Вентиляция
Классификация способов вентилирования
Задача вентиляции - поддерживать в помещении заданные метеорологические условия и чистоту воздуха (иначе говоря, поля температур, скоростей и концентраций).
Эта задача в конечном счете решается так: отработавший (загрязненный) воздух удаляют из помещения (вытяжная вентиляция), а взамен его вводят чистый, чаще всего специально обработанный воздух (приточная вентиляция).
Сущность здесь сводится к теплообмену и массообмену между приточным воздухом и воздухом помещения. Если в помещении вследствие избытка тепла температура воздуха стремится превзойти диктуемую нормами, то вводится более прохладный воздух, который перемешивается с воздухом помещения; температура воздуха (вследствие теплообмена) остается в норме. Если в воздух выделяются какие-либо вредные газы или пары, то, вступая в массообмен с чистым приточным воздухом, концентрация газов или паров остается в заданных пределах. Чаще всего происходит одновременно и тепло- и массообмен, так как очень редко приходится иметь дело с какой-либо одной вредностью. Например, выделение конвективного тепла очень часто сопровождается выделением газов и высокодисперсной пыли. Перемещение воздуха для осуществления воздухообмена производится за счет механической работы вентиляторов (механическая вентиляция) или за счет разности весов столбов внутреннего и наружного воздуха, а также за счет действия ветра (естественная вентиляция).
Вентиляция может быть общей и местной. Местная вытяжная вентиляция предназначена для улавливания у источника возникновения загрязненного воздуха, что предотвращает распространение вредностей по помещению, перемешивание и загрязнение больших объемов воздуха.
Местная вытяжная вентиляция (местные отсосы) имеет целью удалить из помещения большую часть вредностей, с тем чтобы возможно меньше их поступало на разбавление (на тепло и массообмен) с приточным воздухом. Поэтому местные отсосы, по существу, не являются собственно вентиляцией. Местная вытяжная вентиляция должна также по возможности ограничивать зону распространения вредностей. Это достигается устройством жестких или воздушных преград. Улавливание вредностей производится посредством местных отсосов: простых, когда улавливание ограничивается одним отсасыванием загрязненного воздуха, и с поддувом, когда направленной струей воздуха подгоняют вредности к месту, где они подхватываются отсосом, - передувки.
Не всегда представляется возможным, а иногда и целесообразным полностью уловить вредность на месте ее возникновения. Тогда часть загрязненного воздуха, не уловленного местным отсосом, разбавляют приточным воздухом до допустимых температур или концентраций.
Местные отсосы могут быть подразделены на:
а) отсосы закрытого типа, когда источник загрязненного воздуха находится внутри приемника местного отсоса, например вытяжные химические шкафы и т. д.;
б) отсосы полузакрытого типа;
в) отсосы открытого типа, когда отсос находится на некотором расстоянии от источника.
Местные отсосы особенно эффективны при улавливании вредных паров, газов и пыли.
При местной вытяжной вентиляции роль приточной вентиляции сводится к компенсации количества воздуха, удаляемого местными отсосами, если этого достаточно, чтобы растворить ту часть вредности, которая не уловлена местным отсосом. В противном случае количество притока должно быть соответственно увеличено.
Общая вентиляция устраивается в тех случаях, когда невозможно или нецелесообразно применение местных отсосов вследствие громоздкости их конструкций, существенно затрудняющих обслуживание и наблюдение за ходом технологического процесса, или когда местный отсос не дает значительного сокращения воздухообмена и преимуществ в санитарно-гигиеническом отношений.
При общей, или, как часто ее называют, при общеобменной, вентиляции, когда вредность токами воздуха может распространяться по всему помещению, роль притока заключается в том, чтобы вредность разбавить или растворить до допустимых нормами концентраций.
Для осуществления общей вентиляции в зависимости от конкретных условий могут быть применены: рассеянный приток с рассеянной или сосредоточенной вытяжкой или сосредоточенные приток и вытяжка (под сосредоточенным понимается такой приток или вытяжка, когда весь расчетный объем воздуха подается из одной, двух точек).
Кроме местной вытяжной вентиляции, иногда устраивается местная приточная вентиляция в виде воздушных душей, воздушных оазисов.
Воздушным душем называют струю воздуха определенных параметров, направленную непосредственно на человека. Посредством воздушного душа представляется возможным в границах струи создать воздушную среду, отличную от воздуха в остальном помещении.
Воздушным оазисом является пространство, ограниченное снизу и с боков стенками и открытое сверху, затопляемое прохладным воздухом в среде перегретого воздуха.
Местный приток применяется в виде так называемых воздушных завес (у ворот, у печей, у разного рода ванн и пр.) и имеет целью или создать воздушную перегородку, или изменить направление потоков загрязненного воздуха, направляя их, например, к вытяжным отверстиям.
Распространение вредностей
Распространение вредностей в помещениях осуществляется потоками воздуха, которые бывают еле заметными, к примеру от проходящего мимо человека, и ощутимыми. И те и другие воздушные потоки распространяют внутри помещения вредные микрочастицы.
Воздушные потоки (в научной литературе именуются термином ПОДВИЖНОСТЬ, из-за хаотичности и беспорядочности поведения) возникают вследствие наличия в помещении поверхностей, имеющих температуру, отличную от температуры воздуха. Воздух,контактируя с поверхностью, имеющюю более высокую температуру, нагревается и всплывает, с более холодной - охлаждается и ниспадает, а его место занимают новые порции воздуха, которые нагреваются или охлаждаются, и т. д. Так возникают тепловые струи.
В виде струй распространяются водяные пары при кипении и испарении. При обработке изделий на абразивных кругах образуются струи пыли; запыленный воздух в виде струй вытекает из неплотностей оборудования под влиянием избыточного давления.
Подвижность воздуха возбуждается работой движущихся частей машин и механизмов, перемещением грузов и особенно струями воздуха, проникающими через неплотности и щели во внешних ограждениях, а также через периодически открывающиеся ворота и двери. Таким образом, производственное помещение следует рассматривать как своеобразный воздушный бассейн, в котором происходят перемещения воздушных масс, порождаемые различными источниками. В этом бассейне наряду с ясно выраженными струями господствует кажущаяся бесформенной и хаотичной подвижность воздуха вследствие взаимодействия струй между собой и окружающими предметами.
В распространении вредностей по помещению, диффузия - обмен молекулами, вызываемый разностью парциальных давлений (или разностью концентрации), - не играет сколько-нибудь существенной роли. Вследствие подвижности воздуха скорости распространения вредностей по помещению возрастают во много раз по сравнению со скоростями диффузии.
В результате взаимодействия струй в разных местах помещения образуются различные концентрации вредностей. Прозрачность воздуха, невидимость путей его перемещения создают известные трудности при решении вопросов вентиляции. Правильный подход к проблеме вентиляции помещения позволит сделать воздух чистым, а соответственно улучшить здоровье и самочувствие.
Вернуться на главную
|