Расчет вентиляции производственного помещения: приточной, вытяжной

Как рассчитать вентиляцию производственного помещения: принцип вычисления минимально необходимого воздухообмена и факторы влияющие на требования к вентиляционной системе

При работе на производстве должны соблюдаться различные нормативы, к условиям труда предъявляются строгие требования. Немало зависит на предприятиях от правильного воздухообмена. Естественная вентиляция не поможет его обеспечить, поэтому необходимо устанавливать приточно-вытяжную вентиляцию. Для этого требуется специальное оборудование, а значит, необходим расчет вентиляции производственного помещения.

Факторы, влияющие на минимально необходимую мощность вентиляционной системы

Во-первых, на качество вентиляции влияет загрязнение воздуха. В производстве встречаются следующие виды выделений вредных веществ:

  • теплота, выделяемая работающим оборудованием,
  • испарения и пары вредных веществ,
  • выделения различных газов,
  • влажность,
  • выделения людей (пот, дыхание и т.п.).


Практически на всех предприятиях присутствуют хотя бы какие-то из этих загрязнений. Высчитывая мощность системы вентиляции, их надо брать в расчет.

Приточно-вытяжная вентиляция должна выполнять следующие функции:

  1. Удаление вредных веществ.
  2. Удаление излишков влаги.
  3. Очистка загрязненного воздуха.
  4. Удаленный выброс вредных веществ.
  5. Регуляция температуры помещения, поглощение излишнего тепла.
  6. Наполнение помещения чистым воздухом.
  7. Нагрев, охлаждение или увлажнение поступающего воздуха.

Все эти функции требуют определенных затрат мощности при работе вентиляционной системы. Поэтому при ее установке необходимо выбрать и рассчитать все необходимые параметры.

При проектировании устройства вентилирования рассчитывают расход воздуха по формуле:

  • F обозначает суммарную площадь проемов в м 2 ,
  • Wо — среднее значение скорости втягивания воздуха. Эта функция зависит от степени загрязненности воздуха и характера выполняемых операций.

Еще один фактор, влияющий на мощность вентиляции — это подогрев поступающего воздуха. Чтобы затраты были меньше, используют рециркуляцию: часть очищенного воздуха нагревается и возвращается в помещение. При этом должны быть соблюдены следующие правила:

  • снаружи должно поступать не менее 10% чистого воздуха, а в обратно поступающем воздухе вредных примесей не должно быть более 30%;
  • запрещается применение рециркуляции на производстве, где в воздухе присутствуют взрывоопасные вещества, вредные микроорганизмы, выбросы, относящиеся к 1-3 классу опасности.

Расчет приточно-вытяжной вентиляции производственного помещения

Для того, чтобы сделать проект приточно-вытяжной вентиляции, первым делом определяется источник вредных веществ. Затем высчитывается сколько чистого воздуха необходимо для нормальной работы людей и сколько загрязненного воздуха необходимо вывести из помещения.

Каждое вещество имеет свою концентрацию, и нормы содержания их в воздухе тоже различны. Поэтому расчеты делаются для каждого вещества в отдельности, а результаты потом суммируются. Для создания правильного воздушного баланса необходимо учитывать количество вредных веществ и локальных отсосов, чтобы сделать расчет и определить, сколько необходимо чистого воздуха.

Различают четыре схемы воздухообмена приточно-вытяжной вентиляции на производстве: сверху-вниз, сверху-вверх, снизу-вверх, снизу-вниз.

Расчет производится по формуле:

  • где Кр — кратность воздухообмена,
  • G — единица времени (час),
  • V -объем помещения.

Правильный расчет необходим, чтобы потоки воздуха не попадали в смежные помещения и не удалялись оттуда. Также устройство, подающее свежий воздух, должно располагаться со стороны оборудования, чтобы вредные вещества или пары не попадали на людей. Все эти моменты должны быть учтены.

Если при производственном процессе выделяются вредные вещества тяжелее воздуха, то необходимо использовать комбинированные схемы воздухообмена, при которых 60% вредных веществ будет удаляться из нижней зоны, а 40% — из верхней.

Выводящей излишки тепла и вредные испарения

Это наиболее сложный расчет, потому что надо брать в расчет несколько факторов, и вредные вещества могут быть распределены на большой площади. Рассчитывается количество вредных веществ по следующей формуле:

  • где L — необходимое количество свежего воздуха,
  • Мв — масса выделяемого вредного вещества (мг/ч),
  • упом — удельная концентрация вещества (мг/м 3 ),
  • уп — концентрация этого вещества в воздухе, поступающем через систему вентиляции.

При выделении нескольких видов разных веществ, расчет делается для каждого отдельно, а потом суммируется.

Системы, нормализующей уровень влажности

Для этого расчета сначала необходимо определить все источники образования влаги. Влага может образоваться:

  • при кипении жидкости,
  • при испарении из открытых емкостей,
  • утечки влаги из аппаратов.

Суммируя выделение влаги из всех источников, составляется расчет для системы воздухообмена, нормализующего уровень влажности. Это делается для создания нормальных условий труда и соблюдения санитарно-гигиенических норм.

Формула для воздухообмена:

  • Где Dух=MухJух,
  • а Dпр=MпрJпр.
  • Jух и Jпр — относительные влажности уходящего и приточного воздуха,
  • Mух и Mпр — массы водяных паров, находящихся в уходящем и приточном воздухе при полном его насыщении и соответствующей температуре.
Вентиляции при высокой концентрации людей

Данный расчет наиболее прост, так как здесь отсутствуют расчеты при выделении вредных веществ, и берутся в расчет только выделения от жизнедеятельности людей. Присутствие чистого воздуха обеспечит высокую производительность труда, соблюдение санитарных норм, чистоту технологического процесса.

Для вычисления необходимого объема чистого воздуха, используют следующую формулу:

  • где L необходимое количество воздуха (м 3 /ч),
  • N количество работающих людей в данном помещении, m – воздух, необходимый для дыхания одного человека в час.

По санитарным нормам, расход чистого воздуха на одного человека составляет 30 м 3 в час, если помещение проветривается, если же нет, то эта норма удваивается.

Пример расчета мощности общеобменной вентиляции

Общеобменная вентиляция осуществляет циркуляцию воздуха по всему цеху или в большей его части. Она не имеет проблем, связанных с атмосферным влиянием и может перемещать воздушные массы на большие расстояния по каналам любой конфигурации.

Читайте также:
Приточная вентиляция с подогревом воздуха для квартиры и дома

При общеобменной вентиляции требующийся воздухообмен определяют из условий удаления избыточной теплоты и разбавления вредных выделений свежим воздухом до предельно допустимых концентраций.

Расход приточного воздуха, необходимый для отвода избыточной теплоты:

  • где Qизб — избыточное количество теплоты, кДж/ч;
  • с — теплоемкость воздуха, Дж/кгК (это постоянная величина, она равна 1,2 Дж/кгК);
  • r — плотность воздуха, кг/м 3 ;
  • tуд — температура воздуха, удаляемого из помещения, о С;
  • tпр — температура поступающего воздуха.

Температура приточного воздуха зависит от географического положения предприятия и от времени года. Температуру удаляемого воздуха принимают равной температуре в рабочей зоне и считают ее на 3-5 о С выше температуры наружного воздуха. Плотность воздуха — 1,225 кг/м 3 .

Еще необходимо рассчитать расход приточного воздуха, необходимый для поддержания концентрации вредных веществ в заданных пределах. Воспользуемся формулой:

  • где G — количество выделяемых вредных веществ, мг/ч;
  • gуд — концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, мг/м 3 ;
  • пр — концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м 3 .
  • Количество входящего чистого воздуха должно быть в достаточном объеме. Устройство и вид системы на каждом производстве регулируются СНиП.

    Расчет вентиляции производственного помещения — непростое дело. Оно требует специальных знаний и точных расчетов. Особенно когда нужно сделать расчеты для производства, где производятся взрывоопасные или вредные вещества, лучше всего обратиться к профессионалам. Можно установить любую систему, если спроектировать ее грамотно, с соблюдением необходимых норм.

    Как рассчитать приточно-вытяжную систему вентиляции производственного помещения

    К условиям труда на производстве и в промышленности предъявляются строгие требования. Должны соблюдаться различные нормативы. Правильное выполнение многих требований влияет на качество воздушной среды. Его обеспечивает правильный воздухообмен. На большинстве промышленных предприятий его невозможно обеспечить за счет естественной вентиляции, поэтому требуется установка специальных вытяжек. Чтобы правильно наладить воздухообмен, необходимо рассчитать вентиляцию.

    1. Виды воздухообмена, используемые на промышленных предприятиях
    2. Функции вентиляции
    3. Виды загрязнений воздуха
    4. Выполнение расчетов
    5. Расчет местной вытяжки
    6. Расчет общеобменной приточно-вытяжной вентиляции

    Виды воздухообмена, используемые на промышленных предприятиях

    Системы промышленной вентиляции

    Независимо от типа производства, к качеству воздуха на любом предприятии предъявляются довольно высокие требования. Существуют нормативы на содержание различных частиц. Чтобы в полной мере выполнить требования санитарных норм разработаны различные виды вентиляционных систем. От используемого типа воздухообмена зависит качество воздуха. В настоящее время на производстве используются следующие виды вентиляции:

    • аэрация, то есть общеобменная вентиляция с естественным источником. Она регулирует воздухообмен во всем помещении. Используется только в больших производственных помещениях, например, в цехах без отопления. Это самый старый тип вентиляции, в настоящее время используется все реже и реже, так как плохо справляется с загрязнениями воздуха и не способен регулировать температурный режим;
    • местная вытяжка, ее используют на производствах, где имеются локальные источники выброса вредных, загрязняющих и ядовитых веществ. Ее устанавливают в непосредственной близости от мест выброса;
    • приточно-вытяжная вентиляция с искусственным побуждением, используемая для регуляции воздухообмена на больших площадях, в цехах, в различных помещениях.

    Функции вентиляции

    В настоящее время вентиляционная система выполняет следующие функции:

    • удаление производственных вредных веществ, выделяемых в процессе работы. Их содержание в воздухе в рабочей зоне регулируется нормативными документами. Для каждого типа производства устанавливаются свои требования;
    • удаление излишков влаги в рабочей зоне;
    • фильтрация забранного из производственного помещения загрязненного воздуха;
    • выброс удаленных загрязняющих веществ на необходимую для рассеивания высоту;
    • регуляция температурного режима: удаление нагретого в процессе производства воздуха (тепло выделяется от работающих механизмов, нагреваемого сырья, веществ, вступающих в химические реакции);
    • наполнение помещения воздухом с улицы, при этом проводится его фильтрация;
    • нагрев или охлаждение втягиваемого воздуха;
    • увлажнение воздуха внутри производственного помещения и втягиваемого с улицы.

    Виды загрязнений воздуха

    Перед тем, как приступить к расчетным работам, необходимо выяснить, какие источники загрязнения имеются. В настоящее время на производстве встречаются следующие типы вредных выделений:

    • излишки теплоты от работающего оборудования, нагреваемых веществ и прочее;
    • испарения, пары и газы, содержащие вредные вещества;
    • выделение взрывоопасных газов;
    • избыток влажности;
    • выделения от людей.

    Как правило, на современных производствах присутствуют различные типы загрязнений, например, работающее оборудование и химикаты. И ни одно из производств не может обойтись без выделений от людей, так как в процессе деятельности человек дышит, с него осыпаются мельчайшие частицы кожи и так далее.

    Расчет необходимо выполнять по каждому из видов загрязнений. При этом их не суммируют, а принимают за конечный наибольший результат вычислений. Например, если больше всего необходимо воздуха для удаления химического загрязнения воздуха, то именно этот расчет и будет принят для вычисления необходимого объема общеобменной вентиляции и мощностей вытяжки.

    Выполнение расчетов

    Как видно из всего вышесказанного, вентиляция выполняет множество различных функций. Обеспечить качественное очищение воздуха может только достаточное количество устройств. Поэтому при установке необходимо рассчитать необходимые мощности устанавливаемой вытяжки. Не стоит забывать и о том, что для различных целей используют разные типы вентиляционных систем.

    Читайте также:
    Угольная вытяжка для кухни: отзывы, выбор, особенности

    Расчет местной вытяжки

    Если на производстве происходят выбросы вредных веществ, то их необходимо улавливать непосредственно на максимально близком расстоянии от источника загрязнения. Это сделает их удаление более результативным. Как правило, источниками выброса становятся различные технологические емкости, также загрязнять атмосферу может работающее оборудование. Чтобы улавливать выделяемые вредные вещества используют локальные вытяжные устройства – отсосы. Обычно они имеют вид зонта и устанавливаются над источником паров или газов. В некоторых случаях такие установки идут в комплекте с оборудованием, в других – мощности и размеры рассчитывают. Выполнить их несложно, если знать правильную формулу расчета и иметь некоторые исходные данные.

    Чтобы сделать расчет необходимо провести некоторые замеры и выяснить следующие параметры:

    • размер источника выброса, длину сторон, сечение, если он имеет прямоугольную или квадратную форму (параметры a x b) ;
    • если источник загрязнения имеет круглую форму, необходимо знать его диаметр (параметр d);
    • скорость движения воздуха в зоне, где происходит выброс (параметр vв);
    • скорость всасывания в районе системы вытяжки (зонта) (параметр vз);
    • планируемая или имеющаяся высота установки вытяжки над источником загрязнения (параметр z). При этом нужно помнить, что чем ближе расположена вытяжка к источнику выброса, тем эффективнее улавливаются загрязняющие вещества. Поэтому зонт нужно располагать максимально низко над емкостью или оборудованием.

    Формулы расчета для прямоугольных вытяжек выглядят следующим образом:

    A = a + 0.8z, где A – это сторона вентиляционного устройства, a – сторона источника загрязнения, z – расстояние от источника выброса до вытяжки.

    B = b + 0.8z, где B – это сторона вентиляционного устройства, b – сторона источника загрязнения, z – расстояние от источника выброса до вытяжки.

    Если вытяжная установка будет иметь круглую форму, то рассчитывается ее диаметр. Тогда формула будет выглядеть следующим образом:

    D = d + 0.8z, где D – диаметр вытяжки, d– диаметр источника загрязнения, z– расстояние от источника выброса до вытяжки.

    Вытяжное устройство делается в форме конуса, причем угол должен быть не больше 60 градусов. В противном случае эффективность вентиляционной системы снизится, так как по краям образуются зоны, где застаивается и воздух. Если в помещении показатели скорости воздуха более 0,4 м/с, то конус необходимо оборудовать специальными откидными фартуками, чтобы предотвратить рассеивание выделяемых веществ и защитить их от внешнего воздействия.

    Знать габаритные размеры вытяжки необходимо, так как от этих параметров будет зависеть качество воздухообмена. Определить количество вытяжного воздуха можно по следующей формуле: L = 3600vз х Sз, где под L понимается расход воздуха (м 3 /ч), vз – скорость воздуха в вытяжном устройстве (для определения данного параметра используется специальная таблица), Sз – площадь проема вентиляционной установки.

    Если зонт имеет прямоугольную или квадратную форму, то его площадь вычисляется по формуле S =A*B, где A и B – стороны фигуры. Если вытяжное устройство имеет форму круга, то его размер вычисляется по формуле S=0,785D, где D – диаметр зонта.

    Полученные результаты должны учитываться при проектировке и расчете общеобменной вентиляции.

    Расчет общеобменной приточно-вытяжной вентиляции

    Схема общеобменной вентиляции

    Когда рассчитаны необходимее объемы и параметры местной вытяжки, а также объемы и виды загрязнений, можно приступать к вычислению необходимого объема воздухообмена в производственном помещении.

    Самый простой вариант, когда при работе отсутствуют вредные выделения различных типов, а есть только те загрязняющие вещества, которые выделяют люди. Оптимальное количество чистого воздуха обеспечит нормальные условия работы, соблюдение санитарных норм, а также необходимую чистоту технологического процесса.

    Чтобы высчитать необходимый объем воздуха для работающих людей, используют следующую формулу: L = N*m, где L – необходимое количество воздуха (м 3 /ч), N – количество работающих людей на производственном участке или в конкретном помещении, m — расход воздуха для дыхания 1 человека за час.

    Удельный расход воздуха на 1 человека в час является фиксированной величиной, обозначенной в специальных СНиПах. В нормах указано, что объем смеси на 1 человека составляет 30 м 3 /ч, если помещение проветривается, если таковая возможность отсутствует, то норма становится вдвое больше и достигает 60 м 3 /ч.

    Сложнее обстоит дело в том случае, если на участке имеются различные источники выброса вредных веществ, особенно, если их много и они рассредоточены на большой площади. В этом случае локальные вытяжки не смогут в полной мере избавиться от вредных веществ. Поэтому на производстве часто прибегают к следующему приему.

    Выбросы рассеивают, а затем удаляют с помощью общеобменной приточно-вытяжной вентиляции. На все вредные вещества установлены свои ПДК (предельно допустимые концентрации), с их значениями можно ознакомиться в специальной литературе, а также нормативных документах.

    Высчитать количество вредных веществ в воздухе можно по следующей формуле:

    L = Mв / (yпом – yп), где L – необходимое количество свежего воздуха, Mв – масса выделяемого вредного вещества (мг/ч), упом – удельная концентрация вещества (мг/м 3 ), уп – концентраци яэтого вещества в воздухе, поступающем через вентиляционную систему.

    Если выделяется несколько видов загрязняющих веществ, то необходимо рассчитать необходимое количество чистой воздушной смеси для каждого из них, а потом суммировать их. В результате получится общий объем воздуха, который должен поступать в производственное помещение, чтобы обеспечить выполнение санитарных требований и нормальные условия труда.

    Читайте также:
    Чистка вентиляции, воздуховодов и вентиляционных каналов от жира

    Расчет вентиляции – дело сложное, требующее большой точности и специальных знаний. Поэтому для самостоятельных вычислений можно воспользоваться онлайн-сервисами. Если на производстве приходится работать с опасными и взрывчатыми веществами, лучше доверить расчет вентиляции профессионалам.

    Расчет общеобменной и местной вентиляции производственного помещения

    Воздушная среда внутри промышленных зданий загрязняется гораздо интенсивнее, нежели в квартирах и частных домах. Виды и количество вредных выбросов зависит от множества факторов – отрасли производства, типа сырья, применяемого технологического оборудования и так далее. Рассчитать и спроектировать вентиляцию производственных помещений, удаляющую все вредности, довольно сложно. Постараемся на доступном языке изложить расчетные методики, прописанные в нормативных документах.

    • 1 Алгоритм проектирования
      • 1.1 Виды вентиляционных систем
      • 1.2 Советы по выбору
    • 2 Методики расчета воздухообмена
      • 2.1 Считаем расход по выделениям теплоты
      • 2.2 Избытки водяных паров
      • 2.3 Выбросы пыли и вредных веществ
      • 2.4 Количество работающих людей
      • 2.5 Расчет зонта местной вытяжки
    • 3 Заключение

    Алгоритм проектирования

    Организация воздухообмена внутри общественного здания либо на производстве выполняется в несколько этапов:

    1. Сбор исходных данных — характеристики сооружения, число работников и тяжесть труда, разновидности и количество образующихся вредностей, локализация мест выделения. Очень полезно вникнуть в суть технологического процесса.
    2. Выбор вентиляционной системы цеха или офиса, разработка схем. К проектным решениям выдвигается 3 основных требования – эффективность, соответствие нормам СНиП (СанПин) и экономическая обоснованность.
    3. Расчет воздухообмена – определение объема приточного и вытяжного воздуха для каждого помещения.
    4. Аэродинамический расчет воздуховодов (если они есть), подбор и расстановка вентиляционного оборудования. Уточнение схем подачи притока и удаления загрязненного воздуха.
    5. Монтаж вентиляции согласно проекту, запуск, дальнейшая эксплуатация и обслуживание.

    Примечание. Для лучшего понимания процесса список работ сильно упрощен. На всех стадиях разработки документации требуются различные согласования, уточнения и дополнительные обследования. Инженер – проектировщик постоянно работает в связке с технологами предприятия.

    Нас интересуют пункты №2 и 3 – выбор оптимальной схемы воздухообмена и определение расходов воздуха. Аэродинамика, монтаж вентканалов и оборудования – обширные темы других публикаций.

    Виды вентиляционных систем

    Чтобы правильно организовать обновление воздушной среды помещения, нужно выбрать оптимальный способ вентилирования либо комбинацию нескольких вариантов. Ниже на структурной схеме упрощенно показана классификация существующих вентсистем, устраиваемых на производстве.

    Разъясним каждую разновидность воздухообмена подробнее:

    1. К неорганизованной естественной вентиляции относится проветривание и инфильтрация – проникновение воздуха через дверные притворы и прочие щели. Организованная подача – аэрация – производится из окон посредством вытяжных дефлекторов и зенитных фонарей.
    2. Вспомогательные крышные и потолочные вентиляторы повышают интенсивность обмена при естественном движении воздушных масс.
    3. Механическая система подразумевает принудительную раздачу и отбор воздуха вентиляторами посредством воздуховодов. Сюда же относится аварийная вентиляция и различные местные отсосы – зонты, панели, укрытия, вытяжные лабораторные шкафы.
    4. Кондиционирование – доведение воздушной среды цеха либо офиса до требуемой кондиции. Перед подачей в рабочую зону воздух очищается фильтрами, увлажняется / осушается, подогревается или охлаждается.

    Нагрев / охлаждение воздуха с помощью теплообменников – калориферов

    Справка. Согласно нормативной документации, к обслуживаемой (рабочей) зоне относится нижняя часть объема цеха высотой 2 метра от пола, где постоянно находятся люди.

    Зачастую механическая приточная вентиляция объединяется с воздушным отоплением – зимой уличный поток нагревается до оптимальной температуры, водяные радиаторы не ставятся. Загрязненный горячий воздух направляется в рекуператор, где отдает 50—70% теплоты притоку.

    Добиться максимальной эффективности работы при умеренной цене оборудования позволяет комбинация перечисленных вариантов. Пример: в сварочном цехе допускается проектировать естественную аэрацию при условии, что каждый пост оборудован принудительной местной вытяжкой.

    Схема движения потоков при естественной аэрации

    Советы по выбору

    Прямые указания по разработке воздухообменных схем дают санитарные и отраслевые нормы, ничего изобретать и придумывать не нужно. Документы разработаны отдельно для общественных зданий и различных производств – металлургических, химических, предприятий общественного питания и так далее.

    Пример. Разрабатывая вентилирование горячего сварочного цеха, находим документ «Санитарные правила при сварке, наплавке и резке металлов», читаем раздел 3, пункты 41—60. Там изложены все требования к местной и общеобменной вентиляции в зависимости от числа работников и расхода материалов.

    Приточная и вытяжная вентиляция промышленных помещений выбирается в зависимости от назначения, экономической целесообразности и согласно действующим нормативам:

    1. В офисных зданиях принято делать природный воздухообмен – аэрацию, проветривание. При повышенном скоплении людей предусматривается установка вспомогательных вентиляторов либо организовывается воздухообмен с механическим побуждением.
    2. В машиностроительных, ремонтных и прокатных цехах больших размеров устраивать принудительное вентилирование обойдется чересчур дорого. Общепринятая схема: естественная вытяжка через зенитные фонари либо дефлекторы, приток организован из открываемых фрамуг. Причем зимой распахиваются верхние окна (высота — 4 м), летом – нижние.
    3. При выделении токсичных, опасных и вредных для здоровья паров аэрация и проветривание не допускается.
    4. На рабочих местах рядом с нагретым оборудованием проще и правильнее организовать душирование людей свежим воздухом, чем постоянно обновлять весь объем цеха.
    5. На малых производствах с небольшим количеством источников загрязнения лучше установить локальные отсосы в виде зонтов или панелей, а общее вентилирование предусмотреть естественным.
    6. В производственных корпусах с большим числом рабочих мест и источников выделения вредностей нужно делать мощный принудительный воздухообмен. Городить 50 и более локальных вытяжек нецелесообразно, разве что подобные мероприятия продиктованы нормами.
    7. В лабораториях и рабочих помещениях химических заводов вся вентиляция делается механической, причем рециркуляция запрещена.
    Читайте также:
    Инструкция по эксплуатации вентиляционных систем и установок

    Проект общеобменной принудительной вентиляции трехэтажного здания с применением центрального кондиционера (продольный разрез)

    Примечание. Рециркуляция – возврат части отобранного воздуха обратно в цех с целью экономии теплоты (летом – холода), затраченной на нагрев. После фильтрования эта часть перемешивается со свежим уличным потоком в различных соотношениях.

    Поскольку в рамках одной публикации нереально рассмотреть все разновидности производств, мы изложили общие принципы планирования воздухообмена. Более детальное описание представлено в соответствующей технической литературе, например, учебное пособие О. Д. Волкова «Проектирование вентиляции промышленного здания». Второй достоверный источник – форум инженеров АВОК (http://forum.abok.ru).

    Методики расчета воздухообмена

    Цель вычислений — определить расход подаваемого приточного воздуха. Если на производстве используются точечные вытяжки, то удаляемое зонтами количество воздушной смеси прибавляется к полученному объему притока.

    Для справки. Вытяжные устройства очень слабо влияют на движение потоков внутри здания. Сообщить им нужное направление помогают приточные струи.

    Согласно СНиП, расчет вентиляции производственного помещения делается по следующим показателям:

    • излишки теплоты, исходящие от нагретого оборудования и продукции;
    • водяной пар, насыщающий цеховой воздух;
    • вредные (токсичные) выбросы в виде газов, пыли и аэрозолей;
    • число работников предприятия.

    Важный момент. В подсобных и различных бытовых комнатах нормативная база также предусматривает расчет по кратности обмена. Ознакомиться с методикой и воспользоваться онлайн-калькулятором можно на этой странице.

    В идеале расход притока считается по всем показателям. Самый больший из полученных результатов принимается для последующей разработки системы. Один нюанс: если выделяется 2 вида опасных газов, взаимодействующих друг с другом, приток рассчитывается по каждому из них, а результаты суммируются.

    Считаем расход по выделениям теплоты

    Прежде чем взяться за вычисления, нужно провести подготовительные работы по сбору исходных данных:

    • выяснить площади всех горячих поверхностей;
    • узнать температуру нагрева;
    • подсчитать выделяемое количество теплоты;
    • определить температуру воздушной среды в рабочей зоне и за ее пределами (выше 2 м над полами).

    На практике задача решается совместно с инженером-технологом предприятия, предоставляющим сведения о производственном оборудовании, характеристиках продукции и тонкостях процесса изготовления. Зная указанные параметры, выполняйте расчет по формуле:

    · L – искомый объем воздуха, подаваемый приточными установками либо проникающий через фрамуги, м³/ч;

    • Lwz – количество воздуха, забираемое из обслуживаемой зоны точечными отсосами, м³/ч;
    • Q – величина тепловыделений, Вт;
    • c – теплоемкость воздушной смеси, принимаем равной 1.006 кДж/(кг °C);
    • Tin – температура подаваемой в цех смеси;
    • Tl, Twz – температуры воздуха выше рабочей зоны и в ее пределах.

    Расчет кажется громоздким, но при наличии данных выполняется без проблем. Пример: тепловой поток внутри помещения Q составляет 20000 Вт, вытяжные панели удаляют 2000 м³/ч (Lwz) температура на улице + 20 °С, внутри – плюс 30 и 25 соответственно. Считаем: L = 2000 + [3.6 х 20000 — 1.006 х 2000 (25 — 20) / 1.006 (30 — 20)] = 8157 м³/ч.

    Избытки водяных паров

    Следующая формула практически повторяет предыдущую, только параметры теплоты заменены обозначениями влажности:

    • W – количество паров воды, поступающих от источников за единицу времени, грамм/час;
    • Din – содержание влаги в притоке, г/кг;
    • Dwz, Dl – влагосодержание воздушной среды рабочей зоны и верхней части помещения соответственно;
    • остальные обозначения – как в предыдущей формуле.

    Сложность методики заключается в получении исходных данных. Когда объект построен и производство работает, показатели влажности определить нетрудно. Другой вопрос – рассчитать выделения паров внутри цеха на стадии проектирования. Разработкой должны заниматься 2 специалиста – инженер-технолог и проектировщик вентсистем.

    Выбросы пыли и вредных веществ

    В данном случае важно хорошо изучить тонкости технологического процесса. Задача – составить список вредностей, определить их концентрацию и вычислить расход подаваемого чистого воздуха. Расчетная формула:

    • Mpo – масса вредного вещества либо пыли, выделяемой за единицу времени, мг/час;
    • Qin – содержание этого вещества в уличном воздухе, мг/м³;
    • Qwz – предельно допустимая концентрация (ПДК) вредности в объеме обслуживаемой зоны, мг/м³;
    • Ql – концентрация аэрозоля или пыли в оставшейся части цеха;
    • расшифровка обозначений L и Lwz дана в первой формуле.

    Алгоритм работы вентиляции выглядит следующим образом. В помещение направляется расчетное количество притока, разбавляющее внутренний воздух и понижающее концентрацию загрязнителей. Львиную долю вредных и летучих веществ втягивают локальные зонты, расположенные над источниками, смесь газов удаляет механическая вытяжка.

    Количество работающих людей

    Методика применяется для расчета притока в офисные и другие общественные здания, где отсутствуют промышленные загрязнители. Нужно выяснить количество постоянных рабочих мест (обозначается латинской буквой N) и воспользоваться формулой:

    Параметр m показывает объем воздушной чистой смеси, выделяемый на 1 рабочее место. В проветриваемых офисах значение m принимается равным 30 м³/ч, полностью закрытых – 60 м³/ч.

    Замечание. В расчет принимаются только постоянные рабочие места, где сотрудники пребывают не менее 2 часов в день. Число посетителей роли не играет.

    Расчет зонта местной вытяжки

    Задача локального отсоса – отобрать вредный газ и пыль на этапе выделения, прямо от источника. Чтобы добиться максимальной эффективности, нужно правильно подобрать размер зонта в зависимости от габаритов источника и высоты подвеса. Методику вычислений удобнее рассматривать с привязкой к чертежу отсоса.

    Читайте также:
    Обзор систем дымоходов: HELUZ, Scancore, Schiedel

    Расшифруем буквенные обозначения на схеме:

    • А, Б – искомые размеры зонта в плане;
    • h – расстояние от нижней кромки втягивающего устройства до поверхности очага выброса;
    • а, б – размеры перекрываемого оборудования;
    • D – диаметр вентиляционного воздуховода;
    • H – высота подвеса, принимается не более 1.8…2 м;
    • α (альфа) – угол раскрытия зонта, в идеале не превышает 60°.

    Первым делом рассчитываем габариты отсоса в плане по простым формулам:

    Дальше методом подбора определяем угол раскрытия и переходим к расчету расхода всасываемого воздуха:

    • F – площадь широкой части зонта, вычисляется как А х Б;
    • ʋ — скорость воздушного потока в створе короба, для нетоксичных газов и пыли принимаем 0.15…0.25 м/с.

    Примечание. Если необходимо отсасывать токсичные вредности, нормы требуют увеличить скорость вытяжного потока до 0.75…1.05 м/с.

    Зная количество отбираемого воздуха, нетрудно подобрать канальный вентилятор требуемой производительности. Сечение и диаметр вытяжного воздуховода определяется по обратной формуле:

    Заключение

    Проектирование вентиляционных сетей – задача опытных инженеров. Поэтому наша публикация носит ознакомительный характер, пояснения и расчетные алгоритмы несколько упрощены. Если вы хотите досконально разобраться в вопросах вентилирования помещений на производстве, рекомендуем изучить соответствующую техническую литературу, другого пути не существует. Напоследок – методика расчета воздушного отопления в рамках видеосюжета.

    One Reply to “Расчет общеобменной и местной вентиляции производственного помещения”

    Добрый день. Рассчитываю вытяжку для сварочного поста в гараже. Варю мало и любительски, для себя — основания для гаражной же мебели, подстолья, тумбочки и т.п. Задал условия:
    * размер перекрываемого оборудования — 0.2×0.2 м (швы не длинные — максимум 5-10 см, поэтому взял даже с запасом)
    * высота закрепления h = 0.5м (максимально низко с учетом того, что должно быть место между электродом и зонтом, чтобы не задевать)
    Скорость вытяжного потока принял 1.05 м/c

    Расчетные значения получились такие:
    Размер зонта: 0.6×0.6
    Расход всасываемого воздуха: 1360.8 м3/час

    Это кажется сильно большой величиной, и канальные вентиляторы с таким расходом встречаются только на диаметр 250 мм.

    При этом в примерах на ютубе используются диаметры 110-150 мм и вентиляторы с расходом 250-300 м3/час, и выглядит так, что вроде как всё работает.

    Верны ли мои расчеты? Действительно ли надо брать вентилятор с расходом от 1360 м3/час для моей задачи? Если так, то можно ли использовать «улитку» с расходом 1300-1500 м3/час, установив её ближе к входу в общую вентиляцию (понятно, что «улитку» не поставить на поворотный рукав, поэтому надо выносить)? Если у «самоделкиных с ютуба» правильная реализация, то где я ошибся в расчетах?

    Система расчета вентиляции производственных помещений

    На производстве предъявляются высокие требования к организации труда и безопасности. Необходимо соблюдение различных нормативов. Одним из критериев является качество воздуха, которое должно обеспечиваться правильным воздухообменом. На большинстве предприятий необходима установка специальных вытяжек. Для обеспечения правильного воздухообмена необходимо произвести расчет вентиляции производственного помещения.

    • 1. Классификация систем
    • 2. Естественный воздушный поток
    • 3. Использование аэрации
    • 4. Искусственный воздухообмен
    • 5. Аварийная вентиляция

    Существующие вентиляционные системы можно классифицировать по 4 основным свойствам:

    • Вентиляция промышленных зданий бывает естественной, искусственной, механической или совмещенной — в зависимости от того, каким образом происходит передвижение воздуха.
    • В зависимости от направления потока воздуха системы бывают вытяжными, приточными или комбинированными.
    • По месту действия — общеобменные, местные и совмещенные.
    • По назначению сети — аварийные или рабочие.

    Нормы проектирования вентиляционной магистрали описываются в пунктах СНиПа 41−01−2003. Естественный и механический воздухообмен обеспечиваются разными путями.

    Если природный обмен воздуха зависит от внешних факторов, практически неподвластных человеку, таких как тепловой и ветровой напор, то искусственный полностью зависит от действий людей.

    Вентилирование, осуществляющееся естественным образом, является обычным проветриванием. Происходит оно без влияния человека, когда корпус помещения недостаточно плотный и пропускает воздух.

    Большое влияние на направление потока оказывает давление. Если его показатели выше снаружи здания, то чистый воздух поступает извне, в обратном случае он выходит из помещения. Иногда такие процессы протекают совместно.

    Активный воздухообмен зачастую происходит случайно, когда температура в помещении и на улице имеет большую разницу в показателях. Другое условие — это отдельные участки с разными коэффициентами давления со стороны корпуса, усиленно обдуваемые ветром. Это явление называется инфильтрацией — поток попадает внутрь с наветренной стороны и выводится наружу с подветренной.

    При естественной вентиляции коэффициент обмена воздуха не превышает отметку 0,5. Но нельзя обеспечить комфортные условия труда при неорганизованном вентилировании помещения. Обязательно нужно провести расчеты и разработать систему циркуляции воздуха.

    Реализовать натуральный воздухообмен можно при помощи дефлекторов или же путем аэрации. Подача и удаление проводится либо через специальные проемы, либо через воздухоотводы.

    В помещениях, где технологически предусмотрено образование тепла, аэрация обеспечивает обмен, который проходит через световые фонари и проемы в окнах под действием ветрового напора и температуры. В холодных цехах обмен идет только под воздействием ветра.

    Читайте также:
    Промышленная вытяжка улитка: конструкция, принцип работы

    При насыщении воздухом предприятия следует учитывать розу ветров, в противном случае внутрь могут попасть вредные выбросы из соседних производственных организаций.

    Лучшим для предприятия будет расположение с наветренной стороны по отношению к вредным выбросам. Фрамуги должны открываться автоматически, чтобы ими можно было управлять снизу. Расположив их на разной высоте, можно регулировать поток. Аэрация — отличный вариант для больших предприятий, где тяжело применить механический воздухообмен из-за его большой стоимости.

    Стандартная высота подачи воздуха в здание при аэрации — минимум 30 см и максимум 180 см в теплый сезон и минимум 400 см — в холодный.

    Рекомендуемый вариант — установка форточек на 3 разных уровнях. В теплое время чистый воздух проходит через нижний уровень, грязный удаляется через верхний. Форточки, находящиеся в середине, используются в холодный период. Пока воздух достигает нижнего уровня, он успевает прогреться.

    В небольших цехах на трубы, служащие вытяжками, устанавливают дефлекторы. Они помогают удалить нагретый от производства воздух. Еще их используют для отвода теплых газов от горнов, печей, прессов и т. д.

    Искусственный тип обмена воздуха является более совершенным и требует немалых финансовых и эксплуатационных затрат. В такой сети могут также располагаться ионизирующие, подогревающие и другие устройства.

    Искусственный воздухообмен еще называют механическим. Он бывает приточным, вытяжным или комбинированным. Такая система имеет немало плюсов:

    • Собирает чистый воздух и обрабатывает его — подогревает, подсушивает или увлажняет.
    • Может передвигать воздушные потоки на большие расстояния.
    • Обеспечивает доставку воздуха в нужное место на предприятии.
    • Может очистить и удалить грязные потоки из любой точки цеха.
    • Не зависит от окружающей среды.

    Чаще всего работают две системы — приточная и вытяжная. Однако бывают случаи, когда возможно применить лишь одну из них. Основная задача приточной — обеспечение рабочего места благоприятными условиями, в данном случае — чистым воздухом.

    Используют такой тип воздухообмена на предприятиях, где преобладает высокая температура с малым количеством вредных выбросов. Свежий поток поступает по воздуховодам и доставляется на рабочие места путем работы распределительных насадок.

    Системы, которые очищают загрязненный воздух, называют вытяжными. Чаще всего они работают в складских и бытовых помещениях.

    Если существует необходимость создания надежной и активной сети, выполняют приточно-вытяжной воздухообмен. Чтобы воздух не попадал из загрязненных помещений в более или менее чистые, в системе создают давление.

    При проектировании приточно-вытяжной системы необходимо рассчитать расход воздуха по формуле L отс = 3600 FW о, где F — общая сумма проемов в квадратных метрах, W о — средний коэффициент скорости притягивания воздуха. Эта характеристика зависит от вредности выбросов и вида необходимых операций.

    Вытяжные устройства могут располагаться на любой высоте. Основная задача состоит в том, чтобы загрязненный воздух не менял свою натуральную траекторию перемещения. Загрязнения, которые тяжелее воздуха, всегда внизу, поэтому там тоже нужно размещать приборы для их забора.

    В холодный сезон необходимо подогревать поступающий воздух. Самым экономичным вариантом будет рециркуляция, которая подразумевает подогрев части воздуха. При этом нужно выполнять некоторые условия:

    • Уличный воздух должен поступать в количестве не меньше 10%, а обратно необходимо выпускать поток с 30% загрязнений относительно допустимой отметки.
    • Категорически запрещено использовать рециркуляцию на предприятиях, где в воздухе присутствуют взрывоопасные вещества, болезнетворные микроорганизмы и другие опасные выбросы.

    Самым распространенным считается канальный вариант. Он использует для продвижения воздуха по воздуховодам эжекторную установку, центровой и осевой вентилятор. Если воздуховодов нет, система именуется бесканальной. В этом случае устройства монтируют прямо в стену. При этом необходимо наличие естественной вентиляции.

    Очень часто приточную вентиляционную сеть соединяют с отопительной системой. За пределами цеха монтируют специальные воздухоприемники для чистого воздуха.

    Шахты устанавливают над крышей и землей. Нужно лишь, чтобы возле приемников не было источника вредных выбросов. Минимальное расстояние от земли должно составлять 200 см в обычной зоне и 100 см в зеленой зоне.

    Принцип работы приточной вентиляции прост: вентилятор осуществляет забор воздуха через калорифер, где затем нагревается. Далее воздушные массы увлажняются либо подсушиваются и поступают в цеха. Объем поступающего воздуха можно контролировать клапанами и заслонами.

    Бывают два вида общеобменной приточно-вытяжной вентиляции — замкнутые и разомкнутые системы. Во втором случае это две независимые сети, одна из них подает воздушные массы, вторая удаляет отработанный.

    Перечисленные схемы подводят к цехам, имеющим 1−2-й классы опасности.

    У любого предприятия должна быть предусмотренная технологами аварийная вентиляция — на случай поступления большого количества вредных или горючих газов и других выбросов.

    Рассчитывать расход воздуха необходимо, исходя из размеров помещения. Если у помещения высота менее 6 метров, то нужен восьмикратный обмен воздуха за 60 минут. Если же высота превышает отметку 6 метров, то необходимо удалять 50 куб. м в час на 1 кв. метр помещения.

    Читайте также:
    Монтаж систем вентиляции в квартире, дома и на производстве

    Для аварийной вентиляции необходимы:

    • Основные вытяжные сети с резервными вентиляторами.
    • Дополнительные системы (вместе с резервом).
    • Только аварийные магистрали, если использование главной системы невозможно.

    Лучшим вариантом считается использование автоматической аварийной линии, которая не только работает в опасных ситуациях, но и предупреждает их. Вся работа осуществляется благодаря центральному процессору и датчикам, которые собирают информацию, анализируют ее и выполняют определенные действия.

    Как правило, аварийная система использует только механическое удаление загрязнений при помощи вентиляторов. При этом стоит учитывать, что сеть должна оставаться герметичной, не позволяя выбросам проникнуть в другие цеха или помещения. В качестве дополнительных элементов применяют химические добавки, нейтрализующие опасность. Их количество определяется специальными документами.

    В зависимости от назначения и физических параметров помещения, а также вероятности аварийной ситуации проводят расчет воздухообмена в производственных помещениях, в частности, определяют кратность по формуле:

    L — количество воздушной массы, выводимой через вентиляцию.

    V — объем помещения, откуда выводится воздух.

    Если высота потолков не превышает 6 метров, то кратность должна равняться 8. В случае если высота превышает эту отметку, необходимо не меньше 50 куб. метров на квадратный метр помещения в час.

    Аварийный воздухообмен может функционировать в двух режимах:

    • Пассивный — система не работает и находится в «спящем режиме». Включается, если не хватает мощности обычной сети.
    • Активный — сеть контролирует ситуацию при помощи датчиков и активно очищает воздух, когда нужно понизить концентрацию выбросов.

    Местная вытяжка удаляет воздух из мест, где он загрязняется. В состав такой системы входят вентиляторы, трубопроводы, решетки вентиляции. Локальное вентилирование проводят таким образом, что при работе с 1-м и 2-м классами опасных выбросов нельзя будет включить оборудование при выключенной системе.

    Если компания не осуществляет выброс вредных веществ, то можно провести расчет общеобменной вентиляции производственного помещения как L = N х L н, где N — количество рабочих, находящихся в помещении, а L н — необходимый объем воздуха для одного человека, который измеряется в куб. м/ч.

    Учитывая такой параметр, как кратность воздуха, расчет проводится по формуле L = n x S x Н, где n — кратность, равная 2 в производственном помещении, S — площадь, а Н — высота.

    Вентиляция производственных цехов должна обладать двумя критериями — это грамотное исполнение и функциональность. Только в этом случае можно организовать рабочие места в соответствии с нормами. Поэтому так важно произвести точный расчет местной вентиляции.

    Расчет вентиляции производственного помещения — формулы и примеры

    Эффективный процесс удаления всей отработанной воздушной массы из помещений и своевременная замена его чистым воздухом очень важна.

    Грамотный расчет вентиляции производственного помещения позволяет получить микроклимат, который соответствует всем действующим на территории нашей страны санитарным нормативам и законодательно установленным правилам.

    Виды воздухообмена, применяемые на производстве

    • устройством приточного типа;
    • устройством вытяжного типа;
    • устройством комбинированного типа.

    Первый вариант заключается в естественном поступлении свежих воздушных масс в объемах, которые являются достаточными для целевой работоспособности производственных площадей.

    Чаще всего такая система представлена канальными вентиляторами, способными обеспечивать принудительный доступ воздуха и естественный вынос загрязненных воздушных масс за пределы помещения.

    Особенностью вентилирования вытяжного типа является удаление отработанного воздуха и замена его чистыми воздушными массами, поступающими в неорганизованном виде, посредством дверей, окон и стеновых проемов. Это основной вариант вентилирования на крупных производствах с вредными веществами, повышенной влажностью, а также высокотемпературными режимами. Самым простым устройством является установка, представленная электродвигателем и вентилятором, а также при необходимости дополненная фильтрующей системой или разветвленным воздуховодом.

    Комбинированный вариант вентилирования удачно сочетает в себе поступление свежего воздуха с выведением отработанных воздушных масс посредством вытеснения или перемешивания. Второй способ заключается в установке на верхней части помещения высокоскоростных диффузоров на принудительное поступление уличного свежего воздуха и диффузионных клапанов на вывод отработанных воздушных масс. Процесс вытеснения основан на монтаже в нижней части помещения нескольких распределителей с низкой скоростью, способных обеспечивать принудительный приток чистого воздуха.

    Производственное помещение, оборудованное вентиляцией

    Основные элементы аэрации естественного, организованного и управляемого типа чаще всего представлены:

    • Створными переплетами на вращательной оси верхнего, среднего и нижнего типа. Нижнее осевое вращение створок применяется при необходимости направить воздушный поток вверх.
    • Фонарями в виде специальных конструкций кровельной части строения. Такие устройства в значительной степени повышают показатели высоты вытяжного проёма, а также направлены на усиление тепловых и ветровых потоков.
    • Шахтными и трубными вытяжками, повышающими высоту вытяжного проёма, если конструкцией не предусмотрено наличие фонарей.
    • Дефлекторами, повышающими показатели теплового и ветрового напора, и устанавливаемыми на вытяжных кровельных трубах или шахтах.

    По характеру функционирования, вентиляция может быть представлена:

    • общим обменным оборудованием, обеспечивающим полноценный воздухообмен в помещении;
    • местными устройствами, осуществляющими замену воздушных масс в конкретной части помещения.

    Посредством вентилирования механического типа может осуществляться общая обменная вентиляция приточного, вытяжного и комбинированного типа.

    Как выполняется расчет?

    На сегодняшний день существует несколько способов, позволяющих выполнить самостоятельный расчет воздушного обмена в разных по назначению помещениях.

    Наиболее простыми способами является обустройство:

    • на параметрах общей площади помещения;
    • в соответствии с санитарными и гигиеническими нормами;
    • согласно кратностям.
    Читайте также:
    Анемостаты для вентиляции: вытяжные, приточные, универсальные

    При наличии источников локального выброса вредных или загрязняющих веществ, рекомендуется устанавливать улавливающие и удаляющие установки в виде зонтичных отсосов.

    Некоторыми производителями, выпускающими сложное оборудование, приборы изначально комплектуются отсосами, которые достаточно только подвести к воздуховодам.

    Во всех остальных случаях требуется выполнить самостоятельные расчёты и правильно подобрать вентилирующее оборудование для производственного помещения.

    Расчёты осуществляются в соответствии с размерами источников загрязнения (a*b) или его диаметром (d), при учёте скорости воздушного движения (ϑв) и всасывания (ϑ3), а также уровня размещения устройства (z).

    • расчёт габаритов: A=a+0.8z, B=b+0.8z, при наличии круглых отсосов D=d+0.8z
    • расчет объёма удаляемых воздушных масс: L=3600ϑхSз

    Если нет уверенности в собственных силах, целесообразно доверить выполнение расчётов и подбор вентиляционной системы специалистам.

    Каркасные дома часто выполняют из материалов, которые плохо пропускают воздух. Вентиляция в каркасном доме должна быть выполнена грамотно, чтобы жильцам было комфортно.

    Советы по проектированию вентиляции и кондиционирования вы найдете в этой статье.

    Виды приточных клапанов на пластиковые окна рассмотрим тут. Предназначение устройства и способы монтажа.

    Расчет воздухообмена в помещении

    В данном разделе рассмотрим пример расчета вентиляции производственного помещения.

    Грамотно обустроенный процесс воздушной циркуляции может быть обеспечен только наличием качественной вентиляционной системы с правильно рассчитанными показателями воздушного обмена.

    В стандартной ситуации воздухообмен представляет собой объём воздуха, который необходим для замены загрязненных воздушных масс. Такой параметр измеряется в метрах кубических за один час. Виды загрязнений – определяющий фактор воздушного обмена.

    Перед тем, как выполнить самостоятельный расчет показателя, необходимо в обязательном порядке определится с объёмом вредных выбросов за один час и количеством загрязнений в одном кубическом метре.

    Расчет кратности воздухообмена в производственных помещениях определяется формулой Lк=к*V в м 3 /час, при:

    • к – норма кратности воздушного обмена;
    • V – объем помещения в кубометрах.

    Расчёт воздушного обмена в соответствии с тепловыми избытками определяется формулой L=3.6*Qизл/(р*с*(tуд.–tпр.)) в м 3 /час, при:

    • Qизл – теплота, выделяемая в помещении и измеряемая в Вт;
    • р — показатели плотности воздуха, измеряемые в кг/м 3 ;
    • с – массовые показатели воздушной тепловой емкости;
    • tуд. – температурные показатели воздуха, удаляемые вентилирующей установкой и измеряемые в о С;
    • tпр. – температурные показатели воздуха, поступающего в помещение посредством вентилирующей установки и измеряемые в о С.

    Расчёт воздушного обмена в соответствии с выделением влаги определяется формулой L= W/(р(dyд.–dпр.) в м 3 /час, при:

    • W – уровень выделяемой влаги;
    • р — показатели плотности воздуха, измеряемые в кг/м 3 ;
    • dуд. – уровень влажности воздушных масс, выделяемых при помощи вентиляционной системы;
    • dпр. – уровень влажности воздушных масс, подаваемых при помощи вентиляционной системы.
    • К – количественные показатели загазованности помещения;
    • Кгдк – уровень ПДК загазованности;
    • Кпр – загазованность поступающих воздушных масс.

    Расчёт воздушного обмена в соответствии с нормативами СанПиН определяется формулой в L= n*l м 3 /час, при:

    • n — количество человек, пользующихся помещением;
    • l — санитарные нормы на воздухоподачу в м 3 /час*чел.

    В зданиях общественного назначения санитарными нормами предусматривается подача воздуха в условиях временного пребывания людей в объёме 20м 3 /час*чел. При длительном пребывании людей необходимо рассчитывать на объём в 40м 3 /час*чел. Все санитарные правила и нормы определяются СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклиматическим условиям в производственных помещениях».

    Даже в деревянном доме необходимо оборудовать вентиляционную систему. Вентиляция в деревянном доме может быть естественной или принудительной.

    Пример расчета вентиляционной системы в частном доме приведен по ссылке.

    Видео на тему

    Как рассчитываются параметры вентиляционных систем

    Проектирование вентиляции жилого, общественного или производственного здания проходит в несколько этапов. Воздухообмен определяется исходя из нормативных данных, используемого оборудования и индивидуальных пожеланий заказчика. Объем проекта зависит от типа здания: одноэтажный жилой дом или квартира рассчитываются быстро, с минимальным количеством формул, а для производственного объекта требуется серьёзная работа. Методика расчета вентиляции строго регламентирована, а исходные данные прописаны в СНиП, ГОСТ и СП.

    Этапы

    Подбор оптимальной по мощности и стоимости системы воздухообмена проходит пошагово. Порядок проектирования очень важен, так как от его соблюдения зависит эффективность работы конечного продукта:

    • Определение типа вентсистемы. Проектировщик анализирует исходные данные. Если требуется проветрить небольшое жилое помещение, то выбор падает на приточно-вытяжную систему с естественным побуждением. Этого будет достаточно, когда расход воздуха небольшой, вредных примесей нет. Если требуется рассчитать большой венткомплекс для завода или общественного здания, то предпочтение отдаётся механической вентиляции с функцией подогрева/охлаждения приточки, а если понадобится, то и с расчётом по вредностям.
    • Анализ выбросов. Сюда входит: тепловая энергия от осветительных приборов и станков; испарения от станков; выбросы (газы, химикаты, тяжёлые металлы).
    • Расчет воздухообмена. Задача систем вентилирования – удаление из помещения избытков тепла, влаги, примесей с равновесной или чуть отличающейся подачей свежего воздуха. Для этого определяется кратность воздухообмена, согласно которой подбирается оборудование.
    • Подбор оборудования. Производится по полученным параметрам: требуемый объем воздуха на приточку/вытяжку; температура и влажность внутри помещения; наличие вредных выбросов, подбираются вентустановки или готовые мультикомплексы. Самый важный из параметров – объём воздуха, необходимый для поддержания проектной кратности. Фильтры, калориферы, рекуператоры, кондиционеры и гидравлические насосы идут как дополнительные устройства сети, обеспечивающие качество воздуха.
    Читайте также:
    Аварийная вентиляция: расчет и особенности устройства

    Расчёт выбросов

    Объём воздухообмена и интенсивность работы системы зависят от двух этих параметров:

    K1 – загрузочный коэффициент 0,7-0,9

    Т – температура воды, 0 С

    F-площадь поверхности испарения, м 2 ;

    Рн1, Рн2 – парциальные давления насыщенного водяного пара при определенной температуре воды и воздуха в помещении, Па;

    РБ – давление барометрическое. Па.

    Используя данные, полученные в результате вычисления вредных выделений, проектировщик продолжает рассчитывать параметры вентиляционной системы.

    Вычисление воздухообмена

    Специалисты используют две основные схемы:

    • По укрупненным показателям. В данной методике не предусматриваются вредные выбросы, такие как тепло и вода. Условно назовем его «Способ №1».
    • Метод с учётом избытков тепла и влаги. Условное название «Способ №2».

    Способ №1

    Единица измерения – м 3 /ч (кубические метры в час). Применяют две упрощенные формулы:

    L=K ×V(м 3 /ч); L=Z ×n (м 3 /ч), где

    K – кратность воздухообмена. Отношение объёма приточки за одни час, к общему воздуху в помещении, крат в час;
    V – объём помещения, м 3 ;
    Z – значение удельного обмена воздуха за единицу верчения,
    n – количество единиц измерения.

    Подбор вентрешёток осуществляется по специальной таблице. При подборе также учитывается средняя скорость прохождение потока воздуха по каналу.

    Таблица выбора размеров вентиляционных решёток

    Способ №2

    При расчёте учитывается ассимиляция тепла и влаги. Если в производственном или общественном здании избыток тепла, то используется формула:

    где ΣQ – сумма тепловыделений от всех источников, Вт;
    с – тепловая ёмкость воздуха, 1 кДж/(кг*К);
    tyx – температура воздуха, направленного на вытяжку,°С;
    tnp – температура воздуха, направленного на приточку,°С;
    Температура воздуха, направленного на вытяжку:

    где tp.3 – нормативная тем-ра в рабочей зоне, 0 С;
    ψ- коэффициент увеличение температуры, зависящий от высоты измерения, равный 0,5-1,5 0 С/м;
    Н – длина плеча от пола до середины вытяжки, м.

    Когда технологический процесс предполагает выделение большого объема влаги, то используется другая формула:

    где G – объём влаги, кг/ч;
    dyx и dnp – содержание воды на один килограмм сухого воздуха приточки и вытяжки.

    Существует несколько случаев, более подробно описанных в нормативной документации, когда требуемые воздухообмен определяется по кратности:

    k – кратность смены воздуха в помещении, раз в час;
    V – объём помещения, м 3 .

    Расчёт сечения

    Площадь поперечного сечения воздуховода измеряется в м 2 . Её можно посчитать по формуле:

    где v – скорость воздушных масс внутри канала, м/с.

    Различается для основных воздуховодов 6-12 м/с и боковых придатков не более 8 м/с. Квадратура влияет на пропускную способность канала, нагрузку на него, а также уровень шума и способ монтажа.

    Расчёт потерь давления

    Стенки воздуховода не гладкие, и внутренняя полость не заполнена вакуумом, поэтому часть энергии воздушных масс при движении теряется на преодоления этих сопротивлений. Величина потери рассчитывается по формуле:

    где ג – сопротивление трению, определяется, как:

    Формулы, приведенные выше, являются правильными для каналов круглого сечения. Если воздуховод квадратный или прямоугольный, то существует формула приведения к эквиваленту диаметра:

    где a,b – размеры сторон канала, м.

    Мощность напора и двигателя

    Напор воздуха от лопастей H должен полностью компенсировать потери давления P, при этом создавая расчётное динамическое Pд на выходе.

    Мощность электрического двигателя вентилятора:

    Подбор калорифера

    Часто отопление интегрируется в систему вентиляции. Для этого используются калориферы, разные виды рекуператоров, а также метод рециркуляции. Выбор устройства осуществляется по двум параметрам:

    • Qв – предельный расход тепловой энергии, Вт/ч;
    • Fk – определение поверхности нагрева для калорифера.

    Расчёт гравитационного давления

    Применяется только для естественной системы вентилирования. С его помощью определяется её производительность без механического побуждения.

    Подбор оборудования

    По полученным данным о воздухообмене, форме и размере сечение воздуховодов и решёток, количестве энергии для обогрева подбирается основное оборудование, а также фитинги, дефлектор, переходники и другие сопутствующие детали. Вентиляторы подбираются с запасом мощности под пиковые периоды работы, воздуховоды с учетом агрессивности среды и объёмов вентилирования, а калориферы и рекуператоры – исходя из тепловых запросов системы.

    Ошибки при проектировании

    На этапе создания проекта нередко встречаются ошибки и недоработки. Это может быть превышенный шумовой фон, обратная или недостаточная тяга, задувание (верхние этажи многоэтажных жилых домов) и другие проблемы. Часть из них можно решить и после завершения монтажа, с помощью дополнительных установок.

    Яркий пример низкоквалифицированного расчета – недостаточная тяга на вытяжке из производственного помещения без особо вредных выбросов. Допустим, вентканал заканчивается круглой шахтой, возвышающейся над крышей на 2 000 – 2 500 мм. Поднимать её выше не всегда возможно и целесообразно, и в подобных случаях используется принцип факельного выброса. В верхней части круглой вентшахты устанавливается наконечник с меньшим диаметром рабочего отверстия. Создаётся искусственное сужение сечения, которое влияет на скорость выброса газа в атмосферу – она многократно увеличивается.

    Пример проекта

    Методика расчёта вентиляции позволяет получить качественную внутреннюю среду, правильно оценив негативные факторы, её ухудшающие. В компании «Мега.ру» работают профессиональные проектировщики инженерных систем любой сложности. Мы оказываем услуги на территории Москвы и соседних областей. Также компания успешно занимается удалённым сотрудничеством. Все способы связи указаны на странице «Контакты», обращайтесь.

    Читайте также:
    Рекуперация воздуха для квартиры и частного дома

    Расчет системы вентиляции производственного помещения

    Качество воздушной среды в цехах регламентируется законодательством, нормативы установлены в СНиП и ТБ. На большинстве объектов эффективный воздухообмен невозможно сформировать посредством естественной системы, и необходимо устанавливать оборудование. Важно добиться нормативных показателей. Для этого выполняется расчет приточно-вытяжной вентиляции производственного помещения.

    В нормативах предусмотрены различные виды загрязнений:

    • избыточное тепло от работы машин и механизмов;
    • испарения, в которых содержатся вредные вещества;
    • избыточная влажность;
    • различные газы;
    • человеческие выделения.

    Методика расчета вентиляции производственных помещений предлагает анализ по каждому из виду загрязнений. Результаты не суммируются, а в работу принимается наибольшее значение. Так, если на производстве максимальный объем нужен для удаления излишков тепла, именно этот показатель принимается для вычислений технических параметров структуры. Приведем пример расчета вентиляции производственного помещения, площадью 100 м 2 .

    1. Воздухообмен на промышленной площадке, площадью 100 м2
    2. Местная вытяжка
    3. Общеобъемная вентиляция
    4. Приточная вентиляция
    5. Приточно-вытяжная вентиляция
    6. Резюмируем

    Воздухообмен на промышленной площадке, площадью 100 м 2

    Поскольку каждая функция требует дополнительной мощности от вентиляционной структуры, поэтому выбор оборудования следует делать с учетом всех показателей.

    Местная вытяжка

    Если в технологических процессах производства на одном из участков происходят выбросы вредных веществ, то рядом с источником, согласно нормативам нужно установить местную вытяжку. Так удаление будет более эффективным.

    Чаще всего таким источником являются технологические резервуары. Для таких объектов используются специальные установки – отсосы в виде зонтиков. Его размеры и мощность рассчитываются с использованием следующих параметров:

    • размеры источника в зависимости от формы: длина сторон (a*b) или диаметр (d);
    • скорость потоков в зоне источника (vв);
    • скорость всасывания установки (vз);
    • высота размещения отсоса над резервуаром (z).

    Стороны прямоугольного отсоса рассчитываются по формуле:
    А=а +0,8z,
    где А – сторона отсоса, а – сторона резервуара, z – расстояние между источником и устройством.

    Стороны круглого устройства рассчитываются по формуле:
    D=d +0,8z,
    где D – диаметр устройства, d – диаметр источника, z – расстояние между отсосом и резервуаром.

    Вытяжка преимущественно имеет форму конуса, угол которого не должен превышать 60 градусов. Если в цехе скорость масс более 0,4 м/сек, то устройство следует укомплектовать фартуком. Количество вытяжного воздуха устанавливается по формуле:
    L=3600vз*Sa,
    где L – расход воздуха в м3/час, vз – скорость потока в вытяжке, Sa – рабочая площадь отсоса.

    Общеобъемная вентиляция

    Когда выполнен расчет местной вытяжки, виды и объемы загрязнений, можно делать математический анализ нужного объема воздухообмена. Наиболее простой вариант, когда на площадке нет технологических загрязнений, и в вычисления принимаются только человеческие выделения.

    В этом случае задачей является достижение санитарных норм и чистоты производственных процессов. Необходимый объем для сотрудников вычисляется по формуле:
    L=N*m,
    где L – количество воздуха в м 3 /час, N – число работников, m – объем воздуха на человека в течение часа. Последний параметр нормируется СНиП и составляет 30 м 3 /час – в проветриваемом цеху, 60 м 3 /час – в закрытом.

    Если вредные источники существуют, то задача вентиляционной системы снизить загрязнения до предельных норм (ПДК). Математический анализ выполняется по формуле:
    О = Мв (Ко — Кп),
    где О – расход воздуха, Мв – масса вредных веществ, выделяющихся в воздух за 1 час, Ко – концентрация вредных веществ, Кп – число загрязнений в притоке.

    Так же вычисляется и приток загрязнений, для этого использую следующую формулу:
    L = Мв / (yпом – yп),
    где L – объем притока в м3/час, Мв – весовое значение вредных веществ, выделяющихся в цеху в мг/час, yпом – удельная концентрация загрязняющих веществ в м3/час, yп – концентрация загрязнений из приточного воздуха.

    Расчет общеобменной вентиляции производственных помещений не зависит от его площади, здесь важны другие факторы. Математический анализ для конкретного объекта — сложен, в нем нужно учитывать множество данных и переменных, следует пользоваться специальной литературой и таблицами.

    Приточная вентиляция

    Расчет приточной вентиляции производственных помещений целесообразно выполнять по укрупненным показателям, которые выражают расход поступающего воздуха на единицу объема комнаты, на 1 человека или 1 источник загрязнений. В нормативах установлены свои нормы для различных производств.

    Формула такова:
    L=Vk
    где L – объем приточных масс в м 3 /час, V – объем помещения в м 3 , k – кратность обмена воздуха.
    Для помещения, площадью в 100 м 3 и высотой в 3 метра для 3-кратной смены воздуха потребуется: 100*3*3+=900 м 3 /час.

    Расчет вытяжной вентиляции производственных помещений осуществляется после определения нужных объемов приточных масс. Их параметры должны быть аналогичны, так для объекта, площадью в 100 м 3 при высоте потолков в 3 метра и трехкратном обмене вытяжная система должна откачивать те же 900 м 3 /час.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: