шприцовочном, фасованного мяса, полуфабрикатов вытяжка механическая общеобменная, из верхней зоны. Приток во все периоды механический рассредоточенный, с подачей воздуха в верхнюю зону.

Цехи (отделения) термические, субпродуктовые, свинокопченостей, твердокопченых колбас. Вытяжка механическая из верхней зоны. Устанавливаются также местные отсосы. Приток в холодный и переходный периоды механический, в рабочую зону. В теплый период естественный.

Пельменные цехи или отделения (просеивание муки, приготовление теста, формовка). Вытяжка осуществляется местными отсосами. Приток в холодный и переходный периоды рассредоточенный, в верхнюю зону малыми скоростями.

Дымогенераторные. Вытяжка механическая общеобменная, из верхней зоны. Приток в холодный и переходный периоды механический, в рабочую зону. В холодный период — естественный.

Цехи (отделения) подготовки кишечной оболочки. Вытяжка механическая общеобменная из верхней зоны. Приток в холодный и переходный периоды механический, сосредоточенный в верхнюю зону. В теплый период — естественный.

Предприятия по переработке птицы Цехи (отделения) приема птицы. Вытяжка общеобменная, из нижней зоны. Приток в холодный и переходный периоды механический, рассредоточенный в верхнюю зону малыми скоростями. В теплый период — естественный.

Цехи (отделения) откорма птицы. Вытяжка механическая общеобменная, из нижней зоны. Приток в холодный и переходный периоды механический, с подачей воздуха в верхнюю зону. В теплый период — естественный.

Склады кормов. Вытяжка осуществляется местными отсосами. Приток естественный во все периоды.

Кормоприготовительные отделения. Вытяжка производится местными отсосами. Приток в холодный и переходный периоды механический, сосредоточенный в верхнюю зону. В теплый период — естественный.

Цехи (отделения) навешивания птицы на конвейер. Вытяжка местными отсосами. Приток в холодный и переходный периоды механический, рассредоточенный в верхнюю зону малыми скоростями. В теплый период — естественный.

Цехи (отделения) убоя и первичной обработки. Вытяжка механическая общеобменная, из верхней зоны, и местными отсосами. Приток механический, сосредоточенный в верхнюю зону и частично в рабочую зону. В теплый пержЗд — естественный.

Отделения переработки отходов. Вытяжка механическая общеобменная, из верхней зоны. Приток в холодный и переходный периоды механический, сосредоточенный в верхнюю зону и частично в рабочую зону.

Цехи (отделения) сырьевые, шприцовочные и машинные. Вытяжка механическая общеобменная, из верхней зоны. Приток во все периоды механический рассредоточенный, в верхнюю зону.

Аппаратные отделения. Вытяжка общеобменная, из верхней зоны. Приток во все периоды естественный, с подачей воздуха в верхнюю зону над технологическим оборудованием, и механический, с подачей воздуха в зону обслуживания оборудования.

Цехи (отделения) дробления и просеивания кормовой муки. Вытяжка производится местными отсосами. Приток в холодный и переходный периоды механический, рассредоточенный в верхнюю зону малыми скоростями. В теплый период — естественный.

Цехи (отделения) обработки пера (мойка, дезинфекция и сушка пера). Вытяжка механическая общеобменная, из верхней зоны, а также с помощью местных отсосов. Приток в холодный и переходный периоды механический, в верхнюю зону и частично в рабочую зону. В теплый период — естественный.

Расчетные параметры воздуха в производственных помещениях предприятий мясной промышленности, соответствующие комфортным условиям ГОСТ 12.1.005−88.