Вентилятор вытяжной: назначение и принцип работы

Промышленная вытяжная вентиляция

Вентиляция призвана удалять из помещения вредные примеси, отработанный воздух, излишнее тепло. Различные типы установок промышленной вытяжной вентиляции предлагают естественное движение воздуха или использование вентиляторов различной мощности, перемещающих воздушные массы более активно. Вытяжное вентилирование может быть двух видов:

• Общее — простейший вариант предполагает установку вентилятора в оконном или стенном проеме, возможно использование воздуховодов. Иногда вытяжные каналы размещают в полу, порой — ближе к потолку. Их расположение зависит от характера загрязнения воздуха — газы, пыль, пар или излишняя влага. Этот тип вентиляции забирает отработанный воздух из области, расположенной рядом с вентилятором, поэтому возможно лишь общее вентилирование.

• Местное — весьма эффективно, если загрязнение воздуха локализовано. Качественное и оперативное удаление пыли, дыма от сварки и прочих нежелательных выбросов над рабочим местом не дает им распространяться по всему помещению. Для наибольшей результативности отсосы, используемые в местной вытяжной вентиляции, должны покрывать площадь рабочего участка и не мешать профессиональной деятельности.

Основные критерии

Унифицированной СКВ не существует. Ее структура составляется исходя из архитектурных особенностей и назначения конкретного сооружения. При этом подбор оборудования для любого объекта осуществляется с учетом ряда критериев, таких как:

• Расход воздуха
• Производительность вентиляционной установки
• Аэродинамическое сопротивление системы
• Тип нагревателя и его мощность
• Степень очистки воздуха

Согласно положениям СНИП, расход воздуха составляет 20 м3/ч на одного посетителя и 60 м3/ч — для работников сооружения. Этот параметр является базовым и влияет на все остальные характеристики системы. 

Производительность оборудования определяется мощностью двигателя и размером вентиляторов. Правильно подобранная пара «крыльчатка + мотор» обеспечивает циркуляцию искомого объема воздуха с минимальным энергопотреблением, что особенно важно при обслуживании крупных объектов. Производители климатической техники предлагают оборудование с различными двигателями и вентиляторами, найти подходящую установку не так уж просто, поэтому в этом вопросе обязательно потребуется консультация специалиста.

Под полным аэродинамическим сопротивлением понимают показатель реальной нагрузки СКВ. Этот параметр складывается из статического сопротивления сети воздуховодов и динамического сопротивления всех узлов системы (рассчитывается специализированными проектными организациями).

Каково устройство осевого вентилятора и принцип его работы?

Для современного вентилятора характерно наличие следующих элементов в его составе:

1. Обязательно наличие винта и лопастей;
2. Присутствует ось;
3. Имеется корпус;
4. Для осуществления процессов вращения необходимо наличие двигателя.

Осевой промышленный вентилятор

При сборке самого вентилятора производится подбор двигателя, который будет осуществлять процесс необходимого количества оборотов. Далее энергия вращения при помощи оси передается на вмонтированные лопасти вентилятора.

Вентилятор осевой вытяжной промышленный обладает лопастями, имеющими размерные параметры в несколько метров. При этом вытяжные вентиляторы при своей работе образуют низкие параметры давления воздушных масс.

Лопасти у крыльчатки таких вентиляторов производятся из пластикового материала, либо применяется особый сплав нержавейки и металла алюминия. Сами лопасти при этом имеют сравнительно небольшой вес, потому нет надобности в излишне мощных двигателях. Потому мощностные параметры вентиляторов промышленного назначения не превышают восьмисот ватт.

Зачем нужна вентиляция

Проектируя вентиляцию, специалисты создают систему, которая сможет обеспечить людям защиту от профессиональных заболеваний и производственных травм, гарантировать комфорт и уют в любом помещении.

Также система вентиляции должна полностью обезопасить окружающую среду, защищая её от промышленных выбросов и загрязнений. Подобный эффект может быть достигнут лишь в случае, если был проведён правильный расчёт и монтаж вентиляционной системы.

Независимо от типа и назначения помещения, где проводятся монтажные работы, вентиляция должна качественно выполнять три задачи:

1. Обеспечивать подходящий температурный режим.
2. Удалять вредные вещества.
3. Обеспечивать подходящий уровень влажности воздуха.

На сегодняшний день существуют разные виды вентиляций. Они различаются по сложности проектирования и монтажа, эффективности и стоимости. Поэтому специалисты подбирают оптимальный вариант, изучив помещение, его размеры, естественную вентиляцию, назначение и ряд других факторов, способных повлиять на выбор.

Так, для складских помещений лучше подходит один вид вентиляции, в то время как для офисных – совершенно другой.

Кроме того, это позволяет подобрать тот вид вентиляционного оборудования, который подойдёт. Обычно используется местное и общеобменное оборудование.

Общеобменное оборудование позволяет равномерно распределять свежий воздух по всем помещениям, исключая возможность возникновения помещений с различной влажностью и температурой воздуха, благодаря чему, находиться в любом из кабинетов, офисов или жилых квартир, будет одинаково комфортно.

Если же разговор идёт о промышленных зданиях, то лучшим выбором станет местная вентиляция. Она позволяет удалять воздух, насыщенный отравляющими веществами или пылью, из помещения, поставляя на его место свежий, с улицы. Поэтому исключена вероятность распространения опасного воздуха по всему зданию.

Принцип действия вытяжных вентиляторов

Вытяжные промышленные вентиляторы по своему принципу конструкции могут быть канальными, центробежными и осевыми.

Для очистки воздуха промышленных помещений практически везде применяются универсальные и экономичные центробежные вытяжные вентиляторы.

Центробежный вытяжной вентилятор состоит из корпуса, который имеет вид улитки. В корпус помещается насаженное на ось электродвигателя колесо с лопаточными перемычками. К улитке подсоединяется гибкий рукав или металлический вентиляционный кожух, по которому перегоняется воздух из рабочего помещения в вентиляционную систему или прямо на улицу.

Принцип работы вытяжного промышленного вентилятора довольно простой. В результате высоких оборотов рабочего колеса с лопастями, в его центре создается низкое давление, а на входе, вдоль оси, на которую насажено колесо, повышенное. Здесь же происходит забор загрязненного воздуха, который выводится от колеса под углом в 90° через выходную горловину в вентиляционный канал через короб или рукав.

Такие вентиляторы, кроме промышленных помещений, широко используются для обслуживания сушильных камер, систем дымоудаления и климатических систем больших общественных строений.

У промышленных вытяжных систем существует своя специфическая особенность – это, возможно, большие протяженности воздуховодов вентиляционных систем. Но главной функцией промышленных вытяжных вентиляторов – это вытяжка загрязненного и приток свежего воздуха.

Смотрите также:

Профиль ПВХ – главный элемент пластиковых окон

PROPLEX – австрийские современные оконные технологии

Окна Rehau, Veka, KBE, Proplex или Funke?

Простые и эффективные правила ухода за окнами

Прозрачная дверь: варианты исполнения

ПВХ профили для окон — тепло в Вашем доме

Методы расчета систем искусственной вентиляции

Основная цель расчета общеобменных систем искусственной вентиляции — определить количество воздуха, которое необходимо подать и удалить из помещения При расчете вентиляции в цехах, воздухообмен, как правило, определяют расчетным путем по конкретным данным о количестве вредных выделений (тепла, влаги, паров, газов)

Для цехов, где выделяются вредные вещества, воздухообмен определяют по количеству вредных газов, паров, пыли, которые поступают в рабочую зону, с целью разбавления их приточным воздухом до предельно допустимых концентраций:

(2.1)

где U — количество вредных выделений в цехе, мг/ч;

к1, — предельно допустимая концентрация вредных выделений в воздухе цеха, мг/м3,

k2 — концентрация вредных выделений в приточном воздухе, мг/м3.

В соответствии со СНиП k2 ≤ k1.

Для помещений, где вредные выделения отсутствуют (или количество их незначительно) приток (вытяжку) воздуха можно определить по кратности воздухообмена (k) — отношения объема вентиляционного воздуха L (м3/час) к объему помещения Vп (м3):

(2.2)

Кратность воздухообмена показывает сколько раз в течение часа необходимо поменять весь объем воздуха в данном помещении для создания нормальных условий воздушной среды. Определив по справочнику кратность воздухообмена при известном объеме помещения можно рассчитать объем приточного воздуха или вытяжки.

Для помещений, в которых отсутствуют вредные выделения и избыточное тепло и нет необходимости в создании метеорологического комфорта можно использовать формулу:

(2.3)

где l — минимальная подача воздуха на одного работающего в соответствии с санитарными нормами (при объеме помещения на одного работающего, до 20 м3 – 30м3/ч, a при объеме больше 20м3 — 20 м3/ч);

n — количество работающих в помещении.

При расчете местной вытяжной вентиляции количество воздуха, удаляемое местным отсосом (зонт, панель, шкаф) можно определить по формуле:

(2.4)

где F — площадь сечения отверстия местного отсоса, м2;

v — скорость движения удаляемого воздуха в этом отверстии (принимается от 0,5 до 1,7 м/с в зависимости от токсичности и летучести газов и паров).

Естественная и искусственная вентиляции должны отвечать следующим санитарно-гигиеническим требованиям.

— создавать в рабочей зоне помещений соответствующие нормам метеорологические условия труда (температуру, влажность и скорость движения воздуха);

— полностью удалять из помещений вредные газы, пары, пыль и аэрозоли или растворять их до предельно допустимых концентраций;

— не вносить в помещение загрязненный воздух снаружи или путем засасывания из смежных помещений;

— не создавать на рабочих местах сквозняков или резкого охлаждения;

— быть доступными для управления и ремонта в процессе эксплуатации;

— не создавать в процессе эксплуатации дополнительных неудобств (например, шума, вибраций, попадания дождя, снега)

Следует учесть, что к вентиляционным системам, установленным в пожаро- и взрывоопасных помещениях предъявляется целый ряд дополнительных требований, которые в этом разделе не рассматриваются.

Кондиционирование воздуха – это создание и автоматическое поддержание в помещениях постоянных или изменяющихся по программе определенных метеорологических условий, наиболее благоприятных для работающих или требуемых для нормального протекания технологического процесса. Кондиционированние воздуха может быть полным и неполным. Полное кондиционирование воздуха предусматривает регулирование температуры, влажности, подвижности и чистоты воздуха, а также, в ряде случаев, возможность его дополнительной обработки (обеззараживания, ароматизации, ионизации). При неполном кондиционировании регулируется только часть параметров воздуха.

Кондиционирование воздуха осуществляется кондиционерами, которые подразделяются на центральные и местные. Центральные кондиционеры предназначены для обслуживания больших за размерами помещений.

Расчет вытяжной вентиляции все формулы и примеры

Правильное устройство вентиляции в доме значительно улучшает качество жизни человека. При неправильном расчете приточно – вытяжной вентиляции возникает куча проблем – у человека со здоровьем, у постройки с разрушением.

Перед началом строительства обязательно и необходимо произвести расчёты и, соответственно, применить их в проекте.

Физические составляющие расчётов

По способу работы, в настоящее время, вентиляционные схемы делятся на:

1. Вытяжные. Для удаления использованного воздуха.
2. Приточные. Для впуска чистого воздуха.
3. Рекуперационные. Приточно-вытяжные. Удаляют использованный и впускают чистый.

В современном мире схемы вентиляции включают в себя различное дополнительное оборудование:

1. Устройства для подогрева или охлаждения подаваемого воздуха.
2. Фильтры для очистки запахов и примесей.
3. Приборы для увлажнения и распределения воздуха по помещениям.

При расчёте вентиляции учитывают следующие величины:

1. Расход воздуха в куб.м./час.
2. Давление в воздушных каналах в атмосферах.
3. Мощность подогревателя в квт-ах.
4. Площадь сечения воздушных каналов в

Расчет вытяжной вентиляции пример

Перед началом расчёта вытяжной вентиляции необходимо изучить СН и П (Система Норм и Правил) устройства вентиляционных систем. По СН и П количество воздуха необходимого для одного человека зависит от его активности.

Маленькая активность – 20 куб.м./час. Средняя – 40 кб.м./ч. Высокая – 60 кб.м./ч. Далее учитываем количество человек и объём помещения.

Кроме этого необходимо знать кратность – полный обмен воздуха в течение часа. Для спальни она равна единице, для бытовых комнат – 2, для кухонь, санузлов и подсобных помещений – 3.

Для примера – расчёт вытяжной вентиляции комнаты 20 кв.м.

Допустим, в доме живут два человека, тогда:

V(объём) комнаты равен: SхН, где Н – высота комнаты (стандартная 2,5 метра).

V = S х Н = 20 х 2,5 = 50 куб.м.

Далее V х 2 (кратность) = 100 кб.м./ч. По другому – 40 кб.м./ч. (средняя активность) х 2 (человека) = 80 куб.м./час. Выбираем большее значение – 100 кб.м./ч.

В таком же порядке рассчитываем производительность вытяжной вентиляции всего дома.

Расчет вытяжной вентиляции производственных помещений

При расчёте вытяжной вентиляции производственного помещения кратность равна 3.

Пример: гараж 6 х 4 х 2,5 = 60 куб.м. Работают 2 человека.

Высокая активность – 60 куб.м./час х 2 = 120 кб.м./ч.

V – 60 куб.м. х 3 (кратность) = 180 кб.м./ч.

Выбираем большее – 180 куб.м./час.

Как правило, унифицированные вентиляционные системы, для простоты установки разделяются на:

• 100 – 500 куб.м./час. – квартирные.
• 1000 – 2000 куб.м./час. – для домов и усадеб.
• 1000 – 10000 куб.м./час. – для заводских и промышленных объектов.

ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ

В условиях климата средней полосы, воздух, поступающий в помещение необходимо подогревать. Для этого устанавливают приточную вентиляцию с обогревом входящего воздуха.

Нагрев теплоносителя осуществляется различными путями – электро калорифером, впуск воздушных масс около батарейного или печного отопления. Согласно СН и П температура входящего воздуха должна быть не менее 18 гр. цельсия.

Соответственно мощность воздухонагревателя рассчитывается в зависимости от самой низкой ( в данном регионе) уличной температуры. Формула для расчета максимальной температуры нагрева помещения воздухонагревателем:

N /V х 2,98 где 2,98 – константа.

Пример: расход воздуха – 180 куб.м./час. (гараж). N = 2 КВт.

Далее 2000 вт./ 180 кб.м./ч. х 2,98 = 33 град.ц.

Таким образом, гараж можно нагреть до 18 град. При уличной температуре минус 15 град.

Давление и сечение

На давление и, соответственно, скорость передвижения воздушных масс влияет площадь сечения каналов, а также их конфигурация, мощность электро вентилятора и количество переходов.

При расчёте диаметра каналов эмпирически принимают следующие величины:

• Для помещений жилого типа – 5,5 на 1 кв.м. площади.
• Для гаража и других производственных помещений – 17,5 на 1 кв.м.

При этом добиваются скорости потока 2,4 – 4,2 м/сек.

О расходе электроэнергии

Расход электроэнергии напрямую зависит от длительности времени работы электронагревателя, а время – функция от температуры окружающего воздуха. Обыкновенно, воздух необходимо подогревать в холодное время года, иногда летом в прохладные ночи. Для расчёта используется формула:

S = (T1 х L х d х c х 16 + Т2 х L х c х n х х N/1000

В этой формуле:

S – количество электроэнергии.

Т1 – максимальная дневная температура.

Т2 – минимальная ночная температура.

L – производительность куб.м./час.

с – объёмная теплоёмкость воздуха – 0, 336 вт х час/ кб.м./ град.ц. Параметр зависит от давления, влажности и температуры воздуха.

d – цена электроэнергии днём.

n – цена электроэнергии ночью.

N – количество дней в месяце.

Таким образом, если придерживаться санитарных норм, стоимость вентиляции существенно повышается, зато комфортность проживающих улучшается. Поэтому при устройстве вентиляционной системы целесообразно найти компромисс между ценой и качеством.

Разновидности вентиляции

Выделяют 2 основных вида вентиляции: естественную и искусственную. В первом случае воздухообмен происходит за счет разницы давления в помещении и на улице. Естественную вентиляцию обеспечивают окна, форточки, двери, различные щели. Т. е. для циркуляции воздуха не используются какие-либо приспособления.

Принудительная (или искусственная) вентиляция в ванной комнате обеспечивается благодаря работе специального устройства, приводящего в движение воздушные потоки. Принцип ее действия прост: вентилятор вытягивает воздух наружу, а в комнату поступает воздух с улицы или из других помещений.

По назначению выделяют следующие виды:

• вытяжная вентиляция, т. е. выводящая загрязненный воздух;
• приточная, нацеленная на поступление дополнительных объемов воздуха извне;
• смешанная, т. е. выполняющая функции обоих названных выше видов.

Фильтры для кухонных вытяжек

На сегодняшний день фильтры для вытяжек бывают таких видов:

• Жироулавливающие;
• Угольные.

Жироулавливающие фильтры предназначены для защиты двигателя, установленного в устройстве, от жира, копоти, гари, сажи. Они выпускаются промышленностью двух видов:

1. Сменный фильтр из акрила (систематически необходимо менять);
2. Алюминиевый фильтр, который состоит из нескольких слоев тонкого алюминия. Его не меняют, а моют по мере загрязнения.

Угольные элементы обычно идут в комплекте поставки, в количестве 1-2 штуки, в зависимости от числа моторов в устройстве. Если устройство работает в режиме вытяжки, то использовать угольные фильтры не нужно, но если вытяжка работает в режиме очистки воздуха, то менять его стоит не реже, чем раз в 4 месяца.

Технические характеристики вытяжек отличаются и поэтому для каждой из них оптимален один, определенный вид фильтров.

Конструкция и принцип действия

В зависимости от типа конструкции и принципа действия, выделяют несколько видов промышленных вентиляционных систем.

Гравитационные системы

используются на производствах, где рабочий процесс сопровождается выделением большого объема пыли. Они представляют собой пылеосадочные камеры и способствует осаждению крупных частиц.

Инерционные системы сухого типа

позволяют эффективно очистить воздух от сухой пыли.

Инерционные системымокрого типа удаляют из воздуха пыль, увлажняя ее.

Системы с тканевыми фильтрами

задерживают загрязнения при прохождении воздушных масс через специальные насадки.

Системы с электрофильтрами

используют в работе электрический заряд, благодаря которому примеси оседают на электродах фильтра.

Приточный способ подачи воздуха

Схема организации воздухообмена при общеобменной вентиляции.

Этот тип вентиляционных систем используется с целью осуществления постоянного поступления свежего воздуха. Система может осуществлять подготовку воздушных масс перед их поступлением в квартиру. С этой целью осуществляется очистка воздуха, нагревание или охлаждение. Таким образом, воздух приобретает нужные качества, после чего поступает в помещение.

В состав системы входят приточные установки и воздухоотводы, а в состав установки, обеспечивающей поступление воздуха, в свою очередь, входят фильтр, калориферы, вентилятор, автоматические системы и звукоизоляция.

При выборе подобных устройств следует обращать внимание на ряд факторов. Большое значение имеет объем воздуха, поступающего в здание. Этот показатель может быть равен нескольким десяткам или нескольким десяткам тысяч кубических метров воздуха, поступающего в помещение.

Большую роль играют такие показатели, как мощность калорифера, напор воздуха и уровень шума устройства. Кроме того, подобные типы вентиляционных устройств имеют автоматическое регулирование, что позволяет регулировать расход мощности и установить уровень потребляемого воздуха. Устройства с таймерами позволяют настроить агрегат для работы по расписанию.

Кондитерский цех

Разделен на зоны, воздухообмен которых зависит от специфики производимой продукции. Вытяжная вентиляция цеха устанавливается сверху в варочных зонах, зонах с бисквитными, карамельными, вафельными печами. Дополнительно печи, котлы, духовые шкафы оснащаются местной вытяжкой для удаления горячего воздушного потока.

Отделения для переработки какао-бобов, зоны, в которых просеивается мука, другие сыпучие продукты (крахмал, сахарная пудра и т.д.) оснащаются локальными аспирационными установками, отводящими мелкодисперсную пыль, они очищают воздухопоток и возвращают его обратно в помещение.

В зоне итогового оформления проект вентиляции цеха предусматривает использование кондиционера для детальной регулировки температуры рабочей среды.

Приточная вентиляция цеха подается сверху, зимой может подогреваться при подаче в зону повышенного парообразования с целью ликвидации туманного конденсата.