Как рассчитать мощность промышленной вентиляции?

С принципом работы вентиляционной системы в общих чертах знаком каждый из нас. Воздух внутри здания, нагретый и отработанный, из-за разности температуры и давления через естественные сооружения типа окон и дверей попадает на улицу. На смену ему приходит более холодный и чистый воздух снаружи. Чтобы добиться действительно экологически безопасного состава, воздушные массы с улицы предварительно пропускают через систему воздуховодов и фильтров. В процессе они охлаждаются, если дело происходит летом, или подогреваются, если зимой. Наладить равномерную смену отработанного воздуха свежим помогает дополнительное вентиляционное приточно-вытяжное оборудование, осушители и увлажнители.

Мощность промышленной вентиляции

Организовать местную вентиляцию в небольшом помещении несложно. Пары оконных вентиляторов и кондиционера вполне достаточно, чтобы в комнате было комфортно находиться несколько часов подряд. Это не требует сложных математических расчетов. Мощность всего оборудования зависит от площади помещения и рассчитывается вручную или с помощью консультанта фирмы-поставщика вентиляторов.

Промышленная вентиляция – совсем другое дело. Тут учитываются не только площадь объекта, но и средняя температура, уровень влажности, протяженность вентиляционных шахт, направление воздушного потока и даже месторасположение здания. Ниже приведены формулы для расчетов, которые убедят вас в том, что доверить столь важный вопрос можно только квалифицированным подрядчикам.

Формулы расчета мощности промышленной вентиляции на основе данных расхода воздуха

1. И.1 Расход приточного воздуха L, м³/ч, для системы вентиляции и кондиционирования следует определять расчетом и принимать больший из расходов, требуемых для обеспечения:

а) санитарно-гигиенических норм в соответствии с (И.1);
б) норм взрывопожарной безопасности в соответствии с (И.2);

в) условий, исключающих образование конденсата, в соответствии с (И.3).

2. И.2 Расход воздуха следует определять отдельно для теплого и холодного периодов года и переходных условий из условия ассимиляции тепло- и влаговыделений и по массе выделяющихся вредных или взрывоопасных веществ, принимая большую из величин, полученных по формулам (И.1) - (И.7) (при плотности приточного и удаляемого воздуха, равной 1,2 кг/м3):

а) по избыткам явной теплоты при значении углового коэффициента луча процесса в помещении ε ≥ 40000 кДж/кг

(И.1)

Для помещений с тепло- и влаговыделениями при значении углового коэффициента луча процесса в помещении ε < 40000 кДж/кг расход воздуха следует определять по формуле (И.3) или (И.4).

Тепловой поток, поступающий в помещение от прямой и рассеянной солнечной радиации, следует учитывать при устройстве:

вентиляции, в том числе с испарительным охлаждением воздуха, - для теплого периода года;
кондиционирования - для теплого и холодного периодов года и для переходных условий;

б) по массе выделяющихся вредных или взрывоопасных веществ

(И.2)

При одновременном выделении в помещение нескольких вредных веществ, обладающих эффектом суммации действия, воздухообмен следует определять, суммируя расходы воздуха, рассчитанные по каждому из этих веществ:

а) по избыткам влаги (водяного пара)

(И.3)

Для помещений с избытком влаги следует проверять достаточность воздухообмена для предупреждения образования конденсата на внутренней поверхности наружных ограждающих конструкций при расчетных параметрах Б наружного воздуха в холодный период года:

б) по избыткам полной теплоты

(И.4)

в) по нормируемой кратности воздухообмена

L = V_pn; (И.5)

г) по нормируемому удельному расходу приточного воздуха:

И.6L = Ak; (И.6)

И.7L = Nm. (И.7)

В формулах (И.1) - (И.7):

L_w,z - расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, м³/ч;
Q, Q_h,f- избыточный явный и полный тепловой потоки в помещении, ассимилируемые воздухом центральных систем вентиляции и кондиционирования, Вт;
с - теплоемкость воздуха, равная 1,006 кДж/(кг °С);
t_w,z - температура воздуха, удаляемого системами местных отсосов в обслуживаемой или рабочей зоне помещения, и на технологические нужды, °С;
t₁ -температура воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, °С;
t_in - температура воздуха, подаваемого в помещение, °С;
W - избытки влаги в помещении, ассимилируемые воздухом центральных систем вентиляции и кондиционирования, г/ч;
d_w,z - влагосодержание воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, г/кг;
d₁ - влагосодержание воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, г/кг;
di_n- влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение, г/кг;
I_w,z - удельная энтальпия воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, кДж/кг;
I₁ - удельная энтальпия воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, кДж/кг;
I_in - удельная энтальпия воздуха, подаваемого в помещение, кДж/кг, определяемая с учетом повышения температуры в соответствии с (И.6);
m_ро - расход каждого из вредных или взрывоопасных веществ, поступающих в воздух помещения, мг/ч;
q_w,z, q₁ - концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, удаляемом соответственно из обслуживаемой или рабочей зоны помещения и за их пределами, мг/м^3;
q_in - концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, подаваемом в помещение, мг/м³;
V_p - объем помещения, м³; для помещений высотой 6 м и более следует принимать
V_p = 6А,
где А - площадь помещения, м²;
N - число людей (посетителей), рабочих мест, единиц оборудования;
n - нормируемая кратность воздухообмена, ч^-1;
k - нормируемый расход приточного воздуха на 1 м² пола помещения, м^3/(ч∙м²);

m - нормируемый удельный расход приточного воздуха на 1 чел., м³/ч, на одно рабочее место, на одного посетителя или единицу оборудования.

Параметры воздуха t_w,z, d_w,z, I_w,z следует принимать равными расчетным параметрам в обслуживаемой или рабочей зоне помещения по разделу 5 настоящего свода правил, a q_w,z - равным ПДК в рабочей зоне помещения.

И.3 Расход воздуха для обеспечения норм взрывопожарной безопасности следует определять по формуле (И.2).

При этом в формуле (И.2) q_w,z и q₁следует заменить на 0,1 q_g, мг/м³(где q_g - нижний концентрационный предел распространения пламени по газо-, паро- и пылевоздушной смесям).

И.4 Расход воздуха L_he, м³/ч, для воздушного отопления, не совмещенного с вентиляцией, следует определять по формуле

(И.8)

где Q_he - тепловой поток для воздушного отопления помещения, Вт;

t_he - температура подогретого воздуха, °С, подаваемого в помещение, определяется расчетом.

И.5 Расход воздуха L_mt от периодически работающих вентиляционных систем с номинальной производительностью L_d, м³/ч, приводится исходя из n, мин, прерываемой работой системы в течение 1 ч, по формуле

Lm_t= L_dn'/60. (И.9)

И.6 Температуру приточного воздуха, подаваемого системами вентиляции с искусственным побуждением и кондиционирования воздуха, t_in °С, следует определять по формулам:

а) при необработанном наружном воздухе

t_in = text + 0,001p; (И.10)

б) при наружном воздухе, охлажденном циркулирующей водой по адиабатному циклу, снижающей его температуру на Δt₁, °С

t_in = t_ext - Δt₁ + 0,001p; (И.11)

в) при необработанном наружном воздухе (см. И.6,а) и местном доувлажнении воздуха в помещении, снижающем его температуру на Δt₂, °С

t_i_n = t_ext - Δt₂ + 0,001p; (И.12)

г) при наружном воздухе, охлажденном циркулирующей водой (см. И.6, б), и местном доувлажнении (см. И.6, в)

t_in = t_ext - Δt₁ - Δt₂ + 0,001p; (И.13)

д) при наружном воздухе, нагретом в воздухонагревателе, повышающем его температуру на Δt₃, °С

t_in = t_ext + Δt3 + 0,001p, (И.14)

где р - полное давление вентилятора, Па;

t_ext - температура наружного воздуха, °С.

Как выбрать подрядчика?

Если вы – собственник промышленного или делового объекта, то формулы выше могли вас напугать. Однако в Москве множество фирм, которые предоставляют услуги расчета мощности промышленной вентиляции «под ключ». И одним из лидеров на рынке подобных услуг является «Московский Инжиниринговый Центр». Более десяти лет эта компания помогает клиентам составить и утвердить вентиляционный проект, подобрать и закупить оборудование, а также смонтировать и запустить его в эксплуатацию. Обратитесь в офис фирмы, чтобы получить предварительную консультацию и приступить к работе.

Проекты