Материал: K_4
-
при перетіканні зверху-вниз 10…15 м/с ;
-
при перетіканні знизу-уверх 2…4 м/с ;
-
при боковому перетіканні 10…15 м/с.
Конструкційні особливості заслонів притікально-витікального типу
Приклад повітряної
заслони (повітряних дверей) будинку для
торгівлі зображений на рис. 4.34. Вентилятор
і нагрівник повітря розміщені у
вентиляційній камері (в підвалі). Під
граткою для витікального повітря
розміщена камера для осідання пилу,
паперу і інших забруднень. Нехай ширина
прорізу дверей 4 м, а його висота 2,2 м.
Прийнята витрата притікального повітря
м3/год,
а початкова швидкість притікального
повітря 5 м/с. Глибина розміщення заслони
щодо площини прорізу 0,6 м, а скерування
притікального струменя скісне назовні.
Живий переріз
гратки для витікання (засмоктування)
повітря, при швидкості в ньому
м/с, приблизно 6,1 м2.
Початкова температура повітря 10 оС,
а кінцева 25 оС.
Теплопродуктивність нагрівника повітря
кВт.
Рис. 4.33. Повітряна заслона притікально-витікального типу
біля вхідного прорізу будинку для торгівлі
-
Повітряні заслони змішувального типу
У вітчизняній практиці заслони такого типу передбачають переважно біля вхідних прорізів громадських будівель. Вони характеризуються організованим притіканням повітря і його частковим змішуванням із зовнішнім повітрям, а також відсутністю організованого витікання повітря.
Повітропродуктивність заслони змішувального типу визначають за формулою [5]
, кг/год (4.23)
де
– поправний коефіцієнт для врахування:
кількості людей, що проходять через
дверний проріз оснащений заслоною;
місця забору повітря на заслону; типу
вестибюля (табл. 4.9);
– коефіцієнт витрати входу у вестибюль,
що залежить від його конструкційного
виконання (табл. 4.10);
– площа однієї відкритої стулки (одного
відкритого полотна) зовнішніх вхідних
дверей, м2.
При суміщені
повітряно-теплової заслони з притікальною
вентиляцією вестибюля (тобто при
забиранні на заслону зовнішнього
повітря) величину
приймають рівною витраті притікального
повітря у вестибюль, але не меншою від
величини, що визначена за формулою
(4.23).
Значення
визначають за формулою
,
Па. Величину
обраховують у залежності від поверховості
будинку за формулами:
для будинків з числом поверхів три і менше -
м ; (4.24)
для будинків з числом поверхів більше трьох -
, (4.25)
де
– висота сходового приміщення від
планувальної відмітки землі, м;
– висота стулки вхідних дверей, м;
– повна висота одного поверху, м.
Теплову потужність повітропідігрівників заслони визначають за формулою
, Вт (4.26)
де – температура притікального повітря, оС; – початкова температура засмоктуваного повітря, оС.
Таблиця 4.9
Поправний коефіцієнт К для заслонів змішувального типу [5]
|
Місце забору повітря і тип вестибюлю |
Двері |
Значення К при числі людей n, що проходять через вхід в будинок за 1 год |
||||||||||||||
|
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
||
|
Забір повітря із вестибюлю відкритого |
Одинарні Подвійні або обертальні Потрійні |
0,05 0,04 0,03 |
0,1 0,08 0,06 |
0,15 0,11 0,08 |
0,2 0,15 0,11 |
0,25 0,19 0,14 |
0,28 0,21 0,16 |
0,31 0,26 0,2 |
0,35 0,3 0,25 |
0,39 0,34 0,28 |
0,43 0,38 0,32 |
0,47 0,41 0,35 |
0,51 0,44 0,38 |
0,55 0,48 0,41 |
0,58 0,51 0,44 |
0,61 0,54 0,46 |
|
Те ж, закритого |
Одинарні Подвійні або обертальні Потрійні |
0,05 0,03 0,02 |
0,09 0,07 0,05 |
0,14 0,1 0,07 |
0,18 0,14 0,1 |
0,22 0,17 0,12 |
0,23 0,19 0,15 |
0,27 0,23 0,18 |
0,32 0,27 0,23 |
0,35 0,31 0,25 |
0,39 0,34 0,29 |
0,43 0,37 0,32 |
0,46 0,4 0,34 |
0,49 0,43 0,37 |
0,52 0,46 0,4 |
0,55 0,49 0,42 |
|
Забір атмосферного повітря при вестибюлі відкритому |
Одинарні Подвійні або обертальні Потрійні |
0,04 0,03 0,02 |
0,08 0,06 0,04 |
0,12 0,09 0,07 |
0,16 0,12 0,09 |
0,2 0,15 0,11 |
0,21 0,17 0,13 |
0,24 0,21 0,16 |
0,28 0,24 0,2 |
0,31 0,27 0,23 |
0,34 0,30 0,26 |
0,38 0,33 0,28 |
0,41 0,35 0,3 |
0,44 0,38 0,33 |
0,47 0,41 0,35 |
0,49 0,43 0,37 |
|
Те ж, закритому |
Одинарні Подвійні або обертальні Потрійні |
0,04 0,03 0,02 |
0,07 0,05 0,04 |
0,11 0,08 0,06 |
0,14 0,11 0,08 |
0,17 0,13 0,1 |
0,18 0,15 0,12 |
0,22 0,18 0,15 |
0,25 0,21 0,18 |
0,28 0,24 0,2 |
0,31 0,26 0,22 |
0,34 0,29 0,24 |
0,35 0,31 0,26 |
0,38 0,33 0,29 |
0,4 0,36 0,31 |
0,42 0,38 0,33 |
Зауваги: 1.Відкритим вважається вестибюль, що не відділений дверима від сходового приміщення і ліфтового холу, а закритим – вестибюль з дверима перед сходовим приміщенням.
2. Максимальна пропускна здатність однієї стулки дверей 1500 люд/год, а тому за наявності декількох паралельних вхідних дверей і проході через них до 1500 люд/год розрахунок виконують по площі однієї відкритої стулки. При проході через них більше 1500 люд/год величину Fвх у формулі (4.23) збільшують пропорційно (n/1500) із заокругленням до найближчого цілого числа. В цьому випадку коефіцієнт К приймають в залежності від n, розділеного на це ціле число.
Таблиця 4.10
Коефіцієнт витрати входу μвх для завіс змішувального типу
-
Конструкція входу
μвх
Одинарні двері
0,7
Подвійні двері з тамбуром, прямий прохід
0,65
Подвійні двері з тамбуром, прямий прохід
0,6
Подвійні двері з тамбуром, зигзагоподібний прохід
0,55
Подвійні двері з тамбуром, зигзагоподібний прохід
0,4
Обертальні двері
0,1
Зауваги: 1. При числі послідовно розташованих дверей більше трьох розрахунок можна проводити як для потрійних дверей.
Приклад 4.6.
Розрахувати повітряно-теплову заслону
для головного входу в адміністративний
будинок при заборі повітря із відкритого
вестибюлю. Вхідні двері обертальні
(по табл. 4.10).
Початкові дані:
оС;
кг/м3;
оС;
кг/м3;
м;
м;
м; площа однієї дверної стулки –
м2;
люд/год.
Розв’язування.
Знаходимо величину за формулою
м.
Визначаємо перепад
тисків
за формулою:
Знаходимо коефіцієнт К по табл. 4.9. Оскільки число людей, що проходять в будинок, перевищує 1500 осіб/год, то розрахункове число людей для однієї дверної стулки (двері двостулчасті) виносить n = 2500/2 = 1250 осіб. При заборі повітря із відкритого вестибюлю, за наявності обертальних дверей і числі проходів через половину відкритих дверей (одну стулку) 1250 осіб/год, отримуємо К = 0,46.
Визначаємоповітропродуктивність заслони із врахуванням того, що люди проходять одночасно через весь дверний проріз (обидві стулки відкриті), і початкова температура заслони tзас = 50 оС:
Обраховуємо теплову потужність повітропідігрівників заслони
4.14.2. Системи вентиляції «чистих» приміщень
Дослідження космічного простору стимулювали розвиток технології так званих “чистих” приміщень. Ці приміщення відіграють велику роль в фармацевтичній, електронній і мікробіологічній промисловості, а також в різноманітних науково-дослідницьких лабораторіях.
Перші чисті приміщення появились в 50-х роках ХХ століття. Вентилювання таких приміщень відбувалось наступним чином: повітря перетікало через фільтри грубого очищення або камери зрошення і з високою швидкістю притікало в приміщення із граток в стелі; внутрішнє повітря витікало із приміщення через гратчасту підлогу. Після 1960 р. появились чисті приміщення із розподіленням притікального повітря через вихрові стельові повітророзподільники (рис. 4.34). Недоліком такого повітророзподілення є те, що пилові частинки внутрішнього повітря ежектуються притікальними струменями і потім осідають на поверхнях огорож і технологічного та іншого оснащення. В цей час почали використовувати робочий одяг із штучного волокна, входи з тамбурами, пристрої для чищення взуття і інші заходи для захисту внутрішнього повітря від пилового забруднення.
Рис.4.34. Чисте приміщення з турбулентним перетіканням повітря в класі 1000 (США)
Найбільший прогрес в забезпечені мікроклімату чистих приміщень пов’язаний з появою високоефективних повітряних фільтрів, що здатні уловлювати 99,97 % пилових частинок діаметром (серединником) 0,3 мкм і більше, а також застосуванням стельових перфорованих панельних повітророзподільників; при цьому витікання повітря із кімнати передбачалось через перфоровану підлогу. Таким чином замість чистих кімнат з турбулентним повітророзподіленням появились чисті кімнати з ламінарним повітророзподіленням. Появились також чисті приміщення з горизонтальним випиральним перетіканням повітря, в яких потік притікального повітря із початковою швидкістю 0,25 … 0,5 м/с формувався фільтраційною стінкою, виготовленою із високоефективних фільтрів, рухався в напрямку протилежної стіни і через її дірчасту поверхню витікав за межі приміщення.
Встановлено, що більш рівномірне очищення внутрішнього повітря досягається при вертикальному ламінарному перетіканні повітря через приміщення за схемою зверху-вниз (рис.4.35), хоча в цьому випадку площа вбудованих стельових фільтрів більша, ніж при горизонтальному ламінарному перетіканні повітря через приміщення.
ізоляція коливань
виробничої поверхні
шумоглушник
охолодник повітря
вентилятор
шумоглушник
фільтр первинний
повітря витікальне
чисте приміщення
Рис. 4.35. Велике чисте приміщення зінтегроване з будинком
Для зменшення експлуатаційних витрат і зниження навантаги (навантаження) на високоефективні фільтри рекомендується перед ними передбачати фільтри попереднього очищення повітря. Треба пам’ятати, що в самих фільтрах і між комірками (гніздами) для їх встановлення не повинно бути нещільностей для перетікання в приміщення неочищеного повітря.
Вимоги щодо чистості внутрішнього повітря цих приміщень спричинили запровадження їх класифікації. Найчастіше для класифікації застосовують норми США (Federаl Standard nr. 209 D/06.88/), якими передбачено 6 класів чистості (чистоти) приміщень. Приміщення з класом чистості 1 і 10, згідно класифікації США, будують від недавна, в зв’язку з розвитком мікропроцесорів. Поділ приміщень на класи представлений в табл. 4.11.
Таблиця 4.11
Класифікація чистих приміщень
|
Клас чистості США |
Кількість пилових частинок при ступені чистоти, віднесена до даної величини в мкм |
Приблизно відповідна класифікація VDI |
||||
|
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,5 |
5 |
||
|
1 |
35 |
7,5 |
3 |
1 |
н.з |
1* |
|
10 |
350 |
75 |
30 |
10 |
н.з |
2* |
|
100 |
н.з |
750 |
300 |
102 |
н.з |
3 |
|
1000 |
н.з |
н.з |
н.з |
103 |
7 |
4 |
|
10000 |
н.з |
н.з |
н.з |
104 |
70 |
5 |
|
100000 |
н.з |
н.з |
н.з |
105 |
700 |
6 |
Зауваги: 100 частинок /ступінь чистоти = 3500 частинок/м3; *) – згідно нової редакції VDI 2083, аркуш 2 і V; н.з – не застосовується.
В приміщеннях зі зменшеними вимогами щодо чистості внутрішнього повітря (для класу 10 000/USA/) фільтраційні повітророзподілювальні поверхні умонтовані в стелю у вигляді шахової доски, з метою зменшення витрати повітря, а отже і енергії (перетікання турбулентне) [25, 26].
Вентиляційні характеристики чистих приміщень вказані в табл. 4.12.
Таблиця 4.12
Вентиляційні характеристики чистих приміщень
|
Клас чистості США |
Кратність повітрообміну, год-1 |
Швидкість внутрішнього повітря, м/с |
Споживання електроенергії, кВт/м2 |
|
10 |
500-600 |
0,2-0,5 |
1,2 |
|
100 |
400-600 |
0,2-0,5 |
1,0 |
|
1000 |
200-300 |
0,1-0,2 |
0,7 |
|
10 000 |
60-120 |
Перетікання турбулентне |
0,4 |
|
100 000 |
15-25 |
Перетікання турбулентне |
0,2 |
З метою економії коштів чисте приміщення можна розділити на зони різних класів чистості з різною швидкістю перетікання повітря в скеруванні зверху-вниз. Для зменшення взаємовпливу окремих зон перетікання повітря через них можна стабілізувати за допомогою заслонів (ширм) і стінок.