Воздушный режим здания.

Процессы перемещения воздуха внутри помещения, движение его через ограждающие конструкции, обтекание здания потоком наружного воздуха и взаимодействие процессов, проходящих внутри здания с окружающей средой, всё это объединено общим понятием воздушный режим здания.

При рассмотрении воздушного режима здания выполняют 3 задачи:

• Внутренняя

• Краевая

• Внешняя

К внутренней задаче относятся:

1. Определение параметров внутреннего воздуха, т.е. температуры относительной влажности и подвижности воздуха, содержание вредных веществ, а также воздухораспределения приточных и вытяжных потоков.

2. Расчет требуемого воздухообмена в зависимости от поступающих вредностей, а также определение необходимой местной и общеообменной вентиляции.

3. Определение параметров воздуха в рабочей зоне при различных струйных течениях в зависимости от воздухораспределительного устройства.

4. Создание нормальных условий на рабочих местах предприятий, связанных с наличием теплоизбытков или создание оазисов в отдельных помещениях здания путём соответствующей обработки приточного воздуха, т.е. применение кондиционеров.

К краевой задаче относятся:

1. Определение количества воздуха, проходящего через наружные ограждения за счёт инфильтрации, регулирование притока воздуха через внутренние ограждения.

2. Расчёт площадей приточных и вытяжных отверстий для обеспечения аэрации.

3. Расчёт размеров каналов, воздуховодов, шахт и других элементов систем вентиляции.

4. Выбор способа обработки приточного воздуха, т.е. нагрев, охлаждение, увлажнение, осушка и очистка воздуха, а также выбор очистных устройств удаляемого загрязненного воздуха.

5. Разработка мероприятий по предотвращению вырывания холодного воздуха через открытые проёмы.

К внешней задаче относятся:

1. Определение давления, создаваемого ветром, и влияние при проектировании аэрации в расчёте дефлекторов и фонарей.

2. Выбор мест расположения воздухозаборов и вытяжных элементов вентиляции.

3. Расчёт предельно допустимых вентиляционных и технологических выбросов на территории промышленной площади.

4. Расчёт и прогнозирование загрязнения атмосферы жилой территории вредными выбросами и проверка достаточности степени очистки выбросов загрязненного воздуха

Аспирация – это комплекс мероприятий, состоящий из удаления загрязнённого воздуха от мест пыленасыщения с последующей очисткой его в пылеуловителях.

Основное отличие от местных отсосов это обязательное применение пылеуловителей.

Причины выделения пыли в промышленности самые разные, пыль возникает в результате размельчения материалов в процессе дробления, при транспортировке сыпучего материала, при механической обработке металлических изделий, при деревообработке образуются отходы в виде стружки.

Борьба с пылью при помощи общеообменной вентиляции не даёт эффекта, поэтому используют системы аспирации.

Источником выделения пыли является следующее оборудование: дробилки, сита, сушильные барабаны, паровые мельницы, места пересыпки конвейеров и др. оборудование.

Для таких производств, как литейные цеха, цеха деревообработки, кирпичные заводы, основным видом вентиляции является система аспирации. Системы аспирации создают разряжение в местах образования пыли и древесных отходов, препятствуют попадание их в помещение.

Основным расчетным параметром в системе аспирации является количество воздуха, необходимое для удаления пыли. Система аспирации обычно имеет несколько точек отсоса с передачей загрязненного воздуха через коллектор к одной точке – пылеуловителю.

Пылесборники для отходов, как правило, встраивают в конструкцию оборудования или устанавливают у мест пересыпки.

Системы аспирации характеризуются относительно небольшой концентрацией транспортируемой среды, которая выражается весовой или массовой концентрацией кг/кг (отношение транспортируемой массы в килограммах к 1 кг воздуха).

Для металлической или минеральной пыли кг/кг.

Для древесной пыли кг/кг.

Условия прокладки воздуховодов в системе аспирации:

• Толщина

• Угол прокладки (не менее 60 для исключения скопления пыли, особенно для децентрализованных систем аспирации, т.е. не имеющих сборные коллекторы).

В основном применяются аспирационные установки с горизонтальными или вертикальными коллекторами.

Число местных отсосов, объединённых одной децентрализованной установкой должно быть минимальным, учитывая необходимость вертикальных и крутонаклонных воздуховодов. Горизонтальные коллекторы должны быть оборудованы шнеками или скрипками. Воздуховоды с вертикальными коллекторами должны присоединяться тангенсально. Скорости движения воздуха в воздуховоде аспирационной системы принимаются на горизонтальных и наклонных участках с углом наклона меньше угла естественного откоса осевшей пыли не менее 18 м /с.

Для перемещения дисперсных частиц по вертикальным воздуховодам скорость должна быть не менее , где - скорость витания (не менее 11 – 13 м/с).

Скорость витания сферических частиц или скорость вертикального потока – это скорость, при которой частицы, находятся во взвешенном состоянии, т.е. витают.

Для частиц диаметром 50-60 мкм = , см/с

Где d – диаметр частиц в см;

- плотность частиц в г/см ;

- динамическая вязкость 10 Па*с.

На горизонтальных воздуховодах при расчёте следует исходить из скоростей трогания и веяния.

Скорость трогания – минимальная скорость воздуха, при которой одиночная твёрдая частица, лежащая на дне канала, под влиянием давления воздуха сдвигается с места и начинает перемещаться по дну воздуховода.

Скорость веяния – минимальная скорость, при которой одиночное твёрдое тело, введенное в воздушный поток, не оседает на дне канала, а транспортируется этим потоком.

На практике скорость веяния определяется , где - скорость витания (не менее 18 м/с).

Скорость движения воздуха после пылеуловителя принимают от 9 до 11 м/с.

В горизонтальных коллекторах скорость рекомендуется принимать от 5 до 8 м/с, в вертикальных коллекторах – не более 5 м/с.

Длина ответвлений воздуховодов от коллектора до приёмника пыли должна быть не более 30 м.

Скорости отсасываемого воздуха в месте присоединения аспирационной воронки к укрытию принимают порядка 2-2.5 м/с в зависимости от дисперсности пыли.

Аспирация связана с удалением пылеобразных частиц, поэтому необходимо знать, что собой представляет пылевая система.

Пыль является одной из разновидностей аэрозолей со взвешенными твёрдыми частицами дисперсного происхождения.

Аэрозоли с твёрдыми частицами, образовавшиеся в результате объёмной конденсации пересушенных паров, например, паров металлов, находящихся в газообразном состоянии, называют дымами. К ним относятся аэрозоли, возникшие при горении и сварке металлов.

Аэрозоли с жидкими частицами называют туманом.

Одной из важных характеристик пыли является её дисперсность. Дисперсность – это совокупность размеров всех частиц, составляющих пылевую систему. Она определяет методы, применяемые при решении пылечистных задач.

По дисперсности пыли разделяют на 5 групп:

1. Очень крупнодисперсная пыль, например, крупнозернистый песок;

2. Крупнодисперсная пыль (мелкозернистый песок);

3. Среднедисперсная пыль (пыль цемента);

4. Мелкодисперсная пыль (кварц молотый);

5. Очень мелкодисперсная пыль (сварочный аэрозоль).

Для эффективного использования пылеуловителей необходимо знать дисперсный состав пылевой системы. При выборе пылеуловителя следует учитывать следующие факторы:

• Состав пыли;

• Количество пыли;

• Дисперсность;

• Удельный вес;

• Физико-химические свойства;

• Количество воздуха, необходимое для отсоса пыли;

• Температуру выбрасываемого воздуха;

• Возможность использования воды;

• Устройство шламовой канализации;

• Наличие места для установки фильтра;

• Допустимый выброс в атмосферу;

• Возможную высоту трубы.