Расчет приточно вытяжной вентиляции цеха

Расчет вытяжной вентиляции все формулы и примеры

Правильное устройство вентиляции в доме значительно улучшает качество жизни человека. При неправильном расчете приточно – вытяжной вентиляции возникает куча проблем – у человека со здоровьем, у постройки с разрушением.

Перед началом строительства обязательно и необходимо произвести расчёты и, соответственно, применить их в проекте.

ФИЗИЧЕСКИЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ РАСЧЁТОВ

По способу работы, в настоящее время, вентиляционные схемы делятся на:

1. Вытяжные. Для удаления использованного воздуха.
2. Приточные. Для впуска чистого воздуха.
3. Рекуперационные. Приточно-вытяжные. Удаляют использованный и впускают чистый.

В современном мире схемы вентиляции включают в себя различное дополнительное оборудование:

1. Устройства для подогрева или охлаждения подаваемого воздуха.
2. Фильтры для очистки запахов и примесей.
3. Приборы для увлажнения и распределения воздуха по помещениям.

При расчёте вентиляции учитывают следующие величины:

1. Расход воздуха в куб.м./час.
2. Давление в воздушных каналах в атмосферах.
3. Мощность подогревателя в квт-ах.
4. Площадь сечения воздушных каналов в кв.см.

Расчет вытяжной вентиляции пример

Перед началом расчёта вытяжной вентиляции необходимо изучить СН и П (Система Норм и Правил) устройства вентиляционных систем. По СН и П количество воздуха необходимого для одного человека зависит от его активности.

Маленькая активность – 20 куб.м./час. Средняя – 40 кб.м./ч. Высокая – 60 кб.м./ч. Далее учитываем количество человек и объём помещения.

Кроме этого необходимо знать кратность – полный обмен воздуха в течение часа. Для спальни она равна единице, для бытовых комнат – 2, для кухонь, санузлов и подсобных помещений – 3.

Для примера – расчёт вытяжной вентиляции комнаты 20 кв.м.

Допустим, в доме живут два человека, тогда:

V(объём) комнаты равен: SхН, где Н – высота комнаты (стандартная 2,5 метра).

V = S х Н = 20 х 2,5 = 50 куб.м.

Далее V х 2 (кратность) = 100 кб.м./ч. По другому – 40 кб.м./ч. (средняя активность) х 2 (человека) = 80 куб.м./час. Выбираем большее значение – 100 кб.м./ч.

В таком же порядке рассчитываем производительность вытяжной вентиляции всего дома.

Расчет вытяжной вентиляции производственных помещений

При расчёте вытяжной вентиляции производственного помещения кратность равна 3.

Пример: гараж 6 х 4 х 2,5 = 60 куб.м. Работают 2 человека.

Высокая активность – 60 куб.м./час х 2 = 120 кб.м./ч.

V – 60 куб.м. х 3 (кратность) = 180 кб.м./ч.

Выбираем большее – 180 куб.м./час.

Как правило, унифицированные вентиляционные системы, для простоты установки разделяются на:

• 100 – 500 куб.м./час. – квартирные.
• 1000 – 2000 куб.м./час. – для домов и усадеб.
• 1000 – 10000 куб.м./час. – для заводских и промышленных объектов.

Расчет приточно вытяжной вентиляции

ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ

В условиях климата средней полосы, воздух, поступающий в помещение необходимо подогревать. Для этого устанавливают приточную вентиляцию с обогревом входящего воздуха.

Нагрев теплоносителя осуществляется различными путями – электро калорифером, впуск воздушных масс около батарейного или печного отопления. Согласно СН и П температура входящего воздуха должна быть не менее 18 гр. цельсия.

Соответственно мощность воздухонагревателя рассчитывается в зависимости от самой низкой ( в данном регионе) уличной температуры. Формула для расчета максимальной температуры нагрева помещения воздухонагревателем:

N /V х 2,98 где 2,98 – константа.

Пример: расход воздуха – 180 куб.м./час. (гараж). N = 2 КВт.

Далее 2000 вт./ 180 кб.м./ч. х 2,98 = 33 град.ц.

Таким образом, гараж можно нагреть до 18 град. При уличной температуре минус 15 град.

ДАВЛЕНИЕ И СЕЧЕНИЕ

На давление и, соответственно, скорость передвижения воздушных масс влияет площадь сечения каналов, а также их конфигурация, мощность электро вентилятора и количество переходов.

При расчёте диаметра каналов эмпирически принимают следующие величины:

• Для помещений жилого типа – 5,5 кв.см. на 1 кв.м. площади.
• Для гаража и других производственных помещений – 17,5 кв.см. на 1 кв.м.

При этом добиваются скорости потока 2,4 – 4,2 м/сек.

О РАСХОДЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Расход электроэнергии напрямую зависит от длительности времени работы электронагревателя, а время – функция от температуры окружающего воздуха. Обыкновенно, воздух необходимо подогревать в холодное время года, иногда летом в прохладные ночи. Для расчёта используется формула:

S = (T1 х L х d х c х 16 + Т2 х L х c х n х 8) х N/1000

В этой формуле:

S – количество электроэнергии.

Т1 – максимальная дневная температура.

Т2 – минимальная ночная температура.

L – производительность куб.м./час.

с – объёмная теплоёмкость воздуха – 0, 336 вт х час/ кб.м./ град.ц. Параметр зависит от давления, влажности и температуры воздуха.

d – цена электроэнергии днём.

n – цена электроэнергии ночью.

N – количество дней в месяце.

Таким образом, если придерживаться санитарных норм, стоимость вентиляции существенно повышается, зато комфортность проживающих улучшается. Поэтому при устройстве вентиляционной системы целесообразно найти компромисс между ценой и качеством.

Система вентиляции и кондиционирования в производственном цехе

Запрос на консалтинг

Система вентиляции и кондиционирования воздуха производственного цеха – это сложный процесс, который реализуется на основе работы целого комплекса специального оборудования или устройств и направленный на создание качественного воздухообмена внутри рабочего помещения.

Система вентиляции цеха является неотъемлемой частью конструкции здания, его технологичного оборудования и играет более важную роль, чем системы кондиционирования обычных помещений. Особенностью вентиляции производственного объекта является то, что она представляет собой целую систему инженерных разработок, которые призваны обеспечить бесперебойную фильтрацию воздушных масс от вредных и токсичных составляющих и качественную циркуляцию, без нарушения технологического процесса.

Виды вентиляции производственного помещения

Основным регламентирующим документом, который устанавливает нормы вентиляции цеха, является СНиП 41-01-2003. Все существующие системы воздухообмена в рабочих помещениях можно разделить на следующие виды:

В зависимости от способов перемещения воздушных масс:

1. Естественная.
2. Механическая.

При естественной вентиляции освежение воздуха происходит за счет разниц давления и температуры внутри помещения и снаружи. Такая циркуляция обычно бывает неорганизованной, то есть основанной на элементарных физических явлениях – например, конвекции. Создается естественная вентиляция при помощи специальных конструкций, которые позволяют осуществлять регулировку силы и величины воздушного потока.

Механическая вентиляция предварительно обрабатывает приточный воздух, нагревая, охлаждая или увлажняя его. Кроме того, принудительная система способна осуществлять фильтрацию загрязненных воздушных масс перед выбросом их в атмосферу.

В зависимости от способа организации воздухообмена:

1. Местная.
2. Общеобменная.

Местная вентиляция локализует, а в последующем удаляет вредные и токсичные вещества и выбросы непосредственно в месте их возникновения. На практике такой вид вентиляции реализуется следующим образом: источник загрязнения (станок, рабочее место) огораживается щитами, формируя своеобразный «колпак», в котором или над которым имеется вытяжка. При интенсивном отсосе воздуха, давление внутри «колпака» понижается, что препятствует распространению вредных примесей в остальное помещение цеха. Такая система эффективно справляется со своими обязанностями и недорого в организации.

В тех случаях, когда местная вентиляция не способна обеспечить полноту локализации источников загрязнения, задействуется общеобменный ее тип. Принцип работы такой вентиляции основан на комплексном очищении воздуха во всех производственных помещениях или их большой части путем разбавления концентрации вредных примесей, пыли и грязи, тепловых излучений. Кроме того, общеобменная вентиляция эффективно поглощает тепло и распространена в тех цехах, где отсутствует выброс вредных веществ в атмосферу помещения. В тех случаях, когда производство сопряжено с выбросом газа, вредного пара, канцерогенов и пыли, применяется вентиляция смешанного типа – к общеобменной добавляются местные отсосы. При этом ключевой концепцией построения вентиляции производственного цеха является создание такой системы, при которой максимальное количество вредных веществ будет удаляться при помощи местных отсосов, а оставшиеся примеси и газы будут разбавляться потоком свежего воздуха до концентрации допустимого уровня.

В зависимости от способа действий:

1. Приточная.
2. Вытяжная.
3. Приточно-вытяжная.

Приточная система вентиляции предназначена для обеспечения свободного притока воздушных масс в объемах, достаточных для полноценного функционирования производственного помещения. В подобных системах устанавливаются канальные вентиляторы, которые обеспечивают забор внешнего воздуха и пропуск его через специальные охлаждающие или нагревающие калориферы.

Приточная вентиляция способна полностью обеспечить принудительное поступление воздушных масс в цех. При этом давление воздуха в помещении будет постоянно увеличено в сравнении с атмосферным, что будет способствовать естественному (неорганизованному) выдавливанию отработанного воздуха на улицу через щели, выходы или отверстия.

Приточная вентиляция существует нескольких видов и отличается друг от друга наличием эксклюзивного оборудования. Так, может устанавливаться:

• Воздушный душ. Работа такого оборудования заключена в направлении потока чистого воздуха на рабочее место.
• Воздушные и воздушно-тепловые завесы.
• Оазисы. Эта вентиляция, которая способна обслуживать целые участки цеха, где воздух будет двигаться с рассчитанной скоростью и температурой.

Вытяжная система вентиляции предназначена для удаления загрязненного воздуха. При этом замещение удаленных воздушных масс осуществляется механическим организованным или неорганизованным способом – через оконные, дверные проемы и специальные отверстия в стенах. Подобная система применяется в тех производствах, которые сопровождаются большим количеством выделений токсичных веществ и тепла, а также при выполнении работ значительным количеством сотрудников.

Приточно-вытяжная вентиляция предназначена для удаления загрязненного воздуха и одновременной подачи свежего. Сами по себе потоки воздушных масс могут распределяться путем перемешивания или вытеснением. В первом случае в потолке или стенах цеха монтируются высокоскоростные диффузоры, осуществляющие подачу свежего воздуха, который естественным образом смешивается с отработанным и удаляется через диффузный клапан. Во втором случае свежий прохладный воздух поступает через воздухораспределители, которые устанавливаются ближе к полу. Воздушная масса, нагреваясь, поднимается на верх, вытесняя через решетки отработанные газы.

Расчет вентиляции цеха

Для того чтобы спроектировать и установить вентиляцию необходимо качественно и с высокой точностью рассчитать масштабы ее работы. Расчет системы вентиляции цеха осуществляется на основе данных об объемах выделяемых вредных веществ, тепла и различных справочных показателей.

Расчет системы вентиляции цеха выполняется отдельно по каждому из видов загрязнений:

По излишкам тепла

Q_u (м 3 ) — объем, который отводится местным отсосом;
V (Ватт) — количество теплоты, которое выделяет продукция или оборудование;
с (кДж) — показатель теплоемкости = 1,2 кДж (справочная информация);
T_z (°C) — t загрязненного воздуха, отводимого от рабочего места;
T_p (°C) — t приточных воздушных масс
T₁ — t воздуха, удаляемого вентиляцией общеобменного типа.

Для взрывоопасного или токсичного производства

При таких расчетах ключевая задача — разбавить токсичные выбросы и испарения до предельного допустимого уровня

M (мг*час) — масса токсичных веществ, выделяемых за один час;
K_m (мг/м 3 ) — содержание токсичных веществ в воздухе, отводимых местными системами;
K_p (мг/м 3 ) — количество отравляющих веществ в приточных воздушных массах;
K_u (мг/м 3 ) — содержание токсичных веществ в воздухе, отводимое общеобменными системами.

По излишкам влаги

W (мг*час) — количесиво влаги, которое попадает в помещение цеха за 1 час;
O_m (грамм*кг) — объем пара, отводимый локальными системами;
O_p (грамм*кг) — показатель влажности приточного воздуха;
O₁ (грамм*кг) — количество пара, отводимое общеобменной системой.

По выделениям от персонала

N — число работников
m — расход воздуха из расчета на 1 чел*час (согласно СНиП составляет 30 м 3 на человека в проветриваемом помещении, 60м 3 — в нерповетриваемом).

Расчет вытяжной вентиляции цеха

Определить количество вытяжного воздуха можно по следующей формуле:

L = 3600 * V * S , где

L (м 3 ) — расход воздуха;
V — скорость воздушного потока в вытяжном устройстве;
S — площадь проема установки вытяжного типа.

Особенности вентиляции цехов различной направленности

Механический цех

Особенностями производственного механического помещения является большое тепловое выделение от электрического оборудования и рабочих, наличие в воздухе паров аэрозолей, охлаждающих жидкостей, масла, эмульсий, пыли.

Вентиляция в таких цехах устанавливается смешанного типа. Местные отсосы располагаются непосредственно над станками и рабочими зонами, а элементы общеобменной системы обеспечивают приток свежего воздуха сверху, в расчете не менее 30 куб.м. на одного человека.

Деревообрабатывающий

Особенностями деревообрабатывающего помещения является постоянное выделение тепла от прессов, испарение токсичных веществ растворителя и клея, а также повышенная концентрация отходов деревообработки — пыли, стружки, опилок.

В таких цехах местные отсосы устанавливаются непосредственно в пол, для обеспечения удаления древесных отходов. Общеобменная система рассредоточивает приток воздуха в верхней зоне, через воздуховоды перфорированного типа.

Гальванический

Особенность гальванического цеха – это наличие в атмосфере помещения паров щелочи, кислоты, электролита, повышенное количество тепла и влаги, пыли, водорода.

Местные отсосы бортового типа устанавливаются непосредственно над ваннами с кислотными растворами. В обязательном порядке осуществляется оснащение отсосов для ванн с кислотами различными типами резервных вентиляторов и элементами фильтрации вытягиваемых воздушных масс.

Общеобменная система, выполненная из антикоррозионного материала, должна обеспечивать 3-кратный воздухообмен в отделениях для приготовления растворов и цианистых солей.

Сварочный

Особенность сварочного цеха – наличие в воздухе фтористых соединений, окиси азота, углерода, озона. В таких производственных помещениях местные отсосы желательны, но не обязательны. Общеобменная вытяжка должна обеспечивать удаление воздуха в количестве: 2/3 из нижней зоны, 1/3 — из верхней. Расчет воздуха на разбавление вредных выбросов от сварки до предельного допустимого уровня производится исходя из веса сварочных электродов, которые расходуются за 1 час.

Литейный

Главная особенность литейного цеха – огромное количество тепла, которое выделяется в процессе производства. Кроме того, в атмосфере помещения концентрируется аммиак, сернистый газ, окись углерода.

Местные отсосы устанавливаются у каждого станка и элемента оборудования. Общеобменная система применяется только с механическим побуждением в верхней зоне цеха. К этому добавляется аэрация и душирование рабочих мест.

Вентиляция цеха покраски

Особенностью производственного помещения в котором осуществляются покрасочные работы является высокая концентрация в нем испарений различных растворителей, разбавителей и частиц краски.

В подобных цехах местные отсосы устанавливаются непосредственно над рабочими зонами и местами сушки. Общеобменная система обеспечивает компенсацию местной вытяжки.

Чтобы заказать проектирование и монтаж вентиляционной системы на производстве, обратитесь в компанию ЭкоЭнергоВент. Позвоните по телефону +7 (812) 954-09-79 или оставьте свою заявку в специальной форме обратной связи на нашем сайте.

Расчет вентиляции производственного помещения – формулы и примеры

Грамотный расчет вентиляции производственного помещения позволяет получить микроклимат, который соответствует всем действующим на территории нашей страны санитарным нормативам и законодательно установленным правилам.

Расчет вентиляции производственного помещения

Для поддержания допустимых параметров микроклимата в производственных зданиях возможны несколько способов организации воздухообмена. Существует перечень нормативов, при условии соблюдении которых возможна установка выбранной вентиляционной сети. Рассмотрим на какие группы делятся вентиляционные сети:

По способу перемещения воздушных масс

Естественная — происходит за счет разности температур потоков, которые попадают в здание путем открытия дверей, окон и отверстий.
Механическая — комплекс решений по установке вентиляционного оборудования с возможностью регулирования, а также поддержания оптимального климата.

В зависимости от направления потока

Приточная установка — обеспечивает приток с улицы, состоит из вентилятора, фильтров, нагревательного элемента и шумоглушителя.

Вытяжная вентиляция — предназначена для принудительного удаления загрязненных воздушных масс из помещения. Важно, чтобы токсичные ядовитые пары и газы проходили этапы фильтрации перед выбросом в атмосферу во избежание загрязнения окружающей среды.

Приточно-вытяжная вентиляция осуществляет приток и отвод в комплексе. Обеспечивает поддержание санитарно-гигиенических требований.

В зависимости от обслуживаемой зоны

Общеобменная — обеспечивают необходимый воздухообмен по всей территории здания.

Местное вентилирование — подача и локализация загрязненных масс в определенных местах (точках).

При расчете вентиляции целесообразно предусмотреть приточно-вытяжные устройства с механическим побуждением, она обеспечивает:

• Подача потока с улицы с его предварительной очисткой, осушением и увлажнением;
• Движение потоков по всей территории здания;
• Устранение различных видов загрязнений, образованных в ходе технологического процесса, и их выброс с предварительной очисткой в атмосферу;
• Не зависит от внешних факторов, погодных условий.

Алгоритм проектирования

Организация воздухообмена внутри общественного здания либо на производстве выполняется в несколько этапов:

1. Сбор исходных данных — характеристики сооружения, число работников и тяжесть труда, разновидности и количество образующихся вредностей, локализация мест выделения. Очень полезно вникнуть в суть технологического процесса.
2. Выбор вентиляционной системы цеха или офиса, разработка схем. К проектным решениям выдвигается 3 основных требования – эффективность, соответствие нормам СНиП (СанПин) и экономическая обоснованность.
3. Расчет воздухообмена – определение объема приточного и вытяжного воздуха для каждого помещения.
4. Аэродинамический расчет воздуховодов (если они есть), подбор и расстановка вентиляционного оборудования. Уточнение схем подачи притока и удаления загрязненного воздуха.
5. Монтаж вентиляции согласно проекту, запуск, дальнейшая эксплуатация и обслуживание.

Примечание. Для лучшего понимания процесса список работ сильно упрощен. На всех стадиях разработки документации требуются различные согласования, уточнения и дополнительные обследования. Инженер – проектировщик постоянно работает в связке с технологами предприятия.

Расчет требуемого воздухообмена

Расчета воздухообмена с учетом отсутствия выброса различных веществ определяют на основании следующих данных:

• габариты и площадь объекта;
• количество находящихся людей;
• температура и влажность воздуха;
• источники тепла (электрические приборы, станки и другое технологическое оборудование);

Важно: Расход воздуха на одного человека составляет не менее 30 м3.

В случае выделения вредных веществ при различных технологических процессах, производительность вентиляции рассчитывается исходя из вида и количества загрязнений, поступающих в сооружение. Объем воздушных потоков необходимый для обеспечения допустимых условий рассчитывают:

• для помещений с избыточным тепловыделением (требуют максимальную производительность оборудования, определяют летом с учетом солнечной теплоты);
• в зданиях с повышенными показателями влажности;
• в местах выделения газов и пыли, проникающих в рабочие зоны, с учетом снижения их концентрации до предельно допустимой нормы.

Зачастую в сооружениях производственного назначения выделяется несколько видов загрязнений, которые виляют на организм и оказывают токсичный эффект. Однородным эффектом обладают углеводород, азотная, серная кислота, угарный газ, аммиак и прочие.

Вывод: Принудительная вентиляция позволяет перемещать воздушные массы на большие расстояния, а также регулировать количество и направление потоков независимо от окружающих условий, что актуально для зданий данного назначения. Предварительно нагретый отфильтрованный воздух с улицы поступает взамен отработанному.

Состав проектной документации

Основная задача проекта – это правильное, подробное и понятное описание системы вентилирования, её составных частей и узлов. Включает несколько документов:

1. Основной чертеж. План системы вентиляции, вписанный в здание.
2. Аксонометрическая схема вентиляции.
3. Спецификация на станки и производственное оборудование.
4. Дополнительные схемы гидравлических частей вентиляционного оборудования.
5. Схемы узлов сложных установок.
6. Локальные разрезы отдельных узлов или вентиляционных камер.

Аксонометрия вентсистемы План общеобменной вентиляции может быть в виде объемной модели. Это актуально для крупных и средних по размеру производственных объектов, где протяженность вентканалов составляет несколько километров.

Местное вентилирование

Местное приточное вентилирование предусматривают:

• для предотвращения перегрева воздуха, когда на постоянных рабочих местах в период технологических процессов выделяется большое количество тепла от оборудования;
• для исключения проникновения в здание холодного потока при регулярном открывании дверей, окон, фрамуг.

Вытяжное местное вентилирование применяют:

• для локализации отработанных воздушных масс с помощью вентиляторов в местах интенсивного выделения вредных примесей.

Основные расчётные параметры

План цеха
Исходные данные для проектирования предоставляются заказчиком. Как правило, составляется техническое задание с подробным описанием объекта и его мощностей.

Оно включает в себя:

• Геометрические размеры цеха или завода. Площади производственных и бытовых помещений, высоту перекрытий.
• Описание конструктивной части здания. Тип ограждающих конструкций, кровли, окон и других элементов.
• Специализация завода или цеха. Описание основ производственного процесса.
• Спецификации на оборудование, которое будет выделять тепло или пар. Его количество и точные места расположение с привязкой к осям здания.
• Количество сотрудников за одну рабочую смену, число и продолжительность смен.
• Ориентация рабочих мест с привязкой к осям здания.

Исходные данные ложатся в основу подробному проекту, состоящему из пояснительной записки и графической части.

Особенности и требования к вентиляции

Полный список требований указан в санитарно-эпидемиологических нормах, перечислим некоторые из них:

• На производстве площадью более 50 м2 допускается обеспечивать необходимую температуру на постоянных рабочих местах сотрудников. На непостоянных местах температура может более низкой, но не ниже 10 градусов;
• Система должна быть пожаробезопасной;
• Устранение отработанного воздуха не должно попадать в рабочую зону;
• Использование воздуховодов только из антикоррозийных материалов;
• В рабочих зонах концентрация вредных веществ не должна превышать 30%;
• Уровень шума внутри производственного цеха не должен превышать 110 дБа;
• В цехах с полностью автоматизированным рабочим процессом и имеющимся функциональным оборудованием, при отсутствии требований к температурному режиму, необходимо поддерживать следующие данные:

• не ниже 10 градусов в холодное время года при отсутствии избытков теплоты;
• в теплый период при отсутствии избытков теплоты следует поддерживать температуру равной температуре наружного воздуха, при наличии избытков теплоты — на 4 градуса выше наружной.

На производстве, где установлено полностью автоматизированное оборудование и отсутствуют специальные требования, оптимальную влажность и воздухообмен допустимо не нормировать; Если допустимые показатели климата невозможно обеспечить в рабочих зонах по причине экономических или производственных условий, то постоянные рабочие места оснащают кондиционерами либо предусматривают душирование наружным воздухом.

Все данные рассчитываются на этапе подготовки проектно-сметной документации. При проектировании вентиляционной системы необходимо выполнить ряд задач:

• Разработка и утверждение технического задания, включающее требования по организации воздухообмена;
• Расчет общеобменной, местной вентиляции с целью определения сечения и мест расположения воздуховодов;
• Подбор оборудования на основании рассчитанных характеристик;
• Подготовка рабочего чертежа, аксонометрии и схемы.

Рассчитанные в итоге показатели температуры, влажности воздуха должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека, его оптимальное состояние.

Приточная установка — может быть как моноблочной, так и наборной. Состоит из корпуса, фильтров очистки, вентилятора, воздушного клапана, нагревателя и шумоглушителя. По функциональным возможностям приточные вентиляционные установки разделяют:

• с нагревом/охлаждением;
• с рециркуляцией;
• с автоматикой и управлением.

Вытяжные вентиляторы — устройства, предназначенные для отведения воздуха. Место расположения: в вентиляционном канале, потолке или стене. Вентиляторы классифицируют:

• осевые;
• канальные;
• напольные;
• потолочные.

Воздуховоды — выполнены из пластика или стали (оцинкованной, нержавеющей, черного металла). Могут иметь круглое или прямоугольное сечение. Диаметр воздуховодов от 100 — 2000 мм.

Подведем итоги

Вентиляция на производстве выполняет много функций: от удаления опасных соединений до обогрева помещения. Поэтому к проектированию следует подходить со всей ответственностью.

Пример проекта вентиляции цеха

разрабатывает схемы воздушных систем для жилых, общественных и промышленных зданий. Наши специалисты работают в Москве, области и ближайших регионах. Так же мы сотрудничаем с клиентами удаленно. Вы можете обратиться к нам по всем интересующим вопросам. Способы связи указаны в разделе «Контакты».

Система фильтрации

Принцип работы обратного клапана: клапан открыт при оптимальном движении потоков, создавая некоторые сопротивления воздушным потокам. При возникновении обратной тяги он автоматически закрывается с целью исключения поступления в помещение запахов, пыли и холодного воздуха.

Заборные решетки — классифицируются в зависимости от места установки, назначения, конструкции, формы или размера, а также способа монтажа.

Шумоглушитель — обладает звукопоглощающим эффектом для снижения шума при работе вентиляторов.

Калорифер — бывает двух видов: электрический (не требует сложного монтажа) или водяной (более выгодные и практичные).

Рекуператор — оснащен теплообменником с 2-мя камерами, пропускающие через себя поступающий и вытяжной поток. Теплообмен осуществляется за счет разности температуры, в помещение уже подается теплый воздух. Наиболее выгодное с экономической точки зрения решение (значительное сокращение расходов на электроэнергию).

Система автоматики и управления — выполняет контроль как отдельных устройств и элементов, так и комплексной сети. Обеспечивает поддержание заданной температуры, влажности и других параметров.

Контроль производительности

После ввода системы в эксплуатацию микроклимат в помещении достигает заданных параметров, но по причине устранения агрессивных веществ со временем конструкция воздуховодов может изнашиваться. Некоторые вещества прилипают к стенкам воздуховодов, уменьшая площадь их сечения. Именно поэтому регулярно необходимо контролировать производительность вентиляционного оборудования.

Один из методов проверки предполагает измерение скорости движения воздушных потоков с помощью анемометров в нескольких точках для получения усредненного результата.

Второй способ проверки эффективности вентиляции основан на измерении предельно допустимой концентрации вредных веществ в атмосфере. При отсутствии превышения показателей система работает эффективно. Неэффективную вентиляцию подвергают различным испытаниям по наладке, в отдельных случаях систему полностью реконструируют.

Какие-либо изменения при эксплуатации системы зачастую устраняют путем изменения скорости вращения и производительности работы вентилятора.

Как рассчитываются параметры вентиляционных систем

Проектирование вентиляции жилого, общественного или производственного здания проходит в несколько этапов. Воздухообмен определяется исходя из нормативных данных, используемого оборудования и индивидуальных пожеланий заказчика. Объем проекта зависит от типа здания: одноэтажный жилой дом или квартира рассчитываются быстро, с минимальным количеством формул, а для производственного объекта требуется серьёзная работа. Методика расчета вентиляции строго регламентирована, а исходные данные прописаны в СНиП, ГОСТ и СП.

Этапы

Подбор оптимальной по мощности и стоимости системы воздухообмена проходит пошагово. Порядок проектирования очень важен, так как от его соблюдения зависит эффективность работы конечного продукта:

• Определение типа вентсистемы. Проектировщик анализирует исходные данные. Если требуется проветрить небольшое жилое помещение, то выбор падает на приточно-вытяжную систему с естественным побуждением. Этого будет достаточно, когда расход воздуха небольшой, вредных примесей нет. Если требуется рассчитать большой венткомплекс для завода или общественного здания, то предпочтение отдаётся механической вентиляции с функцией подогрева/охлаждения приточки, а если понадобится, то и с расчётом по вредностям.
• Анализ выбросов. Сюда входит: тепловая энергия от осветительных приборов и станков; испарения от станков; выбросы (газы, химикаты, тяжёлые металлы).
• Расчет воздухообмена. Задача систем вентилирования – удаление из помещения избытков тепла, влаги, примесей с равновесной или чуть отличающейся подачей свежего воздуха. Для этого определяется кратность воздухообмена, согласно которой подбирается оборудование.
• Подбор оборудования. Производится по полученным параметрам: требуемый объем воздуха на приточку/вытяжку; температура и влажность внутри помещения; наличие вредных выбросов, подбираются вентустановки или готовые мультикомплексы. Самый важный из параметров – объём воздуха, необходимый для поддержания проектной кратности. Фильтры, калориферы, рекуператоры, кондиционеры и гидравлические насосы идут как дополнительные устройства сети, обеспечивающие качество воздуха.

Расчёт выбросов

Объём воздухообмена и интенсивность работы системы зависят от двух этих параметров:

K1 – загрузочный коэффициент 0,7-0,9

Т – температура воды, 0 С

F-площадь поверхности испарения, м 2 ;

Рн1, Рн2 — парциальные давления насыщенного водяного пара при определенной температуре воды и воздуха в помещении, Па;

РБ – давление барометрическое. Па.

Используя данные, полученные в результате вычисления вредных выделений, проектировщик продолжает рассчитывать параметры вентиляционной системы.

Вычисление воздухообмена

Специалисты используют две основные схемы:

• По укрупненным показателям. В данной методике не предусматриваются вредные выбросы, такие как тепло и вода. Условно назовем его «Способ №1».
• Метод с учётом избытков тепла и влаги. Условное название «Способ №2».

Способ №1

Единица измерения — м 3 /ч (кубические метры в час). Применяют две упрощенные формулы:

L=K ×V(м 3 /ч); L=Z ×n (м 3 /ч), где

K – кратность воздухообмена. Отношение объёма приточки за одни час, к общему воздуху в помещении, крат в час;
V – объём помещения, м 3 ;
Z – значение удельного обмена воздуха за единицу верчения,
n – количество единиц измерения.

Подбор вентрешёток осуществляется по специальной таблице. При подборе также учитывается средняя скорость прохождение потока воздуха по каналу.

Таблица выбора размеров вентиляционных решёток

Способ №2

При расчёте учитывается ассимиляция тепла и влаги. Если в производственном или общественном здании избыток тепла, то используется формула:

где ΣQ — сумма тепловыделений от всех источников, Вт;
с – тепловая ёмкость воздуха, 1 кДж/(кг*К);
tyx – температура воздуха, направленного на вытяжку,°С;
tnp — температура воздуха, направленного на приточку,°С;
Температура воздуха, направленного на вытяжку:

где tp.3 – нормативная тем-ра в рабочей зоне, 0 С;
ψ- коэффициент увеличение температуры, зависящий от высоты измерения, равный 0,5-1,5 0 С/м;
Н – длина плеча от пола до середины вытяжки, м.

Когда технологический процесс предполагает выделение большого объема влаги, то используется другая формула:

где G – объём влаги, кг/ч;
dyx и dnp – содержание воды на один килограмм сухого воздуха приточки и вытяжки.

Существует несколько случаев, более подробно описанных в нормативной документации, когда требуемые воздухообмен определяется по кратности:

k – кратность смены воздуха в помещении, раз в час;
V — объём помещения, м 3 .

Расчёт сечения

Площадь поперечного сечения воздуховода измеряется в м 2 . Её можно посчитать по формуле:

где v – скорость воздушных масс внутри канала, м/с.

Различается для основных воздуховодов 6-12 м/с и боковых придатков не более 8 м/с. Квадратура влияет на пропускную способность канала, нагрузку на него, а также уровень шума и способ монтажа.

Расчёт потерь давления

Стенки воздуховода не гладкие, и внутренняя полость не заполнена вакуумом, поэтому часть энергии воздушных масс при движении теряется на преодоления этих сопротивлений. Величина потери рассчитывается по формуле:

где ג – сопротивление трению, определяется, как:

Формулы, приведенные выше, являются правильными для каналов круглого сечения. Если воздуховод квадратный или прямоугольный, то существует формула приведения к эквиваленту диаметра:

где a,b – размеры сторон канала, м.

Мощность напора и двигателя

Напор воздуха от лопастей H должен полностью компенсировать потери давления P, при этом создавая расчётное динамическое P_д на выходе.

Мощность электрического двигателя вентилятора:

Подбор калорифера

Часто отопление интегрируется в систему вентиляции. Для этого используются калориферы, разные виды рекуператоров, а также метод рециркуляции. Выбор устройства осуществляется по двум параметрам:

• Q_в – предельный расход тепловой энергии, Вт/ч;
• F_k – определение поверхности нагрева для калорифера.

Расчёт гравитационного давления

Применяется только для естественной системы вентилирования. С его помощью определяется её производительность без механического побуждения.

Подбор оборудования

По полученным данным о воздухообмене, форме и размере сечение воздуховодов и решёток, количестве энергии для обогрева подбирается основное оборудование, а также фитинги, дефлектор, переходники и другие сопутствующие детали. Вентиляторы подбираются с запасом мощности под пиковые периоды работы, воздуховоды с учетом агрессивности среды и объёмов вентилирования, а калориферы и рекуператоры — исходя из тепловых запросов системы.

Ошибки при проектировании

На этапе создания проекта нередко встречаются ошибки и недоработки. Это может быть превышенный шумовой фон, обратная или недостаточная тяга, задувание (верхние этажи многоэтажных жилых домов) и другие проблемы. Часть из них можно решить и после завершения монтажа, с помощью дополнительных установок.

Яркий пример низкоквалифицированного расчета — недостаточная тяга на вытяжке из производственного помещения без особо вредных выбросов. Допустим, вентканал заканчивается круглой шахтой, возвышающейся над крышей на 2 000 – 2 500 мм. Поднимать её выше не всегда возможно и целесообразно, и в подобных случаях используется принцип факельного выброса. В верхней части круглой вентшахты устанавливается наконечник с меньшим диаметром рабочего отверстия. Создаётся искусственное сужение сечения, которое влияет на скорость выброса газа в атмосферу — она многократно увеличивается.

Пример проекта

Методика расчёта вентиляции позволяет получить качественную внутреннюю среду, правильно оценив негативные факторы, её ухудшающие. В компании «Мега.ру» работают профессиональные проектировщики инженерных систем любой сложности. Мы оказываем услуги на территории Москвы и соседних областей. Также компания успешно занимается удалённым сотрудничеством. Все способы связи указаны на странице «Контакты», обращайтесь.

Как рассчитать приточную и приточно-вытяжную вентиляцию

Система приточно-вытяжной вентиляции предназначена для удаления из помещения «отработанного» воздуха и замещения его свежим воздухом с улицы. Приточно-вытяжная система является необходимой в случае общественных или производственных помещений.

В случае производственного помещения (если мы имеем дело с цехом), вытяжная вентиляция имеет дело с воздухом, содержащим большое количество вредных веществ и примесей, являющихся побочным результатом деятельности цеха. Нагрузка по недопущению этих веществ в воздух ложится на фильтры вытяжных установок, а расчет вытяжной системы общеобменной и локальной вентиляции важен для сохранения здоровья сотрудников.

Как рассчитать вентиляцию вытяжного типа.

Для расчета в помещении системы вытяжной вентиляции необходимо знать установленную требованиями СНиП минимальный объем воздуха на одного человека в час (для вытяжной общеобменной вентиляции она находится в промежутке 20-60 м 3 /ч), параметры помещения (площадь и высоту) и его назначение. В случае вытяжной системы для жилой комнаты кратность воздухообмена обычно берется равной единице. А для вытяжной вентиляции цеха кратность составит 2-3.

При расчете будущей системы вентиляции вытяжного типа необходимая мощность системы (например, мы обращаемся к расчету общеобменной системы в цехе) составит большее из получившихся значений:

L = n * S * H или L = N * L_норм, где:

• L – кратность воздухообмена, м 3 /ч;
• n – кратность воздухообмена для данного объекта, для производственных площадей обычно берут n=2;
• S – площадь объекта, м²;
• H – высота объекта, м;
• N – количество людей в цеху или другом помещении, для которого определяются параметры расчета;
• L_норм – количество свежего воздуха на одного человека в час, м 3 /ч.

Как рассчитать приточную вентиляцию.

Система приточной естественной вентиляции не всегда справляется со своей задачей, так как приточные устройства – окна и двери — зависят от погодных условий за окном (точнее, от разницы давлений и температур воздуха в помещении и за окном). Поэтому многие владельцы помещений приходят к необходимости оснастить свой объект механической вентиляцией. А на производственных площадях и в цехах механическая система необходима по требованиям СНиП, для чего и проводится расчет вентиляции.

Правильный расчет приточной вентиляции важен для получения людьми в помещении свежего воздуха и недопущения сквозняков, которые может создать слишком мощная вентиляция помещения.

Рассчитать мощность приточных установок можно и самостоятельно, но лучше для расчета проектируемой системы привлечь профессионалы. Особенно если общеобменная система вентиляции цеха дополняется установками локальной вентиляции. В таком случае расчет осложняется учетом количества и силы выброса вредных веществ, а также их классификацией (для каждого опасного вещества проводится отдельный расчет вентиляции).

Для того, чтобы рассчитать вентиляцию для будущей приточной системы, необходимо (как и в случае удаления воздуха системой вентиляции цеха) знать пространственные параметры помещения, кратность воздухообмена (для жилого помещения или для цеха), а также количество работающих или проживающих в помещении людей (в случае определения параметров для цеха, вентиляция может рассчитываться, исходя из точного количества рабочих мест, в случае заведения с переменным количеством посетителей расчет системы приточно-ориентированного типа оперирует ориентировочными параметрами).

При расчете приточной системы вентиляции используются те же формулы:

L = n * S * H или L = N * L_норм,

а затем, перед дальнейшими работами над будущей вентиляцией, выбирается большее число, полученное для приточной системы будущей общеобменной вентиляции.

Система расчета вентиляции производственных помещений

На производстве предъявляются высокие требования к организации труда и безопасности. Необходимо соблюдение различных нормативов. Одним из критериев является качество воздуха, которое должно обеспечиваться правильным воздухообменом. На большинстве предприятий необходима установка специальных вытяжек. Для обеспечения правильного воздухообмена необходимо произвести расчет вентиляции производственного помещения.

• 1. Классификация систем
• 2. Естественный воздушный поток
• 3. Использование аэрации
• 4. Искусственный воздухообмен
• 5. Аварийная вентиляция

Существующие вентиляционные системы можно классифицировать по 4 основным свойствам:

• Вентиляция промышленных зданий бывает естественной, искусственной, механической или совмещенной — в зависимости от того, каким образом происходит передвижение воздуха.
• В зависимости от направления потока воздуха системы бывают вытяжными, приточными или комбинированными.
• По месту действия — общеобменные, местные и совмещенные.
• По назначению сети — аварийные или рабочие.

Нормы проектирования вентиляционной магистрали описываются в пунктах СНиПа 41−01−2003. Естественный и механический воздухообмен обеспечиваются разными путями.

Если природный обмен воздуха зависит от внешних факторов, практически неподвластных человеку, таких как тепловой и ветровой напор, то искусственный полностью зависит от действий людей.

Вентилирование, осуществляющееся естественным образом, является обычным проветриванием. Происходит оно без влияния человека, когда корпус помещения недостаточно плотный и пропускает воздух.

Большое влияние на направление потока оказывает давление. Если его показатели выше снаружи здания, то чистый воздух поступает извне, в обратном случае он выходит из помещения. Иногда такие процессы протекают совместно.

Активный воздухообмен зачастую происходит случайно, когда температура в помещении и на улице имеет большую разницу в показателях. Другое условие — это отдельные участки с разными коэффициентами давления со стороны корпуса, усиленно обдуваемые ветром. Это явление называется инфильтрацией — поток попадает внутрь с наветренной стороны и выводится наружу с подветренной.

При естественной вентиляции коэффициент обмена воздуха не превышает отметку 0,5. Но нельзя обеспечить комфортные условия труда при неорганизованном вентилировании помещения. Обязательно нужно провести расчеты и разработать систему циркуляции воздуха.

Реализовать натуральный воздухообмен можно при помощи дефлекторов или же путем аэрации. Подача и удаление проводится либо через специальные проемы, либо через воздухоотводы.

В помещениях, где технологически предусмотрено образование тепла, аэрация обеспечивает обмен, который проходит через световые фонари и проемы в окнах под действием ветрового напора и температуры. В холодных цехах обмен идет только под воздействием ветра.

При насыщении воздухом предприятия следует учитывать розу ветров, в противном случае внутрь могут попасть вредные выбросы из соседних производственных организаций.

Лучшим для предприятия будет расположение с наветренной стороны по отношению к вредным выбросам. Фрамуги должны открываться автоматически, чтобы ими можно было управлять снизу. Расположив их на разной высоте, можно регулировать поток. Аэрация — отличный вариант для больших предприятий, где тяжело применить механический воздухообмен из-за его большой стоимости.

Стандартная высота подачи воздуха в здание при аэрации — минимум 30 см и максимум 180 см в теплый сезон и минимум 400 см — в холодный.

Рекомендуемый вариант — установка форточек на 3 разных уровнях. В теплое время чистый воздух проходит через нижний уровень, грязный удаляется через верхний. Форточки, находящиеся в середине, используются в холодный период. Пока воздух достигает нижнего уровня, он успевает прогреться.

В небольших цехах на трубы, служащие вытяжками, устанавливают дефлекторы. Они помогают удалить нагретый от производства воздух. Еще их используют для отвода теплых газов от горнов, печей, прессов и т. д.

Искусственный тип обмена воздуха является более совершенным и требует немалых финансовых и эксплуатационных затрат. В такой сети могут также располагаться ионизирующие, подогревающие и другие устройства.

Искусственный воздухообмен еще называют механическим. Он бывает приточным, вытяжным или комбинированным. Такая система имеет немало плюсов:

• Собирает чистый воздух и обрабатывает его — подогревает, подсушивает или увлажняет.
• Может передвигать воздушные потоки на большие расстояния.
• Обеспечивает доставку воздуха в нужное место на предприятии.
• Может очистить и удалить грязные потоки из любой точки цеха.
• Не зависит от окружающей среды.

Чаще всего работают две системы — приточная и вытяжная. Однако бывают случаи, когда возможно применить лишь одну из них. Основная задача приточной — обеспечение рабочего места благоприятными условиями, в данном случае — чистым воздухом.

Используют такой тип воздухообмена на предприятиях, где преобладает высокая температура с малым количеством вредных выбросов. Свежий поток поступает по воздуховодам и доставляется на рабочие места путем работы распределительных насадок.

Системы, которые очищают загрязненный воздух, называют вытяжными. Чаще всего они работают в складских и бытовых помещениях.

Если существует необходимость создания надежной и активной сети, выполняют приточно-вытяжной воздухообмен. Чтобы воздух не попадал из загрязненных помещений в более или менее чистые, в системе создают давление.

При проектировании приточно-вытяжной системы необходимо рассчитать расход воздуха по формуле L отс = 3600 FW о, где F — общая сумма проемов в квадратных метрах, W о — средний коэффициент скорости притягивания воздуха. Эта характеристика зависит от вредности выбросов и вида необходимых операций.

Вытяжные устройства могут располагаться на любой высоте. Основная задача состоит в том, чтобы загрязненный воздух не менял свою натуральную траекторию перемещения. Загрязнения, которые тяжелее воздуха, всегда внизу, поэтому там тоже нужно размещать приборы для их забора.

В холодный сезон необходимо подогревать поступающий воздух. Самым экономичным вариантом будет рециркуляция, которая подразумевает подогрев части воздуха. При этом нужно выполнять некоторые условия:

• Уличный воздух должен поступать в количестве не меньше 10%, а обратно необходимо выпускать поток с 30% загрязнений относительно допустимой отметки.
• Категорически запрещено использовать рециркуляцию на предприятиях, где в воздухе присутствуют взрывоопасные вещества, болезнетворные микроорганизмы и другие опасные выбросы.

Самым распространенным считается канальный вариант. Он использует для продвижения воздуха по воздуховодам эжекторную установку, центровой и осевой вентилятор. Если воздуховодов нет, система именуется бесканальной. В этом случае устройства монтируют прямо в стену. При этом необходимо наличие естественной вентиляции.

Очень часто приточную вентиляционную сеть соединяют с отопительной системой. За пределами цеха монтируют специальные воздухоприемники для чистого воздуха.

Шахты устанавливают над крышей и землей. Нужно лишь, чтобы возле приемников не было источника вредных выбросов. Минимальное расстояние от земли должно составлять 200 см в обычной зоне и 100 см в зеленой зоне.

Принцип работы приточной вентиляции прост: вентилятор осуществляет забор воздуха через калорифер, где затем нагревается. Далее воздушные массы увлажняются либо подсушиваются и поступают в цеха. Объем поступающего воздуха можно контролировать клапанами и заслонами.

Бывают два вида общеобменной приточно-вытяжной вентиляции — замкнутые и разомкнутые системы. Во втором случае это две независимые сети, одна из них подает воздушные массы, вторая удаляет отработанный.

Перечисленные схемы подводят к цехам, имеющим 1−2-й классы опасности.

У любого предприятия должна быть предусмотренная технологами аварийная вентиляция — на случай поступления большого количества вредных или горючих газов и других выбросов.

Рассчитывать расход воздуха необходимо, исходя из размеров помещения. Если у помещения высота менее 6 метров, то нужен восьмикратный обмен воздуха за 60 минут. Если же высота превышает отметку 6 метров, то необходимо удалять 50 куб. м в час на 1 кв. метр помещения.

Для аварийной вентиляции необходимы:

• Основные вытяжные сети с резервными вентиляторами.
• Дополнительные системы (вместе с резервом).
• Только аварийные магистрали, если использование главной системы невозможно.

Лучшим вариантом считается использование автоматической аварийной линии, которая не только работает в опасных ситуациях, но и предупреждает их. Вся работа осуществляется благодаря центральному процессору и датчикам, которые собирают информацию, анализируют ее и выполняют определенные действия.

Как правило, аварийная система использует только механическое удаление загрязнений при помощи вентиляторов. При этом стоит учитывать, что сеть должна оставаться герметичной, не позволяя выбросам проникнуть в другие цеха или помещения. В качестве дополнительных элементов применяют химические добавки, нейтрализующие опасность. Их количество определяется специальными документами.

В зависимости от назначения и физических параметров помещения, а также вероятности аварийной ситуации проводят расчет воздухообмена в производственных помещениях, в частности, определяют кратность по формуле:

L — количество воздушной массы, выводимой через вентиляцию.

V — объем помещения, откуда выводится воздух.

Если высота потолков не превышает 6 метров, то кратность должна равняться 8. В случае если высота превышает эту отметку, необходимо не меньше 50 куб. метров на квадратный метр помещения в час.

Аварийный воздухообмен может функционировать в двух режимах:

• Пассивный — система не работает и находится в «спящем режиме». Включается, если не хватает мощности обычной сети.
• Активный — сеть контролирует ситуацию при помощи датчиков и активно очищает воздух, когда нужно понизить концентрацию выбросов.

Местная вытяжка удаляет воздух из мест, где он загрязняется. В состав такой системы входят вентиляторы, трубопроводы, решетки вентиляции. Локальное вентилирование проводят таким образом, что при работе с 1-м и 2-м классами опасных выбросов нельзя будет включить оборудование при выключенной системе.

Если компания не осуществляет выброс вредных веществ, то можно провести расчет общеобменной вентиляции производственного помещения как L = N х L н, где N — количество рабочих, находящихся в помещении, а L н — необходимый объем воздуха для одного человека, который измеряется в куб. м/ч.

Учитывая такой параметр, как кратность воздуха, расчет проводится по формуле L = n x S x Н, где n — кратность, равная 2 в производственном помещении, S — площадь, а Н — высота.

Вентиляция производственных цехов должна обладать двумя критериями — это грамотное исполнение и функциональность. Только в этом случае можно организовать рабочие места в соответствии с нормами. Поэтому так важно произвести точный расчет местной вентиляции.

Расчет вентиляции производственного помещения – формулы и примеры

Эффективный процесс удаления всей отработанной воздушной массы из помещений и своевременная замена его чистым воздухом очень важна.

Грамотный расчет вентиляции производственного помещения позволяет получить микроклимат, который соответствует всем действующим на территории нашей страны санитарным нормативам и законодательно установленным правилам.

Виды воздухообмена, применяемые на производстве

• устройством приточного типа;
• устройством вытяжного типа;
• устройством комбинированного типа.

Первый вариант заключается в естественном поступлении свежих воздушных масс в объемах, которые являются достаточными для целевой работоспособности производственных площадей.

Чаще всего такая система представлена канальными вентиляторами, способными обеспечивать принудительный доступ воздуха и естественный вынос загрязненных воздушных масс за пределы помещения.

Особенностью вентилирования вытяжного типа является удаление отработанного воздуха и замена его чистыми воздушными массами, поступающими в неорганизованном виде, посредством дверей, окон и стеновых проемов. Это основной вариант вентилирования на крупных производствах с вредными веществами, повышенной влажностью, а также высокотемпературными режимами. Самым простым устройством является установка, представленная электродвигателем и вентилятором, а также при необходимости дополненная фильтрующей системой или разветвленным воздуховодом.

Комбинированный вариант вентилирования удачно сочетает в себе поступление свежего воздуха с выведением отработанных воздушных масс посредством вытеснения или перемешивания. Второй способ заключается в установке на верхней части помещения высокоскоростных диффузоров на принудительное поступление уличного свежего воздуха и диффузионных клапанов на вывод отработанных воздушных масс. Процесс вытеснения основан на монтаже в нижней части помещения нескольких распределителей с низкой скоростью, способных обеспечивать принудительный приток чистого воздуха.

Производственное помещение, оборудованное вентиляцией

Основные элементы аэрации естественного, организованного и управляемого типа чаще всего представлены:

• Створными переплетами на вращательной оси верхнего, среднего и нижнего типа. Нижнее осевое вращение створок применяется при необходимости направить воздушный поток вверх.
• Фонарями в виде специальных конструкций кровельной части строения. Такие устройства в значительной степени повышают показатели высоты вытяжного проёма, а также направлены на усиление тепловых и ветровых потоков.
• Шахтными и трубными вытяжками, повышающими высоту вытяжного проёма, если конструкцией не предусмотрено наличие фонарей.
• Дефлекторами, повышающими показатели теплового и ветрового напора, и устанавливаемыми на вытяжных кровельных трубах или шахтах.

По характеру функционирования, вентиляция может быть представлена:

• общим обменным оборудованием, обеспечивающим полноценный воздухообмен в помещении;
• местными устройствами, осуществляющими замену воздушных масс в конкретной части помещения.

Посредством вентилирования механического типа может осуществляться общая обменная вентиляция приточного, вытяжного и комбинированного типа.

Как выполняется расчет?

На сегодняшний день существует несколько способов, позволяющих выполнить самостоятельный расчет воздушного обмена в разных по назначению помещениях.

Наиболее простыми способами является обустройство:

• на параметрах общей площади помещения;
• в соответствии с санитарными и гигиеническими нормами;
• согласно кратностям.

При наличии источников локального выброса вредных или загрязняющих веществ, рекомендуется устанавливать улавливающие и удаляющие установки в виде зонтичных отсосов.

Некоторыми производителями, выпускающими сложное оборудование, приборы изначально комплектуются отсосами, которые достаточно только подвести к воздуховодам.

Во всех остальных случаях требуется выполнить самостоятельные расчёты и правильно подобрать вентилирующее оборудование для производственного помещения.

Расчёты осуществляются в соответствии с размерами источников загрязнения (a*b) или его диаметром (d), при учёте скорости воздушного движения (ϑв) и всасывания (ϑ3), а также уровня размещения устройства (z).

• расчёт габаритов: A=a+0.8z, B=b+0.8z, при наличии круглых отсосов D=d+0.8z
• расчет объёма удаляемых воздушных масс: L=3600ϑхSз

Если нет уверенности в собственных силах, целесообразно доверить выполнение расчётов и подбор вентиляционной системы специалистам.

Каркасные дома часто выполняют из материалов, которые плохо пропускают воздух. Вентиляция в каркасном доме должна быть выполнена грамотно, чтобы жильцам было комфортно.

Советы по проектированию вентиляции и кондиционирования вы найдете в этой статье.

Виды приточных клапанов на пластиковые окна рассмотрим тут. Предназначение устройства и способы монтажа.

Расчет воздухообмена в помещении

В данном разделе рассмотрим пример расчета вентиляции производственного помещения.

Грамотно обустроенный процесс воздушной циркуляции может быть обеспечен только наличием качественной вентиляционной системы с правильно рассчитанными показателями воздушного обмена.

В стандартной ситуации воздухообмен представляет собой объём воздуха, который необходим для замены загрязненных воздушных масс. Такой параметр измеряется в метрах кубических за один час. Виды загрязнений – определяющий фактор воздушного обмена.

Перед тем, как выполнить самостоятельный расчет показателя, необходимо в обязательном порядке определится с объёмом вредных выбросов за один час и количеством загрязнений в одном кубическом метре.

Расчет кратности воздухообмена в производственных помещениях определяется формулой Lк=к*V в м 3 /час, при:

• к – норма кратности воздушного обмена;
• V – объем помещения в кубометрах.

Расчёт воздушного обмена в соответствии с тепловыми избытками определяется формулой L=3.6*Qизл/(р*с*(tуд.–tпр.)) в м 3 /час, при:

• Qизл – теплота, выделяемая в помещении и измеряемая в Вт;
• р — показатели плотности воздуха, измеряемые в кг/м 3 ;
• с – массовые показатели воздушной тепловой емкости;
• tуд. – температурные показатели воздуха, удаляемые вентилирующей установкой и измеряемые в о С;
• tпр. – температурные показатели воздуха, поступающего в помещение посредством вентилирующей установки и измеряемые в о С.

Расчёт воздушного обмена в соответствии с выделением влаги определяется формулой L= W/(р(dyд.–dпр.) в м 3 /час, при:

• W – уровень выделяемой влаги;
• р — показатели плотности воздуха, измеряемые в кг/м 3 ;
• dуд. – уровень влажности воздушных масс, выделяемых при помощи вентиляционной системы;
• dпр. – уровень влажности воздушных масс, подаваемых при помощи вентиляционной системы.

• К – количественные показатели загазованности помещения;
• Кгдк – уровень ПДК загазованности;
• Кпр – загазованность поступающих воздушных масс.

Расчёт воздушного обмена в соответствии с нормативами СанПиН определяется формулой в L= n*l м 3 /час, при:

• n — количество человек, пользующихся помещением;
• l — санитарные нормы на воздухоподачу в м 3 /час*чел.

В зданиях общественного назначения санитарными нормами предусматривается подача воздуха в условиях временного пребывания людей в объёме 20м 3 /час*чел. При длительном пребывании людей необходимо рассчитывать на объём в 40м 3 /час*чел. Все санитарные правила и нормы определяются СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклиматическим условиям в производственных помещениях».

Даже в деревянном доме необходимо оборудовать вентиляционную систему. Вентиляция в деревянном доме может быть естественной или принудительной.

Пример расчета вентиляционной системы в частном доме приведен по ссылке.

Видео на тему

Как рассчитать приточно-вытяжную систему вентиляции производственного помещения

К условиям труда на производстве и в промышленности предъявляются строгие требования. Должны соблюдаться различные нормативы. Правильное выполнение многих требований влияет на качество воздушной среды. Его обеспечивает правильный воздухообмен. На большинстве промышленных предприятий его невозможно обеспечить за счет естественной вентиляции, поэтому требуется установка специальных вытяжек. Чтобы правильно наладить воздухообмен, необходимо рассчитать вентиляцию.

1. Виды воздухообмена, используемые на промышленных предприятиях
2. Функции вентиляции
3. Виды загрязнений воздуха
4. Выполнение расчетов
5. Расчет местной вытяжки
6. Расчет общеобменной приточно-вытяжной вентиляции

Виды воздухообмена, используемые на промышленных предприятиях

Системы промышленной вентиляции

Независимо от типа производства, к качеству воздуха на любом предприятии предъявляются довольно высокие требования. Существуют нормативы на содержание различных частиц. Чтобы в полной мере выполнить требования санитарных норм разработаны различные виды вентиляционных систем. От используемого типа воздухообмена зависит качество воздуха. В настоящее время на производстве используются следующие виды вентиляции:

• аэрация, то есть общеобменная вентиляция с естественным источником. Она регулирует воздухообмен во всем помещении. Используется только в больших производственных помещениях, например, в цехах без отопления. Это самый старый тип вентиляции, в настоящее время используется все реже и реже, так как плохо справляется с загрязнениями воздуха и не способен регулировать температурный режим;
• местная вытяжка, ее используют на производствах, где имеются локальные источники выброса вредных, загрязняющих и ядовитых веществ. Ее устанавливают в непосредственной близости от мест выброса;
• приточно-вытяжная вентиляция с искусственным побуждением, используемая для регуляции воздухообмена на больших площадях, в цехах, в различных помещениях.

Функции вентиляции

В настоящее время вентиляционная система выполняет следующие функции:

• удаление производственных вредных веществ, выделяемых в процессе работы. Их содержание в воздухе в рабочей зоне регулируется нормативными документами. Для каждого типа производства устанавливаются свои требования;
• удаление излишков влаги в рабочей зоне;
• фильтрация забранного из производственного помещения загрязненного воздуха;
• выброс удаленных загрязняющих веществ на необходимую для рассеивания высоту;
• регуляция температурного режима: удаление нагретого в процессе производства воздуха (тепло выделяется от работающих механизмов, нагреваемого сырья, веществ, вступающих в химические реакции);
• наполнение помещения воздухом с улицы, при этом проводится его фильтрация;
• нагрев или охлаждение втягиваемого воздуха;
• увлажнение воздуха внутри производственного помещения и втягиваемого с улицы.

Виды загрязнений воздуха

Перед тем, как приступить к расчетным работам, необходимо выяснить, какие источники загрязнения имеются. В настоящее время на производстве встречаются следующие типы вредных выделений:

• излишки теплоты от работающего оборудования, нагреваемых веществ и прочее;
• испарения, пары и газы, содержащие вредные вещества;
• выделение взрывоопасных газов;
• избыток влажности;
• выделения от людей.

Как правило, на современных производствах присутствуют различные типы загрязнений, например, работающее оборудование и химикаты. И ни одно из производств не может обойтись без выделений от людей, так как в процессе деятельности человек дышит, с него осыпаются мельчайшие частицы кожи и так далее.

Расчет необходимо выполнять по каждому из видов загрязнений. При этом их не суммируют, а принимают за конечный наибольший результат вычислений. Например, если больше всего необходимо воздуха для удаления химического загрязнения воздуха, то именно этот расчет и будет принят для вычисления необходимого объема общеобменной вентиляции и мощностей вытяжки.

Выполнение расчетов

Как видно из всего вышесказанного, вентиляция выполняет множество различных функций. Обеспечить качественное очищение воздуха может только достаточное количество устройств. Поэтому при установке необходимо рассчитать необходимые мощности устанавливаемой вытяжки. Не стоит забывать и о том, что для различных целей используют разные типы вентиляционных систем.

Расчет местной вытяжки

Если на производстве происходят выбросы вредных веществ, то их необходимо улавливать непосредственно на максимально близком расстоянии от источника загрязнения. Это сделает их удаление более результативным. Как правило, источниками выброса становятся различные технологические емкости, также загрязнять атмосферу может работающее оборудование. Чтобы улавливать выделяемые вредные вещества используют локальные вытяжные устройства – отсосы. Обычно они имеют вид зонта и устанавливаются над источником паров или газов. В некоторых случаях такие установки идут в комплекте с оборудованием, в других – мощности и размеры рассчитывают. Выполнить их несложно, если знать правильную формулу расчета и иметь некоторые исходные данные.

Чтобы сделать расчет необходимо провести некоторые замеры и выяснить следующие параметры:

• размер источника выброса, длину сторон, сечение, если он имеет прямоугольную или квадратную форму (параметры a x b) ;
• если источник загрязнения имеет круглую форму, необходимо знать его диаметр (параметр d);
• скорость движения воздуха в зоне, где происходит выброс (параметр vв);
• скорость всасывания в районе системы вытяжки (зонта) (параметр vз);
• планируемая или имеющаяся высота установки вытяжки над источником загрязнения (параметр z). При этом нужно помнить, что чем ближе расположена вытяжка к источнику выброса, тем эффективнее улавливаются загрязняющие вещества. Поэтому зонт нужно располагать максимально низко над емкостью или оборудованием.

Формулы расчета для прямоугольных вытяжек выглядят следующим образом:

A = a + 0.8z, где A – это сторона вентиляционного устройства, a – сторона источника загрязнения, z – расстояние от источника выброса до вытяжки.

B = b + 0.8z, где B – это сторона вентиляционного устройства, b – сторона источника загрязнения, z – расстояние от источника выброса до вытяжки.

Если вытяжная установка будет иметь круглую форму, то рассчитывается ее диаметр. Тогда формула будет выглядеть следующим образом:

D = d + 0.8z, где D – диаметр вытяжки, d– диаметр источника загрязнения, z– расстояние от источника выброса до вытяжки.

Вытяжное устройство делается в форме конуса, причем угол должен быть не больше 60 градусов. В противном случае эффективность вентиляционной системы снизится, так как по краям образуются зоны, где застаивается и воздух. Если в помещении показатели скорости воздуха более 0,4 м/с, то конус необходимо оборудовать специальными откидными фартуками, чтобы предотвратить рассеивание выделяемых веществ и защитить их от внешнего воздействия.

Знать габаритные размеры вытяжки необходимо, так как от этих параметров будет зависеть качество воздухообмена. Определить количество вытяжного воздуха можно по следующей формуле: L = 3600vз х Sз, где под L понимается расход воздуха (м 3 /ч), vз – скорость воздуха в вытяжном устройстве (для определения данного параметра используется специальная таблица), Sз – площадь проема вентиляционной установки.

Если зонт имеет прямоугольную или квадратную форму, то его площадь вычисляется по формуле S =A*B, где A и B – стороны фигуры. Если вытяжное устройство имеет форму круга, то его размер вычисляется по формуле S=0,785D, где D – диаметр зонта.

Полученные результаты должны учитываться при проектировке и расчете общеобменной вентиляции.

Расчет общеобменной приточно-вытяжной вентиляции

Схема общеобменной вентиляции

Когда рассчитаны необходимее объемы и параметры местной вытяжки, а также объемы и виды загрязнений, можно приступать к вычислению необходимого объема воздухообмена в производственном помещении.

Самый простой вариант, когда при работе отсутствуют вредные выделения различных типов, а есть только те загрязняющие вещества, которые выделяют люди. Оптимальное количество чистого воздуха обеспечит нормальные условия работы, соблюдение санитарных норм, а также необходимую чистоту технологического процесса.

Чтобы высчитать необходимый объем воздуха для работающих людей, используют следующую формулу: L = N*m, где L – необходимое количество воздуха (м 3 /ч), N – количество работающих людей на производственном участке или в конкретном помещении, m — расход воздуха для дыхания 1 человека за час.

Удельный расход воздуха на 1 человека в час является фиксированной величиной, обозначенной в специальных СНиПах. В нормах указано, что объем смеси на 1 человека составляет 30 м 3 /ч, если помещение проветривается, если таковая возможность отсутствует, то норма становится вдвое больше и достигает 60 м 3 /ч.

Сложнее обстоит дело в том случае, если на участке имеются различные источники выброса вредных веществ, особенно, если их много и они рассредоточены на большой площади. В этом случае локальные вытяжки не смогут в полной мере избавиться от вредных веществ. Поэтому на производстве часто прибегают к следующему приему.

Выбросы рассеивают, а затем удаляют с помощью общеобменной приточно-вытяжной вентиляции. На все вредные вещества установлены свои ПДК (предельно допустимые концентрации), с их значениями можно ознакомиться в специальной литературе, а также нормативных документах.

Высчитать количество вредных веществ в воздухе можно по следующей формуле:

L = Mв / (yпом – yп), где L – необходимое количество свежего воздуха, Mв – масса выделяемого вредного вещества (мг/ч), упом – удельная концентрация вещества (мг/м 3 ), уп – концентраци яэтого вещества в воздухе, поступающем через вентиляционную систему.

Если выделяется несколько видов загрязняющих веществ, то необходимо рассчитать необходимое количество чистой воздушной смеси для каждого из них, а потом суммировать их. В результате получится общий объем воздуха, который должен поступать в производственное помещение, чтобы обеспечить выполнение санитарных требований и нормальные условия труда.

Расчет вентиляции – дело сложное, требующее большой точности и специальных знаний. Поэтому для самостоятельных вычислений можно воспользоваться онлайн-сервисами. Если на производстве приходится работать с опасными и взрывчатыми веществами, лучше доверить расчет вентиляции профессионалам.

Вентиляция производственных помещений

Вентиляция производства – комплекс мер, направленных на организацию и поддержание стабильного воздухообмена в производственных помещениях. Работающее оборудование и производственные процессы нередко являются источником попадания в воздух взвешенных частиц и ядовитых испарений, что может негативно сказаться на здоровье людей. Кроме того недостаток свежего воздуха понижает производительность и способность переносить физические нагрузки.

Решение

Вентиляция объектов промышленного назначения — это по сути своей обеспечение притока свежего воздуха и удаление отработанного. И включает она в себя целый ряд решений.

Первый этап — это планирование. И для этого необходимо учесть несколько важных условий: присутствие в помещениях вредных испарений, загазованность и температурный режим.

Для решения поставленных задач нужно учесть необходимые условия труда, а так же отталкиваться от параметров помещения и его технических характеристик.

Чаще всего в больших помещениях применяется приточно-вытяжная вентиляция с охлаждением или подогревом воздуха.

В настоящее время существует множество вентиляционных систем, которые отличаются по функциональности и по стоимости. Зачастую это конкретное решение для каждого отдельного помещения. Именно благодаря этому мы и получаем эффективную, экономную, и идеально справляющуюся с поставленными задачами систему. Стоит понимать, что система вентиляции — это очень сложный механизм, который не только обеспечивает чистый и свежий воздух в помещении, а следовательно высокую производительность не только оборудования, но и сотрудников, а так же их хорошее самочувствие, а также позволяет управлять многими параметрами для создания оптимальных климатических условий в зависимости от времени или части помещения. Управление системой вентиляции возможно механически или же с помощью электроники, но возможны и варианты смешанного типа.

Задача промышленной вентиляции

Главная задача промышленной вентиляции – обеспечение постоянного присутствия в помещениях чистого воздуха (без примесей, запаха и вредных компонентов). Это обеспечивается 2-я путями: удалением загрязненных воздушных масс из цехов и обеспечением притока свежего воздуха. Вторая задача — поддержание определенного микроклимата. Сюда относится требования по температурному режиму и влажности воздуха. Эти требования особенно актуальны для производств, сопровождающихся большим выделением тепла, влаги и вредных испарений.

Профессионально спроектированная система вентиляции способствует следующим преимуществам:

• персонал меньше болеет
• повышается производительность труда
• поддерживается благоприятный микроклимат
• на оборудовании не скапливается влага, металл не окисляется и не корродирует
• соблюдаются требования к производственным процессам.

Вытяжная аэрация на производстве

Воздуховоды используются в основном для вентиляции локальных пространств, малодоступных для инфильтрационных потоков. Перемещение и распределение воздуха происходит без внешнего принуждения, только под воздействием перепада температур и атмосферного давления снаружи и внутри помещения. Для повышения эффективности аэрации на выходе устанавливаются дефлекторы, специальные расширительные насадки, вытягивающие отработанный воздух из помещения. Этому же способствуют оконные фрамуги и приоткрытые световые фонари.

В летнее время роль приточных воздушных каналов выполняют открытые ворота, проёмы в наружных стенах и двери. В холодное время года на складах высотой до 6-ти метров раскрываются лишь проёмы, находящиеся на высоте не менее 3-х метров от нулевой отметки. При высоте более 6-ти метров низ вентиляционных проёмов проектируется на расстоянии 4-х метров от уровня пола. Все проёмы оснащаются водоотталкивающими козырьками, отклоняющими, к тому же, приточные струи воздуха вверх.

Приточно-вытяжная аэрация

Вытяжка загрязнённого воздуха происходит за счёт фрамуг и вентиляционных шахт. Фрамуги выполняют роль своеобразной тепловой заслонки, открытие и закрытие которой регулирует давление воздуха в вентиляционных потоках. В качестве дополнительного регулятора давления проектируются специальные отверстия, снабжённые жалюзийными створками:

• чуть выше уровня пола — стимулирующие приток воздуха,
• чуть ниже уровня потолка — оптимизующие его отток.

Объём циркулирующего воздуха пропорционален площади открытых фрамуг, проёмов и вентиляционных отверстий.

Примечание

1. Если концентрация вредных веществ в наружном воздухе на 30% превышает предельно допустимые нормы, естественная вентиляция не используется.
2. Элементы верхней вытяжки устанавливаются примерно на 10-15 градусов ниже конька на крыше. Это снижает риск их разрушения.

Проектирование и монтаж

Для обеспечения максимально качественной вентиляции, необходимо выполнять ее проектирование и монтаж уже на этапе строительства. Только так можно учесть все меры безопасности, правильно спроектировать вытяжные зоны.

Но случается и так, что необходим монтаж системы вентиляции в уже построенном здании. В этом случае следует учесть все условия, в которых будет эксплуатироваться система, а так же назначение самого помещения. Выбор оборудования всегда зависит от взрыво- и пожароопасности помещения.

Как известно для производственных помещений используют обще обменную и местную вентиляцию. Первая отвечает за воздухообмен и очистку воздуха всего помещения. А вот с помощью местных отсосов можно решить только локальные задачи в месте образования тех самых вредных веществ. Но удержать и нейтрализовать такие воздушные потоки полностью, препятствуя их распространению по всему помещению, не удается. Тут необходимы дополнительные элементы, такие как зонты.

На выбор оборудования при монтаже вентиляции производственных помещений оказывает влияние тип производства и количество выделяемых вредных веществ, параметры самого помещения, и расчетная температура для холодного и теплого времени года.

Подведя итог хочется сказать, что такая непростая задача, как расчет, проектирование и последующий монтаж вентиляции, должны выполнять квалифицированные специалисты, у которых за плечами багаж знаний и накопленный годами опыт.

Классификация производственной вентиляции по типу действия

Существуют разные типы производственной вентиляции. Классифицируются они по следующим параметрам:

• способу организации притока и оттока воздушных масс (естественная, принудительная);
• по функциональности (приточная, вытяжная, приточно-вытяжная);
• способу организации (местная, общеобменная);
• конструктивным особенностям (бесканальная, канальная).

Самой простой и экономически выгодной является естественная вентиляции. Она основана на законах физики, когда более нагретые слои воздуха, поднимаясь вверх, вытесняют холодные. Главный недостаток таких систем – зависимость времени года, погодных условий и ограниченная область применения (подходит для ограниченного круга производств). Для организации естественной вентиляции в производственных цехах устраивают 3 уровня регулируемых проемов (форточки). Первые 2 устраивают на высоте 1-4 м от пола, 3 уровень — под потоком или в светоаэрационном фонаре. Свежий воздух поступает через нижние проемы, а грязный вытесняется через верхние. Интенсивность воздухообмена регулируется за счет открывания/закрывания форточек. Использовать естественную вентиляцию можно только для одноэтажных зданий.

Принудительная вентиляция – более эффективная система, включающая набор оборудования и инженерных сетей. Однако за эффективность нужно платить, так как это связано с приобретением дорогостоящего оборудования и потреблением большого количества электроэнергии.

Только приточная или только вытяжная вентиляция используются крайне редко (в основном на производствах, где загрязненность воздуха невелика). Гораздо чаще встречаются приточно-вытяжные системы, обеспечивающие более равномерный воздухообмен.

Общеобменная вентиляция организуется на крупных производствах. В зависимости от производственных процессов и состава воздуха может использоваться в комплексе с другими системами. Местная вентиляция, в отличие от общеобменной, следит за чистотой воздуха в определенных зонах – например, над участком сварки или покраски. Этот тип выбирается в том случае, если общеобменная не справляется с вентиляцией во всех помещениях.

Что дает комбинация местной вытяжной и приточной общеобменной систем? Забирая загрязненный воздух, вытяжная система не дает ему распространиться по помещению, а приточная обеспечивает приток свежего воздуха (может комплектоваться фильтрами и системой подогрева).

Канальная вентиляция подразумевает организацию коробов или труб большого сечения, предназначенных для транспортировки воздуха. Бесканальные системы – совокупность вентиляторов и кондиционеров, встраиваемых в проемы стен или перекрытий.

Проектирование вентиляции производственных цехов

Проектирование систем производственной вентиляции имеет свою специфику. Не существует универсального оборудования, способного удовлетворить потребности всех типов производств. При проектировании в расчет берется множество данных. Алгоритм решения задачи следующий:

1. Расчет необходимого воздухообмена.
2. Подбор оборудования, поддерживающего расчетные параметры.
3. Расчет воздуховодов.

На первом этапе проектирования разрабатывается техническое задание (ТЗ). Оно составляется заказчиком и включает требования к параметрам воздуха, особенности технологических процессов, задачи системы.

ТЗ должно содержать следующие данные:

• архитектурный план объекта с привязкой по местности;
• строительные чертежи здания, включая общий вид и разрезы;
• количество работающего персонала в одну смену;
• режим работы объекта (односменный, двусменный, круглосуточный);
• особенности технологических процессов;
• потенциально опасные зоны с привязкой на плане;
• требуемые параметры воздуха (температура, влажность) в зимнее и летнее время.

Расчет требуемого воздухообмена ведется по следующим направлениям:

• подача свежего воздуха по санитарным нормам (по нормам на одного человека 20-60 м³/ч);
• ассимиляция тепла;
• ассимиляция влаги;
• разбавление воздуха до предельно допустимых концентраций вредных веществ.

За основу берется самый большой воздухообмен, полученный в результате описанных выше расчетов.

Использование системы аварийной вентиляции

Согласно СНиП («Вентилирование специальных и производственных зданий») на опасных производствах необходимо предусмотреть систему аварийной вентиляции. Аварийная ситуация может возникнуть при аварийном выбросе взрывоопасных или ядовитых газов, пожаре. Она представляет полностью самостоятельную установку вытяжного типа и рассчитывается таким образом, чтобы при работе с обычной системой обеспечивался 8-кратный воздухообмен за 1 час.

В помещениях категории В,Г и Д аварийная вентиляция должна иметь принудительно побуждение. В качестве аварийной допускается использование общеобменной системы с дополнительными вентиляторами.

Управление вентиляционными системами

Автоматизация управления вентсистем позволяет оптимизировать процесс и снизить эксплуатационные расходы. Такой подход позволяет минимизировать участие человека в управлении и снизить риск «человеческого фактора». Автоматическое управление подразумевает установку датчиков, регистрирующих температуру/влажность воздуха, концентрацию вредных веществ, степень задымленности или загазованности. Все датчики связаны с блоком управления, который благодаря заданным настройкам включает или отключает оборудование. Таким образом, автоматизация помогает соблюдать требования санитарных норм, быстро реагировать на аварийные ситуации и экономить значительные средства.

Рекомендации по энергосбережению

Вентиляционные системы являются одним из основных потребителей электрической и тепловой энергии, поэтому внедрение мер энергосбережения позволяет снизить себестоимость выпускаемой продукции. К наиболее эффективным мерам можно отнести использование систем рекуперации воздуха, рециркуляции воздуха и эл/двигателей с отсутствием «мертвых зон».

Принцип рекуперации основан на передаче тепла вытесняемого воздуха теплообменнику, в результате чего снижаются расходы на отопление. Наиболее распространение получили рекуператоры пластинчатого и роторного типа, а также установки с промежуточным теплоносителем. КПД этого оборудования достигает 60-85%.

Принцип рециркуляции основан на повторном использовании воздуха после его фильтрации. При этом к нему подмешивается часть воздуха извне. Эта технология применяется в холодное время года в целях экономии расходов на отопление. Она не применяется на вредных производствах, в воздушной среде которых могут присутствовать вредные вещества 1,2 и 3 классов опасности, болезнетворные микроорганизмы, неприятные запахи и там, где велика вероятность возникновения аварийных ситуаций, связанных с резким увеличением концентрации в воздухе пожаро- и взрывоопасных веществ.

Учитывая, что большинство электродвигателей имеют так называемую «мертвую зону», их правильный подбор позволяет экономить электроэнергию. Как правило «мертвые зоны» появляются во время пуска, при работе вентилятора в холостом режиме или когда сопротивление сети значительно меньше того, что требуется для его корректной работы. Для того чтобы избежать этого явления применяют двигатели с возможностью плавной регулировки оборотов и с отсутствием пусковых токов, что позволяет экономить энергию при запуске и в процессе работы.

Методики расчета воздухообмена горячих цехов

При проектировании систем вентиляции горячих цехов кухонь и ресторанов основным показателем является расход воздуха через вытяжные зонты. Зонт с малым расходом воздуха может быть нефункциональным, в результате чего загрязненный воздух будет распространяться по помещениям, в том числе помещениям для посетителей. При завышенном расходе воздуха происходит ненужная трата энергии.

Важным является определение оптимального расхода воздуха для каждого конкретного случая. С этой целью проводится расчет вытяжного зонта. Расход воздуха определяется в зависимости от типа оборудования для приготовления пищи, типа зонта, высоты его установки, наличия краевых завес, типа приготовляемой пищи, а также от потоков воздуха, присутствующих в помещении.

Существуют несколько методик определения расходов воздуха при проектировании вентиляции кухни. Для наглядного сравнения результатов расчетов вытяжного зонта в качестве примера возьмем горячий цех школьной столовой:

• Площадь цеха 15 кв.м;
• Высота 3 м;
• Оборудование:
• Фритюрница электрическая (загрузка 30 кг, 10 л масла) 7,5 кВт
• Плита — 4 конфорки (11,5 кВт) + печь-духовка (5 кВт)
• Мармит электрический на водяной бане (60 л) 15 кВт
• Сковорода опрокидывающаяся электрическая 15 кВт
• Конвектомат электрический (6 уровней) 10 кВт

Таким образом, теплонапряженность данного горячего цеха составляет:

(7,5 + 11,5 + 5 + 15 + 15 + 10) х 1000 / 15 = 4267 Вт/кв.м

Для сравнения: по МГСН 4.14-98 «в горячих цехах теплонапряженность не должна превышать 200-210 Вт на 1 кв. м производственной площади».

1. Метод кратностей воздухообмена

Мы рекомендум использовать следующие величины кратности воздухообмена в зависимости от назначения и высоты горячего цеха:

Метод кратностей воздухообмена используется для быстрого определения расходов воздуха в начале проектирования, однако для расчета горячих цехов считается весьма приблизительным и в качестве основной методики расчета не используется.

Для нашего горячего цеха расход удаляемого воздуха составит:
15 х 3 х 30 = 1350 куб.м/час

2. Метод скорости всасывания

Гарантированное удаление витающих в воздухе частиц и запахов обеспечивается соблюдением минимально необходимой скорости воздуха во фронтальной и боковых плоскостях, заключенных между краем теплового оборудования (плиты) и нижним краем вытяжного зонта. Стороны, примыкающие к стенам, в расчете не участвуют.

В зависимости от типа технологического оборудования значение этой скорости лежит в пределах от 0,2 м/с (для мармита) до 0,5 м/с (для фритюрницы). Средняя скорость принимается 0,3 м/с. Считается, что для эффективной работы зонт должен выступать в плане за размеры оборудования на 150…300 мм.

• Для горячего цеха рассматриваемой столовой: вытяжной пристенный зонт размером 1200×4000 мм установлен над технологическим оборудованием (общие габариты 900×4000 мм).
• Высота блока технологического оборудования 850 мм, высота подвеса зонта 1900 мм, задняя и боковые поверхности между зонтом и оборудованием примыкают к стенам.

Определяем площадь плоскостей, ограниченных краями вытяжного зонта и оборудованием:
Длина плоскости: 4,0 м
Высота плоскости: ((1,2-0,9)2 + (1,9-0,85)2 )1/2 = 1,05 м
Площадь поверхности, через которую проходит воздух: 4,0 х 1,05 = 4,2 кв.м

Приняв скорость 0,3 м/с, мы получаем расход по вытяжке:
4,2 х 0,3 х 3600 = 4536 куб.м/час

Следует обратить внимание на тот факт, что если бы боковые поверхности зонта не примыкали к стенам, то расход воздуха был бы значительно больше (порядка 7100 куб.м/час).

Метод скорости всасывания прост и гарантирует нормальную работу зонта по удалению дыма, пара и тепла. Этот метод рекомендуется применять как поверочный для других расчетных схем и только для традиционных вытяжных зонтов.

3. Метод мощности оборудования

Метод мощности оборудования основывается на немецком нормативе VDI 20.52. Этот документ включает в себя таблицы, которые приводят удельные количества явной и скрытой теплоты, выделяемой оборудованием в помещение на 1 кВт подведенной к технологическому оборудованию мощности.

Данная методика расчета вытяжного зонта хороша тем, что она научно обоснованно учитывает тепловыделения каждого типа оборудования.

К недостаткам относят тот факт, что VDI 20.52 была разработана в 1984-м году. С тех пор технологическое оборудование изменилось, соответственно, некоторые значения явной и скрытой теплоты требуют проверки.

Зонты вытяжные из нержавейки

Так или иначе, расчет вытяжного зонта для организации общественного питания, а также всей вентиляции в целом, должен производиться на основании СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция, кондиционирование». Также в основу проектирования закладываются последние издания сводов правил СП и рекомендации, например, нормативные документы АВОК.

Компания «ЕвроВентГруп» рекомендует Вам использовать вытяжные и приточно-вытяжные зонты из нержавеющей стали. Мы производим не только типовое, но и индивидуальное оборудование, которое может быть спроектировано исходя из результатов расчета вытяжного зонта.

Расчёт вентиляции

Вентиляция служит для поддержания достаточного количества свежего чистого воздуха в помещении и для удаления отработанного загрязненного воздуха из помещения. Кроме того, вентиляция обеспечивает движение воздуха в помещении, что способствует устранению лишней влаги, сырости, застойного воздуха и накопившихся запахов. Для того, чтобы подобрать все необходимые комплектующие, требуется произвести расчёт системы вентиляции.

Расчёт приточной вентиляции

Расчёт приточной вентиляции выполняется для каждого из помещений в отдельности. Алгоритм расчёта зависит от назначения помещения. Так, для офисных помещений, фойе и переговорных будут применены различные зависимости.

В первую очередь, выполняя расчёт приточной вентиляции, следует обратиться к нормативным документам — сводам правил (СП) для рассматриваемого типа объекта:

• СП 44.13330.2011 — Административные и бытовые здания
• СП 54.13330.2016 — Здания жилые многоквартирные
• СП 56.13330.2011 — Производственные здания
• СП 57.13330.2011 — Складские здания
• СП 113.13330.2016 — Стоянки автомобилей
• СП 118.13330.2012* — Общественные здания и сооружения
• СП 278.1325800.2016 — Здания образовательных организаций высшего образования

В сводах правил приведены таблицы кратностей воздухообмена для различных помещений. Например, согласно п. 7.31 СП 118.13330.2012 кратность воздухообмена в магазине должна быть не менее 1. Напомним, что кратность воздухообмена показывает, сколько раз воздух в помещении должен смениться за один час. Следовательно, чтобы провести расчёт приточной вентиляции нужно определить объём помещения магазина.

Предположим, площадь магазина составляет 50 м 2 , высота потолков 3 метра. Тогда объем помещения составит 150 м 3 , а требуемый расход приточного воздуха будет равен 150·1=150 м 3 /ч.

Для других типов объектов в нормах может быть указана не кратность воздухообмена, а расход воздуха, приходящийся на одного человека. Так, согласно таблице 7.3 СП 118.13330.2012 в зрительных залах кинотеатров расход воздуха на одного зрителя должен быть не менее 20 м 3 /ч. В этом случае расчёт приточной вентиляции будет заключаться в подсчёте числа зрителей и умножении полученного значения на 20 м 3 /ч. Для зрительного зала вместимостью 300 человек получим: 300·20 = 6000 м 3 /ч.

Расчёт вытяжной вентиляции

Расчёт вытяжной вентиляции также ведётся с учетом требований сводов правил, список которых приведён выше. Например, однократный воздухообмен в магазине будет означать, что производительность вытяжной системы также должна составлять 1 объём помещения в час (150 м 3 /ч для рассмотренного магазина).

Однако при расчёте вытяжной вентиляции есть одна особенность. В «чистых» помещениях (офисы, кабинеты, переговорные, жилые комнаты и другие помещения с постоянным пребыванием человека) рекомендуется, чтобы расход вытяжного воздуха был на меньше расхода приточного воздуха. Это делается для того, чтобы «лишний» воздух уходил в смежные помещения — в коридоры и технические помещения. Тем самым обеспечивается защита от перетекания запахов из смежных помещений и жилые и офисные зоны.

Кроме того, на любом объекте есть помещения, где предусматривается только вытяжка — санузлы, душевые, технические помещения, гардеробы и другие. Как правило, нормы предписывают устраивать для них отдельные вытяжные системы. При этом расчёт вытяжных систем ведётся исходя из следующих цифр:

• Вытяжка от одного унитаза: 50 м 3 /ч
• Вытяжка от одной раковины: 25 м 3 /ч
• Вытяжка от одной душевой кабинки: 75 м 3 /ч
• Вытяжка из технических помещений: 1 крат.

Расчёт приточно-вытяжной вентиляции

Расчёт приточно-вытяжной вентиляции сводится к расчёту приточной и вытяжной систем вентиляции по отдельности. Далее, функцию двух систем может выполнять один агрегат — приточно-вытяжная установка.

Приточно-вытяжные установки обычно применяют для общеобменных систем вентиляции. Учитывая преобладание притока над вытяжкой, о котором говорилось выше, в таких установках расход приточного воздуха больше, чем вытяжного. Кроме того, аэродинамическое сопротивление приточной системы всегда выше, чем вытяжной ввиду наличия секций фильтрации, нагрева, а иногда и охлаждения. Поэтому вытяжные вентиляторы, как правило, предусматриваются меньшей мощности, нежели приточные.

Наконец, выполняя расчёт приточно-вытяжной вентиляции, можно сэкономить, предусмотрев рекуператор тепла. Это устройство, которое передаёт тепло от вытяжного воздуха приточному. В зимнее время рекуператор способен достаточно сильно прогреть приточный воздух за счёт вытяжного и, как следствие, существенно снизить мощность нагревателя.

Например, в приточной системе вентиляции требуется нагреть 1000 м 3 /ч воздуха с ‑26°С до +20°С. Мощность нагревателя составит 0,335·1000·(20-(-26)) = 15,3 кВт.

Предположим, в рекуператоре удалось нагреть приточный воздух до температуры +7°С. Тогда нагревателю останется лишь догреть его до искомых +20°С. Мощность такого нагревателя составит 0,335·1000·(20-7)=4,3 кВт. Таким образом, применение рекуператора позволило понизить энергозатраты системы на 11 кВт или на 72%.

Расчёт естественной вентиляции

Суть естественной вентиляции — обеспечение естественного воздухообмена в помещении. Приточная естественная вентиляция обычно представляет собой открытые окна. Естественная вытяжная вентиляция — это шахта, которая поднимается на определенную высоту. Чем выше — тем сильнее тяга, и тем интенсивнее будет работать естественная вентиляция в целом.

Естественная вентиляция. 1 — вытяжная решетка, 2 — открытое окно, 3 — вытяжная шахта.

Расчёт естественной вентиляции позволяет определить сечение вытяжной шахты и, при необходимости, высоту подъёма этой шахты. В ходе расчёта определяется располагаемое гравитационное давление (тяга), подбирается сечение, рассчитываются аэродинамические потери и проверяется условие, чтобы потери не превышали тягу.

Располагаемое гравитационное давление определяется по формуле:

где g — ускорение свободного падения (g=9,81 м/с 2 ); h — высота шахты (м); ρ_Н — плотность наружного воздуха (принимается для +5°С равной 1,27 кг/м 3 ); ρ_В — плотность внутреннего воздуха (принимается для +18°С равной 1,21 кг/м 3 ).

Площадь сечения шахты рассчитывается исходя требуемого расхода и скорости воздуха. Скорость воздуха задаётся самостоятельно, рекомендуется принимать не более 1,5 м/с, желательно — 1 м/с.

где L — расход воздуха (м 3 /ч), v — скорость воздуха (м/с).

По полученной площади сечения шахты определяется длина А и ширина В сечения (так, чтобы A·B ≈S) для прямоугольных шахт или диаметр круглых шахт (D=корень(4·S/p)).

Далее определяется аэродинамическое сопротивление шахты ΔР_Ш, включая сопротивление вытяжной решетки в помещении и дефлектора на улице. Оно должно быть как минимум на 10% меньше располагаемого гравитационного давления ΔР_Г:

Если это условие не выполняется, следует принять меньшую скорость движения воздуха в шахте (это позволит снизить ΔР_Ш) или увеличить высоту шахты (это позволит увеличить ΔР_Г).

Расчёт воздуховодов вентиляции

Расчёт воздуховодов вентиляции сводится к определению сечения воздуховодов — сторон прямоугольных воздуховодов или диаметра круглых. Расчёт сечения вентиляции ведётся по формуле:

где L — расход воздуха (м 3 /ч), v — скорость воздуха (м/с). Скорость воздуха в системах принудительной вентиляции принимается:

• До 15 м/с в системах противодымной вентиляции
• До 6 м/с в магистральных воздуховодах общеобменной вентиляции
• До 4 м/с в ответвлениях от магистральных воздуховодов общеобменной вентиляции.

Далее для прямоугольных воздуховодов подбираются такие размеры проходного сечения А и В, чтобы А·В≈S. Кроме того, А и В должны быть кратны 50 миллиметрам. Например, для S=0,07 м 2 можно предложить А=350мм и В=200 мм или А=300 мм и В=250 мм.

Для круглых воздуховодов выполняется расчёт диаметра вентиляции D: D=корень(4·S/p).

Далее принимается ближайший больший диаметр воздуховода из ряда стандартных диаметров: 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 650, 800, 1000 миллиметров. Более подробно о стандартных диаметрах круглых воздуховодов читайте в отдельном материале.

Например, для той же площади сечения S = 0,07 м 2 получим D ≈ 300 мм. Ближайший больший круглый воздуховод имеет диаметр 315 миллиметров — именно его и следует принять.

Более подробно о видах воздуховодов и их классификации читайте в отдельной статье.

Пример расчёта вентиляции

В качестве примера рассмотрим небольшой офис компании, включающий ресепшен (2 рабочих места) и три кабинета (4, 6 и 8 рабочих мест и по 2 места для посетителей в каждом из них). Напомним, что на каждое постоянное рабочее место требуется 60 м 3 / ч, на каждого посетителя — 20 м 3 /ч. Расход приточного воздуха для такого объекта составит:

• Для ресепшена — 2·60 = 120 м 3 /ч
• Для кабинета 1 — 4·60+2·20 = 280 м 3 /ч
• Для кабинета 2 — 6·60+2·20 = 400 м 3 /ч
• Для кабинета 3 — 8·60+2·20 = 520 м 3 /ч

Общий расход приточного воздуха составит 120+280+400+520 = 1320 м 3 /ч.

Примем скорость воздуха v = 4 м/с. Получим площадь сечения S = 1320/(3600·4) = 0,092 м 2 . Примерно такую площадь сечения имеет круглый воздуховод диаметром 400 мм. Но такой диаметр считается слишком большим, рекомендуется применять прямоугольные воздуховоды.

Среди прямоугольных воздуховодов можно предложить, например, 400×250 мм — именно такого типоразмера далее следует подбирать вентилятор, шумоглушители, воздухонагреватель, фильтр и другие элементы приточной системы вентиляции.

Кстати, рассчитаем мощность воздухонагревателя для данной системы (нагрев с −26°С до +18°С):

Заключение

Расчёт вентиляции следует выполнять в соответствии с требованиями Сводов Правил и иных нормативных документов РФ. В ходе расчёта определяется производительность систем, сечение воздуховодов, подбираются все элементы, входящие в состав той или иной системы.

Юрий Хомутский, технический редактор журнала «Мир климата»