Ventilation

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 20 augusti 2021; kontroller kräver 13 redigeringar .

Ventilation (från latin  ventilatio  - ventilation) - rörelsen av gaser under påverkan av en tryckskillnad utan användning av slutna kanaler. [ett]

Den används oftast för att avlägsna frånluft från ett rum och ersätta den med utomhusluft. I nödvändiga fall utförs detta: luftkonditionering , filtrering, uppvärmning eller kylning, befuktning eller avfuktning, jonisering , etc. Ventilation ger sanitära och hygieniska förhållanden (temperatur, relativ fuktighet , lufthastighet och luftrenhet) av luften i rummet , gynnsam för människors , som uppfyller kraven för sanitära standarder , tekniska processer, byggnadskonstruktioner, lagringsteknik, etc.

Dessutom hänvisar denna term inom teknik ofta till system av utrustning, enheter och instrument för dessa ändamål.

Historisk översikt

Separata metoder för organiserad ventilation av slutna utrymmen användes i antiken. Ventilation av lokaler fram till början av 1800-talet reducerades som regel till naturlig ventilation. Teorin om naturlig luftrörelse i kanaler och rör skapades av M. V. Lomonosov . År 1795 skisserade V. X. Friebe för första gången de grundläggande bestämmelserna som bestämmer luftväxlingens intensitet i ett uppvärmt rum genom läckor av yttre staket, dörröppningar och fönster, och lägger därmed grunden för läran om den neutrala zonen.

I början av XIX-talet. ventilation med termisk stimulering av till- och frånluften från lokalerna utvecklas. Inhemska forskare noterade ofullkomligheten i denna typ av motivation och den höga värmeförbrukningen i samband med den. Akademikern E. X. Land påpekade att fullständig ventilation endast kan åstadkommas mekaniskt.

Med tillkomsten av centrifugalfläktar förbättras rumsventilationstekniken snabbt . Den första framgångsrikt fungerande centrifugalfläkten föreslogs 1832 av A. A. Sablukov . 1835 användes denna fläkt för att ventilera Chagirskygruvan i Altai . Sablukov föreslog det också för ventilation av rum, fartygsrum, för att påskynda torkning, avdunstning etc. Den utbredda användningen av ventilation med mekanisk induktion av luftrörelse började i slutet av 1800-talet .

En av de största forskarna inom området ventilation och värme var professor V. M. Chaplin .

Ett av stegen i utvecklingen av ventilation var uppkomsten av elmotorer med variabel hastighet. Det första omnämnandet av en fläkt med en sådan elmotor markeras 1972-1974, då Canalflakt-företaget använde denna motor i en kanalfläkt.

Om vi ​​talar om ventilation, som ett fenomen i historien, så kan vi inte undgå att nämna Romarriket, vars ingenjörer installerade något som ett ventilationsschakt i vissa hus. Samtidigt kommer termen "ventilation" från det latinska ordet "ventilatio", som betyder "ventilation".

Skadliga utsläpp inomhus

Huvudsyftet med ventilation är att kontrollera skadliga utsläpp i rummet. Skadliga sekret inkluderar:

Typer av ventilationssystem

Ventilationssystem  - en uppsättning enheter för bearbetning, transport, tillförsel och borttagning av luft. Ventilationssystem klassificeras enligt följande kriterier:

Mängden luft per person och timme. Till exempel, i ett kök med en 4-brännare gasspis 90 m 3 / h, i ett kombinerat badrum 50 m 3 / h, i ett bombskydd - minst 2,5 m³ / h, i ett kontorsrum - minst 20 m³ per timme för besökare, som är inomhus i högst 2 timmar, för permanent belägna personer - minst 60 m³ per timme. Ventilationen beräknas med hjälp av följande parametrar: luftkapacitet (m³/h), drifttryck (Pa) och luftflödeshastighet i luftkanalerna (m/s), tillåten ljudnivå (dB), värmeeffekt (kW). Standarden för luftväxling regleras av byggregler och föreskrifter ( SNiP ) och sanitära standarder och föreskrifter (San Pin)

ventilationsnät.

Ett nätverk är ett system av luftkanaler och andra delar av luftvägen, till vilka fläkten tillför luft. Nätet kan bestå av banelement kopplade i serie, parallellt eller blandade.

Typer av system enligt metoden för att inducera luftrörelser

Naturlig ventilation

Med naturlig ventilation utförs luftväxling på grund av skillnaden i tryck utanför och inuti byggnaden.

Ett oorganiserat naturligt ventilationssystem förstås som luftväxlingen i rummet, som uppstår på grund av skillnaden i tryck mellan den inre och yttre luften och vindens verkan genom läckor i de omslutande strukturerna, samt vid öppning av ventiler, akterspegel och dörrar.

Organiserad naturlig ventilation kallas luftväxling, vilket uppstår på grund av tryckskillnaden mellan inomhus- och utomhusluft, men genom speciellt anordnade till- och frånluftsöppningar , vars öppningsgrad är justerbar. En deflektor kan användas för att skapa reducerat tryck i ventilationskanalen .

Mekanisk ventilation

Med mekanisk ventilation uppstår luftväxling på grund av tryckskillnaden som skapas av fläkten eller ejektorn . Denna ventilationsmetod är mer effektiv, eftersom luften tidigare kan rengöras från damm och bringas till önskad temperatur och luftfuktighet. I mekaniska ventilationssystem används sådana anordningar och utrustningar som: fläktar, elmotorer, luftvärmare, ljuddämpare, dammuppsamlare, automation etc., som tillåter förflyttning av luft i stora utrymmen. Sådana system kan tillföra och ta bort luft från lokala områden i rummet i den mängd som krävs, oavsett ändrade miljöförhållanden. Vid behov utsätts luften för olika typer av behandling (rengöring, uppvärmning, befuktning etc.), vilket är praktiskt taget omöjligt i naturliga ventilationssystem. Kostnaden för el för deras arbete kan vara ganska stor.

Notera:

Det bör noteras att olyckor kan inträffa under samtidig drift av gasapparater (pannor, kolonner, konvektorer) och en avgaskåpa över en gasspis som arbetar i luftborttagningsläge. Som ett resultat av driften av "huven" välter ofta draget i rökkanalen och kolmonoxid, tillsammans med förbränningsprodukter från gasapparaten, kommer in i lägenheten. Situationen förvärras om plastfönster installeras i lägenheten. Deras låga luftpermeabilitet leder till en oacceptabel minskning av mängden frisk luft in i lägenheten (luftbalansen störs). Enkelt uttryckt, genom att installera nya fönster kommer du praktiskt taget att blockera luftflödet, vilket är nödvändigt både för fullständig förbränning av gas och för normal drift av allmän ventilation.

Typer av system efter syfte

Forcerad ventilation

Tillförselventilationssystem - ett system som tillför en viss mängd luft in i rummet. Beroende på märke och modell kan ytterligare funktioner vara inbyggda i enheterna:

  • luftrening;
  • uppvärmning av luft;
  • luftventilation;
  • luftfuktning;
  • luftåtercirkulation.

Det finns ventilationsaggregat på klimatmarknaden som innehåller några av funktionerna och de som fungerar som en universell enhet – för flera enheter samtidigt.

Frånluftsventilation

Frånluftsventilation används för att avlägsna frånluft från rummet, såväl som produkter av förbränning av naturgas från gasspisar.

Till- och frånluftsventilation

Tilluft-från ventilationssystemet är ett system som ger luftintag från gatan, dess rening från damm, pollen och tillförsel till rummet. Samtidigt samlar den andra delen av systemet upp frånluft och obehagliga lukter och tar bort dem till utsidan. Den största fördelen med till- och frånluftsventilation är att vädra rummet med stängda fönster utan buller, damm, drag och allergener.

Typer av system enligt metoden för att organisera luftväxling

Allmän ventilation

Det allmänna utbytesventilationssystemet tillhandahålls för att skapa samma förhållanden och parametrar för luftmiljön (temperatur, fuktighet och luftrörlighet) i hela rummets volym, huvudsakligen i dess arbetsområde (1,5–2,0 m från golvet), när skadliga ämnen sprids över hela rummets volym och det finns ingen möjlighet (eller inget behov) att fånga dem vid bildningsplatsen.

Lokal ventilation

Lokal ventilation är en där luft tillförs vissa platser (lokal tillförselventilation) och förorenad luft avlägsnas endast från platser där skadliga utsläpp bildas (lokal frånluftsventilation).

Lokal tillförselventilation kan ge ren luft (tidigare rengjord och uppvärmd) till vissa platser. Omvänt tar lokal frånluftsventilation bort luft från vissa platser med den högsta koncentrationen av skadliga föroreningar i luften. Ett exempel på sådan lokal frånluftsventilation skulle vara en köksfläkt , som är installerad ovanför en gas- eller elektrisk spis. Oftast används sådana system inom industrin.

Nödventilation

Ett nödventilationssystem är installerat i rum där ett oväntat utsläpp av extremt farliga skadliga ämnen är möjligt i mängder som avsevärt överstiger MPC , för att snabbt ta bort dem. Nödventilation är nödvändig för att avlägsna gas i rum med gasbrandsläckning, för att avlägsna gas efter att systemet har varit i drift.

Rökventilation

Antirökventilationssystemet är installerat i industribyggnader där tekniker med ökad brandrisk används, och tjänar till att säkerställa evakuering av människor. Med detta system tillförs den nödvändiga mängden luft för att förhindra rökspridning i rummet. Systemet fungerar i det inledande skedet av en brand.

Typer av system genom design

Kanalventilation

Kanalventilationssystem har ett nätverk av kanaler för att flytta luft.

Kanallös ventilation

Med ett kanallöst system installeras fläkten i vägg, tak.

Ventilationsutrustning

Ventilationssystem inkluderar grupper av en mängd olika utrustning: för det första är dessa fläktar, fläktenheter eller ventilationsenheter. Ytterligare utrustning inkluderar ljuddämpare, luftfilter, el- och vattenvärmare, styr- och luftdistributionsanordningar, etc.

Fans

Fläkten är en mekanisk anordning utformad för att föra luft genom ventilationssystemets kanaler. Genom design och funktionsprincip är fläktarna indelade i kanal (rund och rektangulär), tak, axiell (axiell), centrifugal (radiell) och tangentiell (diametral), studsmatta, etc.

Axialfläktar

En axialfläkt är ett hjul placerat i ett cylindriskt hölje (skal) gjord av fribärande blad fästa på ett nav i en vinkel mot rotationsplanet. Fläkthjulet är vanligtvis monterat direkt på motoraxeln.

När hjulet roterar fångas luften upp av bladen och rör sig i axiell riktning. Samtidigt finns det praktiskt taget ingen luftrörelse i radiell riktning.

Axialfläktar är mer effektiva än radiella och diametrala. Sådana fläktar används som regel för att leverera betydande luftvolymer med lågt aerodynamiskt motstånd i ventilationsnätverket.

Centrifugal (radial) fläktar

En centrifugal (radial) fläkt är ett bladförsett (impeller) hjul placerat i ett spiralhölje, under vars rotation luften som kommer in i kanalerna mellan dess blad rör sig i radiell riktning mot hjulets periferi och komprimeras. Under inverkan av centrifugalkraften kastas den in i spiralhöljet och skickas sedan till injektionshålet.

Beroende på syftet med fläkten görs pumphjulsbladen böjda framåt eller bakåt. Antalet blad varierar beroende på typen och syftet med fläkten. Användningen av radialfläktar med bakåtböjda blad sparar cirka 20 % energi. De tål också lätt överbelastning vad gäller luftflöde. Fördelarna med radialfläktar med framåtböjda pumphjulsblad är den mindre diametern på pumphjulet, och följaktligen den mindre storleken på själva fläkten och den lägre hastigheten, vilket skapar mindre buller.

Diametrala (tangentiella) fläktar

En diametral (tangentiell) fläkt består av ett fläkthjul av trumtyp med framåtböjda blad och ett hus med ett grenrör vid inloppet och en diffusor vid utloppet. Korsflödesfläktarnas verkan är baserad på den dubbla tvärpassagen av luftflödet genom pumphjulet.

De används främst i luftkonditioneringsapparater (inre block av delade system) och termiska gardiner. Crossflow-fläktar används sällan i ventilationsnät.

Ljuddämpare

Installation av ljuddämpare i ventilationssystemet är en av de effektiva åtgärderna för att minska aerodynamiskt buller i luftflödet. De vanligaste ljuddämparna är strukturellt uppdelade i lamell- och rörformiga. Deras huvuddrag är närvaron av utvecklade ytor fodrade med ljudabsorberande material ( mineralull , glasfiber , etc.). Oftast installeras ljuddämparen på ett visst avstånd mellan fläkten och huvudluftkanalen vid gränsen till den naturliga bullerbarriären (valfri ljudbarriär).

Behovet av att installera en ljuddämpare i ventilationssystemet måste bekräftas genom en speciell akustisk beräkning.

Luftfilter

De tjänar till att rena tilluften och i vissa fall även frånluften.

Det finns många typer av luftfilterdesigner . Funktionsprincipen, designen och filtrets material beror på de erforderliga luftparametrarna.

I ventilationssystem klassificeras luftfilter efter graden av luftrening. Ju mindre dammpartiklar som effektivt fångas upp av filtret, desto högre är dess rengöringsklass. Enligt den accepterade internationella klassificeringen finns det fyra klasser av grova luftfilter (klasserna G1-G4), fem klasser av finfilter (klasserna F5-F9), fem klasser av extra fina filter, även kallade HEPA-filter (klasserna H10-H14). ), samt tre klasser av ultrafin luftrening, eller ULPA-filter (klasser U15-U17).

Förutom rengöringsklassen är viktiga parametrar för filter deras dammkapacitet och aerodynamiska motstånd .

Luftvärmare, kanalvärmare (eller värmare)

I moderna byggnader fungerar ventilationssystemet som regel tillsammans med byggnadens värmesystem och ersätter det i vissa fall helt. Luftvärmare används för att värma luft i ventilationssystem. De flesta luftvärmare i ventilationssystem är vatten eller elektriska.

Vattenluftvärmare är i huvudsak värmeväxlare , där luften får värme från varmvatten som värms upp i en värmepanna eller kommer från ett centralvärmenät .

Elektriska luftvärmare drivs av elnätet och omvandlar elektrisk energi till värme.

Förutom aktiva luftvärmare används passiva värmeåtervinningssystem . Återvinning sker på grund av värmeväxling mellan avgaskanalen och inflödet. Värmeväxling kan utföras med flera grundläggande typer av värmeväxlare:

  1. tvärflöde plattvärmeväxlare , i vilken oblandbara luftflöden av inflöde och avgas strömmar genom många kanaler med väggar som är gemensamma för olika flöden - enligt olika data kan värmeåtervinningen vara från 70 till 85%;
  2. roterande värmeväxlare, i vilken värmeväxling sker i rotorn, medan partiell blandning av till- och frånluft sker - graden av värmeåtervinning liknar den för en plattvärmeväxlare;
  3. en värmeväxlare med en mellanvärmeväxlare, i vilken tillförsel- och frånluftsledningarna är åtskilda i rummet med ett visst avstånd, och värmeöverföringen mellan ventilationskanalerna sker genom att pumpa en flytande värmebärare mellan individuella värmeväxlare i kanalerna - graden av värmeåtervinning i sådana system når 50-60%, men det kan motiveras när det är nödvändigt att säkerställa att luftväxling mellan frånluft och tilluft är utesluten.

Luftkanaler

Brand- och reglerventiler

Brandspjäll  är en automatiskt och fjärrstyrd anordning för att blockera ventilationskanaler eller öppningar i byggnadsskal av byggnader, som har begränsningstillstånd för brandmotstånd, kännetecknat av förlust av densitet och förlust av värmeisolerande förmåga:

  • normalt öppet (stängt i händelse av brand);
  • normalt stängd (öppnad i händelse av brand);
  • dubbelverkande (stängd vid brand och öppnad efter brand). [2]

Reglerventilen är designad för användning i värme, luftkonditionering, ventilationssystem och tjänar till att reglera, blockera eller ändra riktningen på luftflödet i ventilationskanaler.

Spjällkroppen  är ett fast konstruktionselement av spjället, som installeras i monteringsöppningen på byggnadsskalet eller på grenen av luftkanalen.

Spjällbladet  är ett rörligt element i spjällstrukturen, installerat i kroppen och blockerar dess flödesområde.

Spjälldrivningen  är en mekanism som säkerställer att spjället flyttas i automatiskt och fjärrstyrt läge till ett läge som motsvarar dess funktionella syfte. [3] Ventilställdonet är ett ställdon . [fyra]

En av ventilens huvudegenskaper är typen av ventilställdon.

Fjäderställdon med termiskt lås

En fjäderdrivning med ett termiskt lås är billigare än de andra och kräver ingen extra automation och strömförsörjning. Det har dock ett antal betydande nackdelar:

  • aktivering av drivningen sker först efter att termisk lås smälter, för detta är det nödvändigt att de heta förbränningsprodukterna passerar genom ventilen under tillräckligt lång tid och tvättar termisk lås. Drivningen som ett resultat av detta har en stor tröghet och fungerar inte i början av branden, men mycket senare;
  • det är inte möjligt att slå på enheten från en extern enhet. Detta tillåter dig inte att regelbundet kontrollera ventilens funktion och slå på den manuellt i händelse av brand;
  • efter drift måste ventilen eller dess termiska lås bytas ut, som ett resultat, efter en enda operation, är systemet oskyddat. [5]
Fjäderdrivning med elektromagnetisk spärr

Denna enhet kallas även elektromagnetisk.

År 1950 började Sovjetunionen införa återcirkulationsanläggningar vid mjölkvarnar, som inkluderade en ventil med en elektromagnetisk spärr, som, i händelse av ett strömavbrott, stängde under sin egen vikt och lastens vikt. Vid brand i ventilationsnätet aktiverades en värmedetektor installerad inne i kanalen. Ventilen stängdes och fläkten stängdes av. [6]

I ventiler av modern design sker drift när spänning appliceras på solenoiden. När den aktiveras släpper spärren spjället och under inverkan av en fjäder går ventilen till arbetsläget. Spjället återställs till sitt ursprungliga läge efter att ventilen har aktiverats manuellt. [7]

Elektromekaniskt (elektromotoriskt) ställdon med returfjäder

Den elektromekaniska drivningen kallas ofta för det schweiziska företaget BELIMO.

Styrsignalen för aktivering av ventilerna är borttagandet av spänningen från drivenheten, varefter returfjädern flyttar spjället till arbetsläget. Spänning på motordrivningen för spjället till sitt ursprungliga läge och håller det samtidigt som det förbrukar lite ström. [åtta]

Elektromekanisk (elektromotorisk) reversibel drivenhet

När polariteten på spänningen på elmotorn vänds, vänds spjällläget. Det används främst inom fordonsteknik, till exempel dämpare av klimatkontrollsystemet. Gränslägesbrytare är ofta installerade för att stänga av strömmen till elmotorn i spjällets ändläge. Det är inte möjligt att ställa in ställdonets mellanläge: endast helt öppet eller stängt.

Elektromekanisk (elektromotor) drivning med digital (mikroprocessor) styrning

Det används i "smarta" ventilationssystem av byggnader. I princip utförs styrningen av en konstant spänning på 0 ... 10 Volt DC. Denna typ av ställdon låter dig öppna spjället till önskad mängd och därigenom reglera luftflödet och genomströmningen. Ofta används hemgjorda enheter av denna typ i hemgjorda inkubatorer, recuperatorer och andra system. [9]

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Rörelse av gaser // Chemical Encyclopedic Dictionary - M .: Soviet Encyclopedia, 1983
  2. ↑ SP 7.13130.3013 Uppförandekod “Uppvärmning, ventilation och luftkonditionering. Brandsäkerhetskrav” avsnitt 3.8  (otillgänglig länk)
  3. ↑ GOST R 53301-2009 Brandspjäll för ventilationssystem. Testmetod för brandmotstånd av paragrafer. 3.3, 3.4, 3.5 (inte tillgänglig länk) . Tillträdesdatum: 29 mars 2015. Arkiverad från originalet 2 april 2015. 
  4. ↑ GOST 14691-69 UTFÖRANDE ENHETER FÖR AUTOMATISKA STYRSYSTEM. Villkor. punkt 4
  5. ↑ Ivashkevich A. A. Brandsäkerhet för ventilationssystem: föreläsningstexter - Khabarovsk: Tikhookean Publishing House. stat un-ta, 2012 Arkiverad 8 maj 2012 på Wayback Machine s. 66
  6. ↑ Godzhello M. G. Explosioner av industridamm och deras förebyggande - M., 1952 S. 100
  7. ↑ Kochev A. G., Sergienko A. S. Rökavgasventiler och rökintagsanordningar - Nizhny Novgorod, 2010 S. 12
  8. ↑ Kochev A. G., Sergienko A. S. Rökavgasventiler och rökintagsanordningar - Nizhny Novgorod, 2010 S. 10
  9. ↑ De Rex. Hemmagjord motoriserad spjäll för ventilation (5 mars 2017). Hämtad 24 mars 2017. Arkiverad från originalet 7 april 2017.

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger