Ventilare

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 20 august 2021; verificările necesită 13 modificări .

Ventilație (din latină  ventilatio  - ventilație) - mișcarea gazelor sub influența unei diferențe de presiune fără utilizarea canalelor închise. [unu]

Cel mai adesea este folosit pentru a elimina aerul evacuat dintr-o cameră și a-l înlocui cu aer exterior. În cazurile necesare, aceasta se realizează: aer condiționat , filtrare, încălzire sau răcire, umidificare sau dezumidificare, ionizare , etc. Ventilația asigură condițiile sanitare și igienice (temperatura, umiditatea relativă , viteza aerului și puritatea aerului) ale aerului din încăpere. , favorabil sănătății și bunăstării umane , îndeplinind cerințele standardelor sanitare , proceselor tehnologice, structurilor de construcție a clădirilor, tehnologiilor de depozitare etc.

De asemenea, acest termen în tehnologie se referă adesea la sisteme de echipamente, dispozitive și instrumente în aceste scopuri.

Contur istoric

Metode separate de ventilație organizată a spațiilor închise erau folosite în antichitate. Ventilația spațiilor până la începutul secolului al XIX-lea , de regulă, a fost redusă la ventilație naturală. Teoria mișcării naturale a aerului în canale și țevi a fost creată de M. V. Lomonosov . În 1795, V. X. Friebe a conturat pentru prima dată prevederile de bază care determină intensitatea schimbului de aer într-o încăpere încălzită prin scurgerile gardurilor exterioare, ușilor și ferestrelor, punând astfel bazele doctrinei zonei neutre.

La începutul secolului al XIX-lea. se dezvoltă ventilarea cu stimulare termică a aerului de alimentare și evacuare din incintă. Oamenii de știință autohtoni au remarcat imperfecțiunea acestui tip de motivație și consumul ridicat de căldură asociat cu acesta. Academicianul E. X. Land a subliniat că ventilația completă poate fi realizată doar mecanic.

Odată cu apariția ventilatoarelor centrifugale , tehnologia de ventilație a încăperii se îmbunătățește rapid. Primul ventilator centrifugal care funcționează cu succes a fost propus în 1832 de A. A. Sablukov . În 1835 , acest ventilator a fost folosit pentru a ventila mina Chagirsky din Altai . Sablukov a propus-o, de asemenea, pentru ventilarea încăperilor, a calelor de nave, pentru a accelera uscarea, evaporarea etc. Utilizarea pe scară largă a ventilației cu inducția mecanică a mișcării aerului a început la sfârșitul secolului al XIX-lea .

Unul dintre cei mai mari oameni de știință din domeniul ventilației și încălzirii a fost profesorul V. M. Chaplin .

Una dintre etapele dezvoltării ventilației a fost apariția motoarelor electrice cu turație variabilă. Prima mențiune despre un ventilator cu un astfel de motor electric este marcată în 1972-1974, când compania Canalflakt a folosit acest motor într-un ventilator de conductă.

Dacă vorbim de ventilație, ca fenomen din istorie, atunci nu putem să nu amintim de Imperiul Roman, ai cărui ingineri au instalat ceva ca un puț de ventilație în unele case. În același timp, termenul „ventilație” provine din cuvântul latin „ventilatio”, care înseamnă „ventilație”.

Emisii nocive în interior

Scopul principal al ventilației este controlul emisiilor nocive din încăpere. Secrețiile dăunătoare includ:

Tipuri de sisteme de ventilație

Sistem de ventilație  - un set de dispozitive pentru procesarea, transportul, furnizarea și eliminarea aerului. Sistemele de ventilație sunt clasificate după următoarele criterii:

Cantitatea de aer per persoană pe oră. De exemplu, într-o bucătărie cu o sobă pe gaz cu 4 arzătoare 90 m 3 / h, într-o baie combinată 50 m 3 / h, într-un adăpost anti-bombă - cel puțin 2,5 m³ / h, într-o cameră de birou - cel puțin 20 m³ pe oră pentru vizitatori, care stau în interior pentru cel mult 2 ore, pentru persoanele localizate permanent - cel puțin 60 m³ pe oră. Ventilația se calculează folosind următorii parametri: capacitatea aerului (m³/h), presiunea de funcționare (Pa) și viteza fluxului de aer în conductele de aer (m/s), nivelul de zgomot admis (dB), puterea încălzitorului (kW). Standardul pentru schimbul de aer este reglementat de codurile și reglementările de construcții ( SNiP ) și standardele și reglementările sanitare (San Pin)

reteaua de ventilatie.

O rețea este un sistem de canale de aer și alte elemente ale căii de aer, la care ventilatorul furnizează aer. Rețeaua poate consta din elemente de cale conectate în serie, în paralel sau mixte.

Tipuri de sisteme după metoda de inducere a mișcării aerului

Ventilație naturală

Cu ventilație naturală, schimbul de aer se realizează datorită diferenței de presiune în exterior și în interiorul clădirii.

Un sistem de ventilație naturală neorganizat este înțeles ca schimbul de aer în încăpere, care are loc din cauza diferenței de presiune dintre aerul interior și exterior și a acțiunii vântului prin scurgeri în structurile de închidere, precum și la deschiderea orificiilor de aerisire, traverselor. si usi.

Ventilația naturală organizată se numește schimb de aer, care are loc datorită diferenței de presiune dintre aerul din interior și cel exterior, dar prin deschideri de alimentare și evacuare special amenajate , al căror grad de deschidere este reglabil. Un deflector poate fi folosit pentru a crea o presiune redusă în conducta de ventilație .

Ventilatie mecanica

Cu ventilația mecanică, schimbul de aer are loc datorită diferenței de presiune creată de ventilator sau ejector . Această metodă de ventilație este mai eficientă, deoarece aerul poate fi curățat în prealabil de praf și adus la temperatura și umiditatea necesare. În sistemele de ventilație mecanică se folosesc astfel de dispozitive și echipamente ca: ventilatoare, motoare electrice, aeroterme, amortizoare, colectoare de praf, automatizări etc., care permit deplasarea aerului în spații mari. Astfel de sisteme pot furniza și elimina aer din zonele locale ale încăperii în cantitatea necesară, indiferent de condițiile de mediu în schimbare. La nevoie, aerul este supus diferitelor tipuri de tratament (curățare, încălzire, umidificare etc.), ceea ce este practic imposibil în sistemele de ventilație naturală. Costul energiei electrice pentru munca lor poate fi destul de mare.

Notă:

Trebuie remarcat faptul că pot apărea accidente în timpul funcționării simultane a aparatelor cu gaz (cazane, coloane, convectoare) și a unei hote de evacuare peste o sobă cu gaz care funcționează în modul de evacuare a aerului. Ca urmare a funcționării „hotei”, tirajul din canalul de fum se răstoarnă adesea și monoxidul de carbon, împreună cu produsele de ardere de la aparatul cu gaz, intră în apartament. Situația se agravează dacă în apartament sunt instalate ferestre din plastic. Permeabilitatea lor scăzută la aer duce la o scădere inacceptabilă a cantității de aer proaspăt în apartament (echilibrul aerului este perturbat). Mai simplu spus, prin instalarea ferestrelor noi, practic vei bloca fluxul de aer, care este necesar atât pentru arderea completă a gazului, cât și pentru funcționarea normală a ventilației generale.

Tipuri de sisteme după scop

Ventilație forțată

Sistem de ventilație de alimentare - un sistem care furnizează o anumită cantitate de aer în cameră. În funcție de marcă și model, dispozitivele pot fi încorporate funcții suplimentare:

  • curatarea aerului;
  • încălzire cu aer;
  • ventilație cu aer;
  • umidificarea aerului;
  • recircularea aerului.

Pe piața de climatizare există unități de ventilație care includ unele dintre funcții și cele care funcționează ca un dispozitiv universal - pentru mai multe dispozitive simultan.

Ventilație de evacuare

Ventilația de evacuare este utilizată pentru a elimina aerul evacuat din cameră, precum și produsele de ardere a gazelor naturale din sobele cu gaz.

Ventilație de alimentare și evacuare

Sistemul de ventilație alimentare-evacuare este un sistem care asigură admisia aerului din stradă, purificarea acestuia de praf, polen și alimentarea încăperii. În același timp, a doua parte a sistemului colectează aerul evacuat și mirosurile neplăcute și le elimină spre exterior. Principalul avantaj al ventilației de alimentare și evacuare este aerisirea încăperii cu ferestrele închise fără zgomot, praf, curenți și alergeni.

Tipuri de sisteme după modul de organizare a schimbului de aer

Ventilatie generala

Sistemul de ventilație cu schimb general este prevăzut pentru a crea aceleași condiții și parametri ai mediului aerului (temperatură, umiditate și mobilitate a aerului) pe întregul volum al încăperii, în principal în zona de lucru a acesteia (1,5–2,0 m de podea), când substanțe nocive răspândite în volumul încăperii și nu există posibilitatea (sau nu este nevoie) de a le prinde la locul de formare.

Ventilație locală

Ventilația locală este cea în care aerul este furnizat în anumite locuri (ventilație de alimentare locală) și aerul poluat este îndepărtat numai din locurile în care se formează emisii nocive (ventilație locală de evacuare).

Ventilația locală de alimentare poate furniza aer curat (curățat și încălzit anterior) în anumite locuri. În schimb, ventilația locală de evacuare elimină aerul din anumite locuri cu cea mai mare concentrație de impurități nocive din aer. Un exemplu de astfel de ventilație locală de evacuare ar fi o hotă de bucătărie , care este instalată deasupra unui aragaz sau electric. Cel mai adesea, astfel de sisteme sunt utilizate în industrie.

Ventilație de urgență

Un sistem de ventilație de urgență este instalat în încăperile în care este posibilă o eliberare neașteptată de substanțe nocive extrem de periculoase în cantități care depășesc semnificativ MPC , pentru a le îndepărta rapid. Ventilația de urgență este necesară pentru a elimina gazele din încăperile cu stingere a incendiilor cu gaz, pentru a elimina gazele după ce sistemul a fost în funcțiune.

Ventilarea fumului

Sistemul de ventilație antifum este instalat în clădirile industriale în care se folosesc tehnologii cu risc crescut de incendiu, și servește la asigurarea evacuării persoanelor. Cu acest sistem, este furnizată cantitatea necesară de aer pentru a preveni răspândirea fumului în cameră. Sistemul funcționează în stadiul inițial al unui incendiu.

Tipuri de sisteme după proiectare

Ventilatie prin conducte

Sistemele de ventilație prin conducte au o rețea de canale pentru deplasarea aerului.

Ventilatie fara canale

Cu un sistem fără conducte, ventilatorul este instalat în perete, tavan.

Echipamente de ventilație

Sistemele de ventilație includ grupuri dintr-o mare varietate de echipamente: în primul rând, acestea sunt ventilatoare, ventilatoare sau unități de ventilație. Echipamentele suplimentare includ amortizoare, filtre de aer, încălzitoare electrice și de apă, dispozitive de control și distribuție a aerului etc.

Fani

Ventilatorul este un dispozitiv mecanic conceput pentru a mișca aerul prin conductele sistemului de ventilație. Prin proiectare și principiu de funcționare, ventilatoarele sunt împărțite în conducte (rotunde și dreptunghiulare), acoperiș, axiale (axiale), centrifuge (radiale) și tangenţiale (diametrice), trambulină etc.

Ventilatoare axiale

Un ventilator axial este o roată situată într-o carcasă cilindrică (carcasă) formată din palete în consolă fixate pe un butuc la un unghi față de planul de rotație. Rotorul este de obicei montat direct pe arborele motorului.

Când roata se rotește, aerul este captat de lame și se mișcă în direcția axială. În același timp, practic nu există mișcare a aerului în direcția radială.

Ventilatoarele axiale sunt mai eficiente decât cele radiale și diametrale. Astfel de ventilatoare, de regulă, sunt folosite pentru a furniza volume semnificative de aer cu rezistență aerodinamică scăzută a rețelei de ventilație.

Ventilatoare centrifuge (radiale)

Un ventilator centrifugal (radial) este o roată cu palete (rotor) situată într-o carcasă spirală, în timpul rotației căreia aerul care intră în canalele dintre paletele sale se deplasează în direcția radială către periferia roții și este comprimat. Sub acțiunea forței centrifuge, acesta este aruncat în carcasa spirală și apoi trimis în orificiul de injecție.

În funcție de scopul ventilatorului, paletele rotorului sunt făcute îndoite înainte sau înapoi. Numărul de pale variază în funcție de tipul și scopul ventilatorului. Utilizarea ventilatoarelor radiale cu palete curbate înapoi economisește aproximativ 20% din energie. De asemenea, tolerează cu ușurință supraîncărcările în ceea ce privește fluxul de aer. Avantajele ventilatoarelor radiale cu palete de rotor curbate înainte sunt diametrul mai mic al rotorului și, în consecință, dimensiunea mai mică a ventilatorului în sine și viteza mai mică, care creează mai puțin zgomot.

Ventilatoare diametrale (tangențiale)

Un ventilator diametral (tangențial) constă dintr-un rotor tip tambur cu palete curbate înainte și o carcasă cu o conductă de ramificație la intrare și un difuzor la ieșire. Acțiunea ventilatoarelor cu flux încrucișat se bazează pe trecerea dublă încrucișată a fluxului de aer prin rotor.

Sunt utilizate în principal în aparatele de aer condiționat (blocuri interne ale sistemelor split) și perdelele termice. Ventilatoarele cu flux încrucișat sunt rareori utilizate în rețelele de ventilație.

Amortizoare

Instalarea amortizoarelor in sistemul de ventilatie este una dintre masurile eficiente de reducere a zgomotului aerodinamic in fluxul de aer. Cele mai frecvent utilizate amortizoare sunt impartite structural in lamelare si tubulare. Caracteristica lor principală este prezența suprafețelor dezvoltate căptușite cu material fonoabsorbant ( vată minerală , fibră de sticlă etc.). Cel mai adesea, amortizorul de zgomot este instalat la o anumită distanță între ventilator și conducta principală de aer la marginea barierei naturale de zgomot (orice barieră fonică).

Necesitatea instalării unui amortizor de zgomot în sistemul de ventilație trebuie confirmată printr-un calcul acustic special.

Filtre de aer

Acestea servesc la purificarea aerului de alimentare și, în unele cazuri, și a aerului evacuat.

Există multe tipuri de modele de filtre de aer . Principiul de funcționare, designul și materialul filtrului depind de parametrii de aer necesari.

În sistemele de ventilație, filtrele de aer sunt clasificate în funcție de gradul de purificare a aerului. Cu cât particulele de praf care sunt captate eficient de filtru sunt mai mici, cu atât clasa sa de curățare este mai mare. Conform clasificării internaționale acceptate, există patru clase de filtre de aer grosiere (clasele G1-G4), cinci clase de filtre fine (clasele F5-F9), cinci clase de filtre extrafine, numite și filtre HEPA (clasele H10-H14). ), precum și trei clase de purificare a aerului ultrafină sau filtre ULPA (clasele U15-U17).

Pe lângă clasa de curățare, parametri importanți ai filtrelor sunt capacitatea lor de praf și rezistența aerodinamică .

Încălzitoare de aer, încălzitor de conducte (sau încălzitor)

În clădirile moderne, sistemul de ventilație, de regulă, funcționează împreună cu sistemul de încălzire al clădirii și, în unele cazuri, îl înlocuiește complet. Încălzitoarele de aer sunt utilizate pentru a încălzi aerul în sistemele de ventilație. Majoritatea încălzitoarelor de aer din sistemele de ventilație sunt de apă sau electrice.

Boilerele de apa sunt in esenta schimbatoare de caldura , in care aerul primeste caldura din apa calda incalzita intr-un cazan de incalzire sau provenita dintr-o retea de incalzire centrala .

Încălzitoarele electrice de aer sunt alimentate de la rețea și transformă energia electrică în căldură.

Pe lângă încălzitoarele de aer active, sunt utilizate sisteme pasive de recuperare a căldurii . Recuperarea se realizează datorită schimbului de căldură între canalul de evacuare și fluxul de intrare. Schimbul de căldură poate fi realizat folosind mai multe tipuri de bază de schimbătoare de căldură:

  1. schimbător de căldură cu plăci cu flux încrucișat , în care fluxurile de aer nemiscibile de intrare și evacuare curg prin numeroase canale cu pereți comuni diferitelor fluxuri - conform diferitelor date, recuperarea căldurii poate fi de la 70 la 85%;
  2. schimbător de căldură rotativ, în care schimbul de căldură are loc în rotor, în timp ce are loc amestecarea parțială a aerului de alimentare și evacuare - gradul de recuperare a căldurii este similar cu cel al unui schimbător de căldură cu plăci;
  3. un schimbător de căldură cu un schimbător de căldură intermediar, în care liniile de alimentare și evacuare sunt separate în spațiu de o anumită distanță, iar transferul de căldură între canalele de ventilație se realizează prin pomparea unui purtător de căldură lichid între schimbătoarele de căldură individuale din canale - gradul de recuperare a căldurii în astfel de sisteme ajunge la 50-60%, dar poate fi justificat, atunci când este necesar să se asigure că schimbul de aer între evacuarea și aerul de alimentare este exclus.

Conducte de aer

Supape de incendiu și control

Clapeta antifoc  este un dispozitiv controlat automat și de la distanță pentru blocarea canalelor sau deschiderilor de ventilație în anvelopele clădirilor ale clădirilor, care are stări limită de rezistență la foc, caracterizate prin pierderea densității și pierderea capacității de termoizolare:

  • normal deschis (închis în caz de incendiu);
  • normal închis (deschis în caz de incendiu);
  • dubla actiune (inchis in caz de incendiu si deschis dupa incendiu). [2]

Supapa de control este proiectată pentru utilizare în sisteme de încălzire, aer condiționat, ventilație și servește la reglarea, blocarea sau schimbarea direcției fluxului de aer în conductele de ventilație.

Corpul clapetei  este un element structural fix al clapetei, care este instalat în deschiderea de montare a anvelopei clădirii sau pe ramura conductei de aer.

Lama clapetei  este un element mobil al structurii clapetei, instalat în corp și blocând zona de curgere a acestuia.

Acționarea amortizorului  este un mecanism care asigură deplasarea amortizorului în modurile automat și la distanță într-o poziție corespunzătoare scopului său funcțional. [3] Dispozitivul de acţionare al supapei este un actuator . [patru]

Una dintre principalele caracteristici ale supapei este tipul de acţionare a supapei.

Servomotor cu arc cu blocare termică

O unitate cu arc cu blocare termică este mai ieftină decât celelalte și nu necesită automatizare și alimentare suplimentară. Cu toate acestea, are o serie de dezavantaje semnificative:

  • actionarea actionarii are loc numai dupa ce termoblocarea se topeste, pentru aceasta este necesar ca produsele fierbinti de ardere sa treaca prin supapa un timp suficient de lung si sa se spele termoblocatorul. Unitatea ca urmare a acestui fapt are o inerție mare și nu funcționează la începutul incendiului, ci mult mai târziu;
  • nu este posibil să porniți unitatea de pe un dispozitiv extern. Acest lucru nu vă permite să verificați periodic funcționalitatea supapei și să o porniți manual în caz de incendiu;
  • dupa functionare, supapa sau termoblocarea acesteia trebuie inlocuita, drept urmare, dupa o singura operare, sistemul este neprotejat. [5]
Acționare cu arc cu zăvor electromagnetic

Această unitate este numită și electromagnetică.

În 1950, URSS a început să introducă instalații de recirculare la morile de făină, care includeau o supapă cu zăvor electromagnetic, care, în cazul unei căderi de curent, se închidea sub propria greutate și greutatea sarcinii. În cazul unui incendiu în rețeaua de ventilație a fost activat un detector de căldură instalat în interiorul conductei. Supapa s-a închis și ventilatorul s-a oprit. [6]

În supapele de design modern, funcționarea are loc atunci când se aplică tensiune la solenoid. La acţionare, zăvorul eliberează amortizorul şi, sub acţiunea unui arc, supapa se deplasează în poziţia de lucru. Clapeta este readusă în poziția inițială după ce supapa a fost acționată manual. [7]

Servomotor electromecanic (electromotor) cu arc de retur

Acționarea electromecanică este adesea numită sub numele companiei elvețiene BELIMO.

Semnalul de comandă pentru acționarea supapelor este eliminarea tensiunii de la antrenare, după care arcul de retur mută amortizorul în poziția de lucru. Aplicarea tensiunii la motorul aduce amortizorul în poziția inițială și îl menține, consumând în același timp puțină energie. [opt]

Acționare reversibilă electromecanică (electromotor)

Când polaritatea tensiunii de pe motorul electric este inversată, poziția amortizorului este inversată. Este folosit în principal în tehnologia auto, de exemplu, amortizoare ale sistemului de climatizare. Întrerupătoarele de limitare sunt adesea instalate pentru a opri alimentarea motorului electric în poziția finală a amortizorului. Nu este posibilă setarea stării intermediare a actuatorului: doar complet deschis sau închis.

Acționare electromecanică (electromotor) cu control digital (microprocesor).

Este folosit în sistemele de ventilație „inteligente” ale clădirilor. Practic, controlul se realizează printr-o tensiune constantă de 0 ... 10 Volți DC. Acest tip de actuator vă permite să deschideți clapeta la cantitatea necesară și astfel să reglați debitul și debitul de aer. Adesea, dispozitivele de casă de acest tip sunt folosite în incubatoare, recuperatoare și alte sisteme de casă. [9]

Vezi și

Note

  1. ↑ Mișcarea gazelor // Dicționar enciclopedic chimic - M .: Enciclopedia sovietică, 1983
  2. ↑ SP 7.13130.3013 Cod de practică „Încălzire, ventilație și aer condiționat. Cerințe de siguranță la incendiu” clauza 3.8  (link inaccesibil)
  3. ↑ GOST R 53301-2009 Clapete antifoc pentru sisteme de ventilație. Metoda de încercare a rezistenței la foc a paragrafelor. 3.3, 3.4, 3.5 (link indisponibil) . Data accesului: 29 martie 2015. Arhivat din original pe 2 aprilie 2015. 
  4. ↑ GOST 14691-69 DISPOZITIVE EXECUTIVE PENTRU SISTEME DE CONTROL AUTOMAT. Termeni. punctul 4
  5. ↑ Ivashkevich A. A. Siguranța la incendiu a sistemelor de ventilație: texte de curs - Khabarovsk: Editura Tikhookean. stat un-ta, 2012 Arhivat 8 mai 2012 la Wayback Machine p. 66
  6. ↑ Godzhello M. G. Explozii de praf industrial și prevenirea lor - M., 1952 S. 100
  7. ↑ Kochev A. G., Sergienko A. S. Supape de evacuare a fumului și dispozitive de admisie a fumului - Nijni Novgorod, 2010 p. 12
  8. ↑ Kochev A. G., Sergienko A. S. Supape de evacuare a fumului și dispozitive de admisie a fumului - Nijni Novgorod, 2010 p. 10
  9. ↑ De Rex. Clapeta motorizata de casa pentru ventilatie (5 martie 2017). Preluat la 24 martie 2017. Arhivat din original la 7 aprilie 2017.

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice