Как рассчитать вытяжной вентилятор для зонта
Обновлено: 15.05.2024
Производственные вытяжные зонты – это нейтральное оборудование для кухни заведений общепита. Они эффективно удаляют из воздуха молекулы жира, копоти, сохраняя воздух в помещении свежим и чистым. Их устанавливают над тепловым оборудованием: варочными панелями, плитами, грилями, блинницами, фритюрницами. Эффективная работа вытяжных зонтов предохраняет от засорения вентиляционные каналы. Стены и другие поверхности в помещении дольше остаются чистыми. Готовящиеся в кухне блюда не впитывают посторонние запахи.
Но, чтобы вентиляционные зонты работали эффективно и долго служили, нужно выбрать модель, оптимально соответствующую условиям эксплуатации, размеру помещения.
Какие модели лучше: оцинкованные или из нержавеющей стали?
Коробы производственных вытяжных зонтов могут изготавливаться из нержавеющей или оцинкованной стали. Оба материала достаточно прочные, гигиеничные и долговечные. Но модели из оцинкованной стали более легкие. При покупке уточняйте толщину материала. Она может быть 0,5; 0,7 или 1 мм. Для компактных моделей используется оцинкованная сталь толщиной 0,5 мм и они получаются достаточно прочными. Для мощных агрегатов с большими габаритами нужно использовать оцинкованную столь толщиной 1 мм, иначе под воздействием собственного веса и высоких температур они могут деформироваться.
И оцинкованная, и нержавеющая сталь устойчивы к коррозии, но и нержавейки устойчивость выше. Если вы выбираете модель для помещения с высоким уровнем влажности или для установки над мангалом на открытой летней площадке, лучше купить зонт вытяжной из нержавеющей стали.
Еще одно отличие: модели из нержавеющей стали с зеркальным блеском выглядят более стильно и привлекательно, чем матовые оцинкованные. Если кухня ограждена от обеденного зала стеклянной перегородкой и посетители видят ее интерьер, выбирайте модели из нержавейки.
Расчет вытяжного зонта
Расчет характеристик вытяжного зонта производится по формуле:
V – количество воздуха (измеряется в кубических метрах), которых за 1 секунду пропускает вытяжное отверстие;
S – площадь поверхности, измеряется в квадратных метрах и равна произведению длины на ширину;
U – скорость движения воздушного потока через всасывающее отверстие, измеряется в м/сек., и составляет 0,4м/сек.
Полученный результат в м 3 /сек. переводят в м 3 /час, для чего умножают на 3600. Это и есть необходимая производительность агрегата.
Здравствуйте!
Подскажите, как правильно расчитать мощность вентилятора для вытяжных зонтов с лабиринтными фильтрами. размером 1000/2000. 900/900 и 1200/1400.
JJJJ
Нет ничего невозможного если Заказчик адекватен и при деньгах
Здравствуйте!
Подскажите, как правильно расчитать мощность вентилятора для вытяжных зонтов с лабиринтными фильтрами. размером 1000/2000. 900/900 и 1200/1400.
Объем в-ха проходящего через зонт не зависит от сопротивления фильтров и определяется исключительно характеристикой источника ВВ и конструкцией МО.
Кроме того. Что Вы подразумеваете под мощностью вентилятора? Воздухопроизводительность? Эл. мощность привода? Развиваемый напор?
Объем в-ха проходящего через зонт не зависит от сопротивления фильтров и определяется исключительно характеристикой источника ВВ и конструкцией МО.
Даже если фильтр забит жиром или пылью?
Что, это очень сложно напечатать два слова. Объясните, причем тут ВВ (внутренние войска) и МО (министерство обороны)?
JJJJ
Нет ничего невозможного если Заказчик адекватен и при деньгах
Вообще то в теме, но форум читают не только суперпрофи, как Вы, но и "чайники". Зачем усложнять понимание Ваших постингов. При Ваших сокращенных "разъяснениях" "чайники" быстро покинут форум .
Производительность местного отсоса определяется только скоростью и рабочим сечением (размер сечения зависит от конструкции отсоса), скорость в рабочем сечении определяется по типу удаляемой вредности, именно скорость обеспечивает так называемый эффект "невыбивания вредностей" из под местного отсоса (САМОЕ ГЛАВНОЕ ЗАДАТЬ ОПТИМАЛЬНУЮ СКОРОСТЬ!, так как она и определит производительность v=L/3600xF), обычно от 1-3 м/с, но надо знать что удаляем.
На основании чего Вы делаете такие заключения (с грамматическими ошибками)?
Рекомендую ознакомится с правилами форума:
JJJJ
Нет ничего невозможного если Заказчик адекватен и при деньгах
Производительность местного отсоса определяется только скоростью и рабочим сечением (размер сечения зависит от конструкции отсоса), скорость в рабочем сечении определяется по типу удаляемой вредности, именно скорость обеспечивает так называемый эффект "невыбивания вредностей" из под местного отсоса (САМОЕ ГЛАВНОЕ ЗАДАТЬ ОПТИМАЛЬНУЮ СКОРОСТЬ!, так как она и определит производительность v=L/3600xF), обычно от 1-3 м/с, но надо знать что удаляем.
Прежде всего хочу сказать что никого не хотел обидеть. Я в общем добрый и не конфликтный.
ВВ и МО общеизвестная абревиатура и в нашей специальности вряд ли найдется кто то кто об этом незнает. Отсюда следует и содержание моего поста.
Теперь по теме. Скорость в сечении местного отсоса не задается, тем более по типу вредности, а расчитывается и уж если быть до конца точным то расчитывается расход, и скорость как промежуточный результат.
И главные переменные в этом расчете: скорость в-ха в РЗ(рабочей зоне), размеры источника ВВ(вредного вещества), высота расположения створа зонта над источником, наличие теплоизбытков. Результатами расчета являются расход вытяжного в-ха и размеры створа. Расчет можно выполнить в проге "СКВ" или "КВ" (есть на форуме).
При проектировании вентиляции кухонь основной задачей которую решает проект вентиляции является удаление запахов и технологичных выбросов от приготовляемой пищи. И недопускания попадания запахов в обеденный залл. Основное оборудование, которое диктует проектирование вентиляции горячего цеха является вытяжной зонт. От правильного расчёта объёма вытяжки в проекте вентиляции в конечном итоге и будет зависеть насколько комфортно будет и в помещении обеденного зала и в помещении горячего цеха и в служебных помещениях кухни.
Проектирование вентиляции: Необходимость местной вытяжки в кухне
Проектирование вентиляции: Вытяжные зонты
Проектирование венитляции: Расход вытяжного воздуха
При проектировании системы вентиляции кухонь основным показателем является расход воздуха через вытяжной зонт.
Зонт с малым расходом воздуха может быть нефункциональным, в результате чего загрязненный воздух будет распространяться по помещению. При завышенном расходе воздуха происходит ненужная трата энергии.
Важным является определение оптимального расхода воздуха для каждого конкретного случая. Расход воздуха определяется в зависимости от типа оборудования для приготовления пищи, типа зонта, высоты его установки, наличия краевых завес, типа приготовляемой пищи, а также от потоков воздуха, присутствующих в помещении. Существуют несколько методик определения расходов воздуха при проектировнии вентиляции кухни:
Для наглядного сравнения результатов расчетов по ним в качестве примера возьмем горячий цех школьной столовой:
- Фритюрница электрическая (загрузка 30 кг, 10 л масла) 7,5 кВт
- Плита — 4 конфорки (11,5 кВт) + печь-духовка (5 кВт)
- Мармит электрический на водяной бане (60 л) 15 кВт
- Сковорода опрокидывающаяся электрическая 15 кВт
- Конвектомат электрический (6 уровней) 10 кВт
Таким образом, теплонапряженность данного горячего цеха составляет:
(7,5 + 11,5 + 5 + 15 + 15 + 10) х 1000 / 15 = 4267 Вт/кв.м
1. Метод кратностей воздухообмена
Герман Рекнагель (Hermann Recknagel), основываясь на немецкой методике VDI 20.52, рекомендует следующие величины кратности воздухообмена в зависимости от назначения и высоты горячего цеха:
Метод кратностей воздухообмена используется для быстрого определения расходов воздуха в начале проектирования, однако для расчета горячих цехов считается весьма приблизительным и в качестве основной методики расчета не используется.
Для нашего горячего цеха расход удаляемого воздуха составит:
15 х 3 х 30 = 1350 куб.м/час
2. Метод скорости всасывания
Гарантированное удаление витающих в воздухе частиц и запахов обеспечивается соблюдением минимально необходимой скорости воздуха во фронтальной и боковых плоскостях, заключенных между краем теплового оборудования (плиты) и нижним краем вытяжного зонта. Стороны, примыкающие к стенам, в расчете не участвуют. В зависимости от типа технологического оборудования значение этой скорости лежит в пределах от 0,2 м/с (для мармита) до 0,5 м/с (для фритюрницы). Средняя скорость принимается 0,3 м/с. Считается, что для эффективной работы зонт должен выступать в плане за размеры оборудования на 150…300 мм.
Для горячего цеха рассматриваемой столовой: вытяжной пристенный зонт размером 1200x4000 мм установлен над технологическим оборудованием (общие габариты 900x4000 мм). Высота блока технологического оборудования 850 мм, высота подвеса зонта 1900 мм, задняя и боковые поверхности между зонтом и оборудованием примыкают к стенам.
Определяем площадь плоскостей, ограниченных краями вытяжного зонта и оборудованием:
Длина плоскости: 4,0 м
((1,2-0,9) 2 + (1,9-0,85) 2 ) 1/2 = 1,05 м
Площадь поверхности, через которую проходит воздух:
4,0 х 1,05 = 4,2 кв.м
Приняв скорость 0,3 м/с, мы получаем расход по вытяжке:
4,2 х 0,3 х 3600 = 4536 куб.м/час
Следует обратить внимание на тот факт, что если бы боковые поверхности зонта не примыкали к стенам, то расход воздуха был бы значительно больше (порядка 7100 куб.м/час).
Метод скорости всасывания прост и гарантирует нормальную работу зонта по удалению дыма, пара и тепла. Этот метод рекомендуется применять как поверочный для других расчетных схем и только для традиционных вытяжных зонтов.
3. Метод мощности оборудования
Метод мощности оборудования основывается на немецком нормативе VDI 20.52. Этот документ включает в себя таблицы, которые приводят удельные количества явной и скрытой теплоты, выделяемой оборудованием в помещение на 1 кВт подведенной к технологическому оборудованию мощности.
Эта методика хороша тем, что она научно обоснованно учитывает тепловыделения каждого типа оборудования.
К недостаткам относят тот факт, что VDI 20.52 была разработана в 1984-м году; с тех пор технологическое оборудование изменилось; соответственно, некоторые значения явной и скрытой теплоты требуют проверки.
На основании этого метода производители оборудования составили таблицы для реального технологического оборудования:
Для каждой единицы оборудования нужно умножить мощность на коэффициент одновременности, который учитывает несинхронность работы аппаратов тепловой обработки на полную мощность. Если этот коэффициент не известен, то его берут из таблицы:
Возвращаясь к примеру со школьной столовой, подсчитаем расходы воздуха для установленного в ней оборудования:
Принимая коэффициент одновременности равным 0,65, получаем общий расход воздуха, удаляемого из горячего цеха:
(1058 + 2482 + 600 + 2415 + 500) х 0,65 = 4585 куб.м/час
4. Метод типа оборудования
Согласно этому методу расход воздуха определяется для каждой единицы технологического оборудования и затем суммируется.
Видно, что данная методика учитывает площадь тепловыделяющего оборудования, но не принимает в расчет его мощность. Для рассчитываемой нами столовой расходы удаляемого воздуха по этому методу составят:
Учитывая коэффициент одновременности (0,65), получаем общий расход воздуха, удаляемого из горячего цеха:
(1000 + 1300 + 500 + 1000 + 1000) х 0,65 = 3120 куб.м/час
5. Заключение
Видно, насколько некорректен метод расчета по кратностям для современной кухни, насыщенной тепловыделяющим оборудованием. Обращает на себя внимание и тот факт, что европейских инженеров не смущает кратность воздухообмена в горячем цехе 70…100 обменов в час; при том, что подвижность воздуха ограничена пределами 0,3-0,5 м/с.
Расходы воздуха, получаемые по описанным методам (кроме метода кратностей), даны для вытяжных зонтов традиционной конструкции. Применительно к системе фильтрующих потолков расчетные расходы должны быть уменьшены на 20…25%, к приточно-вытяжным зонтам — на 30…40 %.
Энергопотребление системы вентиляции составляет примерно 30% от общего потребления энергии современной профессиональной кухни (остальные затраты — тепловая обработка пищи 30%, холодильная техника 10%, горячее водоснабжение 15%, мойка посуды 15%). Фильтрующие потолки и приточно-вытяжные зонты позволяют значительно экономить долю энергии, приходящуюся на вентиляцию, и потому активно внедряются. Статистика показывает, что во Франции сейчас примерно 50% горячих цехов оборудовано традиционными вытяжными зонтами, примерно 23% — приточно-вытяжными индукционными зонтами и около 27% — фильтрующими потолками.
Проектирование венитляции: Воздуховоды
Воздуховоды в системах с вытяжными зонтами имеют некоторые отличия от воздуховодов, используемых в других системах вентиляции. Эти отличия вызваны необходимостью поддержания минимального риска возникновения пожара, вызываемого наличием частиц масла в воздушном потоке в условиях высокой температуры. Первым, что отличает такой воздуховод, являются более толстые металлические листы, применяющиеся для его изготовления, и герметичные соединения воздуховодов на сварке.
Горизонтальные участки, находящиеся в системе воздуховода между вытяжными зонтами и стволом шахты, должны быть максимально короткими, т. к. именно на этих участках возникает повышенная опасность возникновения пожара из-за скапливающихся в них частиц масла. Для предотвращения скопления частиц масла и падения давления, согласно стандартам DIN, например, разрешается не более четырех отводов на воздуховоде после выхода из вытяжного зонта кухни.
Необходимо обращать внимание на то, чтобы во время изготовления и установки воздуховода в нижней его части были предусмотрены участки для очистки скапливающихся загрязняющих веществ.
До недавнего времени в вытяжных воздуховодах от зонтов принималась скорость воздуха, равная 10 м/с. В стандарте Национальной ассоциации США по гидравлическим приводам (NFPA 96) указано, что если скорость вытяжного воздуха падает ниже 7,5 м/с, то расход воздуха становится недостаточным для удаления всех загрязняющих веществ, образующихся в процессе приготовления пищи, и приводит к их скоплению в воздуховоде. Скорость воздуха более 13 м/с вызывает проблемы повышения звука и вибрации в воздуховоде.
Однако в результате недавних исследований обнаружилась возможная ошибочность данных критериев. Согласно последним исследованиям, если сеть воздуховодов является герметичной и если температура потока загрязненного воздуха будет сохраняться постоянной, то скопление загрязняющих веществ даже при низкой скорости воздуха не увеличивается. В этом случае критически важным является хорошая герметизация воздуховодов от вытяжного зонта. Поэтому в стандартах Национальной ассоциации США по гидравлическим приводам (NFPA 96) минимальный предел скорости воздуха был снижен до 2,5 м/с.
В воздуховоде от вытяжного зонта не должно быть каких-либо препятствий типа заслонок и других подобных устройств, т. к. они будут содействовать накоплению загрязняющих веществ в воздуховодах. Для аэродинамической увязки воздуховодов без заслонок от вытяжных зонтов, количество которых может быть более одного, должны быть приняты соответствующие меры, в частности, возможно регулирование сопротивлением масляных фильтров. Однако, когда связываются два зонта, один из которых собирает частицы масла, а другой собирает пар, для балансирования системы приемлемо варьировать скорости в различных участках системы. Кроме этого, некоторые производители зонтов в качестве дополнительной услуги предлагают балансировку своего оборудования.
Идеальной системой с вытяжными зонтами является система, в которой скорость воздуха в воздуховодах невысокая, потеря давления незначительная, потеря давления в самих зонтах больше, чем в системе воздуховодов, зонты одной системы однотипны.
Проектирование венитляции: Вентиляторы
Вытяжные вентиляторы должны устанавливаться перед местом выброса воздуха в атмосферу, таким образом, они создают отрицательное давление в сети воздуховодов.
С этой целью, как это широко распространено в Северной Америке, используются вытяжные вентиляторы с выбросом вверх. Среди большого числа типов вентиляторов отдается предпочтение центробежным и диаметральным вентиляторам.
Компенсация удаляемого воздуха
Необходима компенсация большого расхода воздуха, удаляемого из кухни через вытяжные зонты. То, каким образом будет компенсирован удаленный через зонт воздух, является важным фактором для эффективной работы системы вентиляции. Принятие решений по данному вопросу должно вестись с учетом следующих рекомендаций:
В кухнях необходимо поддерживать отрицательное давление по сравнению со смежными помещениями. Поэтому для компенсации воздуха, удаляемого из кухни через вытяжные зонты и системой общеобменной вытяжной вентиляции, должно использоваться перетекание воздуха из других помещений.
При проектировании системы вентиляции с большим расходом воздуха происходит увеличение потребления энергии.
В случае использования некондиционированного воздуха для притока в кухню условия внутренней среды становятся плохими.
Помимо достаточного количества воздуха для эффективной компенсации важен способ распределения воздуха в помещении.
В помещении кухни все время должно сохраняться отрицательное давление, при этом надо обращать внимание на то, чтобы затраты энергии на работу вентиляторов оставались минимальными. Расход воздуха через вытяжной зонт, особенно в небольших кухнях и помещениях фаст-фуда, может компенсироваться воздухом, получаемым через отверстия в стенах и дверные проемы из смежных помещений. Примером этому могут служить помещения небольших ресторанов и зоны общественного питания (фудкорты) торговых центров.
Большие расходы перетекающего воздуха из смежных помещений в кухню возможно обеспечить с помощью вентиляторов (подобные системы встречаются в основном в больших кафе и ресторанах).
Стандарт DIN VDI 2052 подразделяет кухни на группы в зависимости от структурных типов и количества сервируемых порций. В кухнях, где осуществляется сенсорный контроль температуры, для компенсации воздуха, удаляемого через зонт, может быть использована система общеобменной вентиляции. Однако из-за того, что при компенсации системой общеобменной вентиляции удаляемого зонтами воздуха необходима подача больших объемов воздуха, то инженерные решения системы вентиляции оказываются неэкономичными. Для решения этой задачи разработаны системы притока, которые основаны на компенсации большей части удаляемого через зонт воздуха посредством подачи в ближайшую к зонту точку полукондицирнирован-ного воздуха. Поскольку потребовалось бы разделение подаваемого воздуха от общеобменной системы кондиционирования, принцип полукондиционирования осуществляется путем использования специальных автономных устройств.
Проектирование венитляции: Приточные системы
Приточные установки - это, как правило, компактные, легко монтируемые агрегаты с высокой скоростью потока воздуха. Зачастую, чтобы значительно не увеличивать энергозатраты, приточный воздух не охлаждается летом, но нагревается зимой. Для нагрева используются водяные калориферы, присоединенные к общей системе теплоснабжения. В тех случаях, когда считается невыгодным или невозможным присоединение к системе теплоснабжения, используются газовые калориферы. Приточные установки могут устанавливаться в техническом помещении или на чердаке здания.
В последние годы для создания комфортных условий помимо парогенераторов используется прямое впрыскивание воды перед зонтом, т. е. освежение и увлажнение воздуха. Благодаря таким установкам возможен нагрев приточного воздуха зимой и его адиабатическое охлаждение в летнее время.
Приточный воздух может подаваться различными способами. Самым простым из них является подача воздуха из отверстий в нижней части зонта. Альтернативой является подача воздуха через специальную деталь, входящую в конструкцию зонта: в данном случае приточный воздух может подаваться сверху, изнутри зонта и рядом с его обшивкой. Проведенные исследования показывают большую эффективность подачи приточного воздуха снизу зонта.
В немецких стандартах DIN говорится о том, что движение воздуха от зонта может вызывать дискомфорт у персонала кухни. При достижении приточным воздухом рабочего фронта его скорость не должна превышать 0,25 м/с. Важным моментом при этом является покрытие большей части удаляемого зонтом воздуха (от 50 до 75 %) локальным притоком с некондиционированным воздухом без воздействия его на внутренние условия помещения.
Задачей оставшихся 50 или 25 % приточного воздуха является нейтрализация поступающих из окружающей среды потоков теплого воздуха, не позволяющая им распространяться внутри помещения. С этой точки зрения может быть рискованным использование устройств для локального притока воздуха над оборудованием приготовления пищи, в особенности, если имеется большое выделение дыма.
Балансировку можно понимать как организацию движения воздуха в необходимом направлении в здании и как аэродинамическую увязку в механической системе вентиляции.
Перед проектировщиком системы вентиляции, например, ресторана, может стоять задача, чтобы выделяющийся загрязненный горячий воздух, не распространяясь в другие части здания, выбрасывался наружу, при этом в помещении кухни ресторана должно сохраняться отрицательное давление.
Для того, чтобы обеспечивать движение потока воздуха от залов ресторана в сторону кухни, давление в залах должно быть всегда положительным. В помещении кухни сохраняется отрицательное давление за счет общеобменной вытяжки и локальной вытяжки из-под зонта. Однако в таких местах, как, например, зоны общественного питания (фудкорты) торговых комплексов или гостиниц, где большие открытые пространства, ситуация является другой. Из-за постоянного воздухообмена здесь важно принимать во внимание не только систему вентиляции фудкорта, но и другие системы вентиляции, работающие в здании.
Для успеха балансировки важна совместная работа специалистов при создании архитектурного проекта здания и проектировании инженерных систем.
Например, в торговых комплексах с атриумом зону общественного питания (фудкорт) необходимо помещать на верхних этажах здания по причине того, что горячий воздух поднимается вверх, и, независимо от проекта здания с атриумом, из зоны общественного питания, не отделенной от остальной части комплекса, будет выделяться воздух с запахом и загрязняющими веществами. Другими примерами контроля над запахом, а также управления потоками воздуха между помещениями являются специальные отверстия в дверях, отделяющих кухни от соседних помещений, хорошо изолированный подвесной потолок. Одним из важнейших факторов при проектировании системы вентиляции является возможность размещения кухни рядом с вертикальной шахтой, т. к., как уже говорилось, для эффективной работы системы с вытяжным зонтом и для минимизации риска возникновения пожара горизонтальная часть вытяжного воздуховода от зонта должна быть короткой.
Проектирование венитляции: Наладка систем вентиляции
Наладку системы воздуховодов в помещении кухонь рекомендуется начинать от вытяжных зонтов. Для определения скорости потока в вытяжном зонте было бы полезным иметь данные результатов замеров оборудования изготовителя, т. к. замеры, произведенные на объекте, могут содержать до 25 % погрешности. После определения требуемой скорости вытяжки воздуха зонтом производится балансировка системы локального притока с вентиляционными установками кухни и соседних помещений. Наладка расходов воздуха системы вентиляции ведется с учетом необходимой нормы вентиляционного воздуха путем замеров расходов воздуха. Главным при этом является внедрение в автоматическую систему управления данных, необходимых для регулирования скорости потока воздуха: скорость вращения вентилятора и положение заслонок в различных режимах работы (при включенном или выключенном состоянии вытяжного зонта).
Затраты энергии
Если нужно подобрать модель с увлажнением, охлаждением или рекуперацией – воспользуйтесь калькулятором на сайте Breezart.
Пример расчета вентиляции с помощью калькулятора
На этом примере мы покажем, как рассчитать приточную вентиляцию для комнатной квартиры, в которой живет семья из трех человек (двое взрослых и ребенок). Днем к ним иногда приезжают родственники, поэтому в гостиной может длительное время находиться до 5 человек. Высота потолков квартиры — 2,8 метра. Параметры помещений:
| № помещения | 1 | 2 | 3 |
| Наименование помещения | Детская | Спальня | Гостиная |
| Площадь | 17 м² | 14 м² | 22 м² |
| Кол-во людей | 1 человек (днем и ночью) | 2 человека ночью, 1 человек днем | 0 человек ночью, 5 человек днем |
Нормы расхода для спальни и детской зададим в соответствии с рекомендациями СНиП — по 60 м³/ч на человека. Для гостиной ограничимся 30 м³/ч, поскольку большое количество людей в этой комнате бывает нечасто. По СНиП такой расход воздуха допустим для помещений с естественным проветриванием (для проветривания можно открыть окно). Если бы мы и для гостиной задали расход воздуха 60 м³/ч на человека, то требуемая производительность для этого помещения составила бы 300 м³/ч. Стоимость электроэнергии для нагрева такого количества воздуха оказалась бы очень высокой, поэтому мы пошли на компромисс между комфортом и экономичностью. Для расчета воздухообмена по кратности для всех помещений выберем комфортный двукратный воздухообмен.
Магистральный воздуховод будет прямоугольным жестким, ответвления — гибкими шумоизолированными (такое сочетание типов воздуховодов не самое распространенное, но мы выбрали его в демонстрационных целях). Для дополнительной очистки приточного воздуха будет установлен фильтр тонкой очистки класса EU5 (расчет сопротивления сети будем вести при загрязненных фильтрах). Скорости воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума на решетках оставим равными рекомендуемым значениям, которые заданы по умолчанию.
Расчет начнем с составления схемы воздухораспределительной сети. Эта схема позволит нам определить длину воздуховодов и количество поворотов, которые могут быть как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости (нам нужно посчитать все повороты под прямым углом). Итак, наша схема:
Сопротивление воздухораспределительной сети равно сопротивлению самого длинного участка. Этот участок можно разделить на две части: магистральный воздуховод и самое длинное ответвление. Если у вас есть два ответвления примерно одинаковой длины, то нужно определить, какое из них имеет большее сопротивление. Для этого можно принять, что сопротивление одного поворота равно сопротивлению 2,5 метров воздуховода, тогда наибольшее сопротивление будет иметь ответвление, у которого значение (2,5* поворотов + длина воздуховода) максимально. Выделять из трассы две части необходимо для того, чтобы можно было задать разный тип воздуховодов и разную скорость воздуха для магистрального участка и ответвлений.
В нашей системе на всех ответвлениях установлены балансировочные , позволяющие настроить расходы воздуха в каждом помещении в соответствии с проектом. Их сопротивление (в открытом состоянии) уже учтено, поскольку это стандартный элемент вентиляционной системы.
Длина магистрального воздуховода (от воздухозаборной решетки до ответвления в помещение № 1) — 15 метров, на этом участке есть 4 поворота под прямым углом. Длину приточной установки и воздушного фильтра можно не учитывать (их сопротивление будет учтено отдельно), а сопротивление шумоглушителя можно принять равным сопротивлению воздуховода той же длины, то есть просто посчитать его частью магистрального воздуховода. Длина самого длинного ответвления составляет 7 метров, на нем есть 3 поворота под прямым углом (один — в месте ответвления, один — в воздуховоде и один — в адаптере). Таким образом, мы задали все необходимые исходные данные и теперь можем приступать к расчетам (скриншот). Результаты расчета сведены в таблицы:
Результаты расчета по помещениям
| № помещения | 1 | 2 | 3 |
| Наименование помещения | Детская | Спальня | Гостиная |
| Расход воздуха | 95 м³/ч | 120 м³/ч | 150 м³/ч |
| Площадь сечения воздуховода | 88 см² | 111 см² | 139 см² |
| Рекомендуемый диаметр воздуховода | Ø 110 мм | Ø 125 мм | Ø 140 мм |
| Рекомендуемые размеры решетки | 200x100 мм 150x150 мм | 200x100 мм 150x150 мм | 200x100 мм 150x150 мм |
Результаты расчета общих параметров
| Тип вентсистемы | Обычная | VAV |
| Производительность | 365 м³/ч | 243 м³/ч |
| Площадь сечения магистрального воздуховода | 253 см² | 169 см² |
| Рекомендуемые размеры магистрального воздуховода | 160x160 мм 90x315 мм 125x250 мм | 125x140 мм 90x200 мм 140x140 мм |
| Сопротивление воздухопроводной сети | 219 Па | 228 Па |
| Мощность калорифера | 5.40 кВт | 3.59 кВт |
| Рекомендуемая приточная установка | Breezart 550 Lux (в конфигурации на 550 м³/ч) | Breezart 550 Lux (VAV) |
| Максимальная производительность рекомендованной ПУ | 438 м³/ч | 433 м³/ч |
| Мощность электрич. калорифера ПУ | 4.8 кВт | 4.8 кВт |
| Среднемесячные затраты на электроэнергию | 2698 рублей | 1619 рублей |
Расчет воздухопроводной сети
- Для каждого помещения (подраздел 1.2) рассчитывается производительность, определяется сечение воздуховода и подбирается подходящий воздуховод стандартного диаметра. По каталогу Арктос определяются размеры распределительных решеток с заданным уровнем шума (используются данные для серий АМН, АДН, АМР, АДР). Вы можете использовать и другие решетки с такими же размерами — в этом случае возможно незначительное изменение уровня шума и сопротивления сети. В нашем случае решетки для всех помещений оказались одинаковыми, поскольку при уровне шума в 25 дБ(А) допустимый расход воздуха через них составляет 180 м³/ч (решеток меньшего размера в этих сериях нет).
- Сумма расходов воздуха по всем трем помещениям дает нам общую производительность системы (подраздел 1.3). При использовании производительность системы будет на треть ниже за счет раздельной регулировки расхода воздуха в каждом помещении. Далее рассчитывается сечение магистрального воздуховода (в правой колонке — для VAV системы) и подбираются подходящие по размерам воздуховоды прямоугольного сечения (обычно дается несколько вариантов с разным соотношением размеров сторон). В конце раздела рассчитывается сопротивление воздухопроводной сети, которое получилось весьма большим — это связано с использованием в вентсистеме фильтра тонкой очистки, который имеет высокое сопротивление.
- Мы получили все необходимые данные для комплектации воздухораспределительной сети, за исключением размера магистрального воздуховода между ответвлениями 1 и 3 (в калькуляторе этот параметр не рассчитывается, поскольку конфигурация сети заранее неизвестна). Однако площадь сечение этого участка можно легко рассчитать вручную: из площади сечения магистрального воздуховода нужно вычесть площадь сечения ответвления №3. Получив площадь сечения воздуховода, его размер можно определить по таблице.
Расчет мощности калорифера и выбор приточной установки
Далее по производительности системы и разности температур воздуха определяется максимальная мощность калорифера. После этого на основании всех полученных данных подбирается приточная установка.
В результатах расчета помимо требуемой производительности системы вентиляции указывается максимальная производительность ПУ при заданном сопротивлении сети. Если эта производительность оказывается заметно выше требуемого значения, можно воспользоваться возможностью программного ограничения максимальной производительности, которая доступна для всех вентустановок Breezart. Для максимальная производительность указывается для справки, поскольку регулировка ее производительности производится автоматически в процессе работы системы.
Расчет стоимости эксплуатации
В этом разделе рассчитывается стоимость электроэнергии, затрачиваемой на нагрев воздуха в холодный период года. Затраты для зависят от ее конфигурации и режима работы, поэтому принимаются равными среднему значению: 60% от затрат обычной системы вентиляции. В нашем случае можно сэкономить снижая расход воздуха ночью в гостиной, а днем — в спальне.
В различных помещениях с выделениями токсичных, горючих, взрывоопасных веществ, а также различных пылевоздушных смесей и других вредностей необходимо устройство местных приточных и вытяжных систем вентиляции. Вытяжными системами можно удалять загрязнитель непосредственно у мест образования при помощи различных укрытий, зонтов, шкафов и других специальных вытяжных устройств местной вентиляции. Приточные системы используются в нескольких вариациях, это либо компенсация местной вытяжной вентиляции, либо зонирование и распределение потоков воздуха, для предотвращения распространения вредностей, либо воздушное душирование для обеспечения необходимых требований качества воздуха в рабочей зоне.
Местная вытяжная вентиляция в промышленности и на производстве
Основными устройствами для местной вентиляции являются зонты, вытяжные шкафы и бортовые отсосы, удаление стружек и другой мелкодисперсной пыли производится системами аспирации, но деление это довольно условно и зависит от каждого конкретного производства.
Проектирование и расчет вытяжных зонтов
Над оборудованием, выделяющим различные вредности, над производственными и сварочными столами устанавливаются вытяжные зонты. При проектировании кузнечных, токарных и других цехов, в которых зонты установлены над
оборудованием, выделяющим масло, в конструкции зонта либо в воздуховоде за ним устанавливается жироуловитель. Воздуховод прокладываются с уклоном и в нижней точке оборудуются вентилями для слива масла, в нижней части вентилятора также возможна установка вентиля для слива масла.
Для расчета зонта необходимы размеры стола или оборудования, которое он будет защищать, а также его температуру. Размеры зонта принимаются таким образом, чтоб они перекрывали стол или оборудование с запасом минимум 10-15%.
Расчет расхода воздуха зонта для местной вентиляции ведется по скорости в сечении и рассчитывается по формуле:
где, L – расход воздуха в м3/ч, F – площадь сечения зонта в м2, V – рекомендуемая скорость в сечении зонта в м/с.
Рекомендуемая скорость для эффективного улавливания зонта системы местной вентиляции открытого с:
- четырех сторон - 1,05-1,25м/с
- трех сторон – 0,9-1,05м/с
- двух сторон – 0,75-0,9м/с
- одной стороны – 0,5-0,75м/с
Для снижения эксплуатационных расходов, за счет снижения расхода воздуха, если это позволяет технологический процесс, можно закрыв его с одной, двух или даже трех сторон, это позволит снизить расход практически в два раза.
Проектирование и расчет зонта, установленного над нагретой поверхностью значительно сложнее и зависит температуры и размеров нагретой поверхности а также от высоты установки зонта. От нагретой поверхности образуется конвективная струя, которая по мере подъема втягивает в себя воздух и имеет определенный угол раскрытия зависящий от разности температур нагретой поверхности и температуры в помещении. Для правильного проектирования необходимо рассчитать площадь конвективной струи на высоте установки зонта, именно по этим данным необходимо подбирать зонт. Полюс струи - предполагаемая точка в которой сходятся лучи раскрытия находится ниже тела на две ширины проведя касательные можно определить размеры зонта, а для подбора вентилятора необходимо рассчитать расход воздуха.
Расход воздуха конвективной струи местной вентиляции
где, - расход воздуха в м3/с, - тепловой поток от нагретой поверхности, образовывающийся при формировании конвективной струи в кВт, F – площадь нагретой поверхности в м2, h – расстояние между нагретой поверхностью и зонтом.
Расчет объема воздуха местной вентиляции при использовании вытяжных шкафов
В основном вытяжные шкафы используются в больницах, аптеках, химических и фармакологических лабораториях, в аккумуляторных и других помещениях в которых необходима либо стерильность, либо удаление высокотоксичных вредностей. Вытяжной шкаф обычно закрыт со всех четырех сторон, одна из сторон открывается, для загрузки или разгрузки материала, основной особенностью является то что вредности выделяются в закрытом объеме и удаляются сразу у места образования. Основной задачей местной вытяжной вентиляции является удаление этих вредностей и обеспечение в заданной скорости в рабочем проеме.
Рекомендованная скорость в рабочем проеме вытяжного шкафа местной вентиляции:
Это обобщенные минимальные данные, больше необходимые в целях ориентирования, в каждом конкретном случае необходим точный расчет, который могут провести специалисты нашей проектной фирмы по вентиляции и отоплению , ведь современных технологических процессов появилось великое множество, а соответственно и веществ, от которых необходимо защитить помещение. Поэтому и расчет в каждом конкретном случае необходимо проводить не по рекомендуемой скорости, а по объемам выделяющихся вредностей и их физическим параметрам.
Объем воздуха для вытяжного шкафа местной вентиляции
где, L – расход воздуха в м3/ч, F – площадь сечения проема в м2, V – рекомендуемая скорость в сечении проема в м/с. Как видно, формула такая же как и для расчета зонта, основным отличием является рекомендуемая скорость в сечении проема.
Расчет бортовых отсосов системы местной вентиляции производственных помещений
В гальванических цехах и в других производственных помещениях, в которых используются ванны с различными растворами вредных химических веществ необходимо устройство местной вытяжной вентиляции. Для этого используются бортовые отсосы различной конструкции, если ширина ванны не превышает 700мм, то бортовой отсос устанавливается только с одной стороны, если ширина больше, то бортовые отсосы необходимо устанавливать с двух сторон. Если уровень жидкости находится в пределах 80-150мм от оси заборной щели(1), то используются простые бортовые отсосы, если расстояние находится в промежутке 150-300мм, то необходимо использовать опрокинутые бортовые отсосы(2), при этом объем воздуха резко уменьшается.
Расход воздуха бортового отсоса местной вентиляции определяется по формуле
где, L – расход воздуха в м3/ч, – коэффициент, учитывающий допустимую высоту подъема вредностей над поверхностью испарения, - коэффициент, зависящий от уровня жидкости в ванной и ширины щели в бортовом отсосе, - коэффициент учитывающий подвижность воздуха в помещении и температуру жидкости в ванной, - длинна ванной в м, - температура жидкости в ванной, - температура воздуха в помещении.
Значения коэффициентов очень сильно влияет на итоговый результат, именно поэтому их необходимо учитывать при проектировании местной промышленной вентиляции , и именно поэтому для каждого конкретного производства необходим индивидуальный расчет.
Вытяжные шкафы, зонты и бортовые отсосы, это практически все оборудование, используемое для местной вентиляции, но его можно модернизировать различными способами под конкретные нужды. В кулинарии, например, используются остекленные шторы, а некоторых производствах, где нет возможности установить зонт используются вытяжные панели, которые больше похожи на наклонный зонт и множество других доработок и интеграций все зависит от конкретной задачи установленной заказчиком.
Местная приточная вентиляция на производстве
Разновидностей местной приточной вентиляции не так много, во-первых, это воздушные души, во-вторых, это воздушные и воздушно-тепловые завесы, и в-третьих организация воздушных потоков для правильного перетекания воздуха из одной зоны в другую.
Воздушные души в системах местной приточной вентиляции
Воздушный душ позволяет создать необходимый микроклимат на отдельном локальном месте, в основном используются в летнее время для борьбы с избытками тепла. Основной задачей является создание зоны с заданной подвижностью воздуха в необходимом месте, для обеспечения комфортной работы персонала. Увеличение подвижности воздуха сдувает влагу с тела, благодаря чему человек быстрей охлаждается и чувствует себя более комфортно. Основной задачей является выбор температуры воздуха и его подвижность. При низкой температуре воздуха человек может простудиться, даже при низкой подвижности воздуха, а при высокой подвижности воздуха простудиться можно, даже если не охлаждать воздух.
Использование воздушно-тепловых завес в системах местной приточной вентиляции
Основным назначением воздушных завес является зонирование и разграничение сред. При проектировании систем вентиляции и отопления зданий нельзя забывать про воздушные завесы благодаря ним можно сохранить тепло в зимний период и холод в летний. Завесы устанавливаются над дверями, воротами и другими открывающимися проемами для разделения наружного воздуха и внутреннего, воздушной стеной. Если завеса забирает воздух из помещения и не подогревая подает его обратно, то такая завеса называется воздушной, а если подогревает воздух то называется воздушно-тепловой. По типу установки воздушные завесы бывают с нижней подачей воздуха(1), с верхней(2) и боковой(3). Завесы с нижней подачей лучше защищают от холода в зимнее время, но могут забиваться, с верхней подачей лучше защищают холод в летнее время, боковые используются чаще всего на широких и высоких воротах.
Устройство местной приточной и вытяжной вентиляции
Помимо проектирования местной вентиляции специалисты нашей компании OVK-Group выполняют монтажные и пусконаладочные работы по всем проектируемым системам. Можем выполнить не только подбор а и поставку основного оборудования, выполняем работы по его запуску, наладке и последующему сервисному обслуживания. Наши специалисты выполняют монтаж воздуховодов и оборудования промышленной вентиляции , на достаточно сложных объектах, в числе наших выполненных объектов есть множество различных промышленных и производственных помещений, цехов, заводов. Обращайтесь и наши проектировщики подберут для вас наиболее оптимальное решение.
Читайте также: