Расчет промышленной вентиляции

Прежде чем углубиться в рассмотрении вопроса расчета промышленной вентиляции, попытаемся понять, что же такое вентиляция и почему расчет данного параметра очень важен для людей.

Термин «вентиляция» (от лат. ventilatio — проветривание) - процесс удаления отработанного воздуха из помещения и замена его наружным. Приток свежего воздуха с улицы, необходим нам для комфортного пребывания в закрытых помещениях. Но все прекрасно понимают, что воздух с улицы огромных мегаполисов и воздух морского побережья или лесного массива – это совершенно не одно и то же. Поэтому, прежде чем подать воздух с улицы внутрь помещения, его необходимо очистить с помощью фильтра. В холодный период времени воздух подогревается, для этого используется теплообменник или, проще говоря, нагреватель, в жаркий период – охлаждается. При необходимости воздух можно осушить или увлажнить. Рынок оборудования для вентиляции настолько разнообразен, что отвечает требованиям даже самых требовательных покупателей.

Перейдем к рассмотрению вопроса о промышленной вентиляции. Так как в сооружениях промышленного назначения обычно работают тысячи людей, а в помещениях находятся сотни единиц оборудования, то к расчету промышленной вентиляции необходимо подходить со всей ответственностью. В комфортном микроклимате рабочие смогут работать на 100 процентов, не испытывая при этом недостатка в воздухе и не страдая от жары или холода. Для долговременной работы оборудования также необходимы определенные температурные условия и оптимальный уровень влажности.

Техническое задание для расчета промышленной вентиляции

Первым шагом при расчете промышленной вентиляции является составление специалистами инжиниринговой компании грамотного технического задания, в котором отражаются необходимые значения основных технических параметров, такие как: температура воздуха, влажность, определяется месторасположение оборудования для вентиляции. Затем, в зависимости от протяженности трасс, месторасположения здания, тепловыделений от основного оборудования определяется тип вентиляционного оборудования, с помощью которого будет реализовываться заданный режим. На словах процесс расчета промышленной вентиляции выглядит не сложнее, чем расчет для квартиры или офиса, но на самом деле, учесть все нюансы и параметры могут только высококвалифицированные специалисты.

Формулы для расчета расхода воздуха и температуры при расчете промышленной вентиляции

1. И.1 Расход приточного воздуха L, м³/ч, для системы вентиляции и кондиционирования следует определять расчетом и принимать больший из расходов, требуемых для обеспечения:
   • а) санитарно-гигиенических норм в соответствии с (И.1);
   • б) норм взрывопожарной безопасности в соответствии с (И.2);
   • в) условий, исключающих образование конденсата, в соответствии с (И.3).
2. И.2 Расход воздуха следует определять отдельно для теплого и холодного периодов года и переходных условий из условия ассимиляции тепло- и влаговыделений и по массе выделяющихся вредных или взрывоопасных веществ, принимая большую из величин, полученных по формулам (И.1) - (И.7) (при плотности приточного и удаляемого воздуха, равной 1,2 кг/м³):

   а) по избыткам явной теплоты при значении углового коэффициента луча процесса в помещении ε ≥ 40000 кДж/кг

   
   

   (И.1)

   Для помещений с тепло- и влаговыделениями при значении углового коэффициента луча процесса в помещении ε < 40000 кДж/кг расход воздуха следует определять по формуле (И.3) или (И.4).

   Тепловой поток, поступающий в помещение от прямой и рассеянной солнечной радиации, следует учитывать при устройстве:

   вентиляции, в том числе с испарительным охлаждением воздуха, - для теплого периода года;

   кондиционирования - для теплого и холодного периодов года и для переходных условий;

   б) по массе выделяющихся вредных или взрывоопасных веществ

   (И.2)

   При одновременном выделении в помещение нескольких вредных веществ, обладающих эффектом суммации действия, воздухообмен следует определять, суммируя расходы воздуха, рассчитанные по каждому из этих веществ:

   а) по избыткам влаги (водяного пара)

   (И.3)

   Для помещений с избытком влаги следует проверять достаточность воздухообмена для предупреждения образования конденсата на внутренней поверхности наружных ограждающих конструкций при расчетных параметрах Б наружного воздуха в холодный период года:

   б) по избыткам полной теплоты

   (И.4)

   в) по нормируемой кратности воздухообмена

   L = Vpn;

   (И.5)

   г) по нормируемому удельному расходу приточного воздуха:

   И.6L = Ak;	(И.6)
   И.7L = Nm.	(И.7)

   В формулах (И.1) - (И.7):

   L_w,z - расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, м³/ч;

   Q, Q_h,f - избыточный явный и полный тепловой потоки в помещении, ассимилируемые воздухом центральных систем вентиляции и кондиционирования, Вт;

   с - теплоемкость воздуха, равная 1,006 кДж/(кг °С);

   t_w,z - температура воздуха, удаляемого системами местных отсосов в обслуживаемой или рабочей зоне помещения, и на технологические нужды, °С;

   t₁ -температура воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, °С;

   t_in - температура воздуха, подаваемого в помещение, °С;

   W - избытки влаги в помещении, ассимилируемые воздухом центральных систем вентиляции и кондиционирования, г/ч;

   d_w,z - влагосодержание воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, г/кг;

   d₁ - влагосодержание воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, г/кг;

   d_in - влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение, г/кг;

   I_w,z - удельная энтальпия воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, кДж/кг;

   I₁ - удельная энтальпия воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, кДж/кг;

   I_in - удельная энтальпия воздуха, подаваемого в помещение, кДж/кг, определяемая с учетом повышения температуры в соответствии с (И.6);

   m_ро - расход каждого из вредных или взрывоопасных веществ, поступающих в воздух помещения, мг/ч;

   q_w,z, q₁ - концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, удаляемом соответственно из обслуживаемой или рабочей зоны помещения и за их пределами, мг/м³;

   q_in - концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, подаваемом в помещение, мг/м³;

   V_p - объем помещения, м³; для помещений высотой 6 м и более следует принимать

   V_p = 6А,

   где А - площадь помещения, м²;

   N - число людей (посетителей), рабочих мест, единиц оборудования;

   n - нормируемая кратность воздухообмена, ч^-1;

   k - нормируемый расход приточного воздуха на 1 м² пола помещения, м³/(ч∙м²);

   m - нормируемый удельный расход приточного воздуха на 1 чел., м³/ч, на одно рабочее место, на одного посетителя или единицу оборудования.

   Параметры воздуха t_w,z, d_w,z, I_w,z следует принимать равными расчетным параметрам в обслуживаемой или рабочей зоне помещения по разделу 5 настоящего свода правил, a q_w,z - равным ПДК в рабочей зоне помещения.

И.3 Расход воздуха для обеспечения норм взрывопожарной безопасности следует определять по формуле (И.2).

При этом в формуле (И.2) q_w,z и q₁ следует заменить на 0,1 q_g, мг/м³ (где q_g - нижний концентрационный предел распространения пламени по газо-, паро- и пылевоздушной смесям).

И.4 Расход воздуха L_he, м³/ч, для воздушного отопления, не совмещенного с вентиляцией, следует определять по формуле

где Q_he - тепловой поток для воздушного отопления помещения, Вт;

t_he - температура подогретого воздуха, °С, подаваемого в помещение, определяется расчетом.

И.5 Расход воздуха L_mt от периодически работающих вентиляционных систем с номинальной производительностью L_d, м³/ч, приводится исходя из n, мин, прерываемой работой системы в течение 1 ч, по формуле

И.6 Температуру приточного воздуха, подаваемого системами вентиляции с искусственным побуждением и кондиционирования воздуха, t_in °С, следует определять по формулам:

а) при необработанном наружном воздухе

б) при наружном воздухе, охлажденном циркулирующей водой по адиабатному циклу, снижающей его температуру на Δt₁, °С

в) при необработанном наружном воздухе (см. И.6,а) и местном доувлажнении воздуха в помещении, снижающем его температуру на Δt₂, °С

г) при наружном воздухе, охлажденном циркулирующей водой (см. И.6, б), и местном доувлажнении (см. И.6, в)

д) при наружном воздухе, нагретом в воздухонагревателе, повышающем его температуру на Δt₃, °С

где р - полное давление вентилятора, Па;

t_ext - температура наружного воздуха, °С.

Выбор подрядчика для расчета промышленной вентиляции

Все приведенные формулы и расчет шаблонные, поэтому расчет промышленной вентиляции обычно выполняют специализированные компании, имеющие сертификат СРО на проектирование. Наша компания уже более 10 лет предлагает свои услуги в проектировании промышленных зданий. Высококвалифицированные специалисты помогут Вам в выборе наиболее оптимального и технически грамотного решения именно для Вашего объекта.