Основные параметры влажного воздуха

Классификация систем вентиляции

Системы вентиляции можно классифицировать в зависимости от их функционального назначения и принципиальных конструктивных особенностей.

1) По назначению системы вентиляции делятся на приточные и вытяжные. Приточные системы подают воздух в помещение, а вытяжные удаляют воздух из него.

2) В зависимости от кратности использования приточного воздуха выделяют прямоточные и системы с рециркуляцией воздуха. Прямоточные системы подают приточный воздух в рабочую зону (h=2 м) помещения и удаляют отработанный воздух из помещения в атмосферу. Системы с рециркуляцией отработанный воздух частично выбрасывают в атмосферу, а частично смешивают с приточным воздухом и подают в помещение. Рециркуляцию организовывают с целью экономии тепла на нагрев приточного воздуха. Рециркуляция не допускается, если в помещении выделяются остро пахнущие и взрывопожароопасные вредности. Разрешается устраивать рециркуляцию в аудиториях, библиотеках, театрах, музеях.

3) По обслуживаемой зоне системы вентиляции делятся на общеобменные и местные.

Общеобменные системы вентиляции (как приточные, так и вытяжные) обслуживают весь объем помещения, а иногда и нескольких помещений. Местные приточные системы предназначены для обслуживания лишь небольшой зоны помещения (воздушное душирование, воздушные оазисы), а местные вытяжные системы предназначены для удаления воздуха от конкретного оборудования для удаления выделяющихся в нем вредностей. Местные системы активно применяются в промышленных зданиях, где есть отдельные единицы оборудования и отдельные обслуживаемы рабочие зоны на большой площади цехов. В общественных зданиях используются практически только общеобменные системы вентиляции.

4) По способу побуждения движения воздуха системы вентиляции делятся на системы с механическим побуждением и системы с естественным побуждением.

Естественное побуждение – это воздействие естественных сил: гравитации (естественное гравитационное давление, создаваемое за счет разности температур и плотностей наружного и внутреннего воздуха) и ветра. Механическое побуждение создается обычно вентиляторами.

5) По наличию воздуховодов системы вентиляции делятся на канальные и бесканальные.

Бесканальные системы не имеют воздуховодов для транспортирования воздуха. Типичным примером является открытое окно для притока свежего воздуха. Бесканальные системы могут применяться только для помещений, расположенных около наружных ограждающих конструкций. Отсутствие воздуховодов снижает стоимость систем.

Канальные системы могут обслуживать удаленные помещения, расположенные в любой точке здания. Возможна рассредоточенная подача воздуха в помещение через несколько воздухораспределителей. Оборудование канальных систем может быть расположено на расстоянии от обслуживаемых помещений в удобном месте.

В зависимости от конкретных условий следует выбирать такой тип системы, при котором обеспечивалось бы выполнение поставленных задач при минимальных затратах. Часто помещения, особенно производственные, обслуживаются несколькими системами одновременно.

Сухой воздух состоит на 78% из азота, на 21% из кислорода и около 1% составляют диоксид углерода, инертные и другие газы. Если в воздухе имеются водяные пары, то такой воздух называется влажным воздухом. Учитывая, что при вентиляции помещений состав сухой части воздуха практически не изменяется, а может изменяться только количество влаги, в вентиляции принято рассматривать влажный воздух как бинарную смесь, состоящую только из двух компонентов: сухой воздух и водяные пары. К этой смеси применимы все газовые законы.

Основные параметры влажного воздуха, которыми пользуются при проектировании систем вентиляции, являются:

1) температура t, ^оС;

2) относительная влажность φ, %;

3) плотность ρ, кг/м³;

4) теплоемкость с, кДж/(кг^оС);

5) теплосодержание (энтальпия) i (h), ккал/кг, включает в себя скрытое и явное теплосодержание: i=i _явн + i _скрыт; скрытое теплосодержание характеризует содержание водяных паров, а явное теплосодержание — содержание сухого пара;

6) влагосодержание d, кг/кг с.в.;

7) температура точки росы t_p, ^оС;

8) температура мокрого термометра t_мт, ^оС;

9) парциальное давление водяного пара Р_п, Па;

10) подвижность воздуха υ, м/с; оптимальное значение для человека 0,3-0,5 м/с;

11) концентрация загрязнений в воздухе; основные вредности: пыль, аэрозоль, пары и газы. Химический состав вредностей зависит от производства, общие вредности: углекислый газ СО₂, пары растворителей.

Оптимальная очистка воздуха характеризуется предельно допустимой концентрацией (ПДК) вредных веществ. ПДК — концентрация вредности, при которой человеческий организм не заболевает в течении длительного времени (трудового стажа).

12) ионизация воздуха образуется в результате действия различных электромагнитных полей, солнечной радиации, разряды электрического тока (молнии). Ионизация воздуха незначительно влияет на человеческий организм;

13) запахи.

Параметры наружного воздуха зависят от географического места расположения объекта, времени года и времени суток; определяются по СНИП «Строительная климатология». Параметры внутреннего воздуха должны оставаться постоянными, являются расчетными и регламентируются СНИП «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

При этом параметры наружного воздуха определяют для 3 периодов времени года:

1) холодный период ХП (при t_н <10 ^oC);

2) теплый период ТП (при t_н >10 ^oC);

3) переходный период ПП (t_н = 10 ^oC).

Неизвестные параметры влажного воздуха определяют по I-d диаграмме. Она позволяет быстро определить все параметры воздуха по двум известным. Использование диаграммы позволяет избежать вычислений по формулам и наглядно отобразить вентиляционный процесс.

Диаграмма представляет из себя рабочее поле в косоугольной системе координат I-d, на котором нанесено несколько координатных сеток и по периметру диаграммы – вспомогательные шкалы. Шкала влагосодержаний обычно располагается по нижней кромке диаграммы, при этом линии постоянных влагосодержаний представляют вертикальные прямые. Линии постоянных энтальпий представляют параллельные прямые, обычно идущие под углом 135° к вертикальным линиям влагосодержаний. Линии постоянных температур представлены прямыми линиями, идущими под небольшим наклоном к горизонтали и слегка расходящиеся веером.

Рабочее поле диаграммы ограничено кривыми линиями равных относительных влажностей 0% и 100%, между которыми нанесены линии других значений равных относительных влажностей с шагом 10%.

Шкала температур располагается по левой кромке рабочего поля диаграммы. Значения энтальпий воздуха нанесены обычно под кривой φ = 100. Значения парциальных давлений иногда наносят по верхней кромке рабочего поля, иногда по нижней кромке под шкалой влагосодержаний, иногда по правой кромке. В последнем случае на диаграмме добавочно строят вспомогательную кривую парциальных давлений.

Точка на диаграмме отражает некое состояние воздуха, а линия – процесс изменения состояния. Определение параметров воздуха, имеющего некое состояние, отображаемое точкой А, показано на рис.3.

φ_А

Шкала

температур

φ=100%

t=const φ= const

A

t_A

I=const

t_M

I_A, кДж/кг

р_п, кПа

t=const вспомогательная р_нп

линия Шкала

d=const давлений

р_п

d_A d, г/кг

Шкала влагосодержаний

Рис. 3. Схема определения параметров влажного воздуха на I-d диаграмме

Дата добавления: 2013-12-12