Grondbeginselen van industriële ventilatie: alles over berekeningen en soorten systemen

Het ventilatiesysteem van de industriële gebouwen creëert en onderhoudt klimatologische indicatoren, waarvan de normen worden gereguleerd door de instructies van het sanitaire en epidemiologische toezicht.

Vochtigheid, temperatuur en luchtstroomsnelheden zijn belangrijk voor de gezondheid van fabrieksmedewerkers en de naleving van processen. In tegenstelling tot huishoudelijke installaties worden in productiefaciliteiten ook indicatoren als de hoeveelheid mechanische en chemische onzuiverheden in de lucht gemonitord.

In sommige gevallen moet het microklimaat in de ruimte optimale omstandigheden bieden voor opslag (bijvoorbeeld in depots van musea of ​​bibliotheken), dan verdwijnt het gemak van het personeel naar de achtergrond.

Classificatie van ventilatiesystemen in productie

Industriële ventilatiesystemen en installaties kunnen worden ingedeeld op basis van de volgende eigenschappen:

• Wijze van beweging van luchtmassa's: vrij en geforceerd;
• De aard van de handeling: afvoer of toevoer;
• Servicegebied: lokale of algemene uitwisseling;
• Ontwerpkenmerken: kanaalloos of kanaal.

Natuurlijke motivatie

Natuurlijke stroomventilatie heeft de volgende eigenschappen:

• de beweging van luchtstromen wordt verzorgd door de beluchtingsmethode;
• vanwege het drukverschil tussen de werkplaats en het uiteinde van het uitlaatkanaal dat zich boven het dak van het gebouw bevindt;
• door de druk van de wind.

Volgens de basisprincipes van ventilatie van gebouwen van het industriële type, wordt natuurlijke motivatie geïmplementeerd in industrieën met een krachtige warmteafgifte en een gehalte aan mechanische onzuiverheden van niet meer dan 30% van de PDN op de werkplekken van personeel.

Als het moet worden behandeld voordat lucht wordt toegevoerd, is de beluchtingsmethode niet geschikt.

Voor een stabiele beweging van luchtmassa's door het drukverschil dient het hoogteverschil tussen de aanzuig- en uitblaaspunten minimaal 3 meter te zijn. Bij ventilatieberekeningen voor dit soort ruimten is de maximale duur van horizontale ventilatiekanalen 3 meter. De lucht in het systeem beweegt met een snelheid van maximaal één meter per seconde.

Het ventilatiesysteem van het volgens dit principe gebouwde pand is goedkoop, eenvoudig te monteren en te bedienen. De effectiviteit ervan is echter onstabiel en varieert van veel externe factoren.

Mechanische impuls

In ventilatiesystemen van kamers, aangedreven door mechanische tractie, worden apparaten gebruikt die luchtmassa's over de vereiste afstanden transporteren.

Lucht wordt onder alle omgevingsomstandigheden in de gewenste volumes aan- en afgevoerd uit het werkgebied. Indien nodig kan de toevoerlucht worden gefilterd, gekoeld, verwarmd, gedroogd of bevochtigd. Natuurlijke ventilatie zorgt niet voor optimale luchtprestaties. Instroomparameters zijn vergelijkbaar met die van atmosferische lucht.

De meest voorkomende ventilatiesystemen zijn met gemengde motivatie.

Toevoerapparatuur levert verse lucht aan het bemande gebouw.Tegelijkertijd zuigen de uitlaatmechanismen vuile, hete of vochtige dampen naar buiten.

Bij het berekenen van de ventilatie van gebouwen is het belangrijk om het volume van aangevoerde en afgevoerde gebruikte lucht correct in evenwicht te brengen.

Lokale ventilatie

Het fundamentele verschil tussen het lokale luchtverversingsschema is dat lucht puntsgewijs naar een specifieke plaats wordt toegevoerd (lokale toevoer) en op dezelfde manier wordt afgevoerd (lokale afzuiging).

Hier is een lijst van lokale ventilatiecomponenten die worden gebruikt in industriële gebouwen:

• luchtdouches (luchtstromen die met hoge snelheid naar een bepaalde plaats gaan);
• van de totale oppervlakte omheinde ruimtes waar een bijzondere sfeer wordt gecreëerd;
• luchtgordijnen.

Vanwege het hoge rendement en de kosteneffectiviteit van lokale ventilatie wordt het veel gebruikt in verschillende soorten industrieën.

Plaatselijke afzuiging is nodig wanneer giftige stoffen of warmte puntsgewijs vrijkomen en verspreiding moet worden voorkomen.

Lokale afzuigventilatie-elementen:

• uitlaat paraplu's;
• zijkappen;
• covers over apparatuur;
• luchtgordijnen.

Bij het berekenen van de ventilatie van de ruimte wordt rekening gehouden met de volgende vereisten:

• plaatselijke afzuiging mag het verloop van het technologische proces niet hinderen;
• het gehele oppervlak van de emissie van gevaren moet worden afgedekt;
• afscheidingen worden verwijderd in de loop van hun fysieke beweging (koude worden naar beneden gericht en heet, volgens de wetten van de fysica, naar boven).

De afvoerlucht moet worden gereinigd voordat deze in de omgeving wordt vrijgegeven. Soms is slechts één grof filter voldoende, indien nodig wordt een cascade van filters met verschillende zuiveringsgraden geïnstalleerd. Ondanks de efficiëntie van lokale systemen, zijn ze niet altijd in staat om het vereiste microklimaat in stand te houden.

Algemene ventilatie

Een algemeen ventilatiesysteem is nodig wanneer schadelijke onzuiverheden, vocht en warmte door het volledige volume van de kamer worden verspreid.

Het algemene toevoeruitwisselingssysteem vermindert de concentratie van schadelijke stoffen en verdringt vervuilde luchtmassa's.

Uitlaat algemene ventilatie is een kanaalsysteem en een ventilator. Als de lengte van het ventilatiekanaal niet meer dan 40 m is, wordt een axiale ventilator geïnstalleerd, anders een centrifugaalventilator, als een krachtigere.

Kenmerken van berekeningen van ventilatiesystemen

De berekeningen en het type ventilatie van de kamer zijn afhankelijk van het doel. Ventilatie van de productieruimte moet de volgende soorten verontreinigingen verwijderen die worden uitgestoten tijdens het gebruik van apparatuur en mensen:

• hete lucht;
• explosieve en giftige onzuiverheden in de lucht;
• waterdamp.

Voor elk type luchtverontreiniging wordt de ruimteventilatie berekend.

De berekening is gebaseerd op de hoeveelheid toevoerlucht die nodig is voor normale bedrijfsomstandigheden.

Berekening ventilatie voor overtollige warmte:

Q = Qu + (3.6V - cQu (Tz - Tp) / c (T1 - Tp),

WaarQu - het luchtvolume verwijderd door lokale afzuiging, in kubieke meter \ h,V - de hoeveelheid warmte die wordt gegenereerd door apparatuur en producten, in watt,c - warmtecapaciteit, ontleend aan naslagwerken, is gelijk aan 1,2 kJ,tz - de temperatuur van de afgevoerde lucht van de werkplek, in graden Celsius,Tp - toevoerluchttemperatuur, in graden Celsius,T1 - temperatuur van de lucht verwijderd door algemene ventilatie.

Berekening voor explosieve en giftige industrieën

Bij het berekenen van ventilatie voor industrieën met explosieve of giftige emissies, is het de taak om deze te verdunnen tot het maximaal toelaatbare niveau.

Q = Qu + (M - Qu (Km - Kp) / (Ku - Kp),

WaarM - de massa giftige stoffen die in 1 uur in de lucht vrijkomt, in mg,km - het gehalte aan giftige stoffen in de lucht uitgestoten door lokale systemen, in mg / m3,Kp - het gehalte aan giftige stoffen in de toevoerlucht, mg / kubieke meter,Ku - het gehalte aan giftige stoffen in de lucht verwijderd door het algemene uitwisselingssysteem, mg / kubieke meter.

Berekening met verhoogd vochtgehalte

Vraag = Qu + (W - 1.2 (Uitm - OVERp) / (О1 -p)),

hierW - de hoeveelheid vocht die gedurende 1 uur in de lucht van de werkplaats komt, in mg/u,m - de hoeveelheid stoom die door het lokale systeem wordt afgevoerd, in g / kg,Op - toevoer luchtvochtigheid, g/kg,О1 - de hoeveelheid stoom in de lucht verwijderd door het algemene uitwisselingssysteem, g / kg.

Berekening van personeelsemissies

Bij het berekenen van de ventilatie van sommige kamers is het belangrijk om rekening te houden met elke gram vocht die in de lucht komt. Vervolgens wordt de berekening uitgevoerd op basis van het aantal werknemers:

Q = N * m,

hiernee - het aantal medewerkers,m - het verbruik van atmosferische lucht per persoon per uur.

Categorieën van gebouwen voor brandveiligheid

Lokalen voor elk doel: industrieel, magazijn, residentieel of openbaar zijn onderverdeeld in categorieën voor ventilatie en brandveiligheid:

• MAAR - verhoogd explosiegevaar, brand. Gebouwen die brandbare gassen gebruiken of uitstoten en stoffen of stoffen die bij contact met lucht (water) kunnen ontbranden of exploderen met een vlampunt tot 28 graden;
• B - gevaar voor brand of explosies. Gebouwen met stof of damp in de atmosfeer die brandbaar zijn en een vlampunt boven 28 graden hebben;
• B1 - B4 - brandgevaar. Gebouwen waarin vloeistoffen, vaste stoffen of vluchtige stoffen worden uitgestoten of aanwezig zijn, die moeilijk te ontsteken zijn bij contact met lucht, water of andere stoffen;
• D - matig brandgevaar. Ruimtes waarin stoffen in verwarmde of gesmolten vorm aanwezig zijn, komt veel warmte en vlammen vrij. Evenals stoffen die worden gebruikt in de vorm van brandstof of worden gebruikt bij de verbrandingsmethode;
• D - laag risico op brand. Gebouwen die niet-brandbare stoffen bevatten bij omgevingstemperaturen.

Bij het creëren van ventilatie voor magazijnen of industriële gebouwen, wordt in de volgende gevallen een enkel systeem geboden:

• voor woongebouwen;
• voor kantoorgebouwen, woningen, openbare of industriële gebouwen met ventilatiecategorie D;
• industrieel met ventilatie categorie B of A, beslaan tot 3 verdiepingen;
• industrieel met één categorie D, D of V;
• magazijn, tot 3 verdiepingen beslaand, met categorie B, A of B.

Kenmerken van magazijnventilatie

Als u de ventilatie van het magazijn selecteert, moet u zich laten leiden door de SNiP "Algemene sanitaire en hygiënische vereisten voor de lucht van het werkgebied", "Magazijngebouwen", "Brandveiligheid van gebouwen en constructies".

Als typische kamerventilatie met natuurlijke trek niet in staat is om het vereiste microklimaat te creëren, wordt mechanische inductie gebruikt. Het wordt bijvoorbeeld niet aanbevolen om beluchting te gebruiken voor de ventilatie van magazijnen met voedselopslag. Buitenlucht is vervuild en is vaak niet schoon te maken.

In sommige gevallen is het onmogelijk om beluchting te organiseren vanwege de architectuur van het gebouw of de locatie ervan. Dan nemen ze hun toevlucht tot het mechanische type ventilatie van het magazijn.

Als in het magazijn stoffen worden opgeslagen die schadelijke of explosieve gassen (dampen) afgeven, wordt mechanische ventilatie geregeld.

Niettemin is in de overgrote meerderheid van de bergingen een algemeen uitwisselingssysteem met natuurlijke trek en een enkele luchtuitwisseling georganiseerd.

Voordat de ventilatie van het magazijn wordt berekend, moet de aard van de opgeslagen materialen worden bepaald. Bij het berekenen van de luchtverversing wordt dus rekening gehouden met het type en de hoeveelheid schadelijke emissies.

infiltratie

In de regel zijn magazijnen niet verzegeld. Het proces van luchtuitwisseling tussen het magazijn en de straat wordt infiltratie genoemd. Bij een groot temperatuurverschil kan infiltratie 1,5 - 2 luchtwisselingen zijn. Met deze parameter wordt zeker rekening gehouden bij het ontwerpen van de basisprincipes van opslagventilatie.

Als een 1-voudige luchtverversing voldoende is voor het magazijn, kan alleen afvoerlucht worden uitgeblazen. De instroom wordt aangevuld door infiltratie.

Vaker worden kanaalloze systemen in magazijnen geïnstalleerd. Het is raadzaam om kanalen met natuurlijke trek te gebruiken in kleine bijgebouwen met een geschatte luchtverversing van niet meer dan 1.

Tijdens het beluchten wordt de luchtstroom verzekerd door open ventilatieopeningen. Indien de concentratie aan onzuiverheden in de lucht meer dan een derde van de MTR bedraagt, wordt niet belucht.

In het warme seizoen wordt lucht aangevoerd naar het magazijn via openingen in de wanden, die zich op een hoogte van maximaal 1,5 meter van de grond bevinden. Dit kunnen poorten, ramen, schuifwanden zijn.

In de winter zijn de openingen voor de instroom voorzien op een hoogte van 3-4 meter boven de grond. Ze moeten bedekt zijn met regen- en sneeuwluifels.

Uitlaatlucht wordt afgevoerd via uitlaatschachten of ventilatieopeningen. De stuwkracht in het systeem wordt verhoogd door een deflector aan de uitlaat van de uitlaatas te installeren. En de intensiteit van de tractie wordt geregeld door verschillende dempers, poorten, jaloezieën.

De hoogte van de uitlaatschachtkop moet de hoogte van de daknok met 50 cm of meer overschrijden. Anders wordt bij harde wind omgekeerde stuwkracht waargenomen.

Berekening van het toevoerluchtvolume:

Standaard = 3600 *S*m*nee,

WaarS - het gebied van de ventilatieopeningen in m² M,m - luchtsnelheid in m / s, is 1 - 1,5 met natuurlijke trek,nee - verbruikscoëfficiënt, hangt af van de openingshoek van het raam: bij 90 graden 0,65, bij 45 - 0,44, bij 30 graden - 0,32.

Tafel 1. Het luchtvolume dat door 1 vierkante meter van de ventilatieopeningen dringt

Kenmerken van ventilatie van commerciële gebouwen

Alle winkelpanden zijn grofweg in te delen in 2 typen:

• Magazijnwinkels (grote hypermarkten zoals Metro);
• Gezoneerde winkelcentra (Mega-type winkelcentra).

Magazijn winkels

In het eerste geval is het niet nodig om aparte ruimtes van lucht te voorzien. Daarom is de ventilatie van een winkelruimte van het eerste type meestal een krachtige toevoer- en afvoereenheid zonder zonering van klimaatindicatoren.

Rooftop-airconditioners zijn de standaardoplossing voor magazijnen. Dit is een apparaat uit één stuk dat op het dak van het gebouw wordt geïnstalleerd en via luchtkanalen met de hal is verbonden. De luchtkanalen zijn verdeeld onder het verlaagd plafond. Naast ventilatie vervult het dak de functie van verwarming en airconditioning.

Soms worden meerdere rooftops met een lager vermogen geïnstalleerd in plaats van één grote.

Rooftop-airconditioners zijn betrouwbaar, duurzaam, stil en zuinig genoeg. Het enige nadeel van het gebruik van dit type winkelruimteventilatie is de onmogelijkheid om luchtindicatoren te zoneren.

Winkelcentra

In winkelcentra zijn zones voor verschillende doeleinden: boetieks, schoonheidssalons, cafés, magazijnen. Die een ander microklimaat moeten creëren. Daarom wordt voor elk type pand een berekening gemaakt afhankelijk van het aantal bezoekers, warmteafgifte, vocht (spa's), rook (rookruimtes).

Een extra complicatie is de plaatsing van winkelcomplexen op verschillende niveaus, evenals de architecturale kenmerken van elke kamer.

Centrale airconditioners zijn de standaard keuze voor ventilatie van dit type winkelruimte. Dit is een sectionele uitrusting inclusief secties:

• verwarming;
• ruisonderdrukking;
• ventilatoren;
• bevochtiging;
• filtratie.

De modules zijn ingesloten in een gemeenschappelijk gebouw, dat zich in een speciaal compartiment van het gebouw bevindt. Aangezien de centrale airconditioner geen koude- en warmtebronnen bevat, moet deze worden gecombineerd met een koel-ventilatorconvector. Met deze combinatie van apparatuur kunt u individuele luchtparameters voor elke kamer instellen, voor gebouwen van elke grootte.Bovendien kan dit type apparatuur voor het ventileren van gebouwen tegelijkertijd worden gebruikt voor het verwarmen van water in een zwembad en het bevriezen van ijs op een ijsbaan.

Dergelijke geavanceerde klimaatapparatuur wordt alleen automatisch bestuurd via een centraal bedieningspaneel.

Kenmerken van ventilatie van schone kamers

De belangrijkste taak van ventilatie in een cleanroom is om te zorgen voor de volgende indicatoren:

• Concentratie van stofdeeltjes in 1 cu. m lucht. Om dit te doen, wordt de lucht door absolute filters geleid, waarbij de gespecificeerde reinheidsklasse wordt gehandhaafd. De toevoerlucht wordt gereinigd met behulp van viertrapsfilters die insluitsels tot 0,01 micron opvangen;
• Temperatuur, vochtigheid en luchtsnelheid. Het microklimaat is niet zozeer belangrijk voor het werk van het personeel als wel voor het technologische proces. Als de lucht te droog is, zal deze statische elektriciteit opwekken. Als het te vochtig is, kan condensatie neerslaan;
• Het drukverschil tussen de cleanroom en de aangrenzende ruimte. Om te voorkomen dat stof en vocht vanuit aangrenzende ruimtes de cleanroom binnendringen, wordt binnenin een licht verhoogde druk gehandhaafd. Ventilatie van de cleanroom zorgt voor het overwicht van de luchttoevoer over de afvoerlucht;
• Beschikbaarheid van frisse lucht. Mensen werken in de kamer, dus ze moeten worden voorzien van schone lucht in volumes die worden gereguleerd door hygiënische normen.

Creatie van "schone zones"

Met een directionele of laminaire luchtstroom kunt u een schone ruimte in de kamer creëren. Lucht die in één richting beweegt zonder turbulentie verdringt stofdeeltjes uit de gewenste zone. Vervolgens worden ze uit de limieten langs het kanaalsysteem getrokken. Door de speciale gerichtheid van de stroming worden deeltjes direct verwijderd. Het effect wordt bereikt door het gebruik van speciale laminaire luchtverdelers.

De basis van ventilatie in een cleanroom is in de regel een speciaal aangepaste centrale airconditioning.

Het wordt automatisch aangestuurd. En met een heel netwerk van sensoren en een volledig geautomatiseerde dispatchingeenheid worden de nodige luchtparameters bijgehouden.

Ontwerp en installatie van industriële ventilatie is een complex proces dat uit meerdere fasen bestaat. Veel bedrijven bieden uitgebreide diensten aan: van ontwerp tot onderhoud. Een dergelijke oplossing neemt alle problemen met het microklimaat van de onderneming bij de klant weg.

Video over automatisering van ventilatieregeling in cleanrooms: