Renovación de aire en habitaciones (distribución suministrar aire y eliminación de aire de los locales) de los edificios industriales y administrativos teniendo en cuenta el modo de su uso durante el día o el año, así como el calor disponible, la humedad y sustancias nocivas.
Suministro de aire para compensar el aire de escape Sistema de escape debe ser servido directamente a una habitación con una estancia permanente de personas. Para locales públicos y administrativos, se permite suministrar hasta el 50% del flujo de aire a pasillos o locales adyacentes.
En las instalaciones de producción, según la naturaleza y la gravedad de los factores del entorno de producción, se debe suministrar aire de suministro al área de trabajo:
En habitaciones con excesos significativos de humedad y calor, en las zonas de condensación de humedad en la envolvente del edificio;
En locales con emisión de polvo - chorros dirigidos de arriba hacia abajo desde distribuidores de aire situados en la zona superior;
En salas para diversos fines sin emisión de polvo, se permite suministrar aire de suministro con chorros dirigidos de abajo hacia arriba desde distribuidores de aire ubicados en el área de servicio o de trabajo;
En ambientes con ligero exceso de calor, el aire puede ser suministrado por difusores de aire ubicados en la zona superior con jets (verticales, dirigidos de arriba hacia abajo; horizontales o inclinados - hacia abajo);
En salas con fuentes de emisión de sustancias nocivas que no pueden equiparse con extractores locales, el aire de suministro se suministra directamente a los lugares de trabajo permanentes si están ubicados en estas fuentes.
El aire de suministro debe dirigirse de tal manera que no fluya a través de áreas con alta contaminación hacia áreas con menos contaminación y no altere el equilibrio de la succión local.
Suministro de aire fresco por ventilación, así como sistemas de aire acondicionado y calentamiento de aire debe llevarse a cabo sobre la base de que la temperatura y la velocidad del movimiento del aire correspondan a las normas de las condiciones meteorológicas en el área de trabajo, de modo que no haya empañamiento ni condensación de humedad en las estructuras circundantes.
Para locales industriales en los que se hayan pronunciado sustancias nocivas o olores desagradables, se debe prever un desequilibrio negativo, es decir, el exceso del volumen de escape sobre el volumen de entrada.
En época de frío en naves industriales, cuando esté justificado, se permite un desequilibrio negativo en el volumen de no más de un único recambio de aire por 1 hora en locales con una altura igual o inferior a 6 m y a razón de 6 m 3 /h por 1 m 2 de superficie en locales de más de 6 m de altura.
Los sistemas de ventilación forzada con inducción artificial para locales industriales, en los que se trabaje más de 8 horas diarias, deben combinarse con calefacción por aire.
Los sistemas de ventilación de suministro combinados con calefacción de aire, así como los sistemas de calefacción de aire, deben diseñarse con un ventilador de respaldo o calentador, o prever al menos dos sistemas conectados por un conducto de aire.
La distribución del aire en las habitaciones depende de la ubicación de las aberturas de suministro y escape. La ventilación de la habitación es el proceso de transferir volúmenes de aire desde las aberturas de suministro, así como el movimiento de aire debido a las aberturas de succión. El intercambio de aire creado en los locales por los dispositivos de ventilación va acompañado de circulación. ambiente de aire, cuyo volumen es varias veces mayor que el volumen de aire de ventilación que ingresa a la habitación y se retira de ella. La circulación de las masas de aire es importante para la eficiencia de la ventilación, ya que es la razón principal de la propagación de emisiones nocivas por toda la habitación que ingresa al aire desde algún lugar.
La naturaleza del flujo de aire depende de la forma y el número de aberturas de suministro, su ubicación, así como la temperatura y la velocidad con la que el aire ingresa al local. Las opciones para patrones de movimiento de aire en locales industriales se muestran en la fig. 5.8.
Arroz. 5.8. Esquemas para organizar el intercambio de aire en la habitación:
un- recargar; b
- de abajo hacia abajo; en
-De arriba hacia abajo; GRAMO
- abajo arriba;
d
- combinado; mi
- combinado
La naturaleza de la distribución de los flujos de aire está influenciada por el trabajo. Equipo tecnológico y además - elementos estructurales edificio. La tarea de un especialista que diseña dispositivos de ventilación es tener en cuenta la naturaleza del movimiento de las masas de aire en la habitación, de modo que dentro de área de trabajo Se proporcionaron parámetros satisfactorios del microclima, a saber, temperatura y velocidad del aire.
Chorros de suministro. Boquillas de suministro
A baja velocidad, el aire se mueve en corrientes paralelas que no se mezclan. Este tipo de movimiento se llama laminar y se observa principalmente en pequeños canales, ranuras delgadas y también en ausencia de movimiento de aire dirigido en varias estructuras. A medida que aumenta la velocidad, los chorros comienzan a mezclarse, las partículas de aire se mueven de forma más aleatoria. Aparecen vórtices en el flujo; tal movimiento se llama turbulento. El movimiento turbulento se caracteriza por la presencia de fluctuaciones transversales de velocidad.
La transición del movimiento laminar al turbulento se observa en ciertos valores de un parámetro complejo, que se denomina criterio de Reynolds:
donde V– velocidad del aire, m/s; d- el tamaño que determina el movimiento del aire (diámetro o diámetro hidráulico del conducto de aire, salida de aire), m; ν - viscosidad cinemática del aire, m 2 / s.
movimiento laminar en tubos lisos se convierte en turbulento a Re = 2300. A medida que aumenta la rugosidad, esta transición ocurre a valores más bajos del criterio Re.
La organización del intercambio de aire depende en gran medida de la naturaleza de los chorros de aire de ventilación.
Clasificación de chorro
Un chorro de aire es un flujo direccional con dimensiones transversales finitas. Básicamente, los chorros se dividen en libres y no libres, isotérmicos y no isotérmicos, laminares y turbulentos.
Los chorros libres no tienen obstáculos para su libre desarrollo. Una transmisión libre es aquella que no está limitada por paredes. Los chorros libres se forman cuando fluyen hacia un espacio lleno del mismo medio, que se encuentra en un estado de relativa calma. Dado que los chorros de aire se mueven en el mismo ambiente de aire, desde el punto de vista hidráulico, están inundados. Si la densidad del chorro y el aire circundante es la misma, entonces el eje del chorro es rectilíneo y, a diferentes densidades, el eje del chorro es curvo. Chorros no libres (restringidos): aquellos cuyo desarrollo y estructura aerodinámica están influenciados por vallas; estos chorros se propagan en un espacio que tiene dimensiones finales. En los chorros isotérmicos, la temperatura inicial es igual a la temperatura del aire ambiente, es decir, en este caso, el chorro no participa en el intercambio de calor con el medio ambiente. En jets no isotérmicos, la temperatura inicial del aire de suministro es más alta o más baja que la temperatura del aire ambiente. Un chorro laminar o turbulento se caracteriza por un régimen laminar o turbulento, respectivamente. EN dispositivos de ventilación ah, por regla general, se utilizan chorros de aire turbulento.
Se gasta energía para mover el aire: térmica, cuya fuente son superficies calentadas, o mecánica, cuya fuente puede considerarse, por ejemplo, un ventilador o una combinación de energía térmica y energía mecánica juntos.
La formación de campos de temperatura, concentraciones de sustancias nocivas (gases) y velocidades depende de los patrones de propagación del chorro y su interacción.
Según el tipo de energía gastada en la formación de un chorro, los chorros de suministro mecánico se distinguen en isotérmicos, no isotérmicos y también convectivos.
Se utiliza un chorro isotérmico libre para distribuir el aire de suministro. El chorro se expande a la salida del orificio, su ancho crece en proporción al aumento de la distancia desde el lugar de expiración. La velocidad disminuye gradualmente y se desvanece a medida que se aleja. Las mediciones de presión han establecido que la presión estática en el chorro permanece constante e igual a la presión estática en el medio ambiente.
En consecuencia, dado que la presión estática a lo largo del chorro permanece constante, las pérdidas de energía se compensan en él a expensas de la energía cinética, por lo que la velocidad decae. Dado que el chorro expulsa (succiona) partículas de aire ambiente, la tasa de flujo aumenta con la distancia desde la entrada y aumenta su sección transversal. En este caso, la velocidad de las partículas, debido a la desaceleración ejercida por el aire circundante, disminuye constantemente.
En la fig. 5.9 muestra un diagrama de un chorro isotérmico libre que sale de un agujero redondo.
Arroz. 5.9. Estructura de un jet isotérmico libre
Se distinguen dos secciones en el chorro: inicial y principal. En la sección inicial a-b la velocidad del flujo en todos los puntos de la sección es la misma. Velocidad axial en longitud yo sobre el tramo inicial es igual e igual a la velocidad en el tramo de salida V o
En el area del triangulo abdominales(a distancia yo o) en todos los puntos del chorro se conserva misma velocidad V o
La estructura del chorro se ve afectada por la turbulencia inicial. Cuanto mayor sea la turbulencia del chorro antes de salir de la tobera, más intensa será su mezcla con el aire circundante, mayor será el ángulo de expansión del chorro α en la sección inicial, menor será la longitud de la sección inicial y viceversa. En la sección principal, debido a la mezcla turbulenta con el aire circundante, la masa del chorro de suministro aumenta con la distancia desde la abertura de suministro, y la velocidad en él disminuye continuamente tanto en el eje del chorro como en la parte periférica. Los límites laterales del chorro corresponden aproximadamente a los rayos que emanan de un punto llamado polo (punto 0 ). Dado que la posición del polo del chorro y el límite de la sección inicial dependen del grado de turbulencia del chorro, los polos de las secciones inicial y principal del chorro pueden no coincidir. El ángulo de expansión lateral de la sección principal del chorro es de 12º25´.
El chorro libre es prácticamente independiente del criterio de Reynolds ( Re) (los chorros son autosimilares). Una de las principales propiedades de un chorro libre turbulento es la conservación de un momento constante a lo largo de su longitud:
m V = constante, (5.42)
donde metro es la masa del chorro de suministro en su sección transversal; V es la velocidad del aire en la misma sección del chorro.
Esto le permite mover grandes masas de aire a largas distancias, lo que se usa mucho en la práctica de la ventilación.
Se sabe que un chorro libre que emerge de un orificio rectangular se deforma, adoptando una forma de sección transversal que se aproxima a un círculo.
En naves industriales, cámaras, etc. debido a la presencia de superficies envolventes, el chorro libre se deforma y sus parámetros cambian. Las condiciones para que el chorro ingrese a una habitación en particular pueden variar, y esto determina la velocidad, la temperatura y la distribución del aire.
El flujo de aire en el área de la abertura de succión se comporta de manera diferente. El aire fluye hacia el puerto de succión desde todos los lados. La eficiencia de succión se caracteriza por los espectros de succión y aparece a distancias cortas de las aberturas de succión. El comportamiento del flujo de aire cerca del puerto de succión se analiza en la sección 5.9.
Las características específicas de los surtidores de impulsión y aspiración deben tenerse en cuenta y utilizarse en la ventilación.
Sobre la dinámica del ambiente aéreo de la habitación. gran influencia tienen corrientes convectivas que surgen de la presencia en la habitación de varios tipos de superficies, cuya temperatura es diferente de la temperatura del aire circundante. Las corrientes convectivas pueden ser ascendentes y descendentes.
Al crear chorros artificiales (mecánicos) especialmente organizados, se deben tener en cuenta las corrientes de aire convectivas, es decir, utilizar los flujos convectivos como un factor que, bajo ciertas condiciones, puede contribuir significativamente a la mejora del trabajo en el área de trabajo.
Las aberturas de entrada generalmente se forman con boquillas, que se hacen en forma de rejillas, pantallas, difusores, ramales con la capacidad de controlar la dirección de distribución del aire de suministro. Algunas opciones de diseño para las aberturas de entrada se muestran en la Fig. 5.10.
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Arroz. 5.10 Formas de chorro:
un- tendido plano-paralelo; b- axisimétrica; en- cónico; GRAMO- ventilador (radial); d- difusión; mi- sección anular; bien- fluyendo a través de la rejilla; α - ángulo de dispersión forzada
Los chorros de suministro planos se forman cuando el aire sale de un difusor de aire con forma de hendidura larga.
Cabe señalar que cuando la relación de aspecto de los agujeros es inferior a 1:3, el chorro, que toma la forma de un agujero en el lugar de su origen, se transforma rápidamente en uno axisimétrico. Con una relación de aspecto de más de 1:10, el chorro se considera plano. Pero incluso en este caso, los chorros pueden convertirse en ejes simétricos, pero solo a una gran distancia del lugar de su formación.
Además de axisimétrica y plana, puede haber los siguientes tipos chorros, que también difieren en la forma de la salida de aire:
Chorros de abanico en un ángulo α = 90°, que se forman cuando el flujo se fuerza a disiparse en un cierto ángulo. Para jets de abanico completo, el ángulo de distribución del aire en el espacio es de 360°, con un ángulo más pequeño el jet será un abanico incompleto;
Anular, si el chorro sale de la ranura anular en ángulo con el eje del canal de suministro de aire β< 180°, при β около 135° – полой конической, при β = 90° – полной веерной;
Haz, cuando el aire ingresa a la habitación a través de una gran cantidad de aberturas iguales en forma de una corriente que consta de corrientes paralelas. Sin embargo, a cierta distancia de dispositivo de suministro las corrientes individuales forman una corriente común.
Además, dependiendo de la ubicación del distribuidor de aire, los chorros pueden no superponerse o pueden superponerse en el plano de las vallas.
Los jets restringidos también se pueden dividir en callejón sin salida, tránsito, tránsito muerto. En los callejones sin salida, el aire de suministro entra y sale de la habitación a través de las aberturas de suministro y escape ubicadas en el mismo lado de la habitación. En tránsito, el avión entra en el espacio que lo limita por un lado y sale por el otro; en tránsito, el aire sin salida sale de la habitación tanto desde el lado de su entrada como desde el lado opuesto.
Los paneles perforados (perforados) se utilizan principalmente en habitaciones bajas para una distribución uniforme del aire de suministro. Con este método de suministro de aire, se garantiza una fuerte disminución de la velocidad y la igualación de la temperatura, a pesar de parámetros altos Aire distribuido por toda la habitación. Entonces, la diferencia de temperatura permisible entre el aire suministrado y la habitación Δ t menor o igual a 15°C, velocidad de avance V menor o igual a 4 m/s (con prueba de velocidad en el área de trabajo). Un ejemplo de la organización del intercambio de aire se muestra en la fig. 5.11.
Arroz. 5.11. Distribución de aire a través de perforado (perforado)
un - esquema de diseño techo; b - colocación de agujeros en el techo; c, d - formas de organizar la distribución del aire a través de rejillas perforadas
Las aberturas en el techo a través de las cuales se suministra aire deben tener talla pequeña para garantizar que el aire salga del conducto de distribución (cámara) principalmente bajo la influencia de la presión estática. En este caso, para mezclar mejor los chorros de aire, el modo de movimiento del aire en los orificios debe ser turbulento. Cuando el aire sale por los orificios de un techo perforado, según la investigación, el régimen turbulento ya se proporciona en un valor de criterio de Re = 1500.
Downdraft, se puede utilizar para crear un entorno meteorológico apropiado en lugares de trabajo fijos (o áreas recreativas). Se introduce una corriente de aire en el área donde se encuentra una persona de arriba a abajo. diametro largo a baja velocidad Este suministro de aire se llama aspersión de aire descendente, fig. 5.12.
Arroz. 5.12. Ventilación de suministro para un lugar de trabajo fijo
método de flujo descendente (dimensiones en metros)
Conferencia 15 El propósito de la conferencia: estudiar la descripción física y matemática de los chorros turbulentos Dar los principios básicos del suministro y extracción de aire.
12.1 Fundamentos de la teoría de los chorros turbulentos
El chorro de gas se llama gratis, si no está limitado por paredes sólidas y se propaga en un medio de las mismas propiedades físicas. Un chorro que se propaga en una corriente se llama inundado, y si la temperatura del chorro difiere de la temperatura del medio, entonces se le llama no isotérmico si no es diferente, entonces – isotérmico.
12.1.1 Propagación de un chorro turbulento isotérmico
Si de una boquilla (Figura 12.1) con un diámetro d Si un chorro fluye a una velocidad mayor que la crítica hacia un medio de la misma temperatura con un campo de velocidad uniforme en la sección de salida de la boquilla, aparecen vórtices en la interfaz entre el chorro y el medio, moviéndose aleatoriamente a lo largo y ancho. a través del flujo. Entre el chorro y el medio, hay un intercambio de masas finitas de gas, lo que resulta en una transferencia transversal del impulso. El gas de las capas adyacentes del entorno es arrastrado hacia el chorro y el propio chorro se desacelera; la masa del chorro y su ancho aumentan, mientras que la velocidad cerca de los límites disminuye. Con la distancia desde la boquilla, esta perturbación se propaga a un número creciente de capas del gas circundante. Por otro lado, las partículas del gas circundante penetran cada vez más en el chorro hasta alcanzar el eje del chorro (punto C). Mezcla adicional del chorro con gas de medioambiente se produce en toda la sección transversal del chorro y se acompaña de un aumento de su anchura y una disminución de la velocidad en el eje.
Figura 12.1
La región de mezcla de la sustancia del chorro con el gas del ambiente se llama capa límite turbulenta o zona de mezcla de chorro. Desde el exterior, la capa límite entra en contacto con el gas circundante, formando un límite de chorro a lo largo de la superficie, en todos los puntos en los que la componente de velocidad paralela al eje del chorro sumergido es igual a cero, y en el co-jet frontera, la velocidad del coflujo. En el lado interior, la capa límite limita con el núcleo potencial no perturbado de velocidades constantes del chorro ABC, en el que la velocidad es igual a la velocidad del flujo de salida de la boquilla.
La sección transversal del chorro en el punto C, donde termina el núcleo no perturbado, se llama transicional;área anterior primario, y después de eso - principal. El punto O de la intersección de los límites exteriores del chorro se llama polo.
Velocidad longitudinal en un núcleo potencial tuacerca de permanece constante, debido a la presión estática constante, y la componente transversal V 1 =0.
El reordenamiento de la estructura cinemática del chorro ocurre en la sección de transición, cuya longitud se supone que es cero.
En un chorro turbulento, las componentes transversales de la velocidad son pequeñas en comparación con las longitudinales y se desprecian en los cálculos de ingeniería.
En la sección inicial en el núcleo no perturbado, la velocidad es constante e igual a la velocidad a la salida de la tobera, mientras que en la capa límite la velocidad cae de este valor a cero en el límite del chorro sumergido o a la velocidad de el medio ambiente en la cocorriente.
Las curvas de distribución de velocidad en diferentes secciones de la sección principal tienen un máximo en el eje del chorro y, a medida que disminuye la distancia desde él, la velocidad disminuye y cerca del límite se vuelve igual a la velocidad paralela o cero cuando el chorro está inundado. A medida que aumenta la distancia desde la boquilla, el chorro se vuelve más ancho y el perfil de velocidad se vuelve más bajo.
En coordenadas adimensionales, los perfiles de velocidad en varias secciones en la sección inicial tienen un carácter universal, descrito por la fórmula:
(12.1)
donde tu, tu y tu 2 – respectivamente, la velocidad en el núcleo no perturbado del chorro, igual a la velocidad del flujo de salida de la boquilla; velocidad en un punto arbitrario de la capa límite de la sección inicial; velocidad paralela a la corriente;
es la coordenada adimensional;
b= r 1 - r 2 es el ancho de la capa límite del chorro axisimétrico;
r 1 y r 2 son los radios del núcleo potencial y el límite exterior del chorro axisimétrico;
en es la ordenada actual contada desde el eje X que corre desde el borde de la boquilla paralelo al eje del chorro.
En la sección principal del chorro, el perfil de velocidad adimensional universal se describe mediante la ecuación:
(12.2)
donde tu metro es la velocidad sobre el eje del chorro en el tramo considerado (velocidad máxima);
= y/r es la coordenada adimensional de un chorro axisimétrico;
r es el radio de la sección transversal del chorro axisimétrico en la sección principal.
Para determinar los límites del chorro, se requiere la característica de expansión del chorro, que está determinada por las pulsaciones transversales del chorro. Se establece que el aumento del ancho de la zona de mezcla del chorro sumergido tiene una ley lineal:
W=Tamaño X, (12.3)
donde Talla es el coeficiente angular de expansión de la zona de mezcla del chorro sumergido;
X es la abscisa medida desde el polo de la sección principal durante la salida de gases con un campo de velocidad uniforme en la sección inicial del chorro y desde el borde de la boquilla - en la sección inicial.
Así, la sección longitudinal del chorro sumergido está limitada por líneas rectas y, al salir de una tobera redonda, tienen forma de cono.
2006-11-27¿Por qué local? ventilación de escape más eficiente que el intercambio general? Como regla general, una cierta cantidad de emisiones nocivas (calor, humedad, polvo, gases) de la operación del equipo y su personal de mantenimiento ingresa al aire de las instalaciones de los edificios para diversos fines.
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- NO 2.2.5.1313–03. Normas higiénicas. Concentraciones Máximas Permisibles (MPC) de sustancias nocivas en el aire del área de trabajo.- M., 2003.
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El intercambio de aire en las instalaciones (distribución del aire de suministro y extracción de aire de las instalaciones) de los edificios industriales y administrativos se proporciona teniendo en cuenta el modo de su uso durante el día o el año, así como el calor, la humedad y las sustancias nocivas disponibles. .
El aire de suministro para compensar el eliminado por el sistema de escape debe suministrarse directamente a una habitación con presencia permanente de personas. Para locales públicos y administrativos, se permite suministrar hasta el 50% del flujo de aire a pasillos o locales adyacentes.
En las instalaciones de producción, según la naturaleza y la gravedad de los factores del entorno de producción, se debe suministrar aire de suministro al área de trabajo:
En habitaciones con excesos significativos de humedad y calor, en las zonas de condensación de humedad en la envolvente del edificio;
En locales con emisión de polvo - chorros dirigidos de arriba hacia abajo desde distribuidores de aire situados en la zona superior;
En salas para diversos fines sin emisión de polvo, se permite suministrar aire de suministro con chorros dirigidos de abajo hacia arriba desde distribuidores de aire ubicados en el área de servicio o de trabajo;
En ambientes con ligero exceso de calor, el aire puede ser suministrado por difusores de aire ubicados en la zona superior con jets (verticales, dirigidos de arriba hacia abajo; horizontales o inclinados - hacia abajo);
En salas con fuentes de emisión de sustancias nocivas que no pueden equiparse con extractores locales, el aire de suministro se suministra directamente a los lugares de trabajo permanentes si están ubicados en estas fuentes.
El aire de suministro debe dirigirse de tal manera que no fluya a través de áreas con alta contaminación hacia áreas con menos contaminación y no altere el equilibrio de la succión local.
El suministro de aire de suministro por ventilación, así como por sistemas de aire acondicionado y calefacción de aire, debe realizarse de modo que la temperatura y la velocidad del aire correspondan a las normas de las condiciones meteorológicas en el área de trabajo, de modo que no haya empañamiento ni humedad. condensación en las estructuras circundantes.
Para locales industriales en los que se emiten sustancias nocivas o olores desagradables pronunciados, se debe prever un desequilibrio negativo, es decir, el exceso del volumen de escape sobre el volumen de entrada.
En época de frío en naves industriales, cuando esté justificado, se permite un desequilibrio negativo en el volumen de no más de un único recambio de aire por 1 hora en locales con una altura igual o inferior a 6 m y a razón de 6 m 3 /h por 1 m 2 de superficie en locales de más de 6 m de altura.
Los sistemas de ventilación forzada con inducción artificial para locales industriales, en los que se trabaje más de 8 horas diarias, deben combinarse con calefacción por aire.
Los sistemas de ventilación de suministro combinados con calefacción de aire, así como los sistemas de calefacción de aire, deben diseñarse con un ventilador de respaldo o una unidad de calefacción, o deben proporcionarse al menos dos sistemas conectados por un conducto de aire.
La distribución del aire en las habitaciones depende de la ubicación de las aberturas de suministro y escape. La ventilación de la habitación es el proceso de transferir volúmenes de aire desde las aberturas de suministro, así como el movimiento de aire debido a las aberturas de succión. El intercambio de aire creado en el local por los dispositivos de ventilación está acompañado por el movimiento de circulación del aire, cuyo volumen es varias veces mayor que el volumen de aire de ventilación que entra y sale del local. La circulación de las masas de aire es importante para la eficiencia de la ventilación, ya que es la razón principal de la propagación de emisiones nocivas por toda la habitación que ingresa al aire desde algún lugar.
La naturaleza del flujo de aire depende de la forma y el número de aberturas de suministro, su ubicación, así como la temperatura y la velocidad con la que el aire ingresa al local. Las opciones para patrones de movimiento de aire en locales industriales se muestran en la fig. 5.8.
Arroz. 5.8. Esquemas para organizar el intercambio de aire en la habitación:
un- recargar; b
- de abajo hacia abajo; en
-De arriba hacia abajo; GRAMO
- abajo arriba;
d
- combinado; mi
- combinado
La naturaleza de la distribución de los flujos de aire está influenciada por el funcionamiento de los equipos tecnológicos y, además, los elementos estructurales del edificio. La tarea de un especialista que diseña dispositivos de ventilación es tener en cuenta la naturaleza del movimiento de las masas de aire en la habitación, de modo que dentro del área de trabajo se proporcionen parámetros de microclima satisfactorios, a saber, la temperatura y la velocidad del aire.
Chorros de suministro. Boquillas de suministro
A baja velocidad, el aire se mueve en corrientes paralelas que no se mezclan. Este tipo de movimiento se llama laminar y se observa principalmente en pequeños canales, ranuras delgadas y también en ausencia de movimiento de aire dirigido en varias estructuras. A medida que aumenta la velocidad, los chorros comienzan a mezclarse, las partículas de aire se mueven de forma más aleatoria. Aparecen vórtices en el flujo; tal movimiento se llama turbulento. El movimiento turbulento se caracteriza por la presencia de fluctuaciones transversales de velocidad.
La transición del movimiento laminar al turbulento se observa en ciertos valores de un parámetro complejo, que se denomina criterio de Reynolds:
donde V– velocidad del aire, m/s; d- el tamaño que determina el movimiento del aire (diámetro o diámetro hidráulico del conducto de aire, salida de aire), m; ν - viscosidad cinemática del aire, m 2 / s.
El movimiento laminar en tuberías lisas se convierte en turbulento en Re = 2300. Con un aumento en la rugosidad, esta transición ocurre en valores más bajos del criterio Re.
La organización del intercambio de aire depende en gran medida de la naturaleza de los chorros de aire de ventilación.
Clasificación de chorro
Un chorro de aire es un flujo direccional con dimensiones transversales finitas. Básicamente, los chorros se dividen en libres y no libres, isotérmicos y no isotérmicos, laminares y turbulentos.
Los chorros libres no tienen obstáculos para su libre desarrollo. Una transmisión libre es aquella que no está limitada por paredes. Los chorros libres se forman cuando fluyen hacia un espacio lleno del mismo medio, que se encuentra en un estado de relativa calma. Dado que los chorros de aire se mueven en el mismo ambiente de aire, desde el punto de vista hidráulico, están inundados. Si la densidad del chorro y el aire circundante es la misma, entonces el eje del chorro es rectilíneo y, a diferentes densidades, el eje del chorro es curvo. Chorros no libres (restringidos): aquellos cuyo desarrollo y estructura aerodinámica están influenciados por vallas; estos chorros se propagan en un espacio que tiene dimensiones finitas. En los chorros isotérmicos, la temperatura inicial es igual a la temperatura del aire ambiente, es decir, en este caso, el chorro no participa en el intercambio de calor con el medio ambiente. En jets no isotérmicos, la temperatura inicial del aire de suministro es más alta o más baja que la temperatura del aire ambiente. Un chorro laminar o turbulento se caracteriza por un régimen laminar o turbulento, respectivamente. En los dispositivos de ventilación, por regla general, se utilizan chorros de aire turbulento.
La energía se gasta en el aire en movimiento: térmica, cuya fuente son superficies calentadas, o mecánica, cuya fuente puede considerarse, por ejemplo, un ventilador o una combinación de energía térmica y mecánica juntas.
La formación de campos de temperatura, concentraciones de sustancias nocivas (gases) y velocidades depende de los patrones de propagación del chorro y su interacción.
Según el tipo de energía gastada en la formación de un chorro, los chorros de suministro mecánico se distinguen en isotérmicos, no isotérmicos y también convectivos.
Se utiliza un chorro isotérmico libre para distribuir el aire de suministro. El chorro se expande a la salida del orificio, su ancho crece en proporción al aumento de la distancia desde el lugar de expiración. La velocidad disminuye gradualmente y se desvanece a medida que se aleja. Las mediciones de presión han establecido que la presión estática en el chorro permanece constante e igual a la presión estática en el medio ambiente.
En consecuencia, dado que la presión estática a lo largo del chorro permanece constante, las pérdidas de energía se compensan en él a expensas de la energía cinética, por lo que la velocidad decae. Dado que el chorro expulsa (succiona) partículas de aire ambiente, la tasa de flujo aumenta con la distancia desde la entrada y aumenta su sección transversal. En este caso, la velocidad de las partículas, debido a la desaceleración ejercida por el aire circundante, disminuye constantemente.
En la fig. 5.9 muestra un diagrama de un chorro isotérmico libre que sale de un agujero redondo.
Arroz. 5.9. Estructura de un jet isotérmico libre
Se distinguen dos secciones en el chorro: inicial y principal. En la sección inicial a-b la velocidad del flujo en todos los puntos de la sección es la misma. Velocidad axial en longitud yo sobre el tramo inicial es igual e igual a la velocidad en el tramo de salida V o
En el area del triangulo abdominales(a distancia yo o) se mantiene la misma velocidad en todos los puntos del chorro V o
La estructura del chorro se ve afectada por la turbulencia inicial. Cuanto mayor sea la turbulencia del chorro antes de salir de la tobera, más intensa será su mezcla con el aire circundante, mayor será el ángulo de expansión del chorro α en la sección inicial, menor será la longitud de la sección inicial y viceversa. En la sección principal, debido a la mezcla turbulenta con el aire circundante, la masa del chorro de suministro aumenta con la distancia desde la abertura de suministro, y la velocidad en él disminuye continuamente tanto en el eje del chorro como en la parte periférica. Los límites laterales del chorro corresponden aproximadamente a los rayos que emanan de un punto llamado polo (punto 0 ). Dado que la posición del polo del chorro y el límite de la sección inicial dependen del grado de turbulencia del chorro, los polos de las secciones inicial y principal del chorro pueden no coincidir. El ángulo de expansión lateral de la sección principal del chorro es de 12º25´.
El chorro libre es prácticamente independiente del criterio de Reynolds ( Re) (los chorros son autosimilares). Una de las principales propiedades de un chorro libre turbulento es la conservación de un momento constante a lo largo de su longitud:
m V = constante, (5.42)
donde metro es la masa del chorro de suministro en su sección transversal; V es la velocidad del aire en la misma sección del chorro.
Esto le permite mover grandes masas de aire a largas distancias, lo que se usa mucho en la práctica de la ventilación.
Se sabe que un chorro libre que emerge de un orificio rectangular se deforma, adoptando una forma de sección transversal que se aproxima a un círculo.
En naves industriales, cámaras, etc. debido a la presencia de superficies envolventes, el chorro libre se deforma y sus parámetros cambian. Las condiciones para que el chorro ingrese a una habitación en particular pueden variar, y esto determina la velocidad, la temperatura y la distribución del aire.
El flujo de aire en el área de la abertura de succión se comporta de manera diferente. El aire fluye hacia el puerto de succión desde todos los lados. La eficiencia de succión se caracteriza por los espectros de succión y aparece a distancias cortas de las aberturas de succión. El comportamiento del flujo de aire cerca del puerto de succión se analiza en la sección 5.9.
Las características específicas de los surtidores de impulsión y aspiración deben tenerse en cuenta y utilizarse en la ventilación.
La dinámica del ambiente del aire de la habitación está muy influenciada por las corrientes convectivas que surgen debido a la presencia de varios tipos de superficies en la habitación, cuya temperatura es diferente de la temperatura del aire circundante. Las corrientes convectivas pueden ser ascendentes y descendentes.
Al crear chorros artificiales (mecánicos) especialmente organizados, se deben tener en cuenta las corrientes de aire convectivas, es decir, utilizar los flujos convectivos como un factor que, bajo ciertas condiciones, puede contribuir significativamente a la mejora del trabajo en el área de trabajo.
Las aberturas de entrada generalmente se forman con boquillas, que se hacen en forma de rejillas, pantallas, difusores, ramales con la capacidad de controlar la dirección de distribución del aire de suministro. Algunas opciones de diseño para las aberturas de entrada se muestran en la Fig. 5.10.
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Arroz. 5.10 Formas de chorro:
un- tendido plano-paralelo; b- axisimétrica; en- cónico; GRAMO- ventilador (radial); d- difusión; mi- sección anular; bien- fluyendo a través de la rejilla; α - ángulo de dispersión forzada
Los chorros de suministro planos se forman cuando el aire sale de un difusor de aire con forma de hendidura larga.
Cabe señalar que cuando la relación de aspecto de los agujeros es inferior a 1:3, el chorro, que toma la forma de un agujero en el lugar de su origen, se transforma rápidamente en uno axisimétrico. Con una relación de aspecto de más de 1:10, el chorro se considera plano. Pero incluso en este caso, los chorros pueden convertirse en ejes simétricos, pero solo a una gran distancia del lugar de su formación.
Además de axisimétricos y planos, pueden existir los siguientes tipos de chorros, que también difieren en la forma de la salida del aire:
Chorros de abanico en un ángulo α = 90°, que se forman cuando el flujo se fuerza a disiparse en un cierto ángulo. Para jets de abanico completo, el ángulo de distribución del aire en el espacio es de 360°, con un ángulo más pequeño el jet será un abanico incompleto;
Anular, si el chorro sale de la ranura anular en ángulo con el eje del canal de suministro de aire β< 180°, при β около 135° – полой конической, при β = 90° – полной веерной;
Haz, cuando el aire ingresa a la habitación a través de una gran cantidad de aberturas iguales en forma de una corriente que consta de corrientes paralelas. Sin embargo, a cierta distancia del dispositivo de suministro, se forma un chorro común a partir de corrientes individuales.
Además, dependiendo de la ubicación del distribuidor de aire, los chorros pueden no superponerse o pueden superponerse en el plano de las vallas.
Los jets restringidos también se pueden dividir en callejón sin salida, tránsito, tránsito muerto. En los callejones sin salida, el aire de suministro entra y sale de la habitación a través de las aberturas de suministro y escape ubicadas en el mismo lado de la habitación. En tránsito, el avión entra en el espacio que lo limita por un lado y sale por el otro; en tránsito, el aire sin salida sale de la habitación tanto desde el lado de su entrada como desde el lado opuesto.
Los paneles perforados (perforados) se utilizan principalmente en habitaciones bajas para una distribución uniforme del aire de suministro. Con este método de suministro de aire, se garantiza una fuerte disminución de la velocidad y la igualación de la temperatura, a pesar de los altos parámetros del aire distribuido por toda la habitación. Entonces, la diferencia de temperatura permisible entre el aire suministrado y la habitación Δ t menor o igual a 15°C, velocidad de avance V menor o igual a 4 m/s (con prueba de velocidad en el área de trabajo). Un ejemplo de la organización del intercambio de aire se muestra en la fig. 5.11.
Arroz. 5.11. Distribución de aire a través de perforado (perforado)
a - esquema de diseño del techo; b - colocación de agujeros en el techo; c, d - formas de organizar la distribución del aire a través de rejillas perforadas
Las aberturas en el techo a través de las cuales se suministra aire deben ser pequeñas para garantizar que el aire salga del conducto de distribución (cámara) principalmente bajo la influencia de la presión estática. En este caso, para mezclar mejor los chorros de aire, el modo de movimiento del aire en los orificios debe ser turbulento. Cuando el aire sale por los orificios de un techo perforado, según la investigación, el régimen turbulento ya se proporciona en un valor de criterio de Re = 1500.
Downdraft, se puede utilizar para crear un entorno meteorológico apropiado en lugares de trabajo fijos (o áreas recreativas). Un chorro de aire de gran diámetro se alimenta de arriba hacia abajo en el área donde se encuentra una persona a baja velocidad. Este suministro de aire se llama aspersión de aire descendente, fig. 5.12.
Arroz. 5.12. Ventilación de suministro para un lugar de trabajo fijo
método de flujo descendente (dimensiones en metros)
5.8. Sistemas de suministro Ventilacion mecanica. limpieza
suministrar aire. Calentadores. Aficionados
Los sistemas de suministro se utilizan para suministrar aire limpio a las instalaciones con servicio, el esquema del sistema se muestra en la fig. 5.13.
Arroz. 5.13. Esquema del sistema de suministro.
1 - rejilla de rejilla del dispositivo de entrada de aire; 2 - válvula aislada;
3 - filtro; 4 - sección intermedia; 5 - sección del calentador; 6 - sección de transición;
7 - ventilador; 8 - una red de conductos de aire; 9 - distribuidores de aire
La parte inferior de la abertura de entrada de aire en la unidad de entrada de aire se coloca a una altura de más de 1 m desde el nivel de la capa de nieve estable, pero no inferior a 2 m desde el nivel del suelo. La rejilla de rejilla del dispositivo de entrada de aire evita la entrada en la unidad de entrada de aire precipitación. La válvula calentada protege el sistema de la penetración del aire frío. En lugar de una válvula aislada en casos individuales instale un amortiguador aislado con un actuador eléctrico.
pos. 1-7 forman la cámara de suministro. Las cámaras de suministro generalmente usan cámaras estándar, desarrolladas para varias capacidades de aire por organizaciones Gosstroy y fabricadas por empresas.
Para calcular el sistema de suministro, primero debe determinar el volumen. L aire que debe suministrarse a las instalaciones atendidas, tipo (agua, vapor, electricidad) y parámetros del portador de calor (temperatura del portador de calor en el suministro t d y viceversa t sobre tuberías), temperatura exterior de diseño t norte, temperatura requerida suministrar aire t pr, así como la velocidad V r.z aire en la zona de trabajo.
La purificación del aire de suministro exterior y de recirculación en el filtro de la cámara de suministro se lleva a cabo para los siguientes propósitos:
a) reducir el contenido de polvo del aire suministrado a los edificios ventilados, si la concentración de polvo en el área de la ubicación del edificio o cerca del lugar de entrada de aire excede sistemáticamente el MPC establecido por las normas higiénicas;
b) para proteger del polvo a los intercambiadores de calor, dispositivos de riego, dispositivos de automatización y otros equipos de cámaras de ventilación y acondicionadores de aire;
c) para proteger valiosos decoración de interiores y equipos de edificios ventilados de la contaminación por depósitos polvo fino;
d) para mantener los locales especificados de acuerdo con requisitos tecnológicos pureza del aire
MPC en aire atmosférico asentamientos al presentarlo en el local edificios públicos;
30% MPC en el aire del área de trabajo cuando se suministre a los locales de edificios industriales y administrativos;
30% MPC en el aire del área de trabajo con partículas de polvo no mayores a 10 micrones cuando se suministra a las cabinas de los operadores de grúas, paneles de control, la zona de respiración de los trabajadores, así como durante las duchas de aire.
Para limpiar el aire de suministro de polvo, principalmente poroso filtros de aire y filtros de aire eléctricos tipo lavado. En mesa. 5.10. Se enumeran los filtros de aire utilizados en nuestro país.
Tabla 5.10
Gama de filtros de aire para sistemas de suministro
| Tipo | Vista | Clase de eficiencia del filtro | Criterio de calidad | Carga de aire nominal en la sección de entrada, m 3 / (h m 2) | Resistencia a la carga de aire nominal, Pa | Polvoriento-hueso al alcanzar la resistencia final especificada, g/m 3 | Contenido medio inicial de polvo del aire limpio, mg/m 3 | Método de regeneración del filtro | ||
| al principio | final a la capacidad de polvo especificada | admisible | final | |||||||
| seco poroso | ||||||||||
| seco fibroso | Célula FyaL-12, FyaL-2 | yo | 0,05 | 0,15 | ||||||
| LAIK celular | yo | Según los catálogos de la asociación "Soyuzmedinstrument" | 0,01 | 0,05 | Cambio de filtro | |||||
| FyaKP de bolsillo | Yo | Limpiar y cambiar el material del filtro | ||||||||
| Panel FR (FR3, FR4, FR5) | tercero | 10 000 | 0,10 | 0,50 | Cambio del material del filtro | |||||
| Malla | Rollo FRS* (FRPM) | tercero | - | 10 000 | - | Limpieza de material polvoriento (neumática) | ||||
| Celda FyaVB | tercero | Limpieza de material polvoriento enjuagando con agua | ||||||||
| esponja seca | Célula FyaPB | tercero | 0,3 | 0,5 | Igual, o neumático | |||||
| mojado poroso | ||||||||||
| aceitoso fibroso | Celular FyaUB | tercero | 0,3 | 0,5 | Cambio del material del filtro | |||||
| Celular FyaUB | tercero | 0,3 | 0,5 | Insertar cambio | ||||||
| Aceitoso | Kd autolimpiante (KdM, Kt, KtTs, FS) | tercero | 7 – 15** | 0,3 | 0,5 | Lavado continuo de elementos filtrantes en aceite | ||||
| Celular FyaRB | tercero | Lavado del filtro en una solución de soda, seguido de lubricación | ||||||||
| Celda FyaV | tercero | Mismo | ||||||||
| Eléctrico | ||||||||||
| Lavado de dos zonas | Agregado FEK y FE-2M | Yo | 10 000 | lavado con agua | ||||||
| * - utilizado para limpiar el aire del polvo fibroso ** - en % de la masa de aceite vertida en el baño |
Los filtros porosos se subdividen en húmedos y secos: los húmedos incluyen filtros cubiertos con películas delgadas de lubricantes viscosos no volátiles rellenos con placas de metal, alambre o redes de polímero y capas fibrosas no tejidas; para secar: filtros llenos de capas fibrosas no tejidas, redes corrugadas y esponja, no humedecidos con lubricante.
Los filtros se seleccionan teniendo en cuenta el contenido inicial de polvo del aire y la permisible concentración residual polvo en el aire después de haberlo limpiado, es decir, por su eficacia. Al mismo tiempo, se tienen en cuenta la resistencia inicial del filtro, el cambio de resistencia cuando se limpia el filtro, el diseño y las características operativas.
El criterio de calidad del filtro tiene en cuenta la eficiencia de la purificación del aire, la resistencia inicial y la capacidad de polvo; cuanto menor sea este valor, mayor será la calidad del filtro. Para filtros cuya resistencia no cambia durante la operación (por ejemplo, los autolimpiantes), el criterio de calidad es el más pequeño, igual a cero.
Por eficiencia, los filtros de aire se dividen en tres clases (Tabla 5.11).
Tabla 5.11
Características de las principales clases de filtros de aire
Con una alta concentración inicial de polvo o cuando se requiere una purificación del aire particularmente profunda, se utiliza la purificación de varias etapas.
Los calentadores bimetálicos o de placas instalados en las cámaras de suministro se utilizan para calentar el aire suministrado a locales industriales. El portador de calor puede ser agua, vapor, electricidad.
Los calentadores bimetálicos con aletas enrolladas en espiral pueden ser de un solo paso con una disposición vertical de tubos y de varios pasos con una disposición horizontal de tubos. Los calentadores lamelares están hechos solo de múltiples pasos con una disposición horizontal de tubos.
Cuando el refrigerante es agua, se deben utilizar calentadores de paso múltiple y su conexión en serie a lo largo del refrigerante. Se permite la conexión en paralelo a lo largo del portador de calor de filas de calentadores ubicados en serie a lo largo del flujo de aire.
El cálculo de la superficie de calentamiento de los calentadores para sistemas de ventilación y aire acondicionado combinados con calefacción por aire y diseñados para suministrar aire exterior en las cantidades necesarias para la ventilación durante la estación fría debe realizarse tomando los parámetros de diseño B (para edificios agrícolas - según los parámetros A ).
El consumo real de calor suministrado al calefactor está determinado por la suma del consumo de calor para calefacción y ventilación, correspondiente al consumo a la temperatura exterior calculada en la estación fría según los parámetros calculados B.
Los calentadores para el primer calentamiento de los sistemas de aire acondicionado y los sistemas de ventilación de suministro con humidificación del aire de suministro con agua como portador de calor deben verificarse para los modos de funcionamiento correspondientes a temperatura exterior y temperaturas en los puntos de corte del gráfico de temperatura del agua en las redes de calefacción, y en la temperatura del agua a la salida del calentador.
Los caloríficos se calculan en el siguiente orden.
1. Dada la velocidad de la masa del aire Vρ 1, kg / (m 2 s), determine área requerida parte delantera de los calentadores de aire:
F 1 = GRAMO/ (V r) 1 , m 2 , (5.43)
donde GRAMO– consumo de aire calentado, kg/s.
2. Usando los datos técnicos de los calentadores y según el área requerida de la sección frontal, seleccione la cantidad y la cantidad de calentadores instalados en paralelo y encuentre el área real de su sección frontal F. El número de calentadores debe mantenerse al mínimo.
3. Determinar la velocidad de masa de aire real en los calentadores
Vρ = GRAMO/ F, kg / (m 2 s). (5.44)
Cuando el refrigerante es agua, la tasa de flujo volumétrico de agua que pasa a través de cada calentador se calcula mediante la fórmula
GRAMO agua = 
, m3/s, (5,45)
donde q– consumo de calor para calentamiento de aire, W; t montañas y t arr - temperatura del agua en la entrada al calentador y en la salida del mismo, °С; norte- el número de calentadores conectados en paralelo a lo largo del refrigerante; 4.2 - calor especifico agua, kJ/(kg·K).
Encuentre la velocidad del agua en los tubos de los calentadores.
W = GRAMO agua / F tr, m/s, (5.46)
donde F tr - sección viva de tubos de calentadores para el paso de agua, m 2.
Por velocidad de masa ×ρ y la velocidad del agua (con vapor solo por velocidad másica) de acuerdo con la literatura de referencia o catálogos para calentadores, encuentre el coeficiente de transferencia de calor del calentador Para, W / (m 2 ·°С).
4. Calcular el área requerida F en la superficie de calentamiento de la unidad calorífica
, m 2 , (5.47)
donde t cp es la temperatura media del refrigerante, °С; t n es la temperatura inicial del aire calentado, °С; t k es la temperatura final del aire calentado, °C.
Temperatura media del refrigerante
Con agua refrigerante
t cf = ( t montañas + t arr)/2, °С; (5.48)
Con presión de vapor saturado hasta 0,03 MPa t cp = 100ºС;
Con presión de vapor saturado superior a 0,03 MPa t cf = t par,
donde t vapor - temperatura, °C, del vapor saturado, correspondiente a su presión.
5. Determinar numero total calentadores instalados:
donde F k - superficie de calentamiento de un calentador del modelo seleccionado, m 2.
Redondear el número de calentadores a un múltiplo de su número en la primera fila norte, encuentre el área de superficie de calentamiento real, configurando:
M 2 . (5.50)
El flujo de calor del calentador seleccionado no debe exceder el calculado en más del 10%. El exceso de flujo de calor del calentador será:
, (5.51)
Con un exceso de flujo de calor de más del 10%, se debe usar y volver a calcular otro modelo o número del calentador.
De acuerdo con las tablas de la literatura de referencia o catálogos de calentadores de aire, la resistencia aerodinámica de la instalación del calentador de aire, así como la resistencia de la instalación del calentador de aire al paso del refrigerante, están determinadas por la velocidad de la masa del aire.
Para la resistencia al aire, se debe dar un margen del 10%, para la resistencia al agua: 20%.
Los ventiladores en los sistemas de ventilación mecánica se utilizan radiales (centrífugos) y axiales.
Los ventiladores radiales (centrífugos) se dividen en los siguientes grupos: baja presión(hasta 1 kPa), media presión (de 1 a 3 kPa) y alta presión (de 3 a 12 kPa). Los ventiladores de baja y media presión se utilizan generalmente en suministro y escape. instalaciones de ventilación, instalaciones de aire acondicionado y para cortinas de aire y ventiladores de alta presión en unidades de proceso.
Los ventiladores axiales suelen utilizarse con una resistencia relativamente baja de la red de ventilación (hasta unos 200 Pa) o sin red de conductos de aire.
Dependiendo de las condiciones de su funcionamiento, los ventiladores se fabrican en el diseño habitual: para mover aire limpio o con poco polvo con una temperatura de hasta 80°C; en diseño anticorrosión (de plástico de vinilo y otro material) - para mover el aire con impurezas que destruyen el acero ordinario; en diseño a prueba de chispas - para mover mezclas combustibles y explosivas. En este último caso, las ruedas y los tubos de entrada están fabricados con un material más blando que el acero, como el aluminio, para evitar chispas. Para mover aire con un contenido de polvo de más de 100 mg / m 3, se utilizan ventiladores de polvo, que tienen una mayor resistencia al desgaste.
Los ventiladores suelen ser accionados por motores eléctricos a los que se conectan de una de las siguientes formas:
Directamente sobre el eje o mediante acoplamiento elástico (versión 1);
Transmisión de correa trapezoidal con una relación de transmisión constante (versión 5 o 6);
Transmisión continua ajustable a través de embragues deslizantes hidráulicos e inductivos.
Los ventiladores pueden ser de rotación derecha, cuando su rueda gira en el sentido de las agujas del reloj (visto desde el lado de succión), y de rotación izquierda, cuando su rueda gira en el sentido contrario a las agujas del reloj. Los tamaños de los ventiladores, tanto radiales como axiales, se caracterizan por los números que se les asignan, que expresan numéricamente el valor del diámetro de la hélice en dm (por ejemplo, el ventilador nº 5 tiene una rueda de 500 mm de diámetro). Cuanto mayor sea el número de ventiladores, más aire suministrará el ventilador.
En la fig. 5.14 muestra una vista general de un ventilador radial (centrífugo).
Arroz. 5.14. Ventilador radial:
1 - carcasa del ventilador; 2 - motor eléctrico; 3 - marco; 4 - aisladores de vibraciones
El ventilador y el motor eléctrico se colocan en un marco, debajo del cual se instalan aisladores de vibración para reducir el impacto de la vibración en estructuras de soporte. Una rueda con palas se coloca dentro de la carcasa (el eje de la rueda es horizontal). Cuando el impulsor gira en la dirección de rotación de la carcasa de la voluta, el aire es aspirado a través de la entrada y, bajo la acción de la fuerza centrífuga, es expulsado a través de la salida. Las palas de las ruedas pueden tener diferentes formas (curvadas hacia delante, radiales o curvadas hacia atrás). La mayor presión se genera con las aspas curvadas hacia adelante, pero los ventiladores con aspas curvadas hacia atrás son más eficientes y, además, generan menos ruido.
Ventiladores radiales también se fabrican con una disposición vertical del eje de la rueda. Esta disposición del eje de las ruedas es típica de los ventiladores de techo, fig. 5.15. Se utilizan en el dispositivo de ventilación general, colocando en el techo edificios industriales sin sistema de conductos de aire, así como para sistemas de extracción de humos. El ventilador toma el aire directamente de debajo del techo del edificio y lo libera a la atmósfera.
Arroz. 5.15. ventilador de techo radial
Los ventiladores axiales se utilizan en sistemas de ventilación, sistemas de calefacción de aire y para otros fines industriales y tecnológicos, en sistemas de protección contra el humo de edificios para suministrar aire a las vías de escape en caso de incendios. En la fig. 5.16 muestra el diseño de un ventilador axial, que es una rueda de paletas ubicada en una carcasa cilíndrica.
Arroz. 5.16. Ventilador axial:
1 - rueda de paletas; 2 - carcasa; 3 - motor eléctrico
A medida que gira la rueda, el aire fluye a través del ventilador a lo largo de su eje. De ahí el nombre del ventilador - axial. La presión creada por el ventilador axial no supera los 200 Pa. Dimensiones ventiladores axiales, así como los radiales, se caracterizan por su número.
La selección de ventiladores se realiza en función del rendimiento del aire L y presión PAG que el ventilador debe proporcionar.
Se presentan los tipos de ventilación. gran variedad sistemas varios tipos y citas. Los sistemas se dividen en varios tipos basados en características comunes. Los principales son los métodos de circulación de aire en el edificio, el área de servicio de la unidad y las características de diseño de la instalación.
Forma natural de intercambio de aire.
Teniendo en cuenta los tipos de dispositivos de ventilación, debe comenzar con este tipo. En este caso, el movimiento del aire ocurre por tres razones. El primer factor es la aireación, es decir, la diferencia de temperatura entre el aire interior y exterior. En el segundo caso, el intercambio de aire se lleva a cabo como resultado de la exposición a presión del viento. Y en el tercer caso, la diferencia de presión entre la sala utilizada y dispositivo de escape también conduce al intercambio de aire.
El método de aireación se usa en lugares con alta generación de calor, pero solo cuando el aire entrante no contiene más del 30% impurezas nocivas y gases
Este método tampoco se utiliza en los casos en que se requiere el tratamiento del aire entrante o la entrada de aire exterior conduce a la formación de condensado.
En los sistemas de ventilación, donde la base para el movimiento del aire es la diferencia de presión entre la habitación y el dispositivo de escape, la diferencia de altura mínima debe ser de al menos 3 m.
En este caso, la longitud de los tramos situados horizontalmente no debe exceder los 3 m, siendo la velocidad del aire de 1 m/s.
Estos sistemas no requieren equipos costosos, en este caso se utilizan campanas extractoras, ubicadas en baños y áreas de cocina. El sistema de ventilación es duradero, para su uso no se requiere comprar dispositivos adicionales. La ventilación natural es simple y económica de operar, pero solo si está configurada correctamente.
Sin embargo, tal sistema es vulnerable, ya que es necesario crear Terminos adicionales para entrada de aire. Para ello, corte puertas interiores para que no interfieran con la circulación del aire. Además, existe una dependencia del flujo de aire que sopla el edificio. depende de el sistema natural ventilación.
Un ejemplo de este tipo es ventana abierta. Pero con esta acción o el amarre de las campanas, surge otro problema: una gran cantidad de ruido proveniente de la calle. Por lo tanto, a pesar de su simplicidad y economía, el sistema es vulnerable a una serie de factores.
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Medios para el intercambio de aire artificial.
El sistema artificial, que también es mecánico, utiliza dispositivos adicionales de ventilación que ayudan a que el aire entre y salga del edificio, organizando así un intercambio constante. Para este propósito, se utilizan varios dispositivos: ventiladores, motor electrico, calentadores de aire.
Una gran desventaja en la operación de tales sistemas es el costo de la energía, que puede alcanzar valores bastante altos. Pero este tipo tiene más ventajas, paga completamente los costos de usar los fondos.
Para momentos positivos es necesario atribuir el movimiento de las masas de aire a la distancia deseada. Además, dichos sistemas de ventilación pueden regularse, en función de los cuales el aire puede ingresar o eliminarse de las habitaciones en la cantidad correcta.
El intercambio de aire artificial no depende de factores ambientales, como se observa con ventilación natural. El sistema es autónomo, y en el proceso de trabajo se puede utilizar funciones adicionales por ejemplo, calentar o humedecer el aire entrante. Con el tipo natural, esto es imposible.
Sin embargo, en este momento es popular usar ambos sistemas de suministro de aire a la vez. Esto le permite crear las condiciones necesarias en interiores, reducir costos, mejorar la eficiencia de la ventilación en general.
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Suministro de aire de suministro
Este tipo de sistema de ventilación se utiliza para garantizar un suministro constante aire fresco. El sistema puede realizar la preparación de las masas de aire antes de que entren en el apartamento. Para ello, se lleva a cabo la purificación del aire, calefacción o refrigeración. Por lo tanto, el aire adquiere las cualidades deseadas, luego de lo cual ingresa a la habitación.
El sistema incluye unidades de tratamiento de aire y salidas de aire, y la instalación que proporciona el suministro de aire, a su vez, incluye un filtro, calentadores, un ventilador, sistemas automáticos e insonorización.
Al elegir dichos dispositivos, debe prestar atención a una serie de factores. Gran importancia es el volumen de aire que entra en el edificio. Este indicador puede ser igual a varias decenas o varias decenas de miles de metros cúbicos de aire que ingresan a la habitación.
Los indicadores como la potencia del calentador, la presión del aire y el nivel de ruido del dispositivo juegan un papel importante. Además, este tipo de dispositivos de ventilación tienen regulación automática, que le permite ajustar el consumo de energía y establecer el nivel de aire consumido. Los dispositivos con temporizadores le permiten configurar la unidad para que funcione según un horario.
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Combinación de dos métodos: tipo de suministro y escape
Este sistema es una combinación de dos métodos de ventilación: suministro y escape, lo que le permite usar rasgos positivos ambos sistemas al mismo tiempo y conduce a un mejor intercambio de aire.
Como en la versión anterior, existe un medio para filtrar y regular las masas de aire entrantes. Este tipo puede crear las condiciones necesarias en la habitación, ajustar el nivel de humedad de las masas entrantes, crear la temperatura deseada calentando o enfriando el aire. Filtrar las masas de aire recibidas del exterior también está incluido en la funcionalidad de la unidad.
El sistema de suministro y escape ayudará a reducir los costos, lo que se logra eliminando el calor que se usa para calentar el aire entrante. Este proceso tiene lugar en un intercambiador de calor, un intercambiador de calor para fines especiales.
Las masas de aire de escape a temperatura ambiente ingresan al dispositivo, luego de lo cual transfieren su temperatura al intercambiador de calor, que calienta el aire que ingresa desde el exterior.
Además de las ventajas anteriores, la ventilación de suministro y extracción tiene otra cualidad que se adapta bien a las personas que sufren cambios en la presión arterial. Estamos hablando de la capacidad de crear alta y baja presión en comparación con el medio ambiente.
El dispositivo es autónomo, independiente de las condiciones ambientales, por lo que se puede utilizar durante todo el año. Sin embargo, el sistema no está exento de cualidades negativas. Entre ellos está la necesidad ajuste fino. Si ambos métodos, escape y suministro, no están equilibrados entre sí, entonces una persona que usa este tipo de ventilación corre el riesgo de tener corrientes de aire en la casa.
