Задача Комбинированная обработка воздуха в системах вентиляции кондиционирования
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-29Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОУ ВПО «Ухтинский государственный технический университет»
Воркутинский филиал
Ухтинского государственного технического университета
(ВФ УГТУ)
Контрольная работа №1
По дисциплине: Ознакомительная практика
Тема: Комбинированная обработка воздуха в системах вентиляции кондиционирования
студента 2 курса, группы ТГВ-09(з)
.
Шифр 092672
Домашний адрес:
Проверил:
Дата проверки
Воркута, 2011г.
Оглавление
Введение. 3
Основная часть. 4
Заключение. 15
Технический словарь терминов. 16
Библиография. 26
Введение
Сети водоснабжения (канализации), отопления, газоснабжения, вентиляции, кондиционирования воздуха относятся к инженерным сетям и оборудованию зданий и сооружений.
Водоснабжение, отопление и газоснабжение основаны на использовании природных ресурсов, запасы которых ограничены и поэтому требуют к себе экономного хозяйственного отношения. В этой связи очень важна разработка научно обоснованных норм потребления воды, газа, тепла и использования более совершенного оборудования, обеспечивающего высокий уровень благоустройства жилья и необходимых технологических процессов в промышленности и сельском хозяйстве.
При проектировании и строительстве инженерных сетей уделяется большое внимание снижению стоимости строительно-монтажных работ, экономии металла, дефицитных материалов при улучшении качества строительства и повышении надёжности работы оборудования в процессе его эксплуатации.
Основная часть
Вентиляция – замена воздуха помещений наружным воздухом.
Задача вентиляции – обеспечение помещений воздушной средой, отвечающей санитарно-гигиеническим и технологическим требованиям.
Классификация
1.По природе давления:
а) система с гравитационным побуждением воздуха (естественная);
б) с искусственным побуждением (механическая).
2. По функциональному признаку:
а) вытяжная;
б) приточная;
в) приточно-вытяжная.
3. По схеме возбуждения:
а) местная;
б) общеобменная;
в) смешанная.
4. По характеру обработки воздуха системы вентиляции могут быть:
а) прямоточными (в помещение подаётся только наружный воздух);
б) рециркуляционными (воздух из помещения после обработки поступает вновь в помещение).
Свойства атмосферного воздуха
Состав воздуха: СУХОЙ ВОЗДУХ
1. Азот- 75,55%. +
2. Кислород- 23,1%. ВОДЯНОЙ ПАР
3. Инертные и прочие газы- 1,35%. =
4.Водяные пары. ВЛАЖНЫЙ ВОЗДУХ
Естественная вентиляция.
Давление, заставляющее воздух перемещаться при естественной вентиляции, обусловлено гравитационными силами, возникающими вследствие разности плотности воздуха в помещении и наружного воздуха при t=5оС.
1. Аэрация – бесканальная система вентиляции (промышленные здания).
2. Канальная система вентиляции (в жилых зданиях).
Механическая вентиляция.
Достоинства:
1.Большой радиус действия (до 50м).
2.Возможность подвергать воздух различной обработке (нагревать, обеспылевать, увлажнять).
3. Позволяет обслуживать большое число помещений.
Механическая вентиляция может быть, как приточной, так и вытяжной.
Оборудование.
1.Воздуховоды.2.Вентиляторы. 3.Фильтры.4.Калориферы.5.Шумоглушители.
Анализ просмотра учебного фильма «Воздух».
| Состав воздуха | Свойства воздуха | Взаимодействия с другими веществами | Применение воздуха | Борьба с загрязнениями |
| Кисло- род, азот. | Воздух-смесь газа; Проводит звук; Газ можно превратить в жидкость; Сжиматься и разжиматься; Необходим для горения; Имеет массу; Растворим в воде. | Меняет свойства веществ. | Лечат астму; Сырье для удобрения азот; Нужен для дыхания; Баллоны; Сплав в промышленности; В энергетике. | Следят за состоянием воздуха; Очистные устройства; Электромо -биль. |
Экономическая целесообразность использования устройства утилизации с промежуточным теплоносителем также была неоднократно обоснована. При этом делается вывод, что для действующих тарифов на энергоносители и существующем уровне цен на оборудование с учетом текущей ставки рефинансирования ЦБ РФ оптимальный диапазон коэффициента температурной эффективности kэф составляет 0,4–0,47, если предполагаемый срок эксплуатации установок находится в пределах от 6 до 15 лет. Это примерно соответствует технически возможному уровню при подборе оборудования по методике [1], т.е. исходя из условия предотвращения замерзания конденсата на поверхности воздухоохладителя в вытяжномагрегате.
Однако по сравнению с другими способами теплоутилизации, и прежде всего с помощью роторных аппаратов и в меньшей степени в пластинчатых рекуператорах, устройства с промежуточным теплоносителем дают все же более низкое значение kэф. Кроме того [3], они не позволяют передавать приточному воздуху влагу. Поэтому при необходимости увеличения влагосодержания притока используются теже приемы, что и в отсутствие утилизации, а это сохраняет значительные габариты приточной установки и к тому же требует дополнительных затрат энергии на испарение влаги или на перегрев воздуха перед адиабатнымувлажнением.
Решить данную проблему можно путем комбинации нескольких способов снижения энергопотребления. Но если говорить о малозатратных мероприятиях, среди них остается лишь применение рециркуляции, т.е. подмешивание части вытяжного воздуха к притоку. Здесь тоже происходит увеличение как температуры, так и влагосодержания приточного воздуха, а температурная и энтальпийная эффективность процесса ограничена только долей рециркуляционного воздуха в суммарном объеме притока. Основное достоинство рециркуляции заключается в практическом отсутствии дополнительных капитальных затрат, поскольку в конструкцию приточной и вытяжной установки добавляется соответственно лишь смесительная и разделительная секция и соединительный воздуховод, если установки непосредственно не контактируют друг с другом. Поэтому если рециркуляция допустима по санитарно-гигиеническим соображениям, ее целесообразно использовать как дополнение к теплоутилизации с промежуточным теплоносителем.
Ниже рассмотрены наиболее характерные примеры таких комбинаций. Расчеты выполнены студентками О.П. Семенюк и И.А. Богомоловой в процессе разработки ими дипломных проектов. В работе [1] приводится энергоэффективная схема обработки приточного воздуха для помещения бассейна. Особенностью бассейнов являются значительные влаговыделения и, как следствие, необходимость расчета требуемого количества наружного воздуха, исходя именно из условия ассимиляции поступающей влаги. Вместе с тем, в бассейнах допустима рециркуляция. Исходя из этого, в [1] предлагается первичный подогрев наружного воздуха в теплоутилизаторе, затем его догрев в калорифере от внешнего источника и потом подмешивание рециркуляционного воздуха. При этом в смеси достигаются требуемые температура и влагосодержание притока. После отбора на рециркуляцию оставшаяся часть вытяжки пропускается через теплоизвлекающий теплообменник для первичного подогрева наружного воздуха. В этом случае удается за счет совместного использования утилизации и рециркуляции получить 80–85% полной теплоты, требуемой на обработку притока. Необходимость нагрева наружного воздуха именно до подмешивания рециркуляции связана здесь с высоким влагосодержанием вытяжки — примерно 14–14,5 г/кг, в результате чего при попытке непосредственного смешения такого воздуха с неподогретым наружным мы попадаем в область тумана.
Однако недостатком такой схемы является то обстоятельство, что через теплообменники и в приточной, и в вытяжной установке проходит только количество воздуха, равное наружному, а через вентиляторы — полный расход с учетом рециркуляции. Это вынуждает для обеспечения рациональной массовой скорости воздуха около 3–4 кг/(м2 ˙с) выполнять установки с переменным поперечным сечением, что при использовании современных каркасно-панельных агрегатов не технологично. Если же сохранять постоянное сечение, тогда теплообменники будут работать с пониженной скоростью воздуха, что приведет к уменьшению коэффициента теплопередачи и завышению поверхности теплообмена. Поэтому автором была предложена несколько иная схема, при которой вся вытяжка пропускается через теплоизвлекающий теплообменник и после охлаждения в нем частично направляется на рециркуляцию, а частично выбрасывается в атмосферу. Изображение процессов на i–d-диаграмме приведено на рис. 1. При этом подмешивание рециркуляции происходит сразу после подогрева наружного воздуха в утилизаторе, и только потом опять-таки суммарный расход пропускается через догревающий калорифер. Таким образом, из трех теплообменников только теплоотдающая секция утилизатора работает с пониженным расходом воздуха. С энергетической точки зрения данная схема эквивалентна рассмотренной в [1], но удобнее для компоновки. Кроме того, поскольку через теплоизвлекающую секцию проходит весь расход, удается подогреть наружный воздух в утилизаторе до температуры tут, более высокой, чем для схемы, рассмотренной в [1], т.е. около +10°С, и тем самым сократить возможность туманообразования при отключении теплоснабжения.
При анализе рис. 1 следует иметь в виду, что расчетные теплоизбытки в помещении бассейна в холодный период приняты равными нулю, поскольку теплопоступления компенсируются снижением теплоотдачи от системы отопления, оборудованной автоматическими терморегуляторами. Поэтому процесс изменения состояния воздуха в помещении является изотермическим. Следовательно, температура притока tп должна равняться температуре tВ, принятой в обслуживаемой зоне помещения. Кроме того, воздух в помещении достаточно хорошо перемешивается. Поэтому, особенно с учетом изотермического характера процесса, можно считать точку «У», характеризующую состояние удаляемого воздуха, совпадающей с точкой «В», относящейся к воздуху обслуживаемой зоны. Другие обозначения на рис. 1: «Н» и «УТ» — состояние наружного воздуха до и после подогрева в утилизаторе; «О» — состояние вытяжного воздуха за теплоизвлекающим теплообменником,Qут— количество теплоты, Вт, передаваемое в утилизаторе. Для соблюдения баланса влаги в помещении и вентиляционных установках необходимо, чтобы охлаждение вытяжки проходило без выпадения конденсата, т.е. при условии постоянства влагосодержания: dо = dу. Точка «С» — состояние смеси рециркуляционного и подогретого в утилизаторе наружного воздуха, выбираемое таким образом, чтобы ее влагосодержание dс равнялось требуемому влагосодержанию притока dп, вычисляемому, исходя из имеющихся влаговыделений и принятого расхода наружного воздуха для их ассимиляции.
Расчет расходов воздуха и параметров характерных точек производится по следующей схеме [4]. Принимаем с учетом i–d-диаграммы параметры точки «В» [5]: tВ = 2 8°С; φВ = 60%; dВ = 14,2г/кг; IВ = 64,2кДж/кг , и «Н» [6]: tH = –28°С; IH= –27,3 кДж/кг; dH = 0,3 г/кг. По санитарным нормам [7], наружный воздух должен подаваться в объеме не менее 80 м3/ч на 1 человека, поэтому минимальный его расход для 40 человек равен Lн = 40•80 = 3200 м3/ч, или Gн = 1,2Lн = 3840 кг/ч, где 1,2кг/м3 — плотность воздуха в точке «В». Найдем расход наружного воздуха для компенсации влаговыделений: Gн = W•103(dв – dн)= 94,6•103/(14,2 – 0,3)=6806кг/ч>3840кг/ч.
Здесь W = 94,6 кг/ч — влаговыделения в помещении. Дальнейший расчет ведем по наибольшему расходу. Принимаем долю наружного воздуха 22% и долю рециркуляционного 78%.Найдемрасходприточноговоздуха: GП = 30900 кг/ч, и рециркуляционного: GР = GП – GН =30900–6806=24094кг/ч.
Принимаем tут = 10°С. Определяем влагосодержание приточного воздуха двумя способами: 1. по балансу влаги в помещении: Dп = dв – W•103/Gп = 14,2 – 94,6•103/30900 = 11,2 г/кг; 2. для процесса смешения: dп = (Gнdн + Gрdв)/Gп = (6806•0,3 – 24094•14,2)/30900 = 11,2 г/кг. Поскольку результаты совпадают, доли наружного и рециркуляционного воздуха выбраны верно. Определяем энтальпию в точке «О» по уравнению теплового баланса: Iо = Iв – Gпсв(tут – tп)/Gп = 64,2 – 6806•1,005•(10 + 28)/30900 = 56 кДж/кг.
Здесь св = 1,005 кДж/(кг˙К) — удельная теплоемкость воздуха. Находим точку «О» и убеждаемся, что φо = 95% < 100%, и в теплоизвлекающем теплообменнике нет конденсации.
Определяем температуру в точке «С»: Tc = (Gпtус + Gрtо)/Gп = (6806•10 + 24094•20)/30900 = 17,9°С. Вычисляем суммарный коэффициент температурной эффективности: kэф = (tc – tн)/(tу – tн)= (17,9 + 28)/(28 + 28)= 0,82, что действительно лежит в диапазоне 0,8–0,85.
Для помещений со значительными теплоизбытками и малыми влаговыделениями совместное применение теплоутилизации и рециркуляции позволяет при определенных условиях вообще обойтись без вторичного подогрева от внешнего источника и тем самым достичь максимально возможного энергосбережения. В этом случае необходима только электрическая энергия на привод вентиляторов и насосов. В работе [1] подобная схема не приводится, поэтому ниже будут рассмотрены предложенные автором процессы обработки воздуха для помещения машинного зала ЭВМ, где удается получить указанный результат. Изображение процессов на i–d-диаграмме показано на рис. 2. В отличие от бассейна, здесь влагосодержание вытяжки dу более низкое. Поэтому возможно непосредственное смешение рециркуляционного воздуха,прошедшего через теплоизвлекающий теплообменник (точка «О»), с наружным до его подогрева (точка «С») без риска образования тумана. Затем смесь подогревается в утилизаторе. В этом случае через все теплообменники проходит полный расход, и установки при постоянном сечении работают в условиях целесообразной скорости воздуха.
Еще одной особенностью данного варианта по сравнению с предыдущим является необходимость решать систему уравнений для определения параметров характерных точек. Дело в том, что желание избежать вторичного подогрева смеси после утилизатора приводит к тому, что температура за утилизатором tут уже не может быть произвольной, а должна равняться температуре притока tп. Кроме того, как и в первом случае, заранее неизвестно соотношение между наружным и рециркуляционным воздухом, но если для бассейна первоначально вычисляется расход наружного воздуха по влаговыделениям, то здесь мы можем предварительно получить только суммарный расход притока по избыткам явной теплоты. При этом температура смеси до подогрева tс и вытяжки за охладителем tо тоже заранее не известна. Желательно еще для исключения из приточной установки оборудования для специального увлажнения притока добиться равенства влагосодержания смеси dс или, что то же самое, dут, требуемому влагосодержанию притока dп. В рассматриваемом случае это было достигнуто за счет местного парового доувлажнения непосредственно в помещении. Это снижает величину εпом, делая отрезки П–У и Н–О параллельными. Одновременно мы получаем более чистый пар, чем, например, при адиабатном увлажнении в приточной установке, что существенно для машинного зала ЭВМ.
Составляем систему уравнений , принимая для ее замыкания величину tут на 1°С ниже значенияtо: Qут =Gпсв(tут –tп)/3,6=Gусв(tу –to)/3,6; Tут =tо –1;Gр =Gп –Gн; tc =(Gнtн +Gрto)/Gп;
dc = <gнdн +Gрdo)/Gп.
Параметры системы: расходы притока и вытяжки GП = GУ = 36400 кг/ч — вычисляются по выделениям явной теплоты при температурах притока tп = 14°С и удаляемого воздуха tу = 22°С. Значения tН = –2 8°С и dН = 0,3 г/кг принимаем, как в первом примере. Залы для ЭВМ относятся к помещениям «точного кондиционирования», в которых требуется поддержание температуры tв = 20±1°С и относительной влажности φв= 60±15%. Назначая для холодного периода φв на минимально допустимом уровне 45%, по построению получаем dу = dо = 6,6 г/кг. Таким образом, система имеет шесть уравнений и столько же неизвестных, а именно Qут, tо, tс, dс, GH и GР, поэтому имеет однозначное решение. Решая систему, получим: tо =15°С,tс =tут –(tУ –tо)=7°С, Qут =70800Вт, Gн = Gп(tо – tc)/(to – tн)= 7000 кг/ч = 0,19Gп, GР =Gп –Gн =29400кг/ч, dс =5,4г/кг. По первоначальному построению dп = 6,4 г/кг, поэтому в помещении требуется местное доувлажнение в количестве: Gн =Gп(dп –dc)•10–3 =36,4кг/ч. Общий коэффициент температурной эффективности: Kэф = (tут – tн)/(tу – tн)= (14+28)/(22+28)=0,82. лежит на том же уровне, что и в первом примере.
Заключение
Таким образом, совместное применение рециркуляции и теплоутилизации с промежуточным теплоносителем действительно позволяет добиться экономии 80–85% энергии на нагрев и увлажнение притока в холодный период года, а в ряде случаев и полностью отказаться от внешнего источника теплоты и специального оборудования для увлажнения. Необходимо только тщательное построение оптимального процесса обработки воздуха на i–d-диаграмме, учитывающее особенности взаимного расположения точек «Н», «П» и «У», а также детальный расчет параметров остальных характерных точек и расходов воздуха. Только в этом случае удается добиться максимального снижения энергопотребления и предельного упрощения конструкции приточных и вытяжных установок </g
Технический словарь терминов
1. Теплоносители - движущаяся среда, применяемая для передачи теплоты от более нагретого тела к менее нагретому. Теплоносители служат для охлаждения, сушки, термической обработки и т. п. процессов в системах теплоснабжения, отопления, вентиляции, в технологических тепловых и др. устройствах. Наиболее распространенные теплоносители: топочные (дымовые) газы, вода, водяной пар, жидкие металлы (калий, натрий, ртуть), фреоны, аэровзвеси сыпучих материалов и т. д. Теплоносители могут в процессе передачи теплоты изменять свое агрегатное состояние (кипящие жидкости, конденсирующиеся пары) или сохранять его неизменным (некипящие жидкости, перегретые пары, неконденсирующиеся газы). В первом случае температура теплоносителя остается неизменной, т. к. передается лишь теплота фазового перехода; во втором случае температура теплоносителя изменяется (понижается или повышается). Особые требования предъявляются к теплоносителям в ядерных реакторах.БСЭ т 25, с. 454 ст. «Теплоносители»
2. Бассейн (от франц. bassin) - естественный или искусственный водоем, используемый в архитектурных или спортивных (оздоровительных) целях. В архитектуре бассейны являются частью архитектурного комплекса парка или сада; в спорте применяются для занятий плаванием, водным поло, прыжками в воду и др. Естественные плавательные бассейны устраивают на водоемах с ровным дном, умеренной скоростью течения и при отсутствии водоворотов и холодных ключей; качество воды должно отвечать санитарным требованиям. Искусственные плавательные бассейны состоят из одной или нескольких ванн, зала (площадки) подготовительных занятий, обслуживающих и технических помещений. Плавательные бассейны бывают крытые (в помещении), открытые или комбинированные. Для круглогодичного пользования открытыми бассейнами оборудуют систему подогрева воды и теплые «выплывы» из раздевален. Качество воды в плавательных бассейнах должно удовлетворять санитарным требованиям, предъявляемым к питьевой воде. Водообмен осуществляется рециркуляцией воды или непрерывным протоком свежей воды. Дезинфицируют воду жидким хлором (1-3 мг/л в сутки). Температура воды в ваннах 22-23 град. С., в детских и для прыжков 26-27 град. С; относительная влажность воздуха в бассейне составляет около 70 %. БСЭ т. 3, с. 31, ст. «Бассейн»
3. Вентиляция (от лат. ventilatio - проветривание), регулируемый воздухообмен в помещении, а также устройства, которые его создают. Вентиляция предназначена для обеспечения необходимых чистоты температуры, влажности и подвижности воздуха. Эти требования определяются гигиеническими нормативами: наличие вредные веществ в воздухе (газы, пары, пыль) ограничивается предельно допустимыми (безвредными для здоровья людей) концентрациями, а температура, влажность и подвижность воздуха устанавливаются в зависимости от условий, необходимых для наиболее благоприятного самочувствие человека. Для многих производств, помещений (цехи сборки точных механизмов, радиоэлектроники и др.) чистота воздуха, его температура и влажность определяются также особенностями технологического процесса. В ряде случаев температура и влажность воздуха в помещениях должны отвечать условиям наилучшей сохранности находящихся в них предметов и материалов (фондохранилища музеев, архивы, склады), оборудования, а также строительных конструкций.Основной источник выделения вредных веществ, тепла и влаги в производственных помещениях - происходящий в них технологический процесс. В жилых домах эти выделения имеют место главным образом в санитарных узлах и кухнях, особенно во время пользования газовыми плитами. Жизнедеятельность человеческого организма также сопровождается выделением вредных веществ (углекислый газ), запахов, тепла и влаги. Приготовление пищи, стирка, купание, чистка одежды повышают температуру и влажность воздуха помещений, увеличивают его запыленность и бактериальную загрязненность (особенно при наличии больных). Все эти вещества подлежат удалению посредством вентиляции. При загрязнении воздушного бассейна (например, выхлопными газами автомобильного транспорта, промышленными выбросами и др.) вредные вещества могут попадать в помещения с наружным воздухом.Источниками дополнительных теплопоступлений в помещения являются солнечная радиация (в основном через окна), а также искусственное освещение. Уменьшение выделения вредных веществ, избытков тепла и влаги - существ, фактор улучшения состояния воздушной среды в производственных помещениях, оно создает также более благоприятные условия для действия вентиляции. В этих целях в производственных процессах применяют нетоксичные или малотоксичные вещества, герметизируют технологическое оборудование и коммуникации, покрывают тепловой изоляцией поверхности, выделяющие тепло. Снижение избыточных теплопоступлений достигается применением солнцезащитных устройств на окнах, теплопоглощающих стекол, использованием для освещения светильников с принудительным отводом тепла и другими мероприятиями. Различают вентиляцию: приточную, вытяжную, приточно-вытяжную, общеобменную, местную, естественную и механическую.Приточная вентиляция обеспечивает только подачу чистого воздуха в помещение; удаление воздуха из него происходят в основном через неплотности в ограждающих конструкциях и открывающиеся двери, за счет возникающего избыточного давления.Вытяжная вентиляция предназначена для удаления воздуха из вентилируемого помещения и создания в нем разрежения, за счет которого в это помещение через неплотности в ограждениях и двери может поступать воздух снаружи и из соседних помещений.Приточно-вытяжная вентиляция обеспечивает одновременно подачу воздуха в помещение и организованное удаление его; при этом в зависимости от соотношения количества подаваемого я извлекаемого воздуха в помещении может быть избыточное давление или разрежение. В смежных помещениях избыточное давление и разрежение препятствуют проникновению загрязненного воздуха из одного помещения в другое (например, из курительной в фойе, из кухни в обеденный зал, из гальванического отделения в сборочный цех и т. д.). Для эффективности этого приема необходимо, чтобы избыточное давление или разрежение в вентилируемых помещениях создавалось устойчиво интенсивным воздухообменом. Показателем интенсивности воздухообмена, который может происходить без вентиляции устройств (через неплотности в ограждениях, под действием ветра и разности температур внутреннего и наружного воздуха), является кратность воздухообмена, т. е. отношение объема поступающего или удаляемого в течение 1 ч воздуха к внутреннему объему помещения.При общеобменной вентиляции, применяемой во всех жилых и обществ, зданиях, выделяющиеся в помещении вредные вещества разбавляются подаваемым в него чистым воздухом до предельно допустимых концентраций; избытки тепла и влаги ассимилируются приточным воздухом, который должен иметь при этом более низкие температуру и влажность.Местная приточная вентиляция создает требуемые условия воздушной среды на ограниченном пространстве производственных помещений при помощи воздушных душей, воздушных оазисов и т. п. При местной вытяжной вентиляции вредные включения улавливаются и удаляются от мест их возникновения посредством местных отсосов: вытяжных шкафов, зонтов, бортовых отсосов и др. При выделении вредных веществ от технологического оборудования, последнее снабжается встроенными местными отсосами и укрытиями, представляющими собой его неотъемлемую часть.При естественной вентиляции воздух поступает в помещение и удаляется из него вследствие разности температур (а следовательно и плотностей наружного и внутреннего воздуха), а также под воздействием ветра. Неорганизованная естественная вентиляция осуществляется инфильтрацией и эксфильтрацией воздуха через неплотности в ограждающих конструкциях здания, в окнах, дверях и т. д., а организованная естественная вентиляция - путем подачи и удаления воздуха, перемещаемого по воздуховодам, а также через открываемые в определенном порядке отверстия в стенах, окнах и фонарях.Механическая вентиляция осуществляется преимущественно вентиляторами с электрическим приводом. В приточных системах производится воздухоподготовка наружного воздуха, оборудование для которой обычно располагают в приточной вентиляционной камере, вблизи воздухозабора. От камеры воздух распределяется приточными воздуховодами по вентилируемым помещениям и подается в них через жалюзи, перфорированные потолки, декоративные решетки и др. приточные вен- тиляционные насадки. При общеобменной вентиляции воздух удаляется через сеть вытяжных воздуховодов, снабженных вентиляционными решетками, а при местной вентиляции - через местные отсосы, присоединяемые обычно к отдельным вытяжным системам. Воздух, загрязненный особо токсичными веществами или местными отсосами, подвергают очистке. С этой целью перед выбросом загрязненного воздуха в атмосферу устанавливают очистные устройства, пылеулавливатели, фильтры и т. п. Оборудование вытяжных вентиляционных систем располагают в вытяжных камерах; на промышленных предприятиях (при благоприятных климатических условиях) возможно открытое расположение. Если шум от вентиляционного оборудования не создает существенных помех для работы, выполняемой в цехе, на складе или в каком-либо др. Производственном помещении, это оборудование допускается размещать непосредственно в вентилируемом помещении. В таких случаях применяют также приточные, отопит, и вытяжные вентиляционные агрегаты, устанавливаемые на полу или на колоннах и стенах.В жилых домах наиболее распространена вытяжная вентиляция с естественным побуждением из кухонь и санитарных узлов, с поступлением наружного воздуха через открываемые в окнах створки, форточки, неплотности в стенах. В современных промышленных и обществ, зданиях широко применяется приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением. В ряде случаев приточную вентиляцию совмещают с воздушным отоплением, для чего снабжают ее более мощным воздухоподогревателем, обеспечивающим подогрев подаваемого воздуха до температуры более высокой, чем температура в помещении. При этом избыточное тепло, которое несет с собой приточный воздух, идет на возмещение теплопотерь помещения. Если параметры воздуха в помещении должны постоянно отвечать строго определенным условиям (кондициям), применяют кондиционирование воздуха. При этом заданные параметры воздуха в помещениях поддерживаются посредством автоматического регулирования процессов обработки воздуха в кондиционерах в зависимости от состояния наружного воздуха, выделения тепла и влаги в помещениях. Развитие и расширение применения кондиционирования воздуха и совершенствование способов его подачи в помещения способствуют дальнейшему повышению эффективности действия вентиляции.БСЭ т 4, с. 518 ст. «Вентиляция»
4. Вентилятор (от лат. ventilo — вею, махаю), машина для подачи воздуха или другого газа при давлении не выше 12-15 кн/кв. м (0,12-0,15 кгс/кв. см). Вентиляторы служат для вентиляции зданий и рудников, для подачи воздуха в котельные и печные агрегаты и удаления из них дымовых газов, сушки материалов, охлаждения деталей машин и механизмов, создания воздушных завес, пневматического транспортирования сыпучих и волокнистых материалов, обеспечения некоторых технологических процессов, для охлаждения радиаторов, конденсаторов, подачи воздуха. Кроме промышленных вентиляторов, широкое распространение получили настольные и подвесные вентиляторы различных типов.Центробежный или радиальный вентилятор имеет расположенное в спиральном кожухе лопаточное колесо, при вращении которого газ, поступающий через входное отверстие, попадает в каналы между лопатками и под действием возникающей центробежной силы перемещается в спиральный кожух и направляется в выпускное отверстие. Осевой вентилятор имеет расположенное в цилиндрическом кожухе лопаточное колесо, при вращении которого поступающий газ перемещается в осевом направлении. Осевые вентиляторы по сравнению с центробежными проще, имеют больший кпд, реверсивны (при изменении направления вращения колеса изменяется направление движения газа) но не обеспечивают больших давлений. Диаметральный, или поперечно-проточный вентилятор имеет центробежное колесо с загнутыми лопатками, частично заключенное в кожух. При вращении колеса создается несимметричное вихревое поле, вызывающее течение воздуха в диаметральном направлении. При этом поток двукратно проходит через вращающуюся решетку лопаток колеса. Диаметральные вентиляторы, по сравнению с центробежными и осевыми, могут создавать большие давления и более производительны. Вентиляторы для перемещения дымовых газов называются дымососами, а для воздуха, засоренного механическими примесями, - пылевыми; вентиляторы, встраиваемые в кровлю, - крышными. В специальном исполнении выпускаются взрывобезопасные и кислотоупорные вентиляторы.Вентиляторы приводится в действие двигателем через ременную передачу или непосредственно с помощью упругой муфты. Колеса малых вентиляторов могут укрепляться на валу двигателя. Крупные вентиляторы имеют также регулировочные и виброизоляционные устройства.Для классификации вентиляторов пользуются понятиями: критерий быстроходности, выражающий связь между производительностью, давлением, угловой скоростью, и критерий давления, зависящий от формы и числа лопаток колеса. Их значения входят в маркировку вентиляторов. Для увеличения производительности и развиваемого давления вентиляторы соединяют соответственно параллельно и последовательно, например осевые вентиляторы для рудников и метрополитена. Совершенствование вентиляторов идет по пути улучшения аэродинамической схемы и конструктивного исполнения с целью обеспечения большей экономичности и производительности в прежних габаритах.БСЭ т 4, с. 518, ст. «Вентилятор»
5. Теплообменник - теплообменный аппарат, устройство, в котором осуществляется теплообмен между двумя или несколькими теплоносителями либо между теплоносителем и поверхностью твердого тела. Процесс передачи теплоты от одного теплоносителя к другому - один из наиболее важных и часто используемых в технике процессов, например, получение пара в теплообменниках-котлоагрегатах основано на теплообмене между продуктами сгорания органического топлива и водой. По принципу действия теплообменники подразделяют на рекуператоры, регенераторы и смесительные теплообменники; существуют также теплообменники, в которых нагрев (охлаждение) теплоносителя осуществляется за счет «внутреннего» источника теплоты (холода). Рекуперативные теплообменники - аппараты, в которых 2 движущихся теплоносителя с различной температурой разделены твердой стенкой. Теплообмен происходит путем конвекции в теплоносителях и теплопроводности стенки, а также лучистого теплообмена, если хотя бы одним из теплоносителей является излучающий газ. К рекуператорам относятся парогенераторы, подогреватели, выпарные аппараты и т. д. В регенеративных теплообменниках одна и та же поверхность нагрева периодически омывается то горячим, то холодным теплоносителем, т. е. сперва поверхность отбирает теплоту и нагревается, а затем отдает теплоту и охлаждается. Типичный пример регенераторов - воздухонагреватели доменных печей. Так как в рекуперативных и регенеративных теплообменниках теплообмен осуществляется на поверхности твердого тела, их называют поверхностными. В смесительных теплообменниках теплообмен идет при непосредственном соприкосновении теплоносителей. Теплообменники такого типа - градирни, в которых вода охлаждается атмосферным воздухом. В теплообменниках с внутренним источником теплоты (холода) используется только один теплоноситель. К подобным. теплообменникам относятся ядерные реакторы, электронагреватели и т. д.Тепловой расчет теплообменников сводится к совместному решению уравнений теплового баланса и теплопередачи. Различают проектные расчеты, необхо- димые для определения поверхности теплообмена и выполняемые при конструировании новых теплообменников, и поверочные расчеты теплообменников, цель которых определить количество переданной теплоты и конечные температуры теплоносителей при известной поверхности теплообменника. Теплообменники широко применяются в теплоэнергетике (воздухоподогреватели, пароперегреватели, экономайзеры, конденсаторы}, в химической и пищевой промышленности и т. д.БСЭ т 25, с. 454 ст. «Теплообменник»
6. Фильтр (французское filtre, от позднелатинского filtrum, буквально - войлок) - аппарат, в котором с помощью фильтровальной перегородки осуществляется разделение, сгущение или осветление неоднородных систем, содержащих твердую и жидкую (газообразную) фазы. Кроме того, фильтрами называют устройства и аппараты для очистки растворов от минеральных солей, разделения на фракции полимерных ионов и т. д. с помощью ионитов, а также устройства, пропускающие или задерживающие звуковые или электромагнитные волны определенных частот.В зависимости от вида неоднородной системы различают жидкостные фильтры (предназначены для фильтрования суспензий) и газовые фильтры (для разделения аэрозолей и газов очистки). Простейший фильтр - сосуд, разделенный на две части фильтровальной перегородкой. Между частями фильтра создается разность давлений, под действием которой жидкость (газ) проходит через перегородку, задерживающую твердые частицы.Жидкостные фильтры по принципу действия подразделяются на две основные группы: фильтры периодического и фильтры непрерывного действия. Фильтры, принадлежащие к каждой из этих групп, различаются по способу создания в них разности давлений (работающие под вакуумом или под избыточным давлением), по геометрии фильтрующей поверхности (плоская или криволинейная), по типу применяемых фильтровальных перегородок. В фильтрах периодического действия на всей поверхности фильтровальной перегородки поочередно осуществляются поступление суспензии и образование осадка (фильтрование), обезвоживание, промывка и удаление осадка, регенерация фильтровальной перегородки. В фильтрах непрерывного действия указанные операции проходят непрерывно, единовременно и независимо одна от другой в каждой соответствующей зоне фильтра.К фильтрам периодического действия относятся емкостные фильтры, листовые фильтры, фильтр-прессы, патронные фильтры.Емкостный фильтр применяют для разделения небольших количеств суспен- зий. Он может работать под вакуумом (нутч-фильтр) и под избыточным давлением (друк-фильтр). Корпус емкостного фильтра бывает открытым или закрытым. Фильтровальная перегородка располагается на перфорированном днище. В верхнюю часть корпуса подается разделяемая суспензия. Из нижней части отводится фильтрат. В фильтре с механизированной выгрузкой осадок удаляется через откидное днище, а в фильтре с открытым корпусом - опрокидыванием или вручную.Листовой фильтр используют для осветления растворов и разделения сус- пензий, содержащих не более 5 % (по объему) твердой фазы. Фильтрующие элементы круглой или прямоугольной формы, обтянутые фильтровальной перегородкой (обычно тканью), соединены с коллектором для отвода фильтрата. Суспензия подается в корпус фильтра. Слой осадка промывается (после удаления из корпуса остатка суспензии).Фильтр-прессы применяют в основном для разделения тонкодисперсных суспензий. К ним относятся рамные и камерные фильтр-прессы и камерный автоматический фильтр-пресс (ФПАКМ). Рамный фильтр-пресс представляет собой блок чередующихся вертикальных плит и рам, прижатых друг к другу ручным, гидравлическим или электромеханическим зажимом. Рамы образуют в собранном аппарате свободные плоские камеры (карманы) для приема суспензии. Плиты с рифлеными боковыми поверхностями служат дренирующим основанием для фильтровальной перегородки. Под действием избыточного давления фильтрат проходит через фильтровальную перегородку, затем стекает но желобкам рифленых плит и через отводные каналы поступает в сборник. Твердые частицы образуют в камерах слой осадка, который удаляется при раздвигании плит. Действие камерного фильтр-пресса подобно работе рамного фильтр-пресса, но он рассчитан на более высокое избыточное давление. Камерный автоматический фильтрпресс ФПАКМ состоит из расположенных горизонтально на некотором расстоянии одна от другой фильтрующих плит; которые в свою очередь находятся между двумя поддерживающими плитами. Сверху каждая фильтрующая плита покрыта перфорированным листом, над которым находится фильтровальная перегородка в виде бесконечной ленты. При сжатии, плит между ними образуются камеры, в которые последовательно подается из соответствующих коллекторов суспензия, промывная жидкость и сжатый воздух для продувки. Фильтрат проходит через фильтровальную перегородку, а твердая фаза остается на ней в виде осадка. По окончании цикла фильтрования плиты раздвигаются, между ними открывается щель и фильтровальная перегородка приводится в движение, вынося осадок наружу, где он снимается ножами. Работа фильтра автоматизирована. Производительность ФПАКМ в 4—10 раз выше производительности рамного фильтра.Патронный фильтр применяют для осветления или сгущения суспензий; работает под вакуумом или под давлением и состоит из корпуса с крышкой и днищем. Внутри находится решетка, на которой закреплена фильтровальная перегородка в виде патрона (обычно патронный фильтр имеет несколько десятков таких патронов). Удаление осадка с последней производится отдувкой сжатым воздухом, пневмогидравлическим ударом или с помощью вибрационных устройств.К фильтрам непрерывного действия относятся барабанные, дисковые, ленточные, тарельчатые и карусельные фильтры.Барабанный вакуум-фильтр находит наибольшее применение в промышленности. Дисковый вакуум-фильтр предназначен для разделения суспензии с близкими по размерам частицами твердой фазы. Имеет более развитую фильтрующую поверхность, чем барабанные вакуум-фильтры. В дисковом вакуум-фильтре на горизонтально расположенном полом валу, разделенном на секции, укреплены вертикальные диски. Вал с дисками вращается в корыте, имеющем форму полуцилиндра и заполненном разделяемой суспензией. Каждый диск состоит из обтянутых фильтровальной перегородкой полых секторов, имеющих с обеих сторон перфорированную или рифленую поверхность. Полость каждого сектора диска сообщается с отводящим каналом для удаления фильтрата. Съем осадка осуществляют сжатым воздухом (для отдувки), посредством ножей и валков (для отрыва и направления выгрузки).Ленточный вакуум-фильтр предназначен для разделения суспензий, образующих неоднородный по размерам частиц тяжелый и требующий тщательной промывки осадок, фильтр представляет собой стол, в котором имеются вакуум-камеры для отвода фильтрата и промывной жидкости. Фильтровальная перегородка (обычно ткань) покрывает прорезиненную перфорированную ленту, натянутую на крайних барабанах стола. Осадок сбрасывается в сборник при перегибе фильтровальной перегородки. Регенерация фильтровальной перегородки производится при обратном движении ленты с помощью механических щеток или паровых форсунок. Тарельчатые вакуум-фильтры применяют преимущественно для обезвоживания крупнозернистых шламов в производстве калия, в подготовке каменного угля и руд и т. д. Основная деталь фильтра - кольцо, состоящее из ряда трапецеидальных секторов, каждый из которых является фильтрующей ячейкой. Последняя открыта сверху и имеет днище, наклоненное к центру для облегчения стока жидкости. По верху ячейки уложен перфорированный лист, на котором находится фильтровальная перегородка. Внутренняя полость каждого сектора с помощью соединительных трубок сообщается с каналами распределительного устройства, жестко связанного с корпусом. Фильтр приводится во вращение электродвигателем. За один оборот ячейки фильтра последовательно соединяются с линиями вакуума и сжатого воздуха. Подача суспензии осуществляется в ячейки сверху. Съем осадка производится ножом или шнеком. Карусельный вакуум-фильтр применяется для разделения грубодисперсных суспензий; состоит из ковшей в форме трапецеидальных секторов, собранных на кольцевой раме. Ковши связаны трубками с распределит, устройством, через которое удаляются фильтрат и промывная жидкость. Ковши вращаются вокруг вертикальной оси как единое целое. Каждый ковш состоит из корпуса, образующего вместе с дренажными пластинами и фильтровальной перегородкой рабочий орган фильтра. Суспензия и промывная жидкость заливаются в ковш сверху. Для выгрузки осадка ковш автоматически поворачивается на 180 град. над местом выгрузки.Газовые фильтры относятся к непрерывно действующим аппаратам. По устройству их разделяют па фильтры с плоской фильтрующей поверхностью и батарейные. Газовый фильтр с плоской фильтрующей поверхностью представляет собой камеру, разделенную перфорированной решеткой, на которой помещают фильтровальную перегородку в виде слоя песка, кварца и т. п., либо двумя скрепленными между собой перфорированными решетками, между которыми зажат спрессованный волокнистый материал (асбестовое волокно, стекловолокно, вата и т. п.). Газовый поток проходит через фильтровальную перегородку и очищается от взвешенных в нем частиц. Через определенные промежутки времени фильтровальную перегородку очищают или заменяют новой. Батарейный газовый фильтр (рукавный) имеет фильтровальную перегородку, выполненную из ткани в виде рукава. Газовый поток вводится в фильтр и распределяется по рукавам. Очищенный газ удаляется через газоход, а отделенные частицы оседают на внутренней поверхности рукавов. Для удаления слоя осевших частиц имеется приспособление, встряхивающее рукава. Слой частиц сбрасывается в нижнюю часть фильтра и удаляется из аппарата шнеком. В качестве батарейного фильтра для очистки газов применяется также патронный фильтр.БСЭ т 27, с. 429 ст. «Фильтр»
Библиография.
1. Комбинированная обработка воздуха в системах вентиляции кондиционирования.—Журнал«С.О.К.»,№6/2006.
2. Кокорин О.Я. Современные системы кондиционирования воздуха.— М.: «Физматлит»2003.
3. Самарин О.Д. Технико-экономическая оптимизация утилизации теплоты вытяжного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования.— Журнал «С.О.К.»,№1/2006.
4. Богословский В.Н., Поз М.Я. Теплофизика аппаратов утилизации тепла систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.— М.: «Стройиздат», 1983.
5. Отопление и вентиляция. Ч. II. Вентиляция. Под ред. Богословского В.Н.— М.: «Стройиздат»,1976.
6. ГОСТ 30494–96* «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещении».—М.:ГУПЦПП,1999.
7. СНиП23-01–99*«Строительная климатология».—М.:ГУПЦПП,2004.
8. СНиП 41-01– 2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».— М.:ГУП ЦПП, 2004.
9. Энциклопедия санитарной техники
