Використання: у гірничій промисловості під час провітрювання підземних виробок. Сутність винаходу: вентиляторна установка включає розміщений в ежекторному каналі гірничої виробки вентилятор. Установка забезпечена встановленою вздовж поздовжньої осі гірничої виробки обичайкою, розміщеною між стінками обичайки та стінками гірничого вироблення перемичкою та додатковим вентилятором. Основний вентилятор встановлений на протилежному кінці обичайки. Обидва вентилятори встановлені із зазором по відношенню до стін обічайки вихідними каналами назустріч один одному з можливістю переміщення вздовж поздовжньої осі обичайки. 1 іл.

Винахід відноситься до вентиляторобудування і призначене для забезпечення провітрювання системи гірничих виробок та систем вентиляційних споруд. Відома вентиляторна установка, що працює на трубопровід, наприклад, шахтну вентиляційну мережу (Ушаков К.З. Бурчаков А.М. Пучков Л.А. Медведєв І. І. Аерологія гірничих підприємств, М. Надра, 1987). До таких вентиляторних установок відносять вентилятори, що працюють через перемичку. Недоліком відомої вентиляторної установки є неповне використання потужності приводного двигуна з метою суттєвого (в 2-3 рази) збільшення витрати повітря в порівнянні з паспортною продуктивністю вентиляторної установки, при роботі останньої не трубопровід. Ближчим аналогом до заявленого винаходу є вентиляторна установка, що складається з вентилятора-ежектора, встановленого в гірничій виробці (Медведєв І.І. Провітрювання калійних копалень, М. Надра, 1970, с. 124139), яка дозволяє збільшити в кілька разів витрату повітря порівняно із паспортною продуктивністю. Недоліком відомого технічного рішення є можливість роботи ежектора, розташованого в гірничому виробленні великого перерізу в режимі "сам на себе", тобто. із замкнутим рухом повітряних потоків в районі вентиляторної установки циркулюючих потоків, а також труднощі в підборі вироблення потрібної конфігурації і в потрібному місці для досягнення максимального ефекту, що ежектує, і в розширенні робочої зони вентиляторної ежектуючої установки. Мета винаходу - розширення робочої зони (області промислового використання) вентиляторної установки, що ежектує. Поставлена ​​мета досягається шляхом розташування двох однакових вентиляторів ежекторів у вхідних перерізів і обичайку зустрічно один одному з можливістю переміщення з вентиляторів вздовж осі (ближче-далі до обичайки) і перекриття решти перетину гірничої виробки перемичкою. Розміри поперечного перерізу обичайки визначають, виходячи з оптимального відношення площі поперечного перерізу в зоні повного переміщення первинного потоку, що проходить через вентилятор і вторинного ежектируемого перерізу між вентилятором і обічайкою. За рахунок цього забезпечується постійна витрата повітря з максимальним коефіцієнтом ежекції (стосовно паспортної продуктивності вентилятора). Розкриття струменя первинного потоку (до зони повного перемішування первинного і вторинного потоків) має відбуватися в обічайці, ніж запобігає руху повітряних потоків усередині обичайки назустріч основному потоку. Для зниження ефекту, що ежектує від максимального значення, вентилятор переміщають уздовж осі відсуваючи його від обичайки або всуваючи його в обичайку, як показано на кресленні. Це доцільно виконувати при необхідності зниження кількості повітря, що подається установкою, що ежектує, перевищує можливості регулювання продуктивності лопатками направляючого апарату вентилятора, тобто. відбувається розширення робочої зони у бік зменшення продуктивностей. Особливо цінним є те, що навіть для вентиляторів без засобів регулювання продуктивності (направляючих апаратів) можливе отримання на єдиній характеристики, а робочої зони, що розширює можливості застосування вентиляторної установки, що ежектує пропонованого типу. Перемичка між обічайкою і стінками гірничої виробки запобігатиме руху повітряних потоків у цьому перерізі. У роботі знаходиться один з вентиляторів-ежекторів і незалежно від величини перерізу гірничої виробки, в якій розташована вентиляторна установка, вона матиме постійну витрату повітря. У реверсивному режимі включається другий вентилятор-ежектор, розташований з іншого боку обичайки, зустрічно першому. Продуктивність вентиляторної установки як у прямому, так і реверсивному режимі буде однаковою. На кресленні представлена ​​вентиляторна установка, де 1 гірниче виробництво; 2, 3 вентилятори-ежектори; 4 - обичай; 5 перемичка; 6 потік повітря при прямій роботі вентиляторної установки; 7 потік, що ежектується при цьому режимі роботи установки; 8 потік повітря при реверсивній роботі вентиляторної установки; 9 потік, що ежектується при реверсивному режимі роботи установки. Вентиляторна установка працює в такий спосіб. При включенні вентилятора-ежектора 2 через нього проходить потік повітря, 6, а по перерізу між зовнішньою поверхнею вентилятора 2 і внутрішньою поверхнею обічайки 4 проходить потік повітря, що ежектується 7. Потік 6 і 7 переміщається по довжині обичайки і надходять у гірничий виробіток 1. Така схема дозволяє збільшувати у кілька разів витрату повітря порівняно з паспортною продуктивністю вентилятора. Між стінками виробітку 1 і обічайкою 4 встановлена ​​перемичка 5, тому в цьому перерізі рух повітря не відбувається. Обичайка 4 підбирається таким чином, щоб забезпечувався максимальний ефект повітря, що ежектує. При необхідності зниження ефекту, що ежектує, більше можливостей регулювання, вентилятор 2(3) переміщають вздовж осі (ближче далі до обичайки) показано пунктиром на кресленні. З іншого боку обичайки дзеркально вентилятор-ежектор 2 встановлюють вентилятор-ежектор 3, який включається в роботу в реверсивному режимі, а вентилятор-ежектор 2 в цьому випадку зупиняється. У реверсивному режимі все відбувається як при роботі вентилятора ежектора 2. Тільки у зворотний бік, а саме через вентилятор-ежектор 3 проходить потік повітря, а по перерізу між зовнішньою поверхнею вентилятора-ежектора 3 і внутрішньою поверхнею обичайки 4 проходить потік повітря, що ежектується 9. Потоки 8 і 9 перемішуються по довжині обічайки і надходять у гірничий виробіток 1, забезпечуючи зворотний рух повітря по системі гірничих виробок, тобто. реверсію повітряного струменя (регулювання аналогічно до прямої роботи). Така вентиляторна установка може розташовуватися в будь-якій гірничій виробці, де можливе розміщення обічайки, забезпечуючи роботу в будь-якій точці розширеної робочої зони як у прямому, так і реверсивному режимі роботи. На руднику Першого Березниківського виробничого калійного рудоуправління АТ "Уралкалій" ведуться дослідні роботи з випробування вентиляторної установки.

формула винаходу

Вентиляторна ежекторна установка, що включає вентилятор, розміщений в ежекторному каналі гірничого вироблення, відрізняється тим, що вона забезпечена встановленою вздовж поздовжньої осі гірничої виробки обічайкою, розміщеної між стінками обичайки і стінками гірничої виробки перемичкою і додатковим вентилятором, при цьому основний вентилятор , обидва вентилятори встановлені із зазором по відношенню до стін обічайки вихідними каналами назустріч один одному з можливістю переміщення вздовж поздовжньої осі обичайки.

Опис:

Природно-механічні системи вентиляції ежекторного типу є універсальним рішенням для житлових будівель, забезпечуючи необхідний повітрообмін у квартирах незалежно від погодних умов будь-якої пори року. У статті, що публікується, наводяться дані з розрахунку та конструювання ежекторних установок для таких систем.

Досвід проектування природно-механічної вентиляції у житлових будинках з теплими горищами

Розрахунок ежекторних витяжних вентиляційних установок низького тиску з дефлекторами

За основу методики розрахунку ежекторних установок прийнято формули для ежекторних систем аварійної вентиляції, наведені в довіднику С. А. Рисіна. Відповідно до табл. 1 для будівель вище 12 поверхів слід застосовувати установки з двома дефлекторами та одним вентилятором на 1 секцію.

На рис. 2 наведено схему вентиляції з двома дефлекторами. Показані на малюнку глушники перед осьовим вентилятором можуть бути скасовані за хорошої шумової характеристики вентилятора. Як випрямляч потоку після вентилятора доцільно встановлювати круглі шумоглушники з центральною пластиною довжиною 1 000 мм (постачання «Венткомплект-Н»).

Слід зазначити на рис. 1 три розміри L 1 , L 2 і L 3 які слід дотримуватися, а саме:

- Довжина L 1 приймається не менше 1,0 м для виключення зворотних потоків повітря;

- Довжина L 2 визначається розрахунком і повинна бути не менше початкової ділянки струменя первинного повітря до повного її розпаду перед зрізом нижнього диска дефлектора.

Довжина (L 2) ділянки змішування двох потоків повітря в стовбурі дефлектора (D 3) визначена за формулою для стиснутого транзитного струменя:

L 2 = 1,785 х D 3 - 1,9 x D 2 (СОПЛА).

Отримані значення L 2 дорівнюють 0,8–1,0–1,1–1,2 м для відповідних діаметрів дефлекторів: Ø630–800–900–1 000.

Конструктивна висота шахт-дефлекторів перевищує зазначені відстані. Важливим параметром, здається, може бути відносний діаметр D (L2) змішаного струменя на відстані L 2 від зрізу сопла перед виходом з дефлектора. Ці величини визначені також за формулою в книзі В. Ф. Дроздова, для стисненого транзитного струменя: D (L2) = D 2(СОПЛА) х (1 + 7,52 x a x L2 / D 2(СОПЛА)), м, де а - Досвідчений коефіцієнт турбулентності, рівний 0,08.

Отримані значення D (L2) дорівнюють 0,64–0,82–0,93–1,0 м, тобто відповідають діаметрам стовбура дефлекторів 630–800–900–1 000 мм, і, ймовірно, це сприятиме зменшенню втрат на виході у повітря.

У 22-поверховій секції (в будинку К-4 на Мічуринському проспекті) у березні 2008 року були виконані виміри витрат та швидкостей повітря у венткамері з метою порівняння їх із проектними параметрами.

З урахуванням отриманих результатів можна зробити висновки про те, що:

1. При зовнішній температурі 5 ° С та температурі на горищі 13 ° С система працювала задовільно в природному режимі. На рис. 3 зазначені результати вимірів та проектні величини, які практично збігаються (проектна витрата на секцію L 3 = 11 000 м 3 /год, по 500 м 3 /год на поверх). Виявилася допустимість швидкостей у стволі дефлектора V 3 = 2,7 м/с та в кільцевому перерізі ствола V 2 = 3,2 м/с. Визначилася частина природної витяжки через осьовий вентилятор, що не працює, ~15 % від розрахункової. Підтвердилася працездатність системи у природному режимі при розрахунковій t НАР = 5 °С.

2. Заміри при включеному вентиляторі показано на рис. 4:

– продуктивність вентилятора (13 300 м 3 /год) перевищила прийняту за характеристикою вдвічі, і на 20 % збільшилася розрахункова витрата на секцію. Можна припустити, що осьовий вентилятор працював разом з гравітаційним натиском, який для секції висотою 82 м до дефлектора дорівнює близько 50 Па. Слід мати на увазі ці результати та передбачати регулятори швидкості вентиляторів для приведення його характеристики у заданий режим;

– великі швидкості на виході із сопла (26,4 м/с) не сприяли підвищенню коефіцієнта ежекції, а навпаки, він був b = 0,28 замість проектного b = 0,80, ймовірно, через велику швидкість на виході з дефлектора та гальмування ежекції у стволі шахти;

– проте виявився ще один різновид «гібридної вентиляції» при подачі повного обсягу витяжки, але з підвищеною витратою електроенергії.

3. На рис. 5 показані результати вимірів, отриманих шляхом штучного дроселювання вхідного конфузора вентилятора до 35 % його відкритого перерізу і при цьому:

– продуктивність вентилятора була знижена до проектної, і всі інші величини також наблизилися до заданих, зокрема основний показник – коефіцієнт ежекції b = 0,77–0,8.

Отримані результати вимірів підтвердили:

- припущення про можливість використання розрахункових формул, прийнятих стосовно систем аварійної вентиляції ежекторного типу;

– можливість прийнятої конструкції витяжного пристрою задовільно працювати у двох режимах – природному та механічному.

4. Було зроблено 2 виміри на витяжних дифузорах вентблоків кухонь 22-го та 1-го поверхів при відкритих перерізах Ø120 мм та отримані витрати повітря:

- На 22-му поверсі L = 83 м 3 /год при V = 2,14 м / с;

– на 1-му поверсі:

а) L = 50 м 3 /год, V = 1,28 м/с при закритих вікнах та вхідних дверях;

б) L = 94 м 3 /год, V = 2,37 м/с при відчинених дверях у коридор.

При встановленні дифузорів (типу ДПУ-М125) на місце обсяги витяжки повинні дорівнювати ≈ 60 м 3 /год при D Р = 3,0-4,0 Па.

Висновки

1. Запропонована природно-механічна система витяжної вентиляції ежекторного типу є універсальним рішенням для житлових будівель масового будівництва, а також дозволяє виконати реконструкцію великої кількості існуючих будівель з теплими горищами.

2. Наведені у цій статті дані щодо розрахунку та конструювання ежекторних установок перевірені натурними вимірами та є достатніми для проектування таких систем вентиляції у будівлях з теплими горищами.

3. Дані системи вентиляції маловитратні та економічні в експлуатації з витрат електроенергії.

У розробці проектів житлових будинків із природно-механічною вентиляцією брали участь інженери Майстерні № 11, ДУП «Моспроект-2 ім. М. В. Посохіна»: А. Є. Савенков, головний спеціаліст; Н. Г. Денисова, начальник групи; А. В. Медунов, провідний інженер.

М. А. Малахов, головний інженер проектів "Моспроект-2" ім. М. В. Посохіна

А. Є. Савенков, головний спеціаліст «Моспроект-2» ім. М. В. Посохіна

В останні роки з'явилася нова назва вентиляції у житлових будинках – гібридна вентиляція. Під цим мається на увазі використання відомої природної системи вентиляції та механічної – без перемикаючих клапанів. Це можна просто реалізувати в типових будинках П-44 та ін., у яких є теплі верхні технічні поверхи з температурою близько 14 ºС, отриманої за рахунок теплоти витяжного повітря, що надходить із квартир через вертикальні вентблоки індустріального виготовлення (типу БВ-49-1) .

Стаття містить пропозиції щодо вдосконалення вентиляції у житлових будинках до 22 поверхів при новому проектуванні та при реконструкції існуючих будівель з теплими горищами.

Тепле горище є гарною збірною камерою, з якої повітря видаляється назовні через одну загальну шахту на кожну секцію.

Така система була закладена в 1976 в типових проектах (у МНІІТЕПі, в лабораторії М. М. Грудзинського) і продовжує здійснюватися в новому будівництві.

Однак за ці роки виявились окремі недоліки такої системи у зв'язку з тим, що зараз широко застосовуються нові герметичні вікна, через які відсутня інфільтрація у необхідному обсязі для нормативного повітрообміну у квартирах.

Звідси виникла потреба у спеціальних регульованих припливних клапанах, які встановлюються у вікні чи стінах. Такі клапани (типу «АЕРЕКО» або «АЛЬДЕС») стали необхідною приналежністю для покращення вентиляції без відкриття кватирок, що відповідає вимогам захисту від вуличного шуму та є ефективним засобом економії тепла спільно з термостатами на опалювальних приладах, які стали тепер уже обов'язковими у загальній програмі економії теплової енергії у будівлі. Економія досягається рахунок дозованого надходження зовнішнього повітря у разі підвищення відносної вологості у приміщеннях. При цьому клапан може мати фіксовану витрату повітря для постійного мінімального повітрообміну за відсутності людей у ​​квартирі.

Малюнок 1

Розрахункова схема ежекторної витяжної установки:

1 – шумоглушник;

2 – осьовий вентилятор;

3 – випрямляч потоку;

4 – патрубок ежектора;

5 – сопло ежектора;

6 – стовбур дефлектора;

7 – дефлектор "АС";

8 – переходи;

D 1 – діаметр патрубка;

D 2 – діаметр сопла;

D 3 – діаметр стовбура (камери усунення);

D (L2) – діаметр струменя на відстані L2.

Розрахунок схеми наведено у журналі «АВОК», № 6, 2008.

Для нормальної роботи клапана потрібен перепад тиску близько 10 Па, і для цього потрібна досить ефективна витяжна вентиляція у квартирі. У зимовий період цей перепад забезпечується переважно рахунок гравітаційного натиску, крім верхніх 2–3 поверхів, котрим рекомендована установка індивідуальних побутових вентиляторів.

Загалом у житлових 17-поверхових будинках природна вентиляція функціонує нормально до температури 5 °С, як це передбачено нормами. Для стабілізації витяжки на всіх поверхах з метою можливості встановлення припливних клапанів у «Моспроекті-2» ім. М. В. Посохіна була запропонована гібридна природно-механічна витяжна система з використанням ежектора низького тиску та осьового вентилятора у загальній витяжній шахті у кожній секції будинку. При цьому залишаються всі індустріальні елементи будівлі (вентблоки, тепле горище та загальна витяжна шахта).

Малюнок 2

Схема природно-механічної (ежекторної) установки з двома дефлекторами для 22-поверхової будівлі

Ця обставина дає можливість досить просто здійснити реконструкцію вентиляції існуючих житлових будівель, збудованих у великій кількості в Москві і підлягають капітальному ремонту згідно з підготовленим урядом планом.

Ежекторні витяжні системи реалізовані на вул. Профспілкової, 91 та в корпусі № 4 на Мічурінському проспекті. Детальний опис систем опубліковано в журналах «АВОК» (2003 № 3; 2006 № 7; 2008 № 6).

Для будівель до 22 поверхів (за вказаними вище адресами) було встановлено по 2 дефлектори діаметром 900 мм при швидкості у стволі дефлектора 2,5 м/с та загальною витратою на секцію 11 000 м 3 /год (22 поверхи).

Малюнок 3

Конструктивний розріз по венткамері з двома дефлекторами

Конструкція даної ежекторної установки заснована на природній вентиляції до t нар = 5 °С і включенні осьового вентилятора при t нар > 5 °C або за необхідності, за умовами експлуатації. p align="justify"> Коефіцієнт ежекції установки приймається b = 0,8-1,0, і вентилятор приймається продуктивністю 50-55% від розрахункової витрати повітря при натиску 170-220 Па для створення ежекції. Встановлена ​​потужність вентилятора 1,25 кВт на одну ежекторну установку.

Слід зазначити необхідність комплектації вентиляторів ступінчастими регуляторами оборотів, оскільки за зовнішньої температури нижче 5 °З рахунок гравітаційного напору продуктивність вентилятора збільшується вдвічі. Ці дані отримані при випробуваннях систем у корпусі № 4 на Мічурінському проспекті (у двох секціях по 22 поверхи).

Малюнок 4

Пропозиції щодо реконструкції існуючих житлових будівель з теплими горищами (17 поверхів, П-44 та ін.)

Загалом ці випробування показали таке:

1. У природному режимі система працює цілком задовільно.

2. При включенні вентилятора витяжка на верхньому поверсі згасає. Причиною цього стала відсутність на тех-поверх заводського оголовка, заміненого коробом з цегли. Внаслідок значного збільшення швидкості у збірному каналі вентблоків верхній супутник блоку заглушало повітрям. Звідси висновок: обов'язково встановлювати заводські оголовки і додатково від супутників верхнього поверху відводити вертикальні ділянки вгору завдовжки близько 1,0 м, тобто вище за оголовки.

3. Як дефлектори над шахтами слід встановлювати тип АС «Вентбудмонтаж», оскільки вони показали найкращі результати при вимірах.

4. Як витяжні грати на супутниках вентблоків необхідно встановлювати витяжні регульовані дифузори (наприклад, ДПУ-М «Арктос») для можливості первинного регулювання системи по вертикалі.

У зазначених публікаціях журналу «АВОК» по ежекторних системах наводиться докладний розбір та необхідні розрахунки, якими можна користуватися під час проектування, а також необхідні дані для підбору обладнання для будівель різної поверховості.

Осьові вентилятори серії "FE" (Німеччина), що мають задовільні шумові характеристики, поставляються фірмою "КОРФ".

2. Використовувати припливні щілинні або інші клапани з автоматичною змінною витратою повітря.

3. Для регулювання обсягу витяжки можна використовувати витяжні грати фірм «АЕРЕК» або «АЛЬДЕС»; допустимі інші регульовані пристрої, наприклад, ДПУ-М «АРКТОС».

Література

1. Малахов М. А. Проект природничо-механічної вентиляції житлового будинку в Москві/АВОК. - 2003. - № 3.

2. Малахов М. А. Системи природно-механічної вентиляції у житлових будинках з теплими горищами / АВОК. - 2006. - № 7.

3. Малахов М. А., Савенков А. Є. Досвід проектування природничо-механічної вентиляції у житлових будинках з теплими горищами / АВОК. - 2008. - № 6.

4. Бутцев Б. І. АЕРЕК у Росії. Десять років по тому / проспект.

Відцентрові вентилятори для автранспортних підприємств бувають низького (до 1 кПа), середнього (1...3 кПа) та високого (3...12 кПа) тиску. У вентиляції примусового типу використовуються вентилятори різного тиску. Вентилятор відцентрового типу містить корпус спіральної форми, усередині якого обертається лопаті колеса, що захоплюють повітря у просторі між лопатками. Під дією відцентрових сил повітря, що обертається, притискається до стінок кожуха (корпусу), збирається всередині корпусу і викидається через випускний отвір. При цьому в центрі колеса утворюється розрідження, куди прямує зовнішнє повітря; ККД відцентрових вентиляторів становить 0,7...0,8.

Особливості.

Пропелер є трубою з плавно стиснутим кінцем - соплом. Цю трубу вводять у відсмоктуючий повітропровід. Принцип дії установки є наступним. Струмінь повітря, що виходить із сопла з великою швидкістю, створює розрідження в повітроводі (трубі), яке посилює відсмоктування повітря з виробничого приміщення. Всередину сопла повітря подається трубою компресора. До переваг слід віднести його пожежну безпеку внаслідок відсутності обертових частин і електродвигунів, які можуть давати іскріння при попаданні на частини металевих деталей, що обертаються, або в результаті нещільного електричного контакту. Недоліком є ​​низький ККД виробу - 0,12...0,25 і високі тарифи для перевезення до місця монтажу.

На підприємствах автомобільного транспорту працюючі двигуни автомобілів, що вводяться в приміщення, що виділяються в процесі ремонтних робіт пил, гази і пари забруднюють атмосферу приміщень. Тому на майданах для стоянки, тех. обслуговування та ремонту автомобілів марки ЗІЛ, а також на виробничих ділянках та у підсобних приміщеннях організується загальнообмінна вентиляція.

На додаток до загальнообмінної передбачають місцеву припливну та витяжну системи вентиляції. Місцевими відсмоктувачами забезпечуються пости регулювання двигунів у зоні технічного обслуговування та ремонту бортових довгомірів. Стенди їх випробування та обкатки, прилади для перевірки та ванни для промивання паливної апаратури. Стелажі для заряджання акумуляторних батарей, ванни для зливу та приготування електроліту, піч для розігріву мастики для акумуляторних батарей тощо.

У системах механічної вентиляції рух повітря здійснюється вентиляторами та деяких випадках ежекторами.

3.1 Припливна вентиляція.Установки припливної вентиляції зазвичай складаються з наступних елементів (рис.4):

Рис. 4. Механічна вентиляція

Повітрозабірного пристрою (повітроприймача) 1 для забору чистого повітря, що встановлюється зовні будівлі у тих місцях, де вміст шкідливих речовин мінімальний (або вони відсутні взагалі); повітроводів 2, якими повітря подається в приміщення; найчастіше повітроводи робляться металевими, рідше – бетонними, цегляними, шлакоалебастровими тощо; фільтрів 3 для очищення повітря від пилу; калориферів 4, де повітря нагрівається (найбільшого поширення набули калорифери, в яких теплоносієм є гаряча вода або пара; використовуються також і електрокалорифери); вентилятора 5; припливних отворів або насадків 6, через які повітря потрапляє в приміщення (повітря може подаватися зосереджено або рівномірно приміщення); реєструючих пристроїв, що встановлюються в повітроприймальному пристрої та на відгалуженнях повітроводів.

Фільтр, калорифер і вентилятор зазвичай встановлюють в одному приміщенні, так званої вентиляційної камери. Повітря подається в робочу зону, причому швидкості виходу повітря обмежені допустимим шумом та рухливістю повітря на робочому місці.

3.2. Витяжна вентиляція.Установки витяжної вентиляції складаються (рис.4 б) з витяжних отворів або насадків 7, через які повітря видаляється з приміщення; вентилятора 5, повітроводів 2; пристрої для очищення повітря від пилу або газів 8, що встановлюється в тих випадках, коли повітря, що викидається, необхідно очищати з метою забезпечення нормативних концентрацій шкідливих речовин у повітрі, що викидається, і в повітрі населених місць, пристрої для викиду повітря (витяжної шахти) 9, яке має бути розташоване на 1 – 1,5 м вище ковзана даху.

При роботі витяжної системи чисте повітря надходить у приміщення через нещільності в конструкціях, що захищають. У ряді випадків ця обставина є серйозним недоліком даної системи вентиляції, оскільки неорганізований приплив холодного повітря (протяги) може спричинити застудні захворювання.

3.3. Приточно-витяжна вентиляція.У цій системі повітря подається в приміщення припливною вентиляцією, а видаляється витяжною вентиляцією (рис. 4, а і б), що працюють одночасно. Місце розташування припливних і витяжних повітроводів, отворів і насадків, кількість повітря, що подається і витягується, вибирається з урахуванням вимог, що пред'являються до системи вентиляції.

Місце для забору свіжого повітря вибирається з урахуванням напрямку вітру, з навітряного боку по відношенню до викидних отворів, далеко від місць забруднень.

Припливно-витяжна вентиляція з рециркуляцією (рис. 4,в) характерна тим, що повітря, що відсмоктується з приміщення 10 витяжною системою, частково повторно подають до цього приміщення через припливну систему, з'єднану з витяжною системою повітроводом 11. Регулювання кількості свіжого, вторинного та викидається повітря проводиться клапанами 12. В результаті такої системи вентиляції досягається економія витрачається теплоти на нагрівання повітря в холодну пору року та на його очищення.

Для рециркуляції дозволяється використовувати повітря приміщень, в яких відсутні виділення шкідливих речовин або речовини, що виділяються відносяться до 4-го класу небезпеки, причому концентрація цих речовин в повітрі, що подається в приміщення, не перевищує 0,3 q пдк.

Крім того, застосування рециркуляції не допускається, якщо в повітрі приміщень містяться хвороботворні бактерії, віруси, різко виражені неприємні запахи.

Вентилятори- це повітродувні машини, що створюють певний тиск і службовці для переміщення повітря при втрати тиску у вентиляційній мережі не більше кПа. Найбільш поширеними є осьові та радіальні (відцентрові) вентилятори.

Осьовий вентилятор (рис. 5,а) являє собою розташоване в циліндричному кожусі лопаточне колесо, при обертанні якого повітря, що надходить у вентилятор, під дією лопаток переміщається в осьовому напрямку. Це найпростіша конструкція осьового вентилятора. Широко застосовуються складніші вентилятори, забезпечені напрямними і спрямовують апаратами. Перевагами осьових вентиляторів є простота конструкції, можливість ефективного регулювання продуктивності в широких межах через поворот лопаток колеса, велика продуктивність, реверсивність роботи. До недоліків відносяться відносно мала величина тиску та підвищений шум. Найчастіше застосовують ці вентилятори при малих опорах вентиляційної мережі (приблизно до 200 Па), хоча можливе використання цих вентиляторів при великих опорах (до 1 кПа).

Рис. 5. Вентилятори

Радіальний (відцентровий) вентилятор (рис. 5) складається зі спірального корпусу 1 з розміщеними всередині лопатковим колесом 2, при обертанні якого повітря, що надходить через вхідний отвір 3, потрапляє в канали між лопатками колеса і під дією відцентрової сили переміщається цими каналами, збирається у корпусі та викидається через випускний отвір 4.

Залежно від тиску вентилятори ділять на такі групи: низького тиску - до 1кПа (рис. 5, в); середнього тиску – 1 – 3 кПа; високого тиску - 12 кПа.

Вентилятори низького тиску та середнього тиску застосовують в установках загальнообмінної та місцевої вентиляції, кондиціювання повітря тощо. Вентилятори високого тиску використовують переважно для технологічних цілей, наприклад, для дуття у вагранки.

Повітря, що переміщується вентиляторами, може містити найрізноманітніші домішки у вигляді пилу, газів, пар, кислот і лугів, а також вибухонебезпечні суміші. Тому в залежності від складу повітря, що переміщується, вентилятори виготовляють з певних матеріалів і різної конструкції:

а) звичайного використання для переміщення чистого або малозапиленого повітря (до 100 мг/м 3 ) з температурою не вищою за 80ºС; всі частини таких вентиляторів виготовляють із звичайних сортів сталі;

б) антикорозійного виконання – для переміщення агресивних середовищ (пари кислот, лугів); у цьому випадку вентилятори виготовляють із стійких проти цих середовищ матеріалів – залізохромистої та хромнікелевої сталі, вініпласту тощо;

в) іскрозахисного виконання – для переміщення вибухонебезпечних сумішей, наприклад, що містять водень, ацетилен тощо; основна вимога до таких вентиляторів – повне виключення іскріння при їх роботі (внаслідок ударів або тертя), тому колеса, корпуси та вхідні патрубки вентиляторів виготовляють з алюмінію або дюралюмінію; ділянку валу, що знаходиться в потоці вибухонебезпечної суміші, закривають алюмінієвими ковпаками і втулкою, а в місці проходу валу через кожух встановлюють сальникове ущільнення;

г) пилові – для переміщення запорошеного повітря (зміст пилу понад 100 мг/м 3 ); робочі колеса вентиляторів виготовляють із матеріалів підвищеної міцності, вони мають мало (4–8) лопаток.

За типом приводу вентилятори випускають з безпосереднім з'єднанням з електродвигуном (колесо вентилятора знаходиться на валу електродвигуна або вал колеса з'єднаний з валом електродвигуна за допомогою сполучної муфти) і з клинопасової передачею (на валу колеса є шків). Радіальні вентилятори бувають правого та лівого обертання. Вентилятор вважається правим обертанням, коли колесо обертається за годинниковою стрілкою (якщо дивитися з боку, протилежного входу).

Залежно від конкретних умов роботи кожної вентиляційної установки вибирають привід вентилятора та напрямок обертання колеса, який у будь-якому випадку буде правильним, якщо направлено по ходу розвороту спіралі кожуха.

В даний час промисловість випускає різні типи осьових (МЦ, ЦЗ-0,4) та радіальних вентиляторів (Ц4-70, Ц4-76, Ц8-18 і т.д.) для установок вентиляції та кондиціювання повітря промислових підприємств.

Вентилятори виготовляють різних розмірів, і кожному вентиляторів відповідає певний номер, що показує величину діаметра робочого колеса в дециметрах. Наприклад, вентилятор Ц4-70 №6,3 має діаметр колеса 6,3 дм, або 630 мм. вентилятори різних номерів, виконані за тією ж аеродинамічною схемою, мають геометрично подібні розміри і становлять одну серію або тип, наприклад, Ц4–70.

Для підбору осьових вентиляторів, як правило, потрібно знати необхідну продуктивність, рівну кількості повітря, що визначається розрахунковим шляхом, повний тиск. Номер вентилятора та електродвигун до нього обирають за довідниками. Для підбору радіальних вентиляторів, крім продуктивності та тиску, необхідно вибрати їх конструктивне виконання.

Повний тиск ρ, що розвивається вентилятором, витрачається на подолання опорів у всмоктувальному та нагнітальному повітроводах, що виникають при переміщенні повітря:

P в = ∆p вс + ∆p н = ∆p п, (8)

де ∆p вс та ∆p н – втрати тиску у всмоктувальному та нагнітальному повітроводах; ∆p п – сумарні втрати тиску у вентиляційній мережі.

Втрати тиску складаються із втрат на тертя (за рахунок шорсткості поверхонь повітроводів) та місцеві опори (повороти, зміни перерізу, фільтри, калорифери тощо).

Втрати ∆p (Па) визначають підсумовуванням втрат тиску на окремих розрахункових ділянках мережі:

∆p i = ∆p тр i + ∆p мс i = ∆p тр i y l i + (10)

де ∆p трi та ∆p мс i – відповідно втрати тиску на тертя та на подолання місцевих опорів на розрахунковій i-й ділянці повітроводу; ∆p тр i y – втрати тиску на тертя на 1 м довжини; l i -довжина розрахункової ділянки повітроводу, м; -Сума коефіцієнтів місцевих опорів на розрахунковій ділянці; -швидкість повітря у повітроводі, м/с; ρ-щільність повітря, кг/м 3 .

Величини ∆p тр i y та ζ наводяться у довідниках. Порядок розрахунку вентиляційної мережі наступний.

1. Вибирають конфігурацію мережі залежно від розміщення приміщень, установок, обладнання, яке має обслуговувати вентиляційна система.

2. Знаючи необхідну кількість повітря на окремих ділянках повітроводів, визначають поперечні розміри з урахуванням допустимих швидкостей руху повітря (3 – м/с).

3. За формулою розраховують опір мережі, причому за розрахункову приймають найдовшу магістраль.

4. За каталогами вибирають вентилятор та електродвигун.

5. Якщо опір мережі виявився занадто великим, розміри повітроводів збільшують і перераховують мережу. Знаючи, яку продуктивність та повний тиск повинен розвивати вентилятор, роблять вибір вентилятора за його аеродинамічною характеристикою.

Така характеристика вентилятора графічно виражає зв'язок між основними параметрами – продуктивністю, тиском, потужністю та ККД за певних частот обертання n (рад/с або об/хв).

При виборі типу та номера вентилятора необхідно керуватися тим, що вентилятор повинен мати найвищий ККД відносно невелику швидкість обертання (u = πDn/60), а також щоб частота обертання колеса дозволяла здійснити з'єднання з електродвигуном на одному валу.

Рис. 6 Ежектор

Принцип дії ежектора ось у чому. Повітря, що нагнітається розташованим поза вентильованим приміщенням компресором або вентилятором високого тиску, підводиться по трубі 1 до сопла 2 і, виходячи з нього з великою швидкістю, створює за рахунок ежекції розрідження в камері 3, куди підсмоктується повітря з приміщення. У конфузорі 4 і горловині 5 відбувається перемішування ежектируемого (з приміщення) і повітря, що ежектується. Дифузор 6 служить для перетворення динамічного тиску статичне. Недоліком ежектора є низький ККД, що не перевищує 0,25.