Эссе на тему: "Механическая вентиляция и классификация ее систем"

Содержание
Введение…………………………………………………………………………………… 3
Механическая вентиляция и ее классификация………………………………………… 4
Заключение…………………………………………………………………………………. 10
Список использованной литературы…………………………………………………...... 11
Введение
Все помещения, в которых люди живут или находятся продолжительное время, должны оборудоваться системами вентиляции воздуха. Правильная организация вентиляции играет значительную роль, так как в замкнутом пространстве без должного притока воздуха концентрация углекислого газа увеличивается, что негативно влияет на здоровье людей, находящихся в нем. Замена загрязненного воздуха чистым наружным притоком позволяет поддерживать комфортные и безопасные параметры воздушной среды.
Удаление загрязненного воздуха может осуществляться с помощью разнообразных систем, которые подразделяются на две большие группы: системы естественной вентиляции и системы механической вентиляции.
Выбор систем вентиляции зависит от многих факторов. Среди них:
предназначение вентиляции;
площадь помещения;
число проживающих в здании людей и другие.[1]
Естественная вентиляция основывается на действии природных сил (ветра и тепла), для ее реализации не нужно использовать электрическое оборудование. Механическая вентиляция, в свою очередь, зависит от наличия электроэнергии, основой для ее работы является совокупность оборудования, способного непрерывно перемещать воздух на некоторые дистанции. Главные преимущества механических систем вентиляции – автономная подача и вывод воздуха, которые не зависят от окружающих условий.
Ниже рассмотрим механическую вентиляцию и ее классификацию.
Механическая вентиляция и ее классификация.
Для обеспечения допустимых микроклиматических показателей жилой и рабочей зоны используют устройства вентиляции. Вентиляцией называют организованный воздухообмен, который обеспечивает оптимальные условия воздушной среды в помещениях и на рабочих местах.[6] Существует несколько классификаций вентиляции: по способу перемещения воздуха (естественная и механическая), по назначению (приточная и вытяжная), по зоне обслуживания (местная и общеобменная), по конструкции (наборная и моноблочная).
Механическая вентиляция — это вентиляция, при которой воздух подается (приточная) или удаляется (вытяжная) с помощью специальных устройств — компрессоров, насосов и др. Различают вентиляцию общеобменную (для всего помещения) и местную (для отдельных рабочих мест). К достоинствам механической вентиляции можно отнести:
- большой радиус действия вследствие значительного давления, создаваемого вентилятором;
- возможность изменения или сохранения необходимого воздухообмена;
-вводимый воздух может быть предварительно очищен, увлажнен, подогрет и т.д.
-возможность улавливания вредных примесей.
Недостатки механической вентиляции:
-шумовое воздействие;
-высокая стоимость оборудования.[1]
Системы механической вентиляции подразделяются на общеобменные, местные, смешанные, аварийные и системы кондиционирования.
Для начала рассмотрим общеобменные вентиляции. Они предназначаются непосредственно для удаления избыточной теплоты, влаги и вредных веществ во всем помещении. Могут быть использованы в том случае, если вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие места располагаются по всему помещению. Обычно объем воздуха Lnp, подаваемого в помещение при общеобменной вентиляции, равен объему воздуха Lв удаляемого из помещения. Разница между объемами подаваемого и удаляемого воздуха при этом обычно минимальна – до 10-15%. Однако в ряде случаев возникает необходимость нарушить равенство объемов приточного и вытяжного воздуха (см. рис. 1). К примеру, при проектировании системы вентиляции смежных помещений, количество удаляемого воздуха помещения, в котором присутствуют вредные вещества, должно быть больше притока воздуха (рис. 1а). Для выполнения данного условия, в первом помещении создается небольшое разрежение, и воздух помещения 2 с избыточным давлением (p1 < p2) попадает в помещение 1. При этом вредные вещества воздуха помещения 1 не могут проникнуть в помещение 2.
Или другой случай. В особо чистых цехах электровакуумного производства, для которых большое значение имеет отсутствие пыли, объем притока воздуха делается больше объема вытяжки, за счет чего создается некоторый избыток давления в производственном помещении, что исключает попадание пыли из соседних помещений.

а) Lв > Lnp при р1<р2 б) Lв < Lпр при р2<р1
Рис. 1. Принципиальная схема вентиляции для выбора соотношения (Lnp – приточный воздух, Lв- вытяжной воздух, р1- давление в помещении 1, р2-давление в помещении 2)
Циркуляция воздуха в помещении и соответственно концентрация примесей и распределение параметров микроклимата зависят не только от наличия приточных и вытяжных струй, но и от их взаимного расположения. Различают четыре основные схемы организации воздухообмена при общеобменной вентиляции: сверху — вниз (рис. 2а), сверху — вверх (рис. 2б); снизу — вверх (рис. 2в), снизу— вниз (рис. 2г). Также применяются комбинированные схемы. Наиболее равномерное распределение воздуха достигается в том случае, когда приток равномерен по ширине помещения, а вытяжка сосредоточенна.[3]
260159512319000260159513208000Приток Приток2441575825500015919451397000300355139700017081582550003003551397000 Вытяжка
42640255778500398653056515003853815425450037001455651500371538542545003118485577850029635455778500278701557785002601595151765002441575151765002518410571500021799555715000131318056515001134745565150093281556515007899405651500624205565150044704056515001708151517650030035515176500323855651500
4086225-3175004086225-31750033254952647950035331401390650035966401917700036061651917700028524202393950029718001390650031242009779000
320167070485001265555704850010991857048500927100704850071945570485004813307048500 Вытяжка
159194511430002601595179705003041650114300015919451365250015919451365250030035521971000481330946150013188959461500
а) б)
4072255128905002601595128270002601595128905002438404254500159194542545002438404254500 Вытяжка
2809240110490005708651104900017697451104900057086511366500734695113665008972551136650010991851104900013328651104900015919451460500
29241751244600015919455715001591945571500
388620015748000367601517399000346138517399000313817016954500292417514732000276098014732000407225524384000247205524384000 Приток
131318013335001058545-25400089725513335007194558890005346701333500977908255000 Приток
2472055107315004086225107315002601595196850002601595107315004086225107315003486785266700042303702667000243840160020002438407493000977907493000977908255003200408255002287905215900026073102159000
в) г) Вытяжка
Рис.2 Схемы организации воздухообмена при общеобменной вентиляции
Кроме того, обязательно учитываются физические свойства вредных газов, и в первую очередь, их плотность:
- при плотности газов меньшей плотности воздуха, вытяжка загрязненного воздуха осуществляется в верхней зоне помещения, а приток свежего воздуха - в рабочей зоне;
- если плотность вредных газов больше плотности воздуха, то в нижней части помещения удаляется от 60 до 70 % загрязненного воздуха и в верхней части от 30 до 40 %;
-удаление влажного воздуха осуществляется только в верхней зоне, тогда как 60 % свежего воздуха подается в рабочую зону и 40 % - в верхнюю часть помещения.
По способу подачи и удаления воздуха выделяют следующие системы общеобменной вентиляции:
- приточные (рис. 3а);
-вытяжные (рис 3б);
-приточно-вытяжная с рециркуляцией (3в).

Рис.3. Схемы общеобменной вентиляции (а-приточная; б-вытяжная; в- приточно- вытяжная с рециркуляцией)
При использовании приточной системы вентиляции воздух поступает в помещение после его подготовки в приточной камере. При этом в помещении создается избыточное давление, с помощью которого воздух вытягивается в окна, двери или в другие помещения. Данная система применима в тех случаях, когда нежелательно попадание в помещение загрязненного или холодного воздуха извне.
Установка приточной вентиляции (рис. 3а) состоит из следующих элементов:
-воздухозаборное устройство (2);
- фильтры для очистки воздуха (3);
- калориферы (4) для подогрева наружного воздуха;
-побудитель движения (5);
- увлажнитель-осушитель (6);
-приточные отверстия (7), с помощью которых воздух распределяется по помещению.
Вытяжная система используется для вывода отработанного воздуха из помещения. Она позволяет не допустить распространения вредных веществ в соседние цеха и помещения. При работе вытяжной системы в помещении создается пониженное давление и воздух соседних помещений или наружный воздух поступает в данное помещение.
Приточно-вытяжная вентиляция – смешанная система, в которой воздух подается в помещение с помощью приточной системы, а удаляется- с помощью вытяжной. Обе системы при этом работают одновременно.
Местная вентиляция используется для создания комфортных условий на отдельных рабочих местах. К примеру, это может быть удаление вредных веществ у источника их возникновения или вентиляция только кабин наблюдения и пр. Для устройства и организации местной вентиляции применяются отсосы.
Отсосы могут быть:
- закрытыми (наиболее эффективные) – к ним относятся кожухи, камеры, герметично укрывающие технологическое оборудование (рис.4а);
- полуоткрытыми или открытыми – это могут быть вытяжные зонты и шкафы, отсасывающие панели, бортовые отсосы и т.д.
Самым простым видом местных отсосов является вытяжной зонт (рис. 4, ж). Его применяют для удаления вредных веществ меньшей плотности, чем воздух. Зонты могут быть открытыми полностью и частично открытыми с одной или нескольких сторон. Эффективность его работы определяется размерами устройства, высотой подвеса и углом раскрытия зонта. Чем больше размеры и ниже высота подвеса зонта над местом выделения веществ, тем больше его эффективность. Равномерное всасывание вредных веществ происходит при раскрытии устройства на 60°.
Отсасывающие панели (рис. 4в)  используются при электросварке, пайке, газовой сварке, резке металла т.п. Вытяжные шкафы (рис. 4е) наиболее эффективны по сравнению с другими отсосами, потому что могут полностью укрывать источник выделения вредных веществ.

Рис. 4.Схемы местной вентиляции (а - укрытие-бокс; б - бортовые отсосы (1 - однобортовой, 2 - двухбортовой); в - боковые отсосы (1 - односторонний, 2 - угловой); г - отсос от рабочих столов; д - отсос витражного типа; е - вытяжные шкафы (1-е верхним отсосом, 2-е нижним отсосом, 3 - с комбинированным отсосом); ж - вытяжные зонты (1 - прямой, 2 - наклонный)Смешанная система вентиляции сочетает в себе элементы местной и общеобменной вентиляции. Для начала местная система вентиляции удаляет вредные вещества с помощью различных отсосов, но вследствие неплотности устройств часть вредных газов остается в помещении. Оставшийся загрязненный воздух выводится системой общеобменной вентиляцией.
Аварийная вентиляция предусматривается в тех производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух большого количества вредных или взрывоопасных веществ. Производительность аварийной вентиляции определяют в соответствии с требованиями нормативных документов в технологической части проекта.
Наиболее совершенным видом механической вентиляции на данный момент является кондиционирование воздуха- автоматическая обработка воздуха с целью поддержания необходимых метеорологических условий внутри производственных помещений вне зависимости от изменений наружных условий. При данном виде вентиляции автоматически регулируется:
- температура воздуха;
- относительная влажность воздуха;
- скорость его подачи в помещение.[5]
Такие определенные параметры воздуха создаются в специальных установках – кондиционерах. Данные устройства также могут производить специальную обработку воздуха в помещении (ионизация, дезодорация, озонирование и т.д.). [7]
Кондиционеры подразделяются на местные (используются в отдельных помещениях) и центральные (обслуживают несколько отдельных помещений). Принципиальная схема кондиционера отображена на рисунке 5.

Рис. 5. Принципиальная схема кондиционера (1 - заборный воздуховод; 2 - фильтр; 3 - соединительный воздуховод; 4 - калорифер; 5 - форсунки увлажнителя воздуха; 6 - каплеуловитель; 7 - калорифер второй ступени; 8 - вентилятор; 9 - отводной воздуховод)
Наружный воздух, очищенный от пыли и вредных примесей в фильтре (2), поступает в камеру I, в которой он смешивается с внутренним воздухом из помещения. Затем пройдя через ступень предварительной температурной обработки в калориферах (4), он переходит в камеру II, где происходит специальная обработка воздуха (его промывка водой, которая обеспечивает заданные параметры относительной влажности, и очистка воздуха), и поступает в камеру III (температурная обработка). Зимой в процессе температурной обработки воздух частично подогревается (при прохождении калориферов и за счет температуры поступаемой воды в форсунках), а летом охлаждается подачей в камеру II охлажденной воды из специальных холодильных машин.[4],[5]
Заключение
Сегодня качество воздуха рабочих и жилых зон неразрывно связано с системами воздухообмена. Все большее распространение получает механическая вентиляции, так как с помощью такого рода систем можно обеспечивать комфортные и безопасные условия для людей вне зависимости от наружных метеорологических условий и изменений внутренних параметров. В этом и есть главное преимущество механической вентиляции перед естественной.
Выделяют 5 видов систем механической вентиляции: общеобменная, местная, смешанного типа, аварийная вентиляция и кондиционирование. Последний является наиболее совершенным и эффективным видом замены загрязненного воздуха.
На сегодняшний момент наиболее распространены системы общеобменной вентиляции, так как она работает на все помещение. Местная вентиляция применятся только в случаях, когда необходимо обезопасить конкретную рабочую зону, где есть локализованные источники вредных газов, пыли, избыточного тепла и пр. Для устройства и организации системы местной вентиляции используют различные установки закрытого, полуоткрытого и открытого типа.
Без своевременного удаления из воздуха вредных примесей, пыли, избыточного тепла, повышенных концентрации углекислого газа невозможна оптимальная жизнедеятельность человека и эффективная работа на предприятиях, так как снижается трудоспособность работника.
Список используемой литературы:
Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов/ С. В. Белов, А. В. Ильницкая, А. Ф. Козьяков и др. Под общ. ред С. В. Белова. Из-во «Высшая школа»-1999;
ГОСТ 12. 1. 005 – 88. «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования».
Егиазаров А.Г. «Устройство и изготовление вентиляционных систем», М., «Высшая школа», 1980 г;
Каракеян В. И., Никулина И. М. Безопасность жизнедеятельности. Учебник и практикум для СПО — М.: «Юрайт», 2015.;
Методические указания к выполнению самостоятельной работы по дисциплине “Безопасность жизнедеятельности” для студентов всех специальностей. Расчет потребного воздухообмена/Составитель Тихонов Б.А. Электронный ресурс. Режим доступа: http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:LWEasKMktI0J:portal.main.tpu.ru:7777/SHARED/s/SEANAL/File/Metodichki/Raschet_Vozduh.rtf+&cd=10&hl=ru&ct=clnk&gl=ru;
Назначение систем вентиляции./Электронный ресурс. Режим доступа: http://promcomplex.ru/naznachenie_sistem_venti;
СНИП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».