Die Luft in Industriegebäuden ist viel stärker verschmutzt als in Wohnungen und Privathäusern. Die Art und Menge der schädlichen Emissionen hängt von vielen Faktoren ab - der Produktionsindustrie, der Art der Rohstoffe, der verwendeten technologischen Ausrüstung usw. Es ist ziemlich schwierig, die Belüftung von Industriegebäuden zu berechnen und zu gestalten, wodurch alle Schäden beseitigt werden. Wir werden versuchen, die in den Regulierungsdokumenten vorgeschriebenen Berechnungsmethoden in einer zugänglichen Sprache darzustellen.
Entwurfsalgorithmus
Die Organisation des Luftaustauschs innerhalb eines öffentlichen Gebäudes oder in der Produktion erfolgt in mehreren Schritten:
- Die Sammlung von Anfangsdaten - die Merkmale der Struktur, die Anzahl der Arbeitnehmer und die Schwere der Arbeit, die Sorten und die Anzahl der erzeugten Gefahren, die Lokalisierung der Zuteilungsorte. Es ist sehr nützlich, die Essenz des Prozesses zu verstehen.
- Die Wahl des Lüftungssystems der Werkstatt oder des Büros, die Entwicklung von Schemata. Für Entwurfsentscheidungen werden drei grundlegende Anforderungen gestellt: Effizienz, Einhaltung der SNiP-Standards (SanPin) und wirtschaftliche Machbarkeit.
- Berechnung des Luftaustauschs - Bestimmung des Zu- und Abluftvolumens für jeden Raum.
- Aerodynamische Berechnung von Luftkanälen (falls vorhanden), Auswahl und Platzierung von Lüftungsgeräten. Klärung der Regelungen zur Zufuhr und Entfernung verschmutzter Luft.
- Installation der Lüftung je nach Projekt, Inbetriebnahme, Weiterbetrieb und Wartung.
Hinweis. Zum besseren Verständnis des Prozesses wird die Arbeitsliste erheblich vereinfacht. In allen Phasen der Dokumentationsentwicklung sind verschiedene Genehmigungen, Klarstellungen und zusätzliche Prüfungen erforderlich. Der Konstrukteur arbeitet ständig mit den Technologen des Unternehmens zusammen.
Wir interessieren uns für die Punkte 2 und 3 - die Wahl des optimalen Luftaustauschschemas und die Bestimmung des Luftstroms. Aerodynamik, Installation von Lüftungskanälen und Ausrüstung sind umfangreiche Themen anderer Veröffentlichungen.
Arten von Lüftungssystemen
Um die Aktualisierung der Luftumgebung des Raums ordnungsgemäß zu organisieren, müssen Sie die beste Belüftungsmethode oder eine Kombination mehrerer Optionen auswählen. Das Klassifizierungsschema bestehender Lüftungssysteme, die in der Produktion angeordnet sind, ist unten im Strukturdiagramm in vereinfachter Form dargestellt.
Erklären Sie jede Art von Luftaustausch genauer:
- Unorganisierte natürliche Belüftung umfasst Belüftung und Infiltration - das Eindringen von Luft durch Türnarthexe und andere Lücken. Die organisierte Versorgung - Belüftung - erfolgt über Fenster durch Abluftabweiser und Flugabwehrlichter.
- Zusätzliche Dach- und Deckenventilatoren erhöhen die Austauschintensität während der natürlichen Bewegung von Luftmassen.
- Ein mechanisches System beinhaltet die erzwungene Verteilung und Absaugung von Luft durch Ventilatoren durch Luftkanäle. Dazu gehören auch Notlüftung und verschiedene lokale Abgase - Regenschirme, Paneele, Unterstände, Abzüge.
- Klimaanlage - Bringen Sie die Luft der Werkstatt oder des Büros in den erforderlichen Zustand. Vor dem Einleiten in den Arbeitsbereich wird die Luft durch Filter gereinigt, befeuchtet / getrocknet, erwärmt oder gekühlt.
Referenz. Gemäß der normativen Dokumentation bezieht sich der untere Teil des Volumens der Werkstatt 2 Meter über dem Boden, in dem sich ständig Menschen befinden, auf die gewartete (Arbeits-) Zone.
Oft wird mechanische Belüftung mit Luftheizung kombiniert - im Winter erwärmt sich der Straßenstrom auf die optimale Temperatur, Wasserheizkörper sind nicht installiert. Kontaminierte heiße Luft wird zum Rekuperator geleitet, wo sie 50-70% der Wärme an den Zufluss abgibt.
Eine Kombination der aufgeführten Optionen ermöglicht die Erzielung maximaler Betriebseffizienz bei moderaten Ausrüstungspreisen. Beispiel: In der Schweißwerkstatt darf eine natürliche Belüftung ausgelegt werden, sofern jede Station mit einem lokalen Abgas ausgestattet ist.
Auswahltipps
Direkte Anweisungen zur Entwicklung von Luftaustauschsystemen geben Hygiene- und Industriestandards vor, es muss nichts erfunden oder erfunden werden. Die Dokumente werden separat für öffentliche Gebäude und verschiedene Branchen entwickelt - Metallurgie, Chemie, Catering und so weiter.
Beispiel. Bei der Entwicklung der Belüftung einer Heißschweißwerkstatt finden wir das Dokument „Hygieneregeln für das Schweißen, Aufbringen und Schneiden von Metallen“, Abschnitt 3, Absätze 41-60. Es enthält alle Anforderungen an die lokale und allgemeine Belüftung, abhängig von der Anzahl der Mitarbeiter und dem Materialverbrauch.
Die Versorgung und Absaugung von Industrieräumen wird je nach Zweck, Wirtschaftlichkeit und den geltenden Normen ausgewählt:
- In Bürogebäuden ist es üblich, einen natürlichen Luftaustausch durchzuführen - Belüftung, Belüftung. Mit zunehmender Überfüllung wird die Installation von Hilfsventilatoren bereitgestellt oder der Luftaustausch mit mechanischer Motivation organisiert.
- In Maschinenbau-, Reparatur- und Walzwerkstätten großer Größe ist die Anordnung der Zwangsbelüftung zu teuer. Das allgemein akzeptierte Schema: natürliche Abgase durch Flugabwehrlichter oder Abweiser, der Zufluss wird von zu öffnenden Riegeln organisiert. Außerdem öffnen sich im Winter die oberen Fenster (Höhe - 4 m), im Sommer die unteren.
- Wenn giftige, gefährliche und ungesunde Dämpfe freigesetzt werden, sind Belüftung und Belüftung nicht zulässig.
- An Arbeitsplätzen in der Nähe von beheizten Geräten ist es einfacher und korrekter, Menschen mit frischer Luft zu erwürgen, als die gesamte Werkstatt ständig zu aktualisieren.
- In kleinen Industrien mit einer geringen Anzahl von Verschmutzungsquellen ist es besser, eine lokale Absaugung in Form von Regenschirmen oder Paneelen zu installieren, und es sollte eine allgemeine Belüftung bereitgestellt werden.
- In Produktionsgebäuden mit einer großen Anzahl von Arbeitsplätzen und Quellen gefährlicher Emissionen muss ein starker Zwangsluftaustausch durchgeführt werden. 50 oder mehr lokale Hauben einzäunen ist unpraktisch, es sei denn, solche Ereignisse werden durch die Regeln vorgeschrieben.
- In Labors und Arbeitsräumen von Chemiefabriken erfolgt die gesamte Belüftung mechanisch und das Recycling ist verboten.
Hinweis. Recycling - Rückführung eines Teils der ausgewählten Luft in den Laden, um Wärme (im Sommer - Kälte) für die Heizung zu sparen. Nach der Filtration wird dieser Teil in verschiedenen Verhältnissen mit frischem Straßenstrom gemischt.
Da es unrealistisch ist, alle Produktionsarten im Rahmen einer Veröffentlichung zu betrachten, haben wir allgemeine Grundsätze für die Planung des Luftaustauschs festgelegt. Eine detailliertere Beschreibung findet sich in der einschlägigen Fachliteratur, beispielsweise in einem Lehrbuch von O. D. Volkov „Entlüftung eines Industriegebäudes entwerfen“. Die zweite zuverlässige Quelle ist das ABOK Engineers Forum (http://forum.abok.ru).
Methoden zur Berechnung des Luftaustauschs
Der Zweck der Berechnungen besteht darin, die Durchflussmenge der Zuluft zu bestimmen. Wenn in der Produktion Punkthauben verwendet werden, wird die Menge des durch Regenschirme entfernten Luftgemisches zum empfangenen Zuflussvolumen addiert.
Als Referenz. Abgasvorrichtungen haben nur einen geringen Einfluss auf die Strömungsbewegung innerhalb des Gebäudes. Zuluftdüsen helfen ihnen, die richtige Richtung zu erkennen.
Laut SNiP erfolgt die Berechnung der Belüftung eines Produktionsraums anhand folgender Indikatoren:
- überschüssige Wärme, die von beheizten Geräten und Produkten ausgeht;
- Wasserdampf, der die Ladenluft sättigt;
- schädliche (toxische) Emissionen in Form von Gasen, Staub und Aerosolen;
- die Anzahl der Mitarbeiter.
Ein wichtiger Punkt. In Hauswirtschaftsräumen und verschiedenen Haushaltsräumen sieht der Rechtsrahmen auch die Berechnung der Austauschvielfalt vor.Sie können sich mit der Methodik vertraut machen und den Online-Rechner auf dieser Seite verwenden.
Idealerweise wird die Zuflussrate für alle Indikatoren berücksichtigt. Das größte der erzielten Ergebnisse wird für die spätere Entwicklung des Systems akzeptiert. Eine Einschränkung: Wenn zwei Arten gefährlicher Gase freigesetzt werden, die miteinander interagieren, wird der Zufluss für jede von ihnen berechnet und die Ergebnisse zusammengefasst.
Wir betrachten den Wärmefluss
Bevor Sie die Berechnungen durchführen, müssen Sie vorbereitende Arbeiten durchführen, um die Quelldaten zu erfassen:
- Finden Sie den Bereich aller heißen Oberflächen heraus.
- Finden Sie die Heiztemperatur heraus;
- Berechnen Sie die freigesetzte Wärmemenge.
- Bestimmen Sie die Lufttemperatur im Arbeitsbereich und darüber hinaus (über 2 m über dem Boden).
In der Praxis wird das Problem in Zusammenarbeit mit dem Verfahrenstechniker des Unternehmens gelöst, der Informationen zu Produktionsanlagen, Produkteigenschaften und den Feinheiten des Herstellungsprozesses bereitstellt. Wenn Sie diese Parameter kennen, führen Sie die Berechnung gemäß der folgenden Formel durch:
Erklärung der Symbole:
· L - das gewünschte Luftvolumen, das von Lüftungsgeräten geliefert wird oder durch Riegel eindringt, m³ / h;
- Lwz - die Luftmenge, die durch Punktabsaugung aus dem Versorgungsbereich entnommen wird, m³ / h;
- Q - die Wärmemenge W;
- c ist die Wärmekapazität des Luftgemisches von 1,006 kJ / (kg ° C);
- Zinn ist die Temperatur der Mischung, die der Werkstatt zugeführt wird;
- Tl, Twz - Lufttemperatur über und innerhalb des Arbeitsbereichs.
Die Berechnung scheint umständlich zu sein, aber wenn Daten vorhanden sind, läuft sie ohne Probleme. Beispiel: Der Innenwärmestrom Q beträgt 20.000 W, die Auspuffblenden entfernen 2.000 m³ / h (Lwz) Außentemperatur + 20 ° C im Inneren - plus 30 bzw. 25. Wir betrachten: L = 2000 + [3,6 · 20000 - 1,006 · 2000 (25 - 20) / 1,006 (30 - 20)] = 8157 m³ / h.
Überschüssiger Wasserdampf
Die folgende Formel wiederholt praktisch die vorherige, nur die Wärmeparameter werden durch Feuchtigkeitssymbole ersetzt:
- W - die Menge an Wasserdampf, die pro Zeiteinheit aus Quellen kommt, Gramm / Stunde;
- Din - Feuchtigkeitsgehalt im Zufluss, g / kg;
- Dwz, Dl - Feuchtigkeitsgehalt der Luft des Arbeitsbereichs bzw. des oberen Teils des Raums;
- Die verbleibende Notation ist wie in der vorherigen Formel.
Die Komplexität des Verfahrens liegt im Erhalten der Quelldaten. Wenn die Anlage gebaut wird und die Produktion läuft, sind die Feuchtigkeitswerte leicht zu bestimmen. Ein weiteres Problem ist die Berechnung der Dampfemissionen in der Werkstatt in der Entwurfsphase. Die Entwicklung sollte von 2 Spezialisten durchgeführt werden - einem Verfahrenstechniker und einem Konstrukteur von Lüftungssystemen.
Staub und gefährliche Emissionen
In diesem Fall ist es wichtig, die Feinheiten des Prozesses gut zu untersuchen. Die Aufgabe besteht darin, eine Liste der Gefahren zu erstellen, deren Konzentration zu bestimmen und die Durchflussmenge der zugeführten sauberen Luft zu berechnen. Abrechnungsformel:
- MPO - Masse des pro Zeiteinheit emittierten Schadstoffs oder Staubes, mg / Stunde;
- Qin ist der Gehalt dieser Substanz in der Straßenluft, mg / m³;
- Qwz - maximal zulässige Konzentration (MPC) der Schädlichkeit im Volumen der bedienten Zone, mg / m³;
- Ql - Konzentration von Aerosol oder Staub im verbleibenden Teil der Werkstatt;
- Die Dekodierung der Notation L und Lwz ist in der ersten Formel angegeben.
Der Beatmungsbetriebsalgorithmus ist wie folgt. Die geschätzte Menge des Zuflusses wird in den Raum geleitet, wodurch die Innenluft verdünnt und die Schadstoffkonzentration verringert wird. Der lokale Anteil an schädlichen und flüchtigen Substanzen wird von lokalen Regenschirmen über den Quellen angesaugt, ein Gasgemisch wird durch eine mechanische Haube entfernt.
Anzahl der Werktätigen
Die Methode wird verwendet, um den Zufluss zu Büro- und anderen öffentlichen Gebäuden zu berechnen, in denen keine industriellen Schadstoffe vorhanden sind. Sie müssen die Anzahl der Festanstellungen (angegeben durch den lateinischen Buchstaben N) ermitteln und die Formel verwenden:
Parameter m zeigt das Volumen des Luftreinigungsgemisches, das 1 Arbeitsplatz zugeordnet ist. In belüfteten Büros wird ein Wert von m von 30 m³ / h angenommen, vollständig geschlossen - 60 m³ / h.
Kommentar.Berücksichtigt werden nur Festanstellungen, bei denen die Mitarbeiter mindestens 2 Stunden am Tag bleiben. Die Anzahl der Besucher spielt keine Rolle.
Berechnung eines lokalen Haubenschirms
Die Aufgabe der lokalen Absaugung besteht darin, schädliche Gase und Staub in der Phase der Extraktion direkt von der Quelle zu entfernen. Um maximale Effizienz zu erzielen, müssen Sie die richtige Größe des Regenschirms in Abhängigkeit von den Abmessungen der Quelle und der Höhe der Aufhängung auswählen. Die Berechnungsmethode ist in Bezug auf die Saugzeichnung bequemer zu betrachten.
Entschlüsseln Sie die Beschriftung im Diagramm:
- A, B - die gewünschten Abmessungen des Regenschirms im Plan;
- h ist der Abstand von der Unterkante des Retraktors zur Oberfläche der Emissionsquelle;
- a, b - die Größe der überlappenden Ausrüstung;
- D ist der Durchmesser des Lüftungskanals;
- H - Aufhängungshöhe, nicht mehr als 1,8 ... 2 m;
- α (alpha) - der Öffnungswinkel des Regenschirms überschreitet idealerweise nicht 60 °.
Zunächst berechnen wir die Saugdimensionen anhand einfacher Formeln:
Ferner bestimmen wir durch die Auswahlmethode den Öffnungswinkel und fahren mit der Berechnung des Ansaugluftstroms fort:
- F ist die Fläche des breiten Teils des Regenschirms, berechnet als A x B;
- ʋ - Luftströmungsgeschwindigkeit im Messbereich, für ungiftige Gase und Staub nehmen wir 0,15 ... 0,25 m / s.
Hinweis. Wenn es notwendig ist, toxische Gefahren auszusaugen, müssen Normen die Geschwindigkeit des Abgasstroms auf 0,75 ... 1,05 m / s erhöhen.
Bei Kenntnis der angesaugten Luftmenge ist es nicht schwierig, einen Kanalventilator mit der erforderlichen Kapazität auszuwählen. Der Querschnitt und Durchmesser des Abluftkanals wird durch die Umkehrformel bestimmt:
Fazit
Das Entwerfen von Lüftungsnetzen ist die Aufgabe erfahrener Ingenieure. Daher dient unsere Veröffentlichung nur zur Orientierung, Erklärungen und Berechnungsalgorithmen sind etwas vereinfacht. Wenn Sie die Belüftung von Räumlichkeiten am Arbeitsplatz gründlich verstehen möchten, empfehlen wir Ihnen, die einschlägige Fachliteratur zu studieren. Es gibt keinen anderen Weg. Schließlich - eine Methode zur Berechnung der Luftheizung im Video.