Полная версия

Главная arrow Строительство arrow ВЕНТИЛЯЦИЯ: ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Воздушные завесы

Воздушные завесы нашли применение как устройства, препятст-' вующие проходу воздуха через открытый проем. Воздушные завесы устраивают как у наружных, так и у внутренних проемов зданий. Кроме того, воздушные завесы применяют у проемов и. отверстий в ограждениях технологического оборудования для предотвращения проникновения в помещение вредных выделений. Однако наибольшее распространение получило применение воздушных завес у наружных ворот промышленных и общественных зданий. В этом случае воздушные завесы дают возможность поддержать в холодный период года в помещении требуемые нормами метеорологические условия.

Воздушные завесы (рис. 5.10) представляют собой устройство, включающее вентилятор, воздухонагревательную установку, раздаточный короб (воздуховод равномерной раздачи) и воздуховод.

Схема воздушной завесы

Рис. 5.10. Схема воздушной завесы: 1 - воздуховод; 2 - раздаточный короб; 3 - вентилятор; 4 - воздухонагревательная установка

В основу классификаций воздушных завес можно положить принцип действия завесы, режим ее работы, качество и направление струй подаваемого воздуха, место забора воздуха.

По принципу действия воздушные завесы могут быть шиберу- ющего и смесительного^типов. В завесах шиберуюшего типа (они применяются обычно в производственных зданиях) используется шиберующее действие струи подаваемого воздуха, а в завесах смесительного типа (общественные здания) - принцип смешивания струй холодного (наружного) и теплого (подаваемого) воздуха.

По режиму работы воздушные завесы бывают периодического и постоянного действия. Завесы периодического действия (обычно производственные здания) работают в период открывания ворот. Завесы постоянного действия работают все время и могут использоваться как приточные установки.

По качеству подаваемого воздуха воздушные завесы бывают без подогрева и с подогревом воздуха (воздушно-тепловые завесы).

По направлению струи воздушные завесы могут быть (рис.5.11)

Схемы направления струй воздушных завес

Рис. 5.11. Схемы направления струй воздушных завес, а - верхняя раздача воздуха; б - нижняя раздача воздуха; в - горизонтальная односторонняя раздача воздуха; г - горизонтальная двусторонняя раздача воздуха; 1 - раздаточный короб;

2 - проем ворот

с направлением струи сверху вниз (завесы с верхнее раздачей);

с направлением струи снизу вверх (завесы с нижней раздачей);

с горизонтальным направлением струй - односторонние завесы;

с горизонтальным направлением струй - двусторонние завесы.

По месту забора воздуха воздушные завесы можно разделить на четыре вида:

  • 1) с внутренним воздухозабором и подогревом подаваемого воздуха;
  • 2) с внутренним воздухозабором без подогрева подаваемого воздуха;
  • 3) с наружным воздухозабором и подогревом подаваемого воздуха;
  • 4) с наружным воздухозабором без подогрева подаваемого воздуха.

Воздушные завесы с внутренним воздухозабором устанавливают у наружных ворот, если к ним близко расположены постоянные рабочие места и недопустимо значительное снижение температуры внутреннего воздуха. Воздушные завесы с наружным воздухозабо- ром и подогревом подаваемого воздуха используют в качестве приточных вентиляционных установок. Воздушные завесы с наружным воздухозабором без подогрева подаваемого воздуха целесообразно применять только в помещениях с избыточным давлением, когда струя воздушной завесы может быть выдавлена наружу.

Расчет воздушной завесы включает определение расхода, температуры и скорости воздуха из щелей коробов, тепловой нагрузки воздухонагревателей завесы и количества теплоты, проникающей через наружный проем в помещение.

Наружный воздух входит в здание через проемы За счет избыточного давления др , которое определяется тепловым и ветровым напорами и действием механической вентиляции. Действие воздушной завесы следует учитывать как дополонительное сопротивление, уменьшающее количество воздуха, проникающего в помещение через проем.

Сопротивление завесы, оказываемое проходу воздуха, характеризуется коэффициентом расхода . Следовательно, если известен ^ , то по формулам для расчета аэрации [см. формулу (5.43 J

можно определить количество воздуха, которое поступает в помещение снаружи при работе завесы, или параметры завесы, которые обеспечили бы проход через ворота наружного воздуха в объеме не более заданного.

При сбалансированной в помещении механической вентиляции или при дисбалансе по вытяжной вентиляции весь воздух, 'подаваемый воздушной завесой, поступает в помещение. В этом случае под действием избыточного давления др в помещение через открытый проем поступает воздух в количестве

где GH , G3 - количество наружного воздуха, проникающего в помещение через проем, оборудованный завесой, и подаваемого завесой, кг/ч.

Это же количество воздуха Gnp можно выразить и через уравнение неразрывности:

где F - площадь оборудованного завесой проема, м2; * -

средняя скорость воздуха в проеме, м/с; fcn - плотность смеси наружного и завесы, кг/м^.

Выражая скорость воздуха v через избыточное давление Др,

Па, [см. зависимость (5.41)], имеем

Обозначим через ^ относительный расход воздуха:

Тогда расход воздуха, подаваемого завесой шиберующего типа, определится решением зависимостей (5*56) и (5.57):

Расход воздуха, подаваемого завесой смесительного типа, можно определить из условий теплового баланса:

где * Qj - тепловой поток, поступающий в помещение,

через проем дверей, вносимый наружным воздухом и подаваемый воздушной завесой, Вт.

Раскрывая составляющие равенства (5.58) •

сокращая, проводя преобразование и используя зависимости (5.55) и (5.56), получаем

где ^ и I t з - температура воздуха смеси, определяемая

нормативными документами, расчетная наружная и воздуха, подаваемого завесой (рассчитывается для завес шиберующего типа и принимается как максимально допустимая для завес смесительного типа), ° С.

Температура воздуха, подаваемая воздушно-тепловой завесой, является одним из экономических показателей ее работы. Определим эту температуру, исходя из уравнения теплового баланса для проема ворот, оборудованного завесой шиберующего типа [lTJ :

где Qj*- количество теплоты, уходящей наружу за счет конвективного и лучистого теплообмена, Вт.

В уравнение (5.59) не вошла теплота внутреннего воздуха, поскольку его температура близка к температуре смеси.

Заменим составляющие , QH , Qe в уравнении (5.59) через расходы воздуха, его температуру и удельную теплоемкость воздуха:

Используя зависимости (5.55) и (5.57), выразим составляющие уравнения (5.60) через расход воздуха завесы: Ge^*G3/l{ ; Си= (1 - cj ) G3/ $ . Тогда уравнение (5.60) после сокращения примет вид:

Последний член равенства (5,61) преобразуем умножением числителя и знаменателя на t х следующим образом:

где QsQ^x/Qj- отношение количества теплоты, теряемой завесой, к тепловой мощности завесы, являющееся одной из характеристик завесы и определяемое в зависимости от величин а и F=F площадь щелей воздуховыпускных коробов завесы, м^) [18].

Из равенства (5.61) с учетом зависимости (5.62) формула для расчета температуры воздуха имеет вид

Относительным расходом ^ задаются меньше единицы исходя из технико-экономических соображений. Тогда количество теплоты, необходимой для компенсации тепловых потерь помещением вследствие врывания холодного воздуха, можно определять по формуле

где т - продолжительность открывания ворот, ч.

Скорость выхода воздуха из щелей воздухораспределителей воздушной завесы /с, определяется по формуле

где - плотность воздуха соответствующая температуре воздуха завесы, кг/м3.

Относительной площадью проема Р при расчете воздушных завес задаются исходя из технико-экономических показателей.

Методика и примеры расчета воздушных завес шиберуюшего и смесительного типов даны в сборнике [18].

Воздушно-тепловая защита района ворот. Через щели притворов ворот может поступать наружный холодный воздух. Кроме того, зона ворот может переохлаждаться за счет теплопотерь через ворота. В тех случаях, когда у ворот не предусматриваются воздушно-тепловые завесы, возможно устройство воздушно-тепловой защиты для поддержания требуемых метеорологических условий в помещении.

Борьба с охлаждением зоны ворот может быть организована с помощью струйной подачи нагретого воздуха (по типу подачи воздуха воздушными завесами), изменяющей направление потоков холодного воздуха и подогревающей его.

Расход теплоты Q , Вт, которую должна подать воздушно-тепловая защита, можно определить по формуле

где QUH(p - расход теплоты, необходимой для нагрева инфильтру- ющегося через щели ворот воздуха, Вт:

QTn - расход теплоты, теряемой за счет тепловых потерь через конструкцию ворот, Вт:

В формулах (5.63) - (5.64) G ^ - массовый расход воздуха, проникающего через щели ворот, кг/ч:

(Рш - площадь щелей ворот, м^; j>H - плотность наружного воздуха, кг/м3); te - температура внутреннего воздуха, ° С; К Ср - средний коэффициент теплопередачи через конструкцию ворот, Вт/(м2.°С),

где К*? ^ - коэффициент теплопередачи, Вт/(м^ .°С) и площадь,

м^, % -участков ворот, имеющих различную теплоизоляцию; F0 -

площадь ворот, м^.

Расход воздуха L , м^/ч, подаваемого воздушно-тепловой защитой, определяется по формуле

где j9n - плотность приточного воздуха, кг/м3; t п - температура приточного воздуха; принимаемая как максимально допустимая по гигиеническим требованиям, С.

Для подачи воздуха возможно применение воздухораспределителей воздушных завес с боковой и нижней подачей воздуха или отопительно-рециркуляционных агрегатов. Подача воздуха отопительными рециркуляционными агрегатами желательна параллельно плоскости ворот.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>