Время работы:
ПН-ПТ 8-21
СБ-ВС 10-16

Заказать звонок
Для проектировщиков, монтажников и строителей эксклюзивные условия на товары, работы и услуги. Звоните, договоримся!

Проектирование механической вентиляции

Механическая система вентиляции

Наша проектно-монтажная компания предлагает комплексное решение задач по проектированию систем вентиляции любого уровня сложности, подбор оптимального оборудования для вентиляционных систем в соответствии с техническим заданием и пожеланиями клиента, а также монтаж «под ключ» и пуско-наладочные работы с дальнейшим обслуживанием.

Вентиляция как понятие означает обеспечение необходимых параметров микроклимата в помещении, таких как температура, скорость движения воздуха, влажность (относится к системе кондиционирования). Основное ее назначение – это поддерживать гигиенические и технические требования к воздуху, а также необходимый уровень кислорода. Другими словами – забирать с помещения загрязненный использованный воздух и подавать в него чистый и свежий.

Классификация систем вентиляции:

По способу подачи и удаления воздуха:

  • Естественная;
  • Механическая;
По направлению воздуха:
  • Приточная;
  • Вытяжная;
  • Приточно-вытяжная
По типу действия:
  • Общеобменная;
  • Местная;
  • Комбинированная;
По назначению:
  • Рабочая;
  • Аварийная.
Естественная система вентиляции работает на принципах теплового и ветрового напоров. Тепловой напор образовывается за счет разности температур, и в следствии разности плотностей. Ветровой обусловлен разностью давлений с наветренной (повышенным) и подветренной (пониженным).

Естественная вентиляция делится на два вида:
- организованная;
- неорганизованная.

Организованная система вентиляции происходит за счет отверстий в стенах для притока воздуха и отверстий в верхней части строения для удаления воздуха (аэрационные фонари).
Неорганизованная отличается тем, что воздухообмен происходит за счет инфильтрации, которая происходит из-за неплотностей в наружных ограждающих конструкциях.

Основные преимущества естественной вентиляции:
  • Дешевизна - для работы систем не нужны электричество, теплоносители, дорогое оборудование;
  • Простота в эксплуатации.
  • Основные недостатки:
  • Объемы приточно-вытяжного воздуха не контролируемы;
  • В холодный период года нет возможности подогреть приточный воздух – то есть основная тепловая нагрузка ложиться на систему отопления;
  • Не позволяет поддерживать температуру, влажность и скорость воздуха на необходимом уровне;
  • Не позволяет очищать отработанный воздух перед выбросом в атмосферу;
  • Второй основной вид вентиляции – это механическая (принудительная) вентиляция. В ней перемещение воздуха осуществляется за счет работы вентилятора. Используется в помещениях, где нормируется кратность воздухообмена, происходят выделения вредных веществ, а также если выдвигаются требования к микроклимату помещений, а именно к таким параметрам, как температуре, влажности и подвижности воздуха.
Общеобменная система вентиляции используется для обеспечения необходимых параметров микроклимата во всем объеме помещения. Выделяются четыре основных типа схем организации воздухообмена:

Рис.1 Схемы организации систем вентиляции

Схемы организации систем вентиляции

а) Сверху – вниз;

б) Сверху – вверх;

в) Снизу – вверх;

г) Снизу – вниз.

Схемы сверху-вниз и сверху – вверх используются в тех случаях, когда приточный воздух в холодный период года имеет температуру ниже, чем температура помещения. Действует эта схема благодаря физическим свойствам воздуха, то есть теплый воздух, который находиться в верхней зоне помещения нагревает приточный воздух, и когда тот попадает в рабочую зону помещения, он нагревается на несколько градусов.

А схемы с подачей воздуха в нижнюю зону помещения используются, когда приточный воздух подогревается перед подачей в помещение.

В случаях, когда в помещениях наблюдаются выделения газов и паров, плотность которых превышает плотность воздуха, удаления воздуха должно осуществляться из верхней и нижней зон помещения в процентном соотношении 40% и 60 % соответственно.

Механическая система вентиляции делится на несколько видов:

  • Приточная;
  • Вытяжная;
  • Приточно-вытяжная;
  • Местная система вентиляции;
  • Кондиционирование воздуха.
Детальнее рассмотрим каждый этот вид.

Приточная механическая система вентиляции обеспечивает параметры микроклимата помещения в теплый и холодный периоды года. Это означает, что в помещения подается свежий охлажденный или подогретый воздух, очищенный фильтром. Удаления воздуха в этом случае происходит за счет вентиляционных отверстий, фрамуг или дефлекторов, размещенных в верхней зоне помещения.

Рис.2 Пример схемы приточной системы вентиляции

Пример схемы приточной системы вентиляции

Основные элементы приточной принудительной системы вентиляции:

Воздухозаборная решетка - служит для забора воздуха и чаще всего оборудуется сетками во избежание попадания в вентиляционные каналы мусора, насекомых. Они бывают с нерегулируемыми и регулируемыми жалюзи. Чаще всего выполнены с оцинкованной стали.

Рис.3 Наружная решетка з нерегулируемыми жалюзи

Наружная решетка з нерегулируемыми жалюзи

Фильтр - служит для очистки воздуха от пыли, грязи, посторонних предметов.

По степени очистки можно выделить три основные виды:

  • Грубой очистки, которые используются в обязательном порядке во всех системах механической вентиляции;
  • Тонкой очистки, которые используются в помещениях, с особыми требованиями к чистоте воздуха, такими как операционные в больницах, пищевая промышленность и т.д.;
  • Очень тонкой очистки – используются в фармацевтической промышленности, на заводах по сбору точного оборудования и т.д.
По виду фильтрующего материала делятся на:
  • Угольные;
  • Волокнистые;
  • Металлические.
Исходя из материала различают основные типы фильтров:
Угольные – позволяют очищать воздух не только от механических примесей, но и от некоторых видов вредных газов.
Высокотемпературные фильтры используются в системах, где используется высокая температура перемещаемого воздуха, такие как сушильные камеры.
Карманные фильтры – те, которые устанавливаются в канальные системы вентиляции и используются в большинстве приточных систем.

Рис.4 Карманный фильтр

Карманный фильтр общий вид



Калорифер, или воздухонагреватель – используется для подогрева наружного подаваемого воздуха до необходимой температуры в холодный период года.

Они делятся на 3 основные типы:

  • Паровые, где в качестве теплоносителя, который обогревает приточный воздух является пар. Они применяются крайне редко и используются лишь на больших предприятиях, которые имеют свои парогенерирующие устройства, которые могут обеспечивать беспрерывную подачу пара для обогрева.
  • Водяные, где для обогрева используется вода. Такие воздухонагреватели обычно применяются для обогрева помещений большой площади.
  • Электрические – самый распространенный вариант воздухонагревателей. Подогрев происходить за счет электрической энергии. Используется для подогрева воздуха для небольших
  • помещений.

Рис.5 Водяной калорифер

Водяной калорифер


Воздухоохладитель – используется для охлаждения воздуха в теплый период года.

Можно выделить два основных типа:

  • Водяные воздухоохладители – система с теплообменником, в который подается либо охлажденная вода, либо этиленгликолевый раствор;
  • Фреоновые воздухоохладители – холодоносителем в них выступает фреон, который подается из холодильной машины, которую еще можно назвать компрессорно-конденсаторным блоком.

Рис.6 Фреоновый воздухоохладитель

Фреоновый воздухоохладитель

Воздуховод используется для перемещения воздуха в вентиляционной системе.

Выделяют четыре основных типа вохдуховодов:

  • Оцинкованные воздуховоды - используются для перемещения воздуха с невысокими температурами;
  • Воздуховоды из нержавеющей стали – можно использовать в случае перемещения воздуха с температурой не более 500 С. Возможно использование в условиях агрессивной струи.
  • Металлопластиковые воздуховоды
    состоят из двух металлических слоев, между которыми находится слой вспененного пластика. Среди его преимуществ следует выделить эстетический внешний вид и то, что они не требуют дополнительной изоляции.
  • Пластиковые воздуховоды – используются на предприятиях химической, фармацевтической и пищевой промышленности.

Рис.7 Воздуховод с оцинкованной стали прямоугольного сечения и пластиковый воздуховод круглого сечения

Воздуховод с оцинкованной стали прямоугольного сечения общий видПластиковый воздуховод круглого сечения общий вид

Вентиляторы – основное устройство системы принудительной вентиляции, которое обеспечивает перемещение воздуха.
Различаются по виду конструкции, получаемого давления, условий работы, способа соединения с электродвигателем и способа установки.
По виду конструкций различают:

  • Осевые (аксиальные);
  • Центробежные (радиальные);
  • Диагональные;
  • Тангенциальные (диаметральные).
По значению создаваемого полного давления:
  • Низкого давления (до 1кПа);
  • Среднего давления (1-3кПа);
  • Высокого давления (3-12кПа).
По условиям работы:
  • Стандартные вентиляторы;
  • Для работы в пыльной среде - пылевые;
  • Для работы во взрывоопасной среде - взрывозащищенные;
  • Для работы с высокими температурами - термостойкие;
  • Для работы во влажной среде - коррозиестойкие;
  • Для дымоудаления.
По способу соединения с электродвигателем:
  • С клиноременной передачей;
  • С бесступенчатой передачей;
  • С непосредственным соединением.
По способу установки:
  • Обычные - устанавливаются на опоре;
  • Канальные - устанавливаются непосредственно в воздуховоде;
  • Крышные – устанавливаются на крыше.

Рис.8 Разновидности вентиляторов

Разновидности вентиляторов


Воздухораздающие решетки – предназначены для подачи воздуха в помещения. Могут быть выполнены в качестве:

  • решеток с регулируемыми и нерегулируемыми, горизонтальными и вертикальными пластинами;
  • диффузоров, которые бывают универсальными, потолочными, веерными, вихревыми, коническими;
  • воздухораспределителей, которые служат для равномерного рассеивания воздушного потока по помещению, а также для его регулирования.

Рис.9 Примеры пластиковых приточных и вытяжных решеток

Пример пластиковых приточных и вытяжных решеток

При этом воздух должен забираться в местах, которые не загрязнены ни пылью, ни газами. Их размещение должно быть не ниже, чем на 2 м над землей, и от выпусков вытяжных каналов – не ближе, чем на расстоянии 6 м.

Шумоглушители – элементы систем вентиляции, которые используются для поглощения шума, создаваемого работой вентилятора.

Различают два основные типа шумоглушителей:

Трубчатый шумоглушитель. Его конструкция состоит из двух трубок круглого или прямоугольного сечения, вставленных одна в другую. Причем наружная труба гладкая, а внутренняя – перфорированная, а между ними прокладывается слой звукопоглощающего материала.
Пластинчатый шумоглушитель. Его конструкция состоит из коробки из листового металла, которая разделена вдоль воздушного потока пластинами, которые облицованные звукопоглощающим материалом.

Рис.10 Шумоглушитель круглого сечения

Шумоглушитель круглого сечения

Устанавливают шумоглушители в таких местах воздуховодов, как:

  • На выходе из шумного помещения;
  • После вентилятора;
  • До вентилятора;
  • Перед воздухораспределительными устройствами.
Вытяжная механическая система вентиляции используется в помещениях, в которых не наблюдается выделение вредностей, а необходимая кратность воздухообмена небольшая, а также в бытовых помещениях, кладовых, санитарных узлах.

Рис.11 Схема вытяжной системы вентиляции

Схема вытяжной системы вентиляции


Крышный зонт, который используется для удаления воздуха из системы и предотвращения попадания осадков в воздуховод.

Рис.12 Вытяжной зонт круглого сечения

Вытяжной зонт круглого сечения

Остальные элементы такие же, как и в системах приточной вентиляции.

Еще одним типом схемы вентиляции помещений является система приточно-вытяжной вентиляции. Используется в помещениях, в которых нужно обеспечить кратность воздухообмена как приточного, так и вытяжного воздуха. При этом в производственных помещениях, где наблюдается выделения вредностей, объем удаляемого воздуха должен на 10 % превышать приток.
Часто в таких системах, если это позволяют нормы, устанавливают системы приточно-вытяжной системы с рекуперацией или рециркуляцией воздуха.

Рекуперация в системах вентиляции – это использование тепла удаляемого воздуха для нагрева приточного воздуха. Основным элементом в таких системах является сам рекуператор, другими словами теплообменник.

Рис.13 Схема работы рекуператора

Схема работы рекуператора


Рекуператоры разделяются на несколько видов:

Пластинчатый рекуператор – кассета, в которой проходят каналы приточного и вытяжного воздуха, которые разделяются пластинками из листовой нержавеющей стали, при этом происходит теплообмен между теплым и холодным воздухом.

Рис.14 Схема пластинчатого рекуператора

Схема пластинчатого рекуператора

Ребристый (пластинчато-оребренный) – разновидность пластинчатого теплообменника, который состоит из панелей, стенки которых выполнены из тонких пластин, которые сварены между собой поочередно с поворотом на 90 С.

Рис.15 Схема ребристого рекуператора

Схема ребристого рекуператора

Трубчатый рекуператор – прямоточно-противоточное устройство, которое являет собой тонкостенные трубки, которые собраны в пучки.

Рис.16 Схема трубчатого рекуператора

Схема трубчатого рекуператора

Роторный теплообменник – являет собой цилиндр, в котором размещены плотные слои гофрированного материала в продольном положении.

Рис.17 Схема роторного рекуператора

Схема роторного рекуператора


Система приточно-вытяжной вентиляции с рециркуляцией тепла являет собой систему, в которой часть удаляемого воздуха смешивается с приточным воздухом, таким образом в помещение поступает теплый воздух. Но к этой системе выдвигаются особые требования по чистоте воздуха и содержанию вредных веществ, которые прописаны в нормативных документах. Содержание свежего приточного воздуха во всем объеме приточного воздуха должно быть не меньше 10%.

Рис.18 Схема системы вентиляции с рециркуляцией воздуха

Схема системы вентиляции с рециркуляцией воздуха

В помещениях, где наблюдаются выделения вредностей устанавливают местные системы вентиляции.
Системы местной вытяжной вентиляции используются для улавливания вредных веществ непосредственно над местом их выделения.

Типы местных отсосов:

  • Вытяжные зонты;
  • Вытяжные шкафы;
  • Бортовые отсосы.

Рис.19 Разновидности местных отсосов

Разновидности местных отсосов

Факторы, которые влияют на выбор местной вытяжки:

  • Характеристики вредных веществ;
  • Расположение работника относительно места выделения вредностей;
  • Особенности технологического процесса.
Системы приточной местной вентиляции делятся на 3 основных типа:
  • Воздушное душирование – используется во избежание перегревания работников в горячих цехах, а также для того, чтобы выделить зоны помещения, которые будут своими физико-химическими свойствами отличаться от остального воздуха;
  • Воздушные завесы;
  • Воздушно-тепловые завесы – как и воздушные используются для предотвращения попадания в холодный период года холодного воздуха через открытые двери и ворота.

Рис.20 Виды воздушных и воздушно-тепловых завес

Виды воздушных и воздушно-тепловых завес


а) с нижней подачей воздуха; б) с боковой двухсторонней подачей воздуха; в) с боковой односторонней подачей воздуха.

Еще одна разновидность механической вентиляции – это кондиционирование приточного воздуха, что являет собой не только подогрев или охлаждение воздуха, а еще и его увлажнение или осушение, а в отдельных случаях еще и дезинфекция, дезодорация или озонирование.

Кондиционирование происходит за счет кондиционеров, которые могут быть центральными или местными.
В небольших помещениях используются местные кондиционеры, а для больших помещений используются центральные кондиционеры.

Основные части, с которого они состоят:

  • Отделения смешивания – в нем приточный воздух смешивается с внутренним вытяжным воздухом, в холодный период года подогревается калорифером первого подогрева;
  • Промывная камера – в ней воздух очищается, увлажняется и охлаждается (в теплый период года) водой, которая разбрызгивается форсунками;
  • Отделение второго подогрева – в нем очищенный воздух снова подогревается калорифером до необходимой температуры, относительная влажность при этом снижается до необходимой, после чего воздух подается в помещение.

Рис.21 Схема центрального кондиционера

Схема центрального кондиционера

Методика расчёта механической системы вентиляции.

Основное задание общеобменной системы механической вентиляции – обеспечить кратность воздухообмена, которая должна быть не меньше, чем количество воздуха, необходимого для борьбы с вредностями, которые выделяются в помещении.
В цехах, где наблюдаются выделения вредных веществ, воздухообмен должен рассчитываться на уменьшения концентрации вредных веществ в помещении:

L=U/(k_1-k_2 )


где U – количество вредности, которая попадает в воздух помещения, мг/час;
k_1 – предельно-допустимая концентрация вредного вещества, которое попадает в воздух помещения;
k_2 – концентрация вредностей в приточном воздухе.

В цехах, где наблюдается значительное тепловыделение количество воздуха определяется по формуле:

L=Q_надл/(сρ(t_1-t_2))

где Q_надл – избыточное тепло, кДж\час;
с – удельная теплоемкость воздуха, кДж/кг;
ρ – плотность приточного воздуха, кг/м3;
t_1 – температура воздуха, удаляемого из помещения, С;
t_2 – температура приточного воздуха, С.


В цехах, где наблюдается значительное тепловыделение количество воздуха определяется по формуле:

L=Q_надл/(сρ(t_1-t_2))

где Q_надл – избыточное тепло, кДж\час;
с – удельная теплоемкость воздуха, кДж/кг;
ρ – плотность приточного воздуха, кг/м3;
t_1 – температура воздуха, удаляемого из помещения, С;
t_2 – температура приточного воздуха, С.

В цехах с повышенной влажностью рассчитывается, выходя из излишков влаги:

L=G/((d_1-d_2)ρ)

где G – масса водяных паров, которые выделяются в помещении, г/час;
d_1 – влагосодержание удаляемого воздуха, г/кг;
d_2 – влагосодержание приточного воздуха, г/кг;
ρ – плотность приточного воздуха, кг/м3.

В помещениях, в которых не наблюдается выделение никаких вредностей, приток (вытяжку) можно определить по кратности воздухообмена, который прописанный в нормативных документах, для каждого типа помещения, рассчитывается по формуле:

k=L/V_п


где k – отношение объема воздуха, который подается (удаляется) за единицу времени, м3/час к объему помещения, м3.

Для расчета местной вытяжки используется формула:

L=Fv3600


где F – площадь поперечного сечения отверстия, м3;
v – скорость движения воздуха в сечении, м/с.

Некоторые нормативные документы, в которых прописаны основные требования к вентиляции помещений разного назначения:
  • ДБН В.2.5-67:2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»;
  • ДБН В.2.2-9-2009 «Гражданские здания и сооружения»;
  • ДБН В2.2-3-97 «Здания учебных заведений»;
  • ДБН В.2.2-25:2009 «Предприятия питания».
Подведя итог можно выделить основные требования к системе механической вентиляции:
  • Создавать необходимые метеорологические условия в рабочей зоне помещения;
  • Отвечать всем требованиям нормативных документов по концентрации вредных веществ;
  • Отвечать заявленным шумовым характеристикам;
  • Предотвращать распространение вредного воздуха из загрязненных помещений в чистые.
Поэтому все параметры системы вентиляции должны рассчитываться по формулам, а оборудование должно быть подобрано исходя из всех требований, которые к нему выдвигаются. От правильно подобранного вентиляционного оборудования зависит эффективная работа, здоровье и жизнь работающего персонала.

Заказать проектные работы систем механической принудительной вентиляции по самым выгодным ценам

Для подбора и расчета вентиляции и вентиляционного оборудования Вы можете обратится в нашу фирму, где наши специалисты помогут Вам грамотно и правильно подобрать, и рассчитать необходимое именно Вам оборудование.






Заказать звонок
Имя*
Телефон*
Время звонка*
Сообщение
Код с картинки*
CAPTCHA

{cpt_news_short_list news_num='5' overridestyle=''}