De lucht in industriële gebouwen is veel meer vervuild dan in appartementen en privéwoningen. De soorten en de hoeveelheid schadelijke emissies zijn afhankelijk van veel factoren: de productie-industrie, het soort grondstoffen, de gebruikte technologische apparatuur, enzovoort. Het is nogal moeilijk om de ventilatie van industriële gebouwen te berekenen en te ontwerpen, waardoor alle schadelijkheid wordt verwijderd. We zullen proberen om in een toegankelijke taal de berekeningsmethoden te presenteren die zijn voorgeschreven in de regelgevingsdocumenten.
Ontwerpalgoritme
De organisatie van de luchtuitwisseling binnen een openbaar gebouw of in productie wordt in verschillende fasen uitgevoerd:
- Het verzamelen van initiële gegevens - de kenmerken van de structuur, het aantal werknemers en de ernst van de arbeid, de variëteiten en de hoeveelheid gegenereerd gevaar, de lokalisatie van de plaatsen van toewijzing. Het is erg handig om de essentie van het proces te begrijpen.
- De keuze van het ventilatiesysteem van de werkplaats of het kantoor, de ontwikkeling van schema's. Er worden drie basisvereisten gesteld voor ontwerpbeslissingen: efficiëntie, naleving van SNiP (SanPin) -normen en economische haalbaarheid.
- Berekening van luchtuitwisseling - bepaling van het volume van de toevoer- en afvoerlucht voor elke kamer.
- Aerodynamische berekening van luchtkanalen (indien aanwezig), selectie en plaatsing van ventilatieapparatuur. Verduidelijking van de regelingen voor het aan- en afvoeren van vervuilde lucht.
- Installatie van ventilatie volgens het project, opstarten, verdere bediening en onderhoud.
Notitie. Voor een beter begrip van het proces is de werklijst sterk vereenvoudigd. In alle stadia van documentatieontwikkeling zijn verschillende goedkeuringen, verduidelijkingen en aanvullende onderzoeken vereist. Design engineer werkt constant samen met de technologen van het bedrijf.
We zijn geïnteresseerd in de punten 2 en 3 - de keuze van het optimale luchtuitwisselingsschema en de bepaling van de luchtstroom. Aerodynamica, installatie van ventilatiekanalen en apparatuur zijn uitgebreide onderwerpen van andere publicaties.
Soorten ventilatiesystemen
Om de update van de luchtomgeving van de kamer goed te organiseren, moet u de beste ventilatiemethode of een combinatie van verschillende opties kiezen. Het classificatieschema van bestaande ventilatiesystemen die in productie zijn gerangschikt, wordt hieronder in het structurele diagram in vereenvoudigde vorm weergegeven.
Leg elk type luchtuitwisseling meer in detail uit:
- Ongeorganiseerde natuurlijke ventilatie omvat ventilatie en infiltratie - het binnendringen van lucht door de deurnarthexen en andere openingen. Het georganiseerde aanbod - beluchting - wordt gemaakt van ramen via uitlaatdeflectors en luchtafweerlichten.
- Extra dak- en plafondventilatoren verhogen de uitwisselingsintensiteit tijdens de natuurlijke beweging van luchtmassa's.
- Een mechanisch systeem omvat het geforceerd verspreiden en afzuigen van lucht door ventilatoren via luchtkanalen. Dit omvat ook noodventilatie en verschillende lokale afzuiging - parasols, panelen, schuilplaatsen, zuurkasten.
- Airconditioning - brengt de lucht van de werkplaats of het kantoor in de gewenste conditie. Voordat de lucht in het werkgebied wordt gevoerd, wordt deze door filters gereinigd, bevochtigd / gedroogd, verwarmd of gekoeld.
Referentie. Volgens de normatieve documentatie behoort het onderste deel van het volume van de werkplaats 2 meter hoog van de vloer, waar constant mensen zijn gelokaliseerd, tot de serviced (werk) zone.
Vaak wordt mechanische ventilatie gecombineerd met luchtverwarming - in de winter warmt de straatstroom op tot de optimale temperatuur, zijn er geen waterradiatoren geïnstalleerd. Verontreinigde hete lucht wordt naar de recuperator gestuurd, waar deze 50-70% van de warmte aan de instroom afgeeft.
Een combinatie van de vermelde opties maakt het mogelijk om maximale operationele efficiëntie te bereiken tegen een redelijke prijs van apparatuur. Voorbeeld: in de laswerkplaats is het toegestaan om natuurlijke beluchting te ontwerpen, op voorwaarde dat elk station is uitgerust met een geforceerde lokale uitlaat.
Selectie tips
Directe instructies over de ontwikkeling van regelingen voor luchtuitwisseling geven sanitaire en industriële normen, er hoeft niets uitgevonden of uitgevonden te worden. De documenten worden afzonderlijk ontwikkeld voor openbare gebouwen en verschillende industrieën - metallurgisch, chemisch, catering enzovoort.
Voorbeeld. Bij het ontwikkelen van ventilatie van een warmlaswerkplaats vinden we het document “Sanitaire regels voor lassen, verharding en snijden van metalen”, lezen we paragraaf 3, paragrafen 41-60. Het bevat alle vereisten voor lokale en algemene ventilatie, afhankelijk van het aantal werknemers en het materiaalverbruik.
Aanvoer- en afzuigventilatie van industriële gebouwen wordt geselecteerd op basis van het doel, de economische haalbaarheid en in overeenstemming met de toepasselijke normen:
- In kantoorgebouwen is het gebruikelijk om natuurlijke luchtuitwisseling te doen - beluchting, ventilatie. Bij toenemende drukte wordt gezorgd voor de installatie van hulpventilatoren of wordt luchtuitwisseling georganiseerd met mechanische motivatie.
- In machinebouw-, reparatie- en walswerkplaatsen van grote afmetingen zal het regelen van geforceerde ventilatie te duur zijn. Het algemeen aanvaarde schema: natuurlijke uitlaat door luchtafweerlichten of deflectoren, de instroom is georganiseerd vanuit te openen dwarsbalken. Bovendien gaan in de winter de bovenste ramen open (hoogte - 4 m), in de zomer - lager.
- Bij het vrijkomen van giftige, gevaarlijke en ongezonde dampen is beluchting en ventilatie niet toegestaan.
- Op werkplekken in de buurt van verwarmde apparatuur is het gemakkelijker en correcter om mensen met frisse lucht te wurgen dan om de hele werkplaats constant bij te werken.
- In kleine industrieën met een klein aantal bronnen van vervuiling is het beter om lokale afzuiging te installeren in de vorm van parasols of panelen, en moet algemene ventilatie worden voorzien.
- In productiegebouwen met een groot aantal banen en bronnen van gevaarlijke emissies moet krachtige uitwisseling van geforceerde lucht worden gedaan. Het is onpraktisch om 50 of meer lokale afzuigkappen af te schermen, tenzij dergelijke gebeurtenissen door de regels worden voorgeschreven.
- In laboratoria en werkkamers van chemische fabrieken is alle ventilatie mechanisch en is recycling verboden.
Notitie. Recycling - een deel van de geselecteerde lucht terugsturen naar de winkel om warmte (in de zomer - kou) te besparen die aan verwarming wordt besteed. Na filtratie wordt dit deel in verschillende verhoudingen gemengd met verse straatstroom.
Aangezien het niet realistisch is om alle productievarianten in het kader van één publicatie te beschouwen, hebben we algemene principes uiteengezet voor het plannen van luchtuitwisseling. Een meer gedetailleerde beschrijving wordt gegeven in de relevante technische literatuur, bijvoorbeeld een leerboek van O. D. Volkov "Ontwerpen van ventilatie van een industrieel gebouw". De tweede betrouwbare bron is het ABOK Engineers Forum (http://forum.abok.ru).
Methoden voor het berekenen van luchtuitwisseling
Het doel van de berekeningen is het bepalen van het debiet van de toevoerlucht. Als bij de productie puntkappen worden gebruikt, wordt de hoeveelheid luchtmengsel die door paraplu's wordt verwijderd toegevoegd aan het ontvangen instroomvolume.
Als referentie. Uitlaatinrichtingen hebben zeer weinig invloed op de beweging van stromen binnen het gebouw. Luchtinlaatjets helpen hen om de juiste richting te bepalen.
Volgens SNiP wordt de ventilatie van een productieruimte berekend volgens de volgende indicatoren:
- overtollige warmte afkomstig van verwarmde apparatuur en producten;
- waterdamp die de winkellucht verzadigt;
- schadelijke (giftige) emissies in de vorm van gassen, stof en aerosols;
- het aantal werknemers.
Een belangrijk punt. In bijkeuken en verschillende huishoudelijke ruimtes voorziet het regelgevingskader ook in de berekening van de veelvoud van uitwisseling.Op deze pagina kunt u vertrouwd raken met de methodologie en de online calculator gebruiken.
Idealiter wordt voor alle indicatoren rekening gehouden met het instroompercentage. De grootste van de verkregen resultaten wordt geaccepteerd voor de verdere ontwikkeling van het systeem. Een waarschuwing: als er 2 soorten gevaarlijke gassen vrijkomen die met elkaar in wisselwerking staan, wordt de instroom voor elk van hen berekend en worden de resultaten samengevat.
We houden rekening met de warmtestroom
Voordat u de berekeningen uitvoert, moet u voorbereidende werkzaamheden uitvoeren om de brongegevens te verzamelen:
- ontdek het gebied van alle hete oppervlakken;
- ontdek de verwarmingstemperatuur;
- bereken de hoeveelheid afgegeven warmte;
- bepaal de temperatuur van de lucht in het werkgebied en daarbuiten (meer dan 2 m boven de vloeren).
In de praktijk wordt het probleem opgelost in samenwerking met de procesingenieur van de onderneming, die informatie geeft over productieapparatuur, productkenmerken en de fijne kneepjes van het productieproces. Als u deze parameters kent, voert u de berekening uit volgens de formule:
Verklaring van symbolen:
· L is het gewenste luchtvolume dat door de toevoereenheden wordt geleverd of door de dwarsbalken dringt, m³ / h;
- Lwz - de hoeveelheid lucht die uit het servicegebied wordt gehaald door puntaanzuiging, m³ / h;
- Q - de hoeveelheid warmte, W;
- c is de warmtecapaciteit van het luchtmengsel, genomen gelijk aan 1,006 kJ / (kg ° C);
- Tin is de temperatuur van het mengsel dat aan de werkplaats wordt geleverd;
- Tl, Twz - luchttemperatuur boven het werkgebied en daarbinnen.
De berekening lijkt omslachtig, maar als er gegevens zijn, verloopt deze zonder problemen. Voorbeeld: warmtestroom binnenshuis Q is 20.000 W, uitlaatpanelen verwijderen 2.000 m³ / h (Lwz) buitentemperatuur + 20 ° C, binnen - plus 30 en 25, respectievelijk. We beschouwen: L = 2000 + [3,6 x 20000 - 1.006 x 2000 (25 - 20) / 1.006 (30 - 20)] = 8157 m³ / u.
Overmatige waterdamp
De volgende formule herhaalt praktisch de vorige, alleen de warmteparameters worden vervangen door vochtigheidssymbolen:
- W - de hoeveelheid waterdamp afkomstig van bronnen per tijdseenheid, gram / uur;
- Din - vochtgehalte in de instroom, g / kg;
- Dwz, Dl - vochtgehalte van de lucht van het werkgebied respectievelijk het bovenste deel van de kamer;
- de resterende notatie is zoals in de vorige formule.
De complexiteit van de methode ligt in het verkrijgen van de brongegevens. Wanneer de faciliteit wordt gebouwd en de productie draait, zijn vochtmetingen niet moeilijk te bepalen. Een ander probleem is het berekenen van de dampemissies in de werkplaats in de ontwerpfase. De ontwikkeling moet worden uitgevoerd door 2 specialisten - een procesingenieur en een ontwerper van ventilatiesystemen.
Stof en gevaarlijke emissies
In dit geval is het belangrijk om de fijne kneepjes van het proces goed te bestuderen. De taak is om een lijst met gevaren samen te stellen, hun concentratie te bepalen en het debiet van de toegevoerde schone lucht te berekenen. Afrekeningsformule:
- Mpo - massa van schadelijke stof of uitgestoten stof per tijdseenheid, mg / uur;
- Qin is het gehalte van deze stof in straatlucht, mg / m³;
- Qwz - maximaal toelaatbare concentratie (MPC) van schadelijkheid in het volume van de bediende zone, mg / m³;
- Ql - concentratie van aerosol of stof in het resterende deel van de workshop;
- de decodering van de notatie L en Lwz wordt gegeven in de eerste formule.
Het algoritme voor ventilatiebediening is als volgt. De geschatte hoeveelheid instroom wordt naar de kamer gestuurd, waardoor de interne lucht wordt verdund en de concentratie van verontreinigende stoffen wordt verlaagd. Het lokale aandeel van schadelijke en vluchtige stoffen wordt aangezogen door lokale parasols boven de bronnen, een gasmengsel wordt verwijderd door een mechanische uitlaat.
Aantal werkende mensen
De methodologie wordt gebruikt om de instroom naar kantoren en andere openbare gebouwen zonder industriële verontreinigende stoffen te berekenen. Het is noodzakelijk om het aantal vaste banen te achterhalen (aangegeven door de Latijnse letter N) en de formule te gebruiken:
Parameter m toont het volume van het luchtreinigingsmengsel dat is toegewezen aan 1 werkplek. In geventileerde kantoren wordt aangenomen dat de waarde van m 30 m³ / h is, volledig gesloten - 60 m³ / h.
Commentaar.Er wordt alleen rekening gehouden met vaste banen waar werknemers minimaal 2 uur per dag verblijven. Het aantal bezoekers maakt niet uit.
Berekening van een lokale kapparaplu
De lokale afzuiging heeft tot taak het schadelijke gas en stof in de extractiefase rechtstreeks van de bron af te voeren. Om maximale efficiëntie te bereiken, moet u de juiste maat paraplu kiezen, afhankelijk van de afmetingen van de bron en de hoogte van de ophanging. De berekeningsmethode is handiger om te overwegen met verwijzing naar de tekening van de zuigkracht.
Ontcijfer de letters in het diagram:
- A, B - de gewenste afmetingen van de paraplu in het plan;
- h is de afstand van de onderrand van het oprolmechanisme tot het oppervlak van de emissiebron;
- a, b - de grootte van de overlappende apparatuur;
- D is de diameter van het ventilatiekanaal;
- H - ophanghoogte, genomen niet meer dan 1,8 ... 2 m;
- α (alpha) - de openingshoek van de paraplu is idealiter niet groter dan 60 °.
Allereerst berekenen we de afmetingen van de afzuiging in termen van eenvoudige formules:
Verder bepalen we door de selectiemethode de openingshoek en gaan we verder met het berekenen van de inlaatluchtstroom:
- F is de oppervlakte van het brede deel van de paraplu, berekend als A x B;
- ʋ - luchtstroomsnelheid in het metergedeelte, voor niet-giftige gassen en stof nemen we 0,15 ... 0,25 m / s.
Notitie. Als het nodig is om giftige gevaren op te zuigen, vereisen normen dat de snelheid van de uitlaatstroom wordt verhoogd tot 0,75 ... 1,05 m / s.
Als u de hoeveelheid aangezogen lucht kent, is het niet moeilijk om een kanaalventilator met de vereiste capaciteit te kiezen. De doorsnede en diameter van het uitlaatkanaal wordt bepaald door de inverse formule:
Conclusie
Het ontwerpen van ventilatienetwerken is de taak van ervaren ingenieurs. Daarom is onze publicatie alleen bedoeld als richtlijn, uitleg en rekenalgoritmen zijn enigszins vereenvoudigd. Als u de problemen met ventilatie van gebouwen op de werkplek grondig wilt begrijpen, raden we u aan de relevante technische literatuur te bestuderen, er is geen andere manier. Eindelijk - een methodologie voor het berekenen van luchtverwarming in de video.