Расходы (потоки) воздуха в системах промышленной вентиляции
Определение расчетных и текущих расходов воздуха, необходимых для поддержания заданных параметров и состава воздушной среды, являются основной и неотъемлемой частью проектирования систем вентиляции. Согласно нормам ГОСТ Р ЕН 13779-2007. Вентиляция в нежилых зданиях. Технические требования к системам вентиляции и кондиционирования
нормам различают такие потоки (расходы) воздуха (см. рисунок):
• наружный 1 – атмосферный воздух, поступающий в систему вентиляции и кондиционирования;
• приточный 2 – воздух, подаваемый в помещение (в систему) после подготовки;
• воздух в помещении 3 – воздух в помещении (зоне) после подготовки;
• перетекающий 4 – воздух, непосредственно перетекающий из одного помещения в другое;
• вытяжной 5 – воздух, удаляемый из помещения;
• рециркуляционный 6 – часть вытяжного воздуха, возвращаемого в систему вентиляции и кондиционирования;
• удаляемый 7 – воздух, удаляемый в атмосферу;
• вторичный 8 – воздух, отбираемый из помещения и возвращаемый в то же помещение (например после обработки в вентиляторном конвекторе);
• утечка 9 – непредусмотренный поток воздуха через неплотности в системе;
• инфильтрация 10 – поступление воздуха в здание из окружающей среды (воздухопроницаемость некоторых конструкций);
• эксфильтрация 11 – утечка воздуха из здания в окружающую среду;
• воздушная смесь 12 – смесь двух или более потоков воздуха.
«Рециркуляция воздуха – подмешивание воздуха помещения к наружному воздуху и подача этой смеси в данное или другие помещения; рециркуляцией не является перемешивание воздуха в пределах одного помещения, в том числе сопровождаемое нагреванием (охлаждением) отопительными агрегатами (приборами) или вентиляторами-веерами»
Рис. 1. Типы потоков (расходов) воздуха
Основы очистки удаляемого воздуха в системах промышленной вентиляции
Системы вентиляции разных объектов решают задачи очистки воздуха: очистка наружного и рециркуляционного воздуха, удаляемого воздуха, биологическая очистка воздуха, очистка воздуха от бактериальных и радиоактивных загрязнений. В промышленной вентиляции наибольшее значение имеет очистка удаляемого воздуха от различных производственных вредностей. Система очистки выбирается согласно
рекомендациям и справочникам.
Для очистки воздуха от многочисленных аэрозолей и паров используют разные типы пылеуловителей: гравитационные, инерционные, «мокрые» фильтры (промыватели, пенные аппараты, абсорберы), тканевые, электрические, акустические, сорбционно-каталитические, плазмокаталитические и др. Литература по этой проблеме обычно специализирована по видам производств (химическое, атомное, пищевое, металлургия, шахты и др.).
Гравитационные пылеуловители. Пылеосадочные камеры – простейшие по конструкции и эксплуатации очистные сооружения. Их применяют для осаждения крупных частиц размером более 50 мкм и при больших начальных концентрациях. Осаждение в камерах происходит под действием собственного веса частиц пыли.
Инерционные пылеуловители сухого типа. Циклоны, жалюзийные пылеуловители относятся к пылеотделителям инерционного типа и применяются для очистки воздуха от сухой неслипающейся пыли. Их преимущество в компактности, простоте конструкции и обслуживании.
Рис. 2. Основные конструкции очистного оборудования: а – пылеосадочная
камера; б – циклон; в – пенный промыватель: 1 – патрубок; 2 – штуцер для подачи
воды; 3 – водяная пленка; 4 – трубопровод для отвода шлама; 5 – решетка; г – элек-
трический фильтр: 1 – зона ионизации; 2 – источник питания; 3 – противоуносный
пористый фильтр; 4 – осадительная зона; д – тканевый фильтр
Инерционные пылеуловители мокрого типа. В мокрых пылеуловителях сепарация пыли заканчивается при контакте частиц пыли с водой. Увлажнение пыли и поверхностей, где происходит осаждение пыли, резко повышает эффективность очистки, упрощает удаление пыли из очистного устройства и снижает опасность пожаров и взрывов. Для цементирующихся и волокнистых пылей мокрый способ очистки не пригоден.
Тканевые пылеуловители. В процессе работы тканевого фильтра чистая ткань накапливает в себе пыль и сопротивление проходу воздуха через неё увеличивается. Фильтровальные ткани должны иметь высокую пылеемкость, обладать механической прочностью и стойкостью к истиранию.
Пористые пылеотделители. Для этой группы пылеотделителей характерным признаком будет наличие слоя фильтрующего материала (насадка). Очистка заключается в задержании взвешенных частиц в многочисленных порах и разветвлениях при прохождении запыленного потока через насадку. В некоторых конструкциях для повышения эффекта пылезадержания фильтрующий слой смачивают жидкостями.
Электрофильтры. Выделение пыли из воздуха в электрофильтрах происходит под действием электрического поля. При этом происходит зарядка частиц пыли и возникает их движение к электродам, на которых и происходит осаждение пыли. С электродов пыль выпадает в бункер, откуда периодически удаляется.
Акустические пылеотделители. В устройствах, работающих на этом принципе, создаётся мощное ультразвуковое поле, при прохождении через которое пылевые частицы коагулируют (укрупняются). В результате этого значительно повышается эффективность их улавливания на последующей ступени очистки.
Сорбционно-каталитические фильтры. Предназначены для очистки вентиляционных выбросов с содержанием органических веществ (стирола, фенола, формальдегида, уксусной кислоты и др.). Фильтры применяются в цехах переработки пластмасс, в производстве красок, лаков и клеев, лекарственных препаратов и на других предприятиях различного профиля.
Плазмокаталитическая технология очистки воздуха (ПКТ). В результате плазмокаталитической обработки газообразные загрязняющие вещества разлагаются до элементарных соединений: воды (H2O) и оксида углерода (CO2).