Компоновка калориферов

В общественных зданиях чаще всего в качестве теплоноси­теля используется вода. В этом случае следует применять многоходовые калориферы с горизонтальным расположением трубок с целью уменьшения опасности замерзания.

При теплоносителе-воде рекомендуется последовательное присоединение калориферов, что приводит к увеличению скорости воды в трубах, а следовательно, и к увеличению коэффициента теплопередачи К. Из уравнения (10.7) видно, что увеличение К вле­чет за собой уменьшение площади поверхности нагрева.

Наиболее часто применяемыми калориферами в настоящее время являются стальные пластинчатые многоходовые калорифе­ры КЗВП (средняя модель), К4ВП (большая модель) и многоходо­вые пластинчатые калориферы модели КВС-П и КВБ-П, техниче­ские характеристики которых приведены в [9].

Для подбора калорифера необходимо иметь следующие данные:

— количество воздуха, нагреваемое в калорифере, м /ч, или ( ), кг/ч;

— значения температур подаваемого в калорифер воздуха, _н, °С;

— значение температуры воздуха после калорифера, _к ,°С;

— тип калорифера, выбранного согласно [ 9.табл.П.1-11-25].

Расчет и компоновка калориферной установки проводятся в следующей последовательности:

1) Определяется количество теплоты, необходимое для на­грева воздуха (тепловая нагрузка на калорифере), кДж/ч:

(10.1)

(10.2)

где — теплоемкость и плотность воздуха в кДж/(кг°С) и кг/м³

соответственно.

2) Рассчитывают требуемую площадь живого сечения для прохождения воздуха, м², задаваясь массовой скоростью воздуха

(/р), кг/см²:

(10.3)

3) Пользуясь техническими характеристиками калориферов [9], подбирают номер и число установленных параллельно по воз­духу калориферов таким образом, что

(10.4)

где N — количество калориферов, установленных в 1 ряду кало­риферной установки и соединенных параллельно по воздуху;

f_д — действительная площадь одного калорифера, м

4) Определяют действительную массовую скорость (/ )_д воздуха в живом сечении калорифера, кг/м²

(10.5)

5) Рассчитывают количество воды, проходящей через 1 ка­лорифер, м³/с

(10.6)

где С — теплоемкость воды, кДж/(кг град);

, — температура воды на входе и выходе из калорифера,°С;

n — число калориферов, параллельно присоединяемых по те­плоносителю.

6) Находят скорость воды в трубах калорифера, м/с

, (10.7)
где — живое сечение трубок одного калорифера по воде, м²

При расчете w и G_w рассматривают варианты включения ка­лориферов по теплоносителю и выбирают наиболее целесообраз­ную скорость воды, руководствуясь [9].

7) В таблицах [9,табл.11.11 — II — 25] для данного вида калори­фера выбирают или подсчитывают значение коэффициента теп­лопередачи К, кДж/(ч-м²).

8) Вычисляют площадь калорифера, необходимую для на­грева воздуха, м²:

(10.8)
где t_Т — средняя температура теплоносителя, равная 0,5 (t_Г t₀), C.

t средняя температура воздуха, равная 0,5 (t_Н t ), °С.

9) Определяют общее количество калориферов в установке

(10.9)
где F_к — площадь нагрева калорифера выбранной модели [9], м .

Как правило, предусматривают запас по площади, состав­ляющей 15-20%

Если в первом ряду N калориферов, то в последующих ря­дах расположено (N— N) калориферов.

Например, если при расчете получилось N = 3, N= 5, то в первом ряду будет установлено 3 калорифера, во втором ряду необходимо установить тоже 3 калорифера, т.е. к установке при­нимается

N = 6.

10) Определяют величину запаса по площади. %, как

(10.10)

Если суммарная площадь нагрева калориферов меньше требуемой, то её увеличивают путем замены средней модели на большую, либо установкой подобранной модели или меньшей в два раза последовательно по воздуху.

При запасе, превышающем 20%,часть подогретого воздуха направляют через обводной клапан, а часть — через калорифер с уменьшенной площадью нагрева. (Расчет при этом повторяется.)

11) Определяют аэродинамическое сопротивление калори­ферной установки по воздуху, Па

, (10.11)

где n — число рядов калориферов по ходу воздуха;

— сопротивление одного калорифера по воздуху, опреде­ляемое по [9,прил.2].

12) Определяют гидравлическое сопротивление Р_Г кало­риферов, пользуясь (9, рис,13.8, табл, 13.5].

Схема установки и соединения калориферов по теплоноси­телю и воздуху должна быть приведена в графической части кур­сового проекта.

Последовательность расчёта паровых калориферов аналогична вышеприведённой.

К особенностям расчёта можно отнести:

— неопределяемость скорости движения пара в трубках калорифера;

— расход пара определяется через теплоту конденсации на линии насыщения:

(10.12)

В холодный период года теплоноситель, вода или конденсат, могут замерзнуть в трубках работающего воздухонагревателя. Наибольшей опасности замерзания подвергаются калориферы с параллельным соединением по теплоносителю.

Причины замерзания:

1) низкая скорость движения воды по трубкам;

2) завышенная площадь поверхности нагрева калориферной установки;

3) в воздухонагревателях с диаметром трубок меньшим 10 мм причиной замерзания теплоносителя может послужить засор.

Авторами [3] отмечены причины замерзания и возможные способы его устранения.

Причины низких скоростей движения воды по трубкам воздухоподогревателей:

— применение одноходовых калориферов для теплоносителя “вода”;

— применение количественного регулирования теплоотдачи калориферной группы путем установки на обратной линии регулирующего расход клапана.

Клапан на обратной линии регулирует температуру воздуха, подаваемого в помещение. В случае поступления значительных теплоизбытков в помещение клапан может снизить расход теплоносителя до недопустимо малой величины.

Избежать нежелательного замерзания воды возможно следующим образом:

— применять для теплоносителя “вода” только многоходовые калориферы;

— подбирать воздухонагреватели таким образом, чтобы скорость воды в трубках была равной или большей 0,12 м/с;

— производить регулирование теплоотдачи воздухонагревателей с помощью смесительного насоса, позволяющего перейти на качественное регулирование теплоотдачи.

Эффективным способом борьбы с замерзанием теплоносителя (так называемое “размораживание”) является обводной клапан. Некоторые модели калориферов имеют встроенный обводной клапан. Этим моделям и следует отдавать предпочтение.

Очистка подаваемой в воздухонагреватель воды в фильтре-грязевике предотвращает засорение трубок и является существенной мерой против замерзания воды в них. С этой же целью следует промывать трубки калориферов 1 раз в 2-3 года.

Действующими нормами предусматривается установка на каждую калориферную группу циркуляционного насоса. Представленная на рис. 10.6 обвязка калориферов используется для воздухонагревателей центральных установок, в которые в холодный период года поступает наружный воздух и есть опасность замерзания теплоносителя в теплообменниках. Схема узла управления теплоотдачей воздухонагревателя с трехходовым регулирующим клапаном 11 и циркуляционным насосом 1 обеспечивает качественное регулирование тепловой мощности воздухоподогревателя, путем изменения температуры теплоносителя на входе в воздухонагреватель. Для этого на обратном трубопроводе установлен регулирующий (трехходовой) клапан 11 пропорционального или дискретного регулирования с электроприводом. Гидравлическое сопротивление обратного трубопровода изменяется двухходовым клапаном с пропорциональным регулированием 2. Обратная вода по перемычке направляется в подающий трубопровод, снижая температуру воды, поступающей в воздухонагреватель. На перемычке установлен обратный клапан 6, препятствующий проходу горячей воды в обратный трубопровод. Регулирование гидравлического сопротивления подающего трубопровода при проведении наладочных работ производится балансировочным клапаном 4. Регулирующий клапан 11 пропускает через воздухонагреватели количество теплоносителя, необходимое для нагревания воздуха до заданной температуры согласно температурному графику отпуска теплоты. Эта температура контролируется датчиком температуры воздуха после вентилятора и поддерживается постоянной в процессе работы воздухонагревателей.

Рис. 10.7. Схема присоединения калориферной группы приточной камеры к тепловой сети с установкой циркуляционного насоса

1 – циркуляционный насос; 2 – двухходовой клапан с пропорциональным регулированием; 3 – отсечные шаровые краны; 4 — балансировочный клапан; 5 – фильтр; 6 – обратный клапан; 7 – показывающий стрелочный манометр; 8 – показывающий стрелочный термометр; 9 — спускной кран; 10 –гильза для датчика температуры обратной воды; 11 — трехходовой клапан с пропорциональным или дискретным регулированием

Причинами замерзания калориферов, работающих на паре, могут быть: недостаточная производительность или неправильная установка конденсатоотводчиков, падение давления пара, неисправность запорной арматуры на паропроводах перед калориферами. Всё это приводит к скапливанию в нижней сборной коробке калориферов конденсата и замерзанию его при низких температурах.

Уменьшить опасность замерзания конденсата при теплоносителе “пар” возможно, размещая конденсатоотводчики не менее чем на 300 мм ниже патрубков воздухонагревателей, из которых стекает конденсат, а также удаляя конденсат от конденсатоотводчиков в конденсатные баки самотёком.

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОЗДУХОВОДОВ

Цель аэродинамического расчета систем механической вентиляции подобрать по допустимым скоростям движения воздуха размеры воздуховодов, определить потери давления в системе и по потерям давления и количеству воздуха подобрать вентилятор.

Расчет выполняют в два этапа:

1) расчет основной ветви;

2) увязка ответвления;

Расчет выполняют по методу удельных потерь давления. Результаты расчета заносятся в табл.

Расчет ведут в следующей последовательности:

1. Выбирается основная расчетная ветвь – это самая удаленная и нагруженная ветвь;

2. Основная расчетная ветвь разбивается на участки и определяются расходы воздуха на каждом из участков. Нумерация производится, начиная с участка с меньшим расходом.

3. Определяется сечение канала. Для этого рассчитывают ориентировочную площадь поперечного сечения по формуле

(11.1)

Где — рекомендуемая скорость движения воздуха, м/с, табл. 11.1.

По величине подбирают стандартные размеры воздуховодов (9. табл. 12.1 — 12.12), таким образом, чтобы .

4. Для расчета потерь давления на трение и в местных сопротивлениях Z определяется фактическая скорость движения воздуха в каналах, м/с.

(11.2)

5. Определяются потери давления на трение. Таблицы и номограммы для определения потерь давления на трение и в местных сопротивлениях составлены для круглых стальных воздуховодов, поэтому для прямоугольных воздуховодов значения и Z определяются по эквивалентному диаметру

(11.3)

Если воздуховоды изготовлены не из стали (т.е. имеют другой коэффициент шероховатости), то при расчете вводится поправка на шероховатость [9. табл. 12.14].

Потери давления на трение на расчетном участке длиной L определяются по формуле

, (11.4)

где — удельные потери давления на 1 м стального воздуховода, Па/м [9. табл. 12.17].

6. Определяются потери давления в местных сопротивлениях, используя формулу

, (11.5)

где — сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке [9. табл. 12.18 – 12.49].

Если коэффициент местного сопротивления приведен не для скорости на расчетном участке, то необходимо сделать пересчет:

(11.6)

где — табличное значение коэффициента местного сопротивления;

— скорость воздуха, приведенная в таблицах.

Величину динамического давления определяют по тем же таблицам и номограммам, что и .

7. Определяются полные потери давления на расчетном участке, Па

(11.7)

8. Определяются полные потери давления основной расчетной ветви, Па

(11.8)

После определения потерь давления в расчетной ветви производят увязку ответвлений. Выбирают ответвление, разбивают на участки и рассчитывают в той же последовательности, что и магистральную ветвь. Потери давления в увязанном ответвлении должны быть равны потерям давления в параллельных ответвлению участках расчетной ветви. Допускается невязка .

При больших значениях невязки изменяют сечение воздуховодов или устанавливают диафрагмы сечения которых рассчитывают по [9].

Для этого определяют коэффициент местного сопротивления диафрагмы:

где — давление, которое необходимо погасить с помощью диафрагмы;

— динамическое давление на участок на котором устанавливается диафрагма.

Затем подбирают размеры диафрагмы:

Диафрагмы желательно устанавливать на вертикальных участках.

Таблица 11.1.

Рекомендуемые скорости движения воздуха в механических системах вентиляции

Таблица 11.2.

Аэродинамический расчет воздуховодов

Номер участка

Количество воздуха LP, м3/ч

Длина L, м

Размеры воздуховодов

Потери давления на трение

Потери давления в местных сопротивлениях

Общие потери давления на участке , Па

Суммарные потери давления на участках от начала сети, Па

F, м2

a*b, мм

DЭ=(2ab)/(a b), мм

На 1 м RУД, Па/м

Коэффициент шероховатости

На участке , Па

V, м/с

Скоростное давление , Па

Сумма коэффициентов местных сопротивлений,

Потери давления на местные сопротивления Z, Па

Цель аэродинамического расчета естественной системы вентиляции – подобрать размеры воздуховодов таким образом, чтобы полные потери давления в основной расчетной ветви не превышали располагаемого давления.

Исходные данные для расчета

1. Температура наружного воздуха t_H

Согласно СНиП 2.04.05-91 за расчетную принимается температура наружного воздуха 5⁰С.

2. Температура воздуха в помещении t_В принимается расчетная температура в помещении (табл. 3.4.) или по СНиП в зависимости от назначения помещения.

3. Ориентировочная скорость движения воздуха в каналах принимается согласно данным табл. 3.3.

4. Количество воздуха, которое необходимо удалить из помещения, можно определить используя табл. 11.4. или, для помещений других назначений, рассчитать по кратности или балансовым методом.

5. Аксонометрическая схема системы вентиляции, построенная на основе планов и разрезов здания.

Таблица 11.3.

Рекомендуемые скорости движения воздуха в каналах

Последовательность выполнения аэродинамического расчета:

1. Определяется располагаемое давление , Па

(11.9)

где h_i – расстояние от вытяжной решетки на входе воздуха до устья вытяжной шахты;

g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с²;

— плотность воздуха при температуре t_H, кг/м³;

— плотность воздуха при температуре t_В, кг/м³;

Плотность воздуха при расчетных температурах можно определить по формуле:

(11.10)

Из формулы (11.9.) видно, что самое низкое располагаемое давление имеет верхний этаж и что при равенстве в теплый период года система вентиляции не работает. В этот период вентиляция осуществляется проветриванием через фрамуги и окна.

Таблица 11.4.

Расчетная температура и кратность обмена воздуха в помещениях жилых зданий

Примечание. В угловых помещениях расчетная температура воздуха должна быть выше на 2⁰С указанной в таблице.

2. Аксонометрическая схема разбивается на участки и определяются расходы воздуха на каждом участке.

3. Выбирается основная расчетная ветвь – это самая нагруженная ветвь, имеющая наименьшее располагаемое давление на единицу длины расчетной ветви, Па/м

(11.11)

где — сумма длин участков расчетной ветви, м.

Как правило, это ветвь, по которой удаляется воздух с верхнего этажа.

Далее расчет выполняется аналогично изложенному для механической системы вентиляции.

Система вентиляции будет работать только в том случае, если потери давления на трение и в местных сопротивлениях ( ) будут меньше располагаемого давления . Величина запаса давления составляет 5-10%, т.е.

(11.12)

Если , то необходимо увеличить размеры вентканалов или для увеличения располагаемого давления на вытяжной шахте предусмотреть установку дефлектора.

4. Выполняется увязка ответвлений с учетом разности располагаемых давлений . Невязка не параллельных участков должна быть не более 5%

(11.13)

Аэродинамический расчет ведут в табличной форме (табл. 11.2.)

Расчет вытяжной естественной системы вентиляции с вентиляционными каналами для многоэтажных зданий удобно проводить по методу статического давления, который изложен в /5,18/.

Дефлектораминазываются специальные насадки, устанавливаемые на концах труб или шахт, а также непосредственно над вытяжными отверстиями в крышах производственных зданий. Назначение дефлектора – усилить вытяжку загрязненного воздуха из различных помещений. Работа дефлектора основана на использовании энергии потока воздуха – ветра, который, ударяясь о поверхность дефлектора и обтекая его, создает возле большей части его периметра разрежение, что и усиливает вытяжку воздуха из помещений.

Конструкции дефлекторов весьма разнообразны. Известны, применяется или применялись ранее конструкции дефлекторов: ЦАГИ, звездчатый, дефлекторы Григоровича, Грове и др. Схема дефлектора ЦАГИ и движение потоков воздуха, обтекающих его, показана на рис. 11.1

Рис. 11.1 Дефлектор ЦАГИ и график для его подбора

а) схема дефлектора ЦАГИ: 1 – вытяжная шахта; 2 – корпус дефлектора (диффузор); 3 – ветроотбойное кольцо; 4 – зонт;

б) график для определения разрежения, создаваемого дефлектором: 1 – для дефлектора круглого сечения; 2 – для дефлектора квадратного сечения;

Разрежение, создаваемое дефлектором, зависит от скорости ветра и может быть определенно с помощью графика рис. 15.3. На оси абсцисс графика – отношение скорости воздуха в патрубке дефлектора к скорости ветра , м/с, а на оси ординат – отношение

где — разрежение, создаваемое в дефлекторе ветром, Па; — скоростное давление ветра, Па.

Зная скорость ветра , принимая скорость в патрубке дефлектора =( ) по графику определяют величину и вычисляют величину разрежения, создаваемого дефлектором:

(11.14)

В вентиляционных системах большинства объектов, расположенных в районах с обычным климатом, при подборе сечения вытяжных шахт дефлектор учитывают как местное сопротивление, так как расчет естественной вытяжки проводят на худший случай – штиль. Для этих систем главное назначение дефлектора – предотвратить “опрокидывание” или уменьшение вытяжки. Номер дефлектора определяют оп размеру шахты, измеренному в дециметрах, на которой его устанавливают.

Для механических систем вентиляции используют, как пра­вило, радиальные (центробежные) вентиляторы. Подбор радиаль­ного вентилятора выполняют по заданным значениям производи­тельности L_в, м /ч, и перепада давления Р_в, Па, по сводному гра­фику, представленному в [9,прил.1.1]. Если точка пересечения ко­ординат не совпадает с рабочей характеристикой, то её сносят по вертикали на лежащую ниже рабочую характеристику, определяют соответствующее ей полное давление Р_у и пересчитывают на это давление систему (обычно увеличивают сечение одного-двух ма­гистральных участков). Возможно перенесение рабочей точки до расположенной выше рабочей характеристики с повышением со­противления системы. По индивидуальным характеристикам вен­тиляторов, зная L_в и Р, находят частоту вращения n , об/мин, к.п.д. в рабочей зоне. Вентилятор должен работать с максимальным к.п.д., отклонение от которого не должно превышать 10%,

Так как характеристики вентиляторов составлены для стан­дартных условий, при подборе вентиляторов необходимо предва­рительно выполнить пересчёт:

Р_в = 1,1 Рсет [( 273 t) / 293] . (1010/Р );

L_в = k. L_сет

где Р_сет — расчетное сопротивление вентиляционной сети с обо­рудованием (фильтры, калориферы, жалюзийные решетки и пр)Па;

t — температура воздуха^ проходящего через вентилятор ,°С;
Р_бар — барометрическое давление в месте установки вентиля­тора, кПа ; .

К -поправочный коэффициент на подсос воздуха в вытяжных и утечку в приточных системах, принимаемый в зависимости от места установки вентилятора [7,9]: к =1,1 для систем с воздухово­дами из металла, пластмасс и асбоцементных труб длиной до 50 м; К=1,15 для систем с воздуховодами из других материалов, а также для систем с длиной каналов более 50 м ;

L_сет— расчетный расход воздуха в системе вентиляции, м³/ч. Длина воздуховодов при определении величины К опреде­ляется по длине каналов, прокладываемых вне обслуживаемых помещений. Потребляемую мощность на валу электродвигателя определяют по формуле, кВт

N = 0,728 _вР_сет 10 / ( _п),

где _п — к.п.д. передачи, принимаемый по [9,табл. 13.3].
Минимальная установочная мощность электродвигателя, кВт

N _У=k N ,

где kз — коэффициент запаса мощности, принимаемый по [9, табл.13.4-].

На основании полученного значения N_у и числа оборотов по [9, прил.5] подбирают электродвигатель для вентилятора.

Вентилятор представляет собой механическое устройство, предназначенное для перемещения воздуха по воздуховодам систем кондиционирования и вентиляции, а также для осуществления прямой подачи воздуха в помещение либо отсоса из помещения, и создающее необходимый для этого перепад давлений (на входе и выходе вентилятора).

По конструкции и принципу действия вентиляторы делятся на осевые (аксиальные), радиальные (центробежные) и диаметральные (тангенциальные).

В зависимости от величины полного давления, которое они создают при перемещении воздуха, вентиляторы бывают низкого давления (до 1 кПа), среднего давления (до 3 кПа) и высокого давления (до 12 кПа).

По направлению вращения рабочего колеса (если смотреть со стороны всасывания) вентиляторы могут быть правого вращения (колесо вращается по часовой стрелке) и левого вращения (колесо вращается против часовой стрелки).

В зависимости от состава перемещаемой среды и условий эксплуатации вентиляторы подразделяются на:

· обычные – для воздуха (газов) с температурой до 80⁰С;

· коррозионностойкие – для коррозионных сред;

· термостойкие – для воздуха с температурой выше 80⁰С;

· взрывобезопасные – для взрывоопасных сред;

· пылевые – для запыленного воздуха (твердые примеси в количестве более 100 мг/м³).

По способу соединения крыльчатки вентилятора и электродвигателя вентиляторы могут быть:

· с непосредственным соединением с электродвигателем;

· с соединением на эластичной муфте;

· с клиноременной передачей;

· с регулирующей бесступенчатой передачей;

Основными характеристиками вентиляторов являются следующие параметры:

· расход воздуха, м³/ч;

· полное давление, Па;

· частота вращения, об/мин;

· потребляемая мощность, затрачиваемая на привод вентилятора, кВт;

· КПД – коэффициент полезного действия вентилятора, учитывающий механические потери мощности на различные виды трения в рабочих органах вентилятора, объемные потери в результате утечек уплотнения и аэродинамические потери в проточной части вентилятора;

· уровень звукового давления, дБ;

Воздушный фильтр представляет собой устройство для очистки приточного, а в ряде случаев, и вытяжного воздуха. Конструктивное решение фильтра определяется характером пыли (загрязнения) и требуемой чистотой воздуха. По размерам эффективно улавливаемых пылевых частиц в европейских стандартах фильтры делятся на три класса: фильтры грубой, тонкой и особо тонкой очистки. При грубой очистке задерживаются частицы величиной 10 мкм и более, при тонкой – 1 мкм и более, при особо тонкой – частицы меньших размеров, вплоть до 0,1 мкм. В зависимости от эффективности очистки в каждом классе выделяется несколько типов фильтров.

Для определения эксплуатационных характеристик фильтров в зарубежной практике, а в последнее время и отечественными разработчиками, используются несколько стандартов: европейский стандарт EUROVENT 4/5 (EUROVENT – Европейский комитет изготовителей вентиляционного и пневматического оборудования); стандарт США ASHRAE 52-76 (ASHRAE – Американское общество инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха) и два стандарта Великобритании – BS 6540, применяемый для фильтров грубой и тонкой очистки, и BS 3928 – для фильтров особо тонкой очистки. В отечественной практике для фильтров до 9 класса (предварительная очистка) с 1994 г. действует стандарт EN779, для финишной очистки с 10 класса и выше – 1996 г. EN1882. Все перечисленные выше стандарты содержат довольно близкие параметры, характеризующие различные классы фильтров.

Классификация фильтров соответственно этим стандартам представлена в табл. 13.1.

Таблица 13.1.

Рис. 11.2. Ячейки фильтров грубой очистки:

а – KOFIL (EU1); б – PREFIL (EU2, EU3); в – карманного типа MULTISACK (EU3-EU5).

Фильтровальным материалом в фильтрах грубой очистки служат металлизированные сетки или ткани из синтетических волокон (например, акрила). Конструктивно они могут быть оформлены в виде панелей (ячеек), фильтрующих прокладок, гофрированных листов и пр.

В фильтрах тонкой очистки применяется стеклоткань, причем в ряде случаев со специальной пропиткой. По конструктивному исполнению эти фильтры могут быть карманными, складчатыми, электростатическими, со сменными пластинами. Карманные фильтры (рис. 11.2.) состоят из рамы, изготовленной из оцинкованной стали, наружных сетчатых прокладок и “карманов” из фильтрующего материала, закрепленных специальными зажимами. Герметичность между “карманами” и рамой обеспечивается специальной конструкцией соединений. При этом, если скорость воздуха во фронтальном сечении фильтра составит 2,5 м/с, то в плоскости она не превысит 0,5 м/с. В складчатых фильтрах используется гофрированная фильтрующая ткань из стекловолокна. Рамка фильтра из гальванизированного листового металла, уплотнение – полиуретан.

В фильтрах тонкой очистки применяют также активированный уголь.

Рис 11.3. Фильтры тонкой очистки различной конструкции:

а – ячейковый карманного типа: (MULTISACK EU5-EU8); б – ячейковый складчатого типа (MULTIGLAS EU5-EU8); в – ячейковый патронного типа (FDA).

Такие фильтры конструктивно представляют собой набор кассет, которые могут быть собраны в панели (рис. 11.3.). Уголь в фильтрах может находиться в виде угольных таблеток или быть зернистым – измельченным. Патроны представляют собой два цилиндра разных диаметров, выполненные из оцинкованной перфорированной листовой стали. Оба цилиндра соединены общим листовым основанием. Полость, образованная между цилиндрами, заполнена уплотненным на вибрационном стенде углем. Фильтрующийся воздух проходит через перфорацию и слой угля. Обычный активированный уголь применяется при рабочих температурах до 40⁰С и относительной влажности 70%. Эти фильтры тонкой очистки поглощают также газообразные пахучие вещества.

Фильтры с активированным углем и специальной пропиткой применяются в системах вентиляции и кондиционирования для поглощения газов и паров токсичных веществ, которые не улавливаются другими типами фильтров.

Для фильтров особо тонкой очистки фильтровальным материалом также могут быть клееное стекловолокно, клееная бумага из субмикронных волокон, иногда с гидрофобным покрытием. Чаще всего конструктивно они выполнены в виде сухих ячейковых панельных или складчатых фильтров (рис. 11.4.).

Рис. 11.4. Фильтры особо тонкой очистки:

а – VTA, VUA ячейковый панельного типа (EU10, EU11); б – ABSOFIL ячейковый складчатый; в – MACROPUR ячейковый складчатый; г – VXA патроны различной длины;

Практически все фильтры крепятся герметично, на специальной, как правило, алюминиевой раме, таким образом, чтобы была возможна их замена. Из фильтров тонкой очистки регенерации подлежат только фильтры EU1-EU5. Замена фильтра или его регенерация выполняется при превышении допустимой величины его аэродинамического сопротивления.

Основные характеристики воздушных фильтров приведены в табл. 13.2.

Таблица 13.2.

В табл. 13.3 приведены рекомендуемые стандартом EUROVENT 4/5 классы фильтров для установки в гражданских зданиях (помещениях) различного назначения.

Таблица 13.3.

Необходимость в очистке воздуха, подаваемого в помеще­ния системами приточной вентиляции, определяется его состоя­нием в месте забора и требованиями к его чистоте в помещениях.

Фильтры выбирают по справочным таблицам [9,табл.4.2] с учетом начальной запыленности воздуха и допускаемой остаточ­ной концентрации пыли в воздухе после его очистки, т.е. по их

эффективности.

Воздушные фильтры подбирают в такой последовательно­сти:

1) исходя из поставленной задачи, выбирают класс фильтра [Э.с.78-81];

2) по [9,табл.4.2] выбирают тип фильтра;

3) задаваясь воздушной нагрузкой на 1 м² фильтрующей по­верхности g_ф,м³ /(ч м ), определяют типоразмер фильтра [9] или площадь фильтрующей поверхности F_ф,м²

где L_П — объёмный расход приточного воздуха, м /ч.
Если фильтр ячейковый, определяют расчетное количество ячеек

по формуле:

,

где f-расчетная площадь ячейки фильтра, м².

Фактическое количество ячеек принимают с увеличением в большую сторону с таким расчетом, чтобы можно было применить стандартные панели для их установки [9,табл.4.4.]. Тогда действи­тельная площадь фильтрующей поверхности определится как

где N_Д — количество ячеек, принятое к установке;

4) аэродинамическое сопротивление самоочищающихся фильтров остается практически постоянным и равным начальному сопротивлению, а конечное сопротивление (перед регенерацией) остальных фильтров принимают в 2-3 раза больше начального со­противления, определяемого по [9,рис.4.3];

5) по величинам начальной концентрации пыли Сп, мг/м³, за­данной эффективности работы фильтра Э_ф, % и его пылеемкости, принимаемым по [ 9,табл.4.2.], определяют продолжительность работы фильтра до его замены или регенерации, сут. :

,

где Пф- удельная пылеемкость фильтра при конечном сопротив­лении, г/м, принимаемая по [9,рис.4.4];

n — продолжительность работы приточной установки, ч/сут.

1. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.

2. СНиП 2.08.02-89*. Общественные здания и сооружения.

3. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства, ч. 3., Вентиляция и кондиционирование воздуха. – М.: Стройиздат, кн.1 и 2, 1992 г.

4. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование.

5. Каменев П.Н., Тертичник Е.И. Вентиляция. Учебное пособие. – М., Издательство АСВ, 2008 – 624 с.

6. Гримитлин М.И. Распределение воздуха в помещениях. – СПб: Издательство НПП “Экоюрус — Венто”, 1994 г.

7. Сазонов Э.В. Теоретические основы расчета вентиляции. – Воронеж: Издательство Воронежского университета, 1992 г.

8. Богословский В.Н., Щеглов В.П., Разумов Н.Н. Отопление и вентиляция. – М.: Стройиздат., 1980 г.

9. Шепелев И.А. Аэродинамика воздушных потоков в помещении. – М., 1978 г.

10. Шершнев В.Н. Воздухораспределение в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. Воронежский государственный архитектурно-строительный университет. – Воронеж, 2002 г.

11. Штокман Е.А. Очистка воздуха. – М.: Издательство АСВ, 1999 г.

12. Отопление и вентиляция жилых и гражданских зданий. Справочник. – Киев: Будiвельник, 1983 г.

13. Трубицына Г.Н., Короткова Л.И. Вентиляция гражданских зданий. Методические указания к курсовому проекту. – Магнитогорск, 2002 г.

14. Короткова Л.И., Трубицына Г.Н. Системы обеспечения микроклимата зданий. Методическое пособие. – Магнитогорск, 2004 г.

15. Штокман Е.А., Шилов В.А., Новгородский Е.Е., Саввиди И.И., Скорик Т.А., Пашков В.В. Вентиляция, кондиционирование и очистка воздуха на предприятиях пищевой промышленности. – М.: Издательство АСВ, 2001.

16. СНиП II-3-79**. Строительная теплотехника. М.: АПП ЦИТП Госстроя СССР, 1991.

17. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. М.: АПП ЦИТП Госстроя СССР, 1992.

18. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. СН 245-81. М.: Стройиздат, 1981.

19. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства / Под ред. И.Г. Староверова. Ч. I. Отопление. М.: Стройиздат, 1990.

20. Тихомиров К.В., Сергеенко Э.Г. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. М.: Стройиздат, 1991.

21. Справочник проектировщика. Ч. II. Вентиляция и кондиционирование воздуха / Под ред. И.Г. Староверова М.: Стройиздат, 1981.

22. СНиП II-73-76. Кинотеатры – М.: Стройиздат, 1977.

23. Сенатов И.Г. Санитарная техника в общественном питании. М.: Экономика, 1973.

СОДЕРЖАНИЕ

1. САНИТРАНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЕНТИЛЯЦИИ. 3

2. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ. 5

3. СПОСОБЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИЯХ. 7

4. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ. 14

4.1. Расчетные параметры наружного воздуха. 15

4.2. Расчетные параметры внутреннего воздуха. 16

4.3. Расчетные параметры приточного воздуха. 21

4.4. Расчетные параметры удаляемого воздуха. 22

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛЛИЧЕСТВА ВРЕДНЫХ ВЫДЕЛЕНИЙ,

ПОСТУПАЮЩИХ В ПОМЕЩЕНИЕ. 24

5.1. Тепловой баланс помещения. 24

5.2. Расчет теплопоступлений в помещение. 25

5.3 РАСЧЕТ РАСХОДНЫХ СТАТЕЙ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА 35

5.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТУПЛЕНИЙ ВЛАГИ В ВОЗДУХ ПОМЕЩЕНИЙ 37

5.5 РАСЧЕТ ПОСТУПЛЕНЯ В ПОМЕЩЕНИЕ ВРЕДНЫХ ПАРОВ И ГАЗОВ 39

6. РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИИ. 41

6.1. Определение воздухообмена балансовым методом. 41

7. РАСЧЕТ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ В ПОМЕЩЕНИИ И ПОДБОР ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ РЕШЕТОК 47

7.1. Приточные струи. 47

7.2. Конструкции воздухораспределителей и устройств воздухоудаления 50

7.3. Подбор воздухораспределителей. 59

8. Воздуховоды. 76

8.2. Вентиляционные каналы.. 83

8.3. Запорные и регулирующие устройства. 85

9. УСТРОЙСТВО СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ. 91

9.1. Основные требования к компоновке систем вентиляции 91

9.2. Устройство естественной канальной вентиляции. 93

9.3. Устройство механической вентиляции. 95

10. РАСЧЕТ И КОМПОНОВКА КАЛОРИФЕРНОЙ УСТАНОВКИ. 104

10.1. Классификация калориферов. 104

10.2. Компоновка калориферов. 107

10.3. Расчет калориферов и компоновка калориферной установки 109

10.4. Защита калориферов от замерзания. 112

11. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОЗДУХОВОДОВ. 115

11.1. Расчет воздуховодов систем механической вентиляции. 115

11.2. Аэродинамический расчет воздуховодов естественной вентиляции 118

11. 3. Дефлекторы.. 121

12. Вентиляторы. 123

13. Воздушные фильтры. 125

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК. 131