Проектирование вентиляции

Содержание

Проектирование вентиляции

Проектирование вентиляции

Этапы проектирования вентиляционных систем

Шаг 1. Составление перечня всего оборудования, находящегося в помещении лаборатории, и подлежащего подключению к вентиляционной системе.

Шаг 2. Определение расходов воздуха через каждую точку.Шаг 3. Разбиение системы на несколько «рукавов» (в случае необходимости).Шаг 4. Проектирование воздуховодов, привязанных к оборудованию.Шаг 5. Расчет потерь давления вентиляционной системы, построение графиков зависимости потерь давления от расхода воздуха.Шаг 6. Оценка необходимости регулирования потоков воздуха, выбор системы управления шиберами.Шаг 7. Выбор вентилятора, системы управления.Шаг 8. Составление заказа.

Составление перечня оборудования, подлежащего к подключению к вентиляционной системе

Пример:

— Шкаф вытяжной шириной 1500 мм,
— Шкаф вытяжной с нагревательной платформой шириной 1500 мм,
— Шкаф для нагревательных печей,
— Шкаф для хранения реактивов — 2 шт.

Определение расходов воздуха через каждую точку

Объем воздуха, удаляемого через вытяжной шкаф, определяется в зависимости от скорости движения воздуха в рабочем проеме шкафа согласно нормативным документам, действующим в соответствующей отрасли или международным стандартам. Так, СН 495-77 «Инструкция по проектированию зданий научно-исследовательских учреждений» регламентирует следующие скорости движения воздуха в проеме шкафа:

Скорость движения воздуха в проеме вытяжного шкафа согласно данным издания: Р.В.Щекин «Справочник по теплогазоснабжению и вентиляции. Книга 2. Вентиляция и кондиционирование воздуха, 1976» связана с предельно допустимой концентрацией вредных веществ следующим образом:

При работах, связанных с выделением в воздух аэрозолей и пыли веществ 1,2,3-го класса опасности, скорость движения воздуха в расчетном проеме шкафа следует принимать равной 1,2-1,5 м/сек. Площадь расчетного проема принимается равной 0,2 кв.м на 1 м длины. Для вытяжных шкафов ООО «МеталлДизайн» ширина рабочего проема равна ширине шкафа минус 0,24 м. Итак, для примера 1 (см.выше) принимаем следующее:

— работа с веществами, не образующими дымов и аэрозолей с ПДК менее 0,1 мг/м
— ширина проема шкафа вытяжного 1500 равна 1,5 — 0,24 = 1,26 м
— ширина проема шкафа вытяжного с нагревательной платформой 1500 равна 1,5 — 0,24 = 1,26 м

Согласно вышеприведенным таблицам для работы с такими веществами принимаем скорость воздуха в проеме вытяжных шкафов равной 1,0 м/сек.Таким образом, расход воздуха через шкафы вытяжные шириной 1500 мм составит:1,26×0,2×1,0×3600 = 907 куб.м/часРасход воздуха через шкаф для хранения реактивов принимаем равным 150 куб.м/часРасход воздуха через шкаф для нагревательных печей принимаем 300 куб.м/час

Схема вентиляции

Расчет вентиляции начинается с составления эскиза системы с указанием мест расположения вытяжных шкафов и шкафов для хранения, вентилятора, а также длин участков воздуховодов между ними.

1,2 — Шкаф для хранения реактивов3 — Шкаф вытяжной с металлической рабочей камерой 1500 мм,4 — Шкаф вытяжной с нагревательной платформой,5 — Вентилятор Итак, расход воздуха:на участке А — 150 куб.м/час, диаметр воздуховода 200 мм,на участке Б — 300 куб.м/час, диаметр воздуховода 200 мм,на участке С — 1200 куб.м/час, диаметр воздуховода 200 мм,на участке Д — 2100 куб.м/час, диаметр воздуховода 315 мм.

Определение потерь давления вентиляционной системы

Для определения потери давления (измеряется в Па) в воздуховоде необходимо знать расход воздуха, проходящего по нему (мЗ/ч). На рисунке 1 приведены потери давления в прямых воздуховодах круглого сечения на метр длины в зависимости от скорости потока. График позволяет подобрать воздуховод оптимального диаметра и узнать величину потери давления в нем при его длине 1м, используя рекомендуемые величины расхода воздуха и скорости его движения.Определим параметры воздуховода, необходимого для перемещения 2100 мЗ/ч воздуха. Для этого найдем на нижней шкале, данные которой выражены в мЗ/ч, отметку в 2100 и мысленно соединим ее с точкой на прямой диаметра воздуховода 315 мм, при этом, скорость движения воздуха в нем будет равна приблизительно 6,5 м/с. Этой точке соответствует отметка в 2 Па по оси Y, показывающей потерю давления в 1 м воздуховода. Таким образом, если длина участка будет составлять 5 м, то полная потеря давления в таком воздуховоде будет равна 2Па*5 =10 Па.

Также необходимо учитывать потери давления в круглых отводах, представленных на рисунке 2.

График позволяет узнать величину потери давления в отводе, используя величину его угла изгиба, диаметра и расхода воздуха. Для этого найдем пересечение вертикальной линии, соответствующей нашему расходу воздуха (2100 куб.м/час), с наклонной чертой, характеризующей диаметр 315 мм, и на вертикальной черте слева для отвода в 900 прочитаем величину потери давления. Это примерно 8 Па.Определим потери давления для участков А, В, С и D.

Участок А, воспользовавшись, графиком потери давления в круглых воздуховодах, определим потерю давления в нем, при диаметре воздуховода 200 мм и расходе 150 мЗ/ч.А: 150 мЗ/ч, диаметр воздуховода 200 мм, скорость 2 м/с, потеря давления 0,4Па*3=1,2 Па.
Участок В, повторим те же расчеты, не забыв что расход воздуха через этот участок уже будет составлять 300 мЗ/ч.В: 300 мЗ/ч, диаметр воздуховода мм, скорость 3м/с, потеря давления 0,5Па*3=1,5 Па.
Участок С, повторим те же расчеты, не забыв что расход воздуха через этот участок уже будет составлять 1200 мЗ/ч.С: 1200 мЗ/ч, диаметр воздуховода мм, скорость 7 м/с, потеря давления 2Па*(2+4)=12 Па.
Участок D, повторим те же расчеты, не забыв что расход воздуха через этот участок уже будет составлять 2100 мЗ/ч.D: 2100 мЗ/ч, диаметр воздуховода мм, скорость 6,5 м/с, потеря давления 2Па*2=4 Па.

Когда расчет последнего участка завершен, необходимо определить потери давления в отводах и полуотводах, которые имеют тот же диаметр, что прямые воздуховоды на этих участках. В нашем случае это отвод в 90° и диаметром 200 мм. Потерю давления в нем можно определить по графику потери давления в круглых отводах, которая равна 8 Па. Итак, общая потеря давления в воздуховодах составляет:1,2 + 1,5 + 12 + 4 + 8 = 26,7 Па.Для расчета общих потерь давления проектируемой вентиляционной системы необходимо к полученным потерям давления в воздуховодах прибавить величины потерь давления вытяжных шкафов. Зависимости потерь давления вытяжных шкафов ООО «МеталлДизайн» от расхода воздуха приведены в таблице:

Из таблицы следует, что при заданном расходе воздуха в 900 куб.м/час потеря давления вытяжного шкафа с металлической рабочей камерой равна 133 Па, а стеклопластикового шкафа — 226 Па. Потеря давления в шкафах для хранения и шкафах для нагревательных печей не превышает 50 Па. Теперь сложим все величины потери давления для прямых участков воздуховодов, отводе, вытяжных шкафов и шкафов для хранения. Искомая величина:26,7 + 133 + 226 + 50 + 50 + 50 = 535,7 Па. При этом суммарный расход воздуха через все точки вентиляционной системы равен 2100 куб.м в час.Примечание— Если за выхлопом вентилятора имеется воздуховод, то необходимо также учитывать и его сопротивление.- Если сеть воздуховодов не обладает большой протяженностью, то лучше использовать воздуховоды одинакового диаметра.Исходя из расчетных данных, для эффективной работы предложенной вентиляционной системы необходим вентилятор, создающий разрежение не менее 540 Па при расходе воздуха 2100 куб.м в час. Для этой цели подходят центробежные вентиляторы кат.№В03152 и кат.№В03155.Для организации системы вентиляции в лабораториях, оснащенных вытяжными шкафами ООО «МеталлДизайн», компания предлагает следующие компоненты:

— переходы и фитинги из ПВХ
— шиберы с рукояткой
— шиберы с электроприводом
— кислотостойкие центробежные вентиляторы
— канальные вентиляторы в пластиковом или металлическом корпусе
— электронные однофазные регуляторы скорости вращения двигателей вентиляторов
— фазовые регуляторы (инверторы) частоты вращения асинхронных двигателей вентиляторов мощностью до 7 кВт.

Примечание

Примеры обвязки кислотостойких шкафов производства ООО «МеталлДизайн», организации вытяжки из шкафов для хранения, примеры организации зонтов местной вытяжки в т. ч. и кислотостойких.