Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Одним из эффективных методов создания благоприятных условий труда в производственных помещениях является вентиляция.
Воздухообмен в помещениях, создаваемый вентиляцией, снижает концентрацию токсичных веществ до предельно допустимых, ассимилирует тепло, влагу и поддерживает в рабочей зоне чистый воздух заданных температур и влажности.
Вентиляция может быть естественной искусственной (механической). По признаку места действия вентиляцию подразделяют на общую и местную. Общая (общеобменная) вентиляция предназначена для обмена воздуха во всем помещении, местная - для удаления вредных веществ непосредственно с тех мест, где они образуются.
Естественная вентиляция находит широкое применение из-за ее очевидных преимуществ: не требуется дополнительных эксплуатационных расходов на обслуживание технических устройств, плату за расход электрической энергии при работе двигателей механических вентиляторов и др.
Естественный воздухообмен в помещении происходит под действием разности температур воздуха внутри и снаружи здания, а также за счет наличия разности давлений от действия ветра на здание.
Поток воздуха, встречая на своем пути препятствие (например, стену здания), теряет свою скорость. За счет этого перед препятствием на наветренной стороне здания создается повышенное давление, воздух частично поднимается вверх и частично обтекает здание с двух сторон. На обратной, заветренной, стороне здания обтекающая его струя воздуха за счет потери скорости создает разрежение. Эта разница давлений с разных сторон здания при обтекании его ветром носит название ветрового напора и является одной из составляющих естественного воздухообмена в помещениях. Схема аэрации промышленного здания представлена на рис. 3.5.
В отличие от этого разность давлений, возникающая за счет разности величин масс теплого (более легкого) и холодного (более тяжелого) воздуха, называют тепловым напором.
Нагретый воздух поднимается в верхнюю часть помещения и вытесняется через имеющиеся там вытяжные проемы (фрамуги окна, вытяжные шахты, трубы и т.п.) более тяжелым холодным воздухом, входящим через приточные проемы (открытые двери, окна и т.п.) в нижней части здания. За счет этого процесса и возникает вектор давления, называемый тепловым напором.
Рис. 3.5. Схема аэрации промышленного здания
1 – типовое; 2 – имеющее кровлю с фонарем;
3 – имеющее трубу (шахту) с дефлектором
Тепловой напор Нт определяется из выражения
Нт = h(gпр–gв), (3.14)
где h – высота по вертикали между осями приточных и вытяжных проемов, м;
gпр, gв – плотность соответственно приточного и вытяжного воздуха, кг/м3.
Скорость воздуха в проеме V определяется на основании соотношения для скоростного напора, полученного из уравнения швейцарского ученого Д. Бернулли
, (3.15)
где Н – скоростной напор, определяется суммой теплового и ветрового напоров, кг/м2,
g – ускорение силы тяжести, м/с2,
gср – средняя плотность воздуха, кг/м3.
Ветровой напор Нв (кг/м2) в приближенных расчетах может быть определен из соотношения
, (3.16)
где Рв – ветровое давление, Па;
Vв – скорость ветра, м/с;
gср – средняя плотность воздуха, кг/м3;
kа – аэродинамический коэффициент здания:
с наветренной стороны kа= 0,7…0,85;
с заветренной стороны kа= 0,3…0,45.
После определения скорости воздуха в проемах переходят к заключительному этапу расчета естественной вентиляции – расчету суммарной площади приточных и вытяжных проемов.
В случаях, когда в производственных помещениях необходимо создание больших воздухообменов, требуется специальная организация воздухообмена и управление им. Естественная, организованная и управляемая, вентиляция называется аэрацией.
Основными элементами естественной, организованной и управляемой, вентиляции (аэрации) являются:
- створные переплеты (створки), которые применяют с верхней,средней и нижней осью вращения; если направление воздуха не имеет значения, то применяют створки с верхней или средней осью вращения, а когда поток воздуха необходимо направить вверх, – с нижней осью вращения;
- фонари – специальные конструкции кровли здания, значительно повышающие высоту вытяжных проемов, что в значительной мере усиливает действие теплового и ветрового потока;
- вытяжные шахты и трубы используют с целью повышения высоты вытяжных проемов при отсутствии фонарей;
- дефлекторы устанавливают на кровле на вытяжных трубах и шахтах, они усиливают тепловой и ветровой напор (рис. 3.6).
| Рис. 3. 6. Принципиальная схема дефлектора ЦАГИ: 1 – патрубок; 2 – диффузор; 3 – кольцо; 4 – зонт |
Усиление тяги происходит благодаря разрежению, возникающему при обтекании дефлектора. Разрежение, создаваемое дефлектором, и количество удаляемого воздуха зависят от скорости ветра и могут быть определены с помощью номограмм.
