Применение и устройство промышленных воздуховодок

Виды пластиковых воздуховодов

Все пластиковые воздуховоды, использующиеся для создания вентиляционных каналов, условно можно разделить на несколько типов, в зависимости от следующих параметров:

  • материала изготовления;
  • вида сечения;
  • степени жесткости;
  • способу соединения элементов между собой.

В качестве основного материала для пластиковых воздуховодов используются различные полимерные составы, подходящие для этих целей:

  • поливинилхлорид (ПВХ);
  • фторопласт;
  • полипропилен;
  • полиэтилен низкого давления;
  • винипласт;
  • металлопластик.

Поливинилхлорид сегодня широко используется для изготовления различных трубопроводов. Основные его свойства – высокая прочность, устойчивость к коррозийным воздействиям. Температурный эксплуатационный режим составляет от -50 до +90°С. В этих пределах ПВХ не деформируется и не теряет своих эксплуатационных свойств.

Фторопласт относительно недавно стал применяться для изготовления труб, и, в частности, вентиляционных воздуховодов. Главный плюс этого материала – устойчивость к агрессивным воздействиям химически активных сред. Фторопластовые воздуховоды с успехом могут применяться на предприятиях, с возможной концентрацией в воздухе паров различных химикатов – нефтеперерабатывающей, фармацевтической и химической отрасли промышленности.

Еще одно преимущество фторопласта – самый высокий среди полимеров коэффициент скольжения. Вследствие этого воздух проходит по таким трубам практически без турбулентных завихрений, что делает фторопластовые воздуховоды рекордсменами по КПД. Температурный эксплуатационный режим фторопластовых воздуховодов – от -100 до +250°С.

Главное преимущество воздухопроводов из полипропилена – бюджетная стоимость. Они могут кратковременно выдерживать повышение температуры транспортируемого воздуха до 110°С, не деформируясь и не теряя своих характеристик. Но по достижении t 140°С полипропилен начинает плавиться. Еще один недостаток данного материала – высокая горючесть. Поэтому применять воздуховоды из полипропилена запрещено применять для вентиляции помещений, где имеются источники открытого огня – например, для кухонь с газовыми варочными плитами.

Металлопластиковые воздухопроводы представляют собой сложную конструкцию, состоящую из двух слоев – внутреннего и внешнего, – тонкой жести, либо оцинкованной стали, промежуток между которыми заполняется вспененными полимерами. Металлическая оболочка выполняет защитную функцию, предохраняя вентканалы от механических повреждений, исключают опасность возгорания при краткосрочном воздействии открытого огня.

Принцип классификации воздуховодов

Воздуховодами называют систему труб, приспособленную для движения по ней воздушного потока и устроенную определенным образом.

Их применяют при монтаже систем вентиляции в домах‚ сети воздуховодов образуют системы вентиляции и кондиционирования‚ с их помощью подключают промышленные и кухонные вытяжки‚ используют в системах воздушного отопления.

Исходя из конструктивного исполнения‚ их делят на круглые и прямоугольные. Круглые воздуховоды эргономичны‚ воздух движется по ним почти бесшумно‚ вибрация при работе незначительная.

Соединяют элементы воздуховода с круглым сечением без использования дополнительных элементов.

Прямоугольное сечение воздуховода предпочтительнее тогда, когда систему нужно сделать незаметной, спрятав ее под отделкой.

Этим и удовлетворительным уровнем пропускной способности обусловлен их выбор при устройстве системы вентиляции в жилых домах. Кроме того, воздуховоды бывают жесткими и гибкими.

Металлические воздуховоды с прямоугольной формой сечения в разрезе имеют типовые размеры‚ колеблющиеся в пределах от 10 х 10 до 400 х 320 см. Прямые звенья имеют длину от 1 до 2.5 м

У первых сечение может быть как круглым‚ так и прямоугольным‚ а вторые в разрезе имеют только круг. Их использование уместно в точках разветвления. Производят гибкие воздуховоды (гофру) в основном из алюминиевой фольги‚ полиэфира‚ хотя есть и изделия из силикона‚ текстиля‚ резины, устойчивой к агрессивной химии.

К вентиляторам‚ приточным и вытяжным анемостатам‚ решеткам их подсоединяют напрямую, но иногда, чтобы связать такой воздуховод с основной системой‚ дополнительно нужны соединительно-монтажные детали.

Внутри поверхность гибких воздуховодов не отличается особой гладкостью, поэтому повышенное аэродинамическое сопротивление создает дополнительные шумы.

Гибкие воздуховоды могут быть как каркасными‚ так и бескаркасными. Каркас образует проволока — полимерная либо стальная. Свитую в пружину проволоку‚ покрывают синтетическим материалом‚ фольгированной лентой или полимером. Этот вид труб иногда оснащают покрытием — теплоизоляционным или шумопоглощающим

Структура у гибких воздуховодов многослойная. Для большей жесткости между слоями размещают стальную проволоку. Наиболее часто вентканалы в жилых домах прокладывают из труб ПВХ‚ обладающих высокими звукопоглощающими и теплоизоляционными характеристиками.

Применяют гофру в тем местах, где скорость движения воздушной массы не превышает 30 м/с‚ а давление не выше 5 т. Па.

Воздуховодные каналы по своей конструкции могут быть встроенными‚ в виде вентиляционных шахт‚ и внешними‚ проложенными по стенам и потолкам. Первые располагают внутри стен.

Чтобы они работали эффективно их поверхность внутри должна быть максимально гладкой‚ тогда воздух будет циркулировать свободно‚ не натыкаясь ни на какие помехи. Внизу шахта имеет отверстие‚ позволяющее очищать воздуховод.

Подвешенные и приставные короба используют для устройства внешних воздуховодов. Они представляют собой сборку, состоящую из труб и соединителей, различных по размеру и форме. Исходя из такого признака‚ как наличие изоляции‚ воздуховоды бывают изолированными и без изоляции.

Основываясь на дизайне помещений и конструктивных особенностях строения‚ останавливают выбор на каком-то конкретном виде воздуховодов.

а-з – установка горизонтальных воздуховодных каналов; и-к – вертикальных каналов; а, и – крепление к стенам; б, в, г, к – фиксация к колоннам; д, в – к перекрытиям; е, з – к формам и прогонам. Конструктивные элементы: 1 – консоль; 2 – тяга; 3 – хомут; 4 – воздуховод; 5 – траверса; 6 – стяжной болт; 7 – накладка

Установке системы должен предшествовать качественный аэродинамический расчет. Потребуется определить давление в системе‚ объем воздушных масс‚ проходящих по воздуховоду‚ его сечение‚ тип воздухообмена.

Типы промышленных вентиляторов и принцип их работы

Устройства классифицируются на основании строения, сферы применения.

Радиальные

От других моделей такие приборы отличаются спиралевидной формой корпуса, где находится крыльчатка. Система сжимает воздушные массы, центробежная сила способствует их перемещению в разных направлениях и выведению из цилиндра. Лопасти движутся в прямом или обратном направлении. Первый способ повышает мощность, второй — снижает шумность и затраты электроэнергии. Компактные размеры позволяют встраивать канальные радиальные вентиляторы в шахты любых диаметров.

Осевые

В цилиндрическом корпусе этого прибора размещены лежащие в одной плоскости мотор, крыльчатка и вал. Вдоль последнего движется воздух, который постепенно перемещается в сторону улицы. Повышению мощности способствует коллектор, улучшающий аэродинамические характеристики.

Осевые вентиляторы имеют цилиндрический корпус.

Главное положительное качество осевых систем — способность переработки до 100 куб. м воздуха в час. Простое строение препятствует частому возникновению поломок, низкий уровень шума позволяет устанавливать приборы в офисах. Осевые вентиляторы считаются вспомогательными элементами систем проветривания.

Крышные

Устройства используются в качестве самостоятельных элементов оборудования. Прибор встраивается в кровлю, вытягивает загрязненный воздух из производственных помещений. Крышный вентилятор используют и для выведения токсичных продуктов горения. Приборы делятся на такие типы:

  1. Радиальные вентиляторы. Прибор всасывает воздух из здания и выводит его на улицу. Поток движется по спиралевидной траектории и выходит через технологические отверстия.
  2. Осевой вентилятор. По принципу действия напоминает общеобменные системы проветривания. Могут устанавливаться вертикально или под наклоном.

Канальные

Корпус имеет цилиндрическое строение, в его полость встраиваются мотор и крыльчатка. Прибор устанавливают в вентиляционную шахту со стороны помещения. Также его можно монтировать в стену. Внутреннее размещение прибора препятствует возникновению лишнего шума, делает использование оборудования более безопасным. После монтажа лицевую сторону вентилятора закрывают решеткой.

Канальные приборы устанавливают в вентиляционную шахту.

Требования к производственной вентиляции

Вентиляция и кондиционирование производственных помещений регулируется общими требованиями СанПиН, а также параметрами, характерными непосредственно данному цеху предприятия. К ним относятся:

  • механическая вентиляция производственных помещений должна отвечать правилам пожарной безопасности;
  • удаление опасных для здоровья веществ, выбросов без допуска в рабочую зону персонала;
  • обязателен гигиенический и пожарный сертификат о безопасности материалов, из которых произведены элементы вентсистемы;
  • антикоррозийное покрытие воздуховодов, либо они должны быть сделаны из материалов, устойчивых к подобным воздействиям;
  • толщина покрытия вентиляционных каналов горючей краской не должна превышать 0,2 мм;
  • для расположенных непосредственно внутри цеха рабочих зон персонала концентрация вредных веществ не должна составлять более 30 %;
  • влажностный, скоростной показатели воздухопотока не нормируются в летний период;
  • в зимний период температурный показатель воздуха внутри цеха с находящимся там персоналом – минимум 10⁰ С, при отсутствии людей – минимум 5⁰ С;
  • в летний период температурные показатели внутреннего и наружного воздухопотоков равны, либо внутренняя температура не превышает наружную более чем на 4⁰ С;
  • неиспользуемые летом цеха требования к производственной вентиляции не регламентируют по температурному показателю;
  • общий уровень шума внутри промышленного цеха не должен превышать 110 дБа, сюда включается и рабочий шум системы вентилирования.

Приведенный перечень довольно общий. На практике требования к вентиляции производственных помещений дополняются индивидуальными параметрами производства, конструкции цеха, спецификой выпускаемой продукции и т.д. Кроме того, необходимо обязательно учитывать, как взаимодействуют отопление и вентиляция внутри цеха. А также следует принимать в расчет, что освещение и вентиляция производственных помещений также взаимосвязаны.

Проект вентиляции производственных помещений

Метеорологические условия в рабочей зоне производственных помещений котельных следует принимать по Санитарным нормам проектирования промышленных предприятий, исходя из следующих категорий работ по тяжести:

легкая — в помещениях щитовых и лабораторий;

тяжелая — в котельных залах и зольных помещениях при работе котлов на твердом топливе с ручным обслуживанием топочных устройств:

средняя — в остальных помещениях.

Табл.10.2При проектировании систем отопления расчетные температуры воздуха в помещениях следует принимать по табл.10.2.

В помещениях с тепловыделениями отопление должно предусматриваться только в случаях, если избытки тепла не обеспечивают поддержания в производственной зоне температур воздуха, указанных в табл.10.2. При расчетных температурах наружного воздуха минус 15° С (параметры Б) и ниже следует дополнительно проверять баланс тепла в нижней зоне котельного зала (высотой до 4 м).

Для производственных помещений следует проектировать системы воздушного отопления. Во вспомогательных помещениях, а также в лабораториях, щитовых и мастерских допускается принимать системы отопления с местными нагревательными приборами. Предельная температура на поверхности нагревательных приборов в помещениях, где возможно выделение пыли, при установке котлов для работы на угле и сланцах не должна превышать 130° С, для работы на торфе — 110 С. В этих помещениях следует предусматривать нагревательные приборы с гладкой поверхностью, как правило, регистры из гладких труб.

Для помещений, имеющих явные избытки тепла, должна предусматриваться естественная вентиляция. При невозможности обеспечения необходимого воздухообмена за счет естественной вентиляции следует проектировать вентиляцию с механическим побуждением. Системы вентиляции, способы подачи и удаления воздуха следует принимать согласно табл.10.2.

Для помещений котельных, при наличии постоянного обслуживающего персонала, работающих на газообразном топливе, следует предусматривать не менее трехкратного воздухообмена в 1 ч, без учета воздуха, засасываемого в топки котлов для горения. Конструкция вытяжных вентиляторов, устанавливаемых в этих котельных, должна исключать возможность искрообразования.

При проектировании вентиляции помещений котельных следует предусматривать очистку воздуха, удаляемого аспирационными установками (перед выбросом в атмосферу), в соответствии с Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий.

Для помещений насосных станций жидкого топлива следует предусматривать десятикратный воздухообмен в 1 ч. Удаление воздуха из этих помещений следует предусматривать в размере 2 /3 из нижней и 1 /3 из верхней зон общего количества удаляемого воздуха. В помещениях насосных станций жидкого топлива с производствами категории Б следует предусматривать две приточные и две вытяжные вентиляционные установки производительностью 100% каждая; допускается применение одной приточной и одной вытяжной установки с резервными вентиляторами.

При высоте помещения менее 6 м кратность воздухообмена следует увеличивать из расчета 25% на каждый метр снижения высоты.

Температура воздуха в рабочей зоне производственных помещений, системы вентиляции, способы подачи и удаления воздуха

Вентиляция производственных помещений должна решать две главные задачи: удалять отработанный воздух и осуществлять приток свежего воздуха. Первая задача важна, так как в отработанном воздухе могут находиться вредные вещества в виде газов, тяжелых примесей, а также избыток тепла. Вторая задача определяется СНиП, чтобы не совершать нарушений технологического процесса на производстве.

Специфика монтажа гибких воздуховодов

Помимо стандартной техники безопасности, существуют некие рекомендации, которые следует учитывать, при монтаже воздуховодов. Основные из них:

  1. При сгибании воздуховода, должен образоваться радиус изгиба наибольшего значения, так как при малом радиусе изгиба, теряются аэродинамические характеристики участка воздуховода и сети в целом.
  2. Частота установки крепежных подвесных элементов должна обеспечивать условие растянутости воздуховода, а также исключить наличие прогибов.
  3. В условиях, когда необходимо проложить гибкий воздуховод через стену либо другое препятствие, обязательным есть использование гильз — футляров.
  4. Рекомендуется устроить заземление гибкого воздуховода, чтобы не допустить скопления статического заряда на его поверхности.

Неправильный монтаж воздуховодов

Виды промышленной вентиляции

Воздухообмен в промышленных местах можно осуществить разными способами. В зависимости от организации устройства, различают три вида производственной вентиляции:

  1. Естественная
  2. Механическая (искусственная)
  3. Смешанная

Каждый вид имеет свои особенности и недостатки, которые следует учитывать при организации системы на производстве.

По принципу функционирования

Естественная. Основывается на природной циркуляции воздушных потоков с разными температурой, давлением, плотностью. Тяжелый холодный воздушный поток вытесняет более легкий и теплый. В промышленном помещении этот процесс может происходить через естественные зазоры, неплотности оконных дверных проемов, либо организованные приточные и вытяжные проемы, закрытые решетками, дефлекторами. Зависит от атмосферных условий, силы и направления ветра, времени года (зимой проветривание осуществляется лучше за счет сильной тяги). Данный способ подходит далеко не всем производствам, особенно там, где есть вредные выбросы от работающей техники. Может устанавливаться, например, в помещениях сельскохозяйственного направления.

Искусственная вентиляция. Если производство предполагает побочный эффект в виде токсичных теплогазовыделений, механическая вентиляция производственных помещений строго обязательна. Главная функция – отведение отработанного воздухопотока от рабочей зоны персонала, препятствие проникновению вредных паров в другие помещения, отсеки, а также подача свежего уличного воздуха (очищенного или неочищенного) общим потоком или адресно. Организовывается при помощи механических средств подачи-отведения воздушных масс (приточных, вытяжных вентиляторов, крышных установок). Является более эффективным способом очищения, циркуляции воздухопотока внутри промышленного цеха.

По принципу локализации

  • Общеобменная. Рассчитана на равномерное очищение всего цеха от вредных технологических тепловыделений, нормализуя температурно-влажностный показатель, скорость движения воздуха. Быстро справляется с небольшим процентом загрязнения воздушных масс.
  • Местная вентиляция. Применяется, когда есть локализация большого количества токсинов, паров, задымленности и т.д. в определенном месте. Устанавливается непосредственно над источником повышенного теплогазовыделения. Могут использоваться вытяжные зонты или гибкий воздуховод, подключенный непосредственно к оборудованию. Применяется совместно с общей вентиляционной системой в качестве дополнительного очищающего воздух оборудования.
  • Аварийная. Устанавливается и применяется в дальнейшем при экстренных случаях, например, пожаре, чрезмерном выбросе ядовитых веществ промышленным оборудованием, высоком уровне задымленности и др.

По принципу направленности потока

  • Установки приточной вентиляции. Принцип действия основан на вытеснении холодным притоком теплого отработанного воздуха через организованные вытяжные проемы вверху цеха. Могут быть как естественной организации, так и механической.
  • Установки вытяжной вентиляции удаляют отработанный воздухопоток вместе с частицами гари, дыма, ядовитыми парами, лишним теплом и т.д. Конструктивно могут быть общими или локальными, чаще всего с принудительным побуждением, так как естественным путем удалить загрязненный воздух довольно проблематично.
  • Приточно вытяжная установка применяется наиболее часто, обеспечивает необходимую циркуляцию воздушных масс внутри промышленного цеха. Чаще всего с механическим оснащением (приточные, вытяжные вентиляторы).

Преимущества принудительной промышленной вентиляции

Системы промышленной вентиляции, которые используют специализированное вентиляционное оборудование для обеспечения эффективного воздухообмена гораздо более эффективны и могут похвастаться своими преимуществами.

  1. Большая площадь охвата – промышленные приточно-вытяжные установки используют специальные мощные вентиляторы, которые обеспечивают интенсивный воздушный поток.
  2. Эффективность – работа промышленной системы вентиляции не зависит ни от каких внешних условий.
  3. Дополнительные возможности – сюда относится способность приточно-вытяжных систем фильтровать воздух на объектах, увлажнять его или осушать.
  4. Целевая подача воздушных потоков – при правильном проектировании и монтаже возможно направлено подавать свежий воздух прямо к рабочим местам.
  5. Увеличение безопасности работы – вентиляция промышленных объектов принудительного типа может улавливать и удалять из воздуха в промышленном помещении вредные вещества, опасные газы, очищать воздушные массы.
  6. Возможность проведения монтажных работ в зданиях уже после того, как их строительство завершено. Это выгодно отличает принудительную вентиляцию от естественной, проектированием которой необходимо заниматься еще на этапе проектирования всего здания.

Главным недостатком принудительной вентиляции является высокая цена

Используемые материалы

Материалы, используемые для производства различных типов воздуховодов, зависят от конкретной области применения и особенностей имеющейся вентиляционной системы.

Оцинкованные воздуховоды

эксплуатируются для переноса воздуха в условиях умеренного климата без агрессивной окружающей среды (температура до +80 оС). Цинковое покрытие способствует защите стали от коррозии, что значительно продлевает срок службы, но увеличивает стоимость таких изделий. Благодаря устойчивости к влажности, на стенках не будет появляться плесень, что делает их привлекательными для использования в местах с повышенной влажностью в системе вентиляции (жилые помещения, санузлы, места общественного питания).

Воздуховоды из нержавеющей стали

используются для переноса воздушных масс при температуре до +500оС. В производстве применяют жаростойкую и тонковолокнистую сталь, толщиной до 1.2мм, позволяющую эксплуатировать такой вид воздуховодов и в условиях агрессивной окружающей среды. Основные места применения — заводы тяжелой промышленности (металлургия, горная, с повышенным радиационным фоном).

Металлопластиковый тип воздуховодов

изготавливают с помощью двух металлических слоев, например, гофрированного алюминия, с проложенным между ними вспененным пластиком. Такая конструкция имеет высокие прочностные характеристики при небольшой массе, имеет эстетичный вид и не требуют дополнительной теплоизоляции. Обратной стороной является высокая стоимость данных изделий.

Также, особую популярность в условиях переноса агрессивных воздушных сред получил пластиковый тип воздуховодов.

К основным отраслям производства в этом случае относятся химическая, фармацевтическая и пищевая. В качестве основного материала применяют модифицированный поливинилхлорид (ПВХ), который хорошо сопротивляется влаге, испарениям кислот и щелочей. Пластик — легкий и гладкий материал, обеспечивающий минимум потерь давления в воздушном потоке и герметичность в соединениях, благодаря чему из пластика изготавливают большое количество разнообразных соединительных элементов, таких как колени, тройники, отводы.

Другие типы воздуховодов, такие как полиэтиленовые воздуховоды,

находят свое применение в системах приточного вентилирования.Воздуховоды изстеклоткани используются для стыковки вентилятора с воздухораспределителями.Воздуховоды извинилпласта служат в условиях агрессивной окружающей среды с содержанием в воздухе паров кислот, способствующих коррозии стали. Данные виды воздуховодов имеют высокие показатели сопротивляемости коррозии, имеют маленький вес и возможность изгибаться в любой плоскости на любой угол.

Роль очистки воздуха в промышленных вентиляционных системах

В современных вентиляционных системах огромную роль играет очистка загрязненного воздуха. Она бывает нескольких типов:

  • Гравитационная. Как правило, это пылеосадочные камеры, которые применяются на производствах с сильным пылеобразованием. Они применяются для осаждения наиболее крупных частиц, в воздухе.
  • Инерционная, сухого типа. Они могут быть циклонные и жалюзийные. Различаются по конструкции и компактности, но служат для очистки воздуха от неслипающейся пыли.
  • Инерционная, мокрого типа. Эффективно удаляют пыль из воздуха методом его увлажнения.
  • Тканевые фильтры. Они очищают воздух, накапливая его в специальной ткани.
  • Пористые воздушные фильтры имеют свойство накапливать большое количество загрязнений из воздушного потока, в многочисленных порах фильтрующего элемента.
  • Электрофильтры очищают воздух от механических примесей посредством их электрического заряда, после чего, загрязнения оседают на одном из электродов фильтра.

Существуют сорбционно-каталитические, акустические, плазмокаталитические фильтры, которые применяют для очистки воздуха в промышленных вентиляционных системах.

Основные этапы проектирования промышленной вентиляции

  1. Расчет воздухооборота в каждом производственном помещении.
  2. Основная задача, которую должна решать вентиляционная система.
  3. Локализация выделяемых вредных веществ и ее предельно допустимые значения.
  4. Выбор систем очистки воздушных потоков.
  5. Технико-экономическое обоснование предполагаемого приточно-вытяжного оборудования.

Проектирование состоит из следующих основных этапов:

  • Составление технического задания. Заказчик самостоятельно или с помощью специалистов занимается его разработкой. В тех.задании учитывается множество факторов, такие как: планировка производственных помещений, материал, из которых изготовлена постройка, толщина стен, количество и график работы персонала, некоторые особенности технологического процесса.
  • Расчеты, которые производит инженер-проектировщик промышленных вентиляционных систем, руководствуясь нормативными документами и существующими стандартами. В расчеты входят такие значения как:
    • Воздухообмен – это с какой периодичностью, воздух в помещении будет полностью заменяться на новый. Основным показателем этого значения будет .
    • Климатические параметры для конкретной постройки. Расчеты производятся отдельно для холодного времени года, для переходного периода и для теплого времени года. Заказчик проекта сам определяет в тех. задании, какие микроклиматические показатели он хотел бы получить.
    • Воздуховоды. Благодаря расчету воздуховодов выбирается оптимальный вариант материала, из которого они должны быть изготовлены, их сечения и формы.
  • Следующий этап проектирования — это выбор оборудования. Здесь учитываются экономическое обоснование целесообразности применения того или иного типа оборудования, произведенные ранее расчеты, особенности планировки помещения и технологического процесса.
  • Завершающий этап проектирования вентиляции промышленного объекта – это составление чертежей, схем, графиков и пояснительных записок. На основании этого, инженер проектировщик составляет технико-экономическое обоснование всего проекта.

Лекция
7. Вентиляция

1.Вентиляция
производственных помещений

2.Назначение
и классификации систем вентиляции

3.Естественная
вентиляция

4.Искусственная
вентиляция

Поделитесь в социальных сетях:FacebookXВКонтакте
Напишите комментарий