|
Основное назначение вентиляции
борьба с вредными выделениями в помещении. К вредным выделениям, как было
сказано, относят избыточное тепло, влагу (водяные пары, выделяющиеся в
помещении), различные газы и пары вредных веществ, а также пыль.
В производственных помещениях указанные вредные выделения
мо
гут находиться в самых разнообразных сочетаниях В
помещениях общественных зданий обычно имеются избытки тепла, влаги и
углекислого газа.
Для определения количества вредных выделений в помещении
пользуются теоретическими и экспериментальными зависимостями. Аналитические
формулы обычно уточняют введением коэффициентов, полученных опытным путем.
В эпоху научно-технической революции строительство и
промышленное производство развиваются так бурно, что трудно найти два
одинаковых объекта, построенных в разное время. Даже в типовых корпусах
одного и того же производства технологический процесс совершенствуется и
изменяется настолько быстро, что одинаковых объектов практически нет. Поэтому
получение сведений о количестве вредных выделений в производственном
помещении на основании исследований подобных производств обычно затруднено. В
последнее время предпочтение все чаще отдается теоретическим способам расчета
количества вредных выделений. В особо ответственных случаях исследование
проводят на специальных моделях помещения и оборудования для уточнения
закономерностей поступления вредных выделений в помещение и их
распространения в нем.
Теплопоступления и теплопотери. Тепло, поступающее в
помещение, называется теплопоступлениями в помещение. Источниками тепло-
поступлений являются люди, находящиеся в помещении, солнечная радиация,
технологическое оборудование и пр. Тепло от источников поступает в помещение
конвекцией (конвективные струи над нагретыми предметами и поверхностями) и
лучеиспусканием. Эти теплопоступления называют поступлениями явного тепла, так
как они приводят к повышению температуры помещения. Поступления тепла в
воздух помещения в виде паров называют поступлениями скрытого тепла, так как,
увеличивая энтальпию воздуха, они не изменяют его температуру (процесс идет
по линии £=const). Суммарные теплопоступления QnocT — ЭТО сумма всех
поступлений тепла в помещение.
Суммарные теплопотери помещения Q пот при расчете
вентиляции определяются несколько сложнее, чем при расчете отопления, так как
содержат виды теплопотерь, наблюдающихся лишь в рабочее время (расход тепла
на нагревание средств транспорта, ввезенного с улицы материала, врывающегося
через открытые проемы холодного наружного воздуха). При расчете теплопотерь
через ограждения учитывают неравномерность распределения температур по объему
помещения (перегрев верхней зоны и пр.).
Избыточным теплом или теплоизбытками AQ называется
разность суммарных теплопоступлений в помещение и суммарных теплопотерь
помещения. Теплоизбытки определяют в заданный момент времени (обычно
соответствующий их максимуму) и измеряют в Вт или в кДж/ч (ккал/ч). В
соответствии с видом теплопоступлений различают избытки явного AQh или
полного (явного и скрытого) AQn тепла.
Теплоизбытки для большинства помещений являются величиной,
определяющей не только воздухообмен и параметры подаваемого воздуха, но и
расчетные параметры микроклимата помещения. Последние зависят от удельных
избытков явного тепла в помещении, называемых теплонапряженностью объема
помещения. По удельным теплоизбыткам судят и о температуре воздуха, удаляемого
из помещения.
Если в помещении теплопоступления меньше теплопотерь, т.
е. AQ <0, то разность этих величин обычно называется теплонедостатками. В
этом случае система совмещает функции вентиляции и отопления. Воздухообмен в
этом случае рассчитывают для другого периода года или по другим видам вредный
выделений.
При расчете вентиляции высоких производственных помещений
избытки тепла определяют не для всего объема в целом, а, разбивая помещение
по высоте на две части, для двух зон: нижней (обслуживаемой) и верхней. В
соответствии с этим составляют раздельные уравнения балансов тепла и других
вредных выделений. Аналогичный прием применяют для крупногабаритных в плане
производственных помещений при неравномерном размещении оборудования. В связи
с этим интересно представить механизм передачи и распространения тепла в
помещении.
Потоки лучистого тепла от поверхностей нагретого
оборудования и других источников, попадая на ограждения, трансформируются на
них в кондуктивное (наружные ограждения) и конвективное (внутренние и
некоторые наружные ограждения, поверхности ненагретого оборудования, мебель и
пр.) тепло. Потоки конвективного тепла от нагретого оборудования и вторичные
потоки тепла от облучаемых поверхностей представляют собой потоки (струи)
нагретого воздуха. Эти потоки устремляются к потолку помещения, создавая под
ним слой нагретого воздуха Охлажденные потоки воздуха стекают по внутренним
поверхностям холодных наружных ограждений и настилаются на пол помещения,
образуя слой холодного воздуха у поверхности пола. Взаимный лучистый
теплообмен между потолком, полом и другими ограждениями сглаживает картину
расслоения воздуха по высоте помещения. Однако главная роль в определении
характера распределения температур по высоте и в плане помещения принадлежит
вентиляции. Например, при сосредоточенной подаче потоки приточного воздуха
могут так перемешивать воздух в помещении, что температура по всему его
объему выравнивается. Последнее обстоятельство, как правило, приводит к
необходимости увеличения воздухообмена в помещении.
Влаговыделения Мвл — это водяные пары, поступающие в
воздух помещения. Источники влаговыделений весьма разнообразны. В жилых и
общественных зданиях — это люди, оборудование предприятий общественного
питания, горячая пища. В промышленных и коммунально-бытовых зданиях — это
открытые водные поверхности, смоченное оборудование и пол, пар, поступающий
через неплотности оборудования н паропроводов, и др.
По влажностному режиму различают четыре категории
помещений: мокрые (бани, прачечные, кожевенные заводы, красильные отделения
текстильных фабрик и т. п.); влажные (производственные помещения текстильных
и трикотажных фабрик); нормальные и сухие (цехи металлообработки, литейные и
т.п.).
В некоторых случаях, когда по условиям производства
требуется высокая влажность, а влаговыделения малы, влага вводится в воздух
помещения искусственно в виде пара или разбрызгиваемой воды (доув- лажнение).
В этом случае задача вентиляции — не удаление влаги из помещения, а
поддержание влажности на заданном уровне.
Тепловые избытки и влагу называют вредными выделениями
условно, поэтому воздух, удаляемый из помещений с избытками тепла и влаги,
можно использовать для рециркуляции.
Выделения вредных веществ (газов, паров) и пыли Мвр
разнообразны по составу и количеству. Обычно их измеряют в кг/ч или в г/ч.
Теплоизбытки, влаговыделения и выделения вредных веществ
входят компонентами в уравнения балансов вредных выделений, составляемых для
помещения при расчете воздухообмена и решении некоторых других вентиляционных
задач.
|