Опалювальні вентиляційні агрегати

Види і конструкції опалювальних приладів. Загальнообмінні та місцеві системи вентиляції. Поняття мікроклімату приміщення. Системи повітряного опалення. Вентилятори і калорифери: класифікація, конструкції. Техніко-економічні та санітарно-гігієнічні вимоги.

Содержание

Вступ

1. Види і конструкції опалювальних приладів

2. Системи повітряного опалення

3. Вентилятори, їх класифікація, конструкції, розрахунок

4. Калорифери, їх класифікація, конструкції і розрахунок

Використана література

Вступ

Під дією низки різних факторів повітря всередині приміщення може змінювати свій склад, температуру та вологість, що призводить до погіршення самопочуття людей або порушення нормального протікання технологічних процесів. Для того, щоб запобігти надмірному погіршенню якості внутрішнього повітря слід здійснювати обмін повітря в приміщенні, при якому з кімнати видаляється забруднене повітря, а на його місце надходить чистіше, як правило, зовнішнє повітря. Тому основна задача вентиляції полягає в забезпеченні обміну повітря для підтримання розрахункових параметрів внутрішнього повітря.

Вентиляцією називають сукупність заходів та пристроїв, які забезпечують розрахунковий обмін повітря в приміщеннях.

Вентиляція приміщень зазвичай забезпечується однією або кількома спеціальними інженерними системами - системами вентиляції, які складаються з технічних пристроїв. Такі пристрої виконують окремі задачі - нагрівання повітря, очищення, транспортування, розподіл повітря в приміщенні, зниження рівня шуму та інше. Окрім застосування технічних пристроїв, для нормального функціонування вентиляції потрібна реалізація певних технічних та організаційних заходів, наприклад, нормування швидкості руху повітря для зменшення рівня шуму, якісне виготовлення повітропроводів для запобігання витокам тощо.

Слід наголосити на тому, що вентиляція повинна забезпечувати не просто обмін повітря, а розрахунковий обмін, тобто влаштування системи вентиляції вимагає обов'язкового попереднього проектування, під час якого визначається розрахунковий обмін повітря, конструкція системи та режими роботи всіх її пристроїв. Тому вентиляція - це не просте провітрювання, яке забезпечує неорганізований обмін. Якщо мешканець відчиняє кватирку в кімнаті, то це ще не вентиляція, оскільки невідомими є потрібна кількість повітря та скільки насправді його надходить. Якщо ж виконані попередні спеціальні розрахунки, за допомогою яких встановлено, яку кількість повітря потрібно подати та на який кут відчинити кватирку, то тоді слід вести мову про влаштування природної вентиляції в цій кімнаті.

Системи вентиляції забезпечують мікроклімат приміщень і в загальній ієрархії знаходяться між системами опалення та системами кондиціювання повітря. Кондиціювання - це створення та автоматичне підтримання в приміщеннях параметрів повітря на певному рівні з метою забезпечення оптимальних умов, сприятливіших для самопочуття людей. Автоматизована система кондиціювань підтримує заданий стан повітря в приміщенні незалежно від атмосферних умов. Основне обладнання системи компонується один агрегат, який називають кондиціонером.

Система вентиляції здатна забезпечувати на потрібному рівні температуру, рухливість, відносну вологість, запиленість т концентрації шкідливих виділень. Традиційна система, як правило, н має пристроїв для охолодження та осушення повітря, тому в тепли період року вона не завжди забезпечує дотримання температури вологості в приміщенні на оптимальному рівні. Враховуючи це система вентиляції розраховується на підтримання не оптимальних, допустимих параметрів внутрішнього повітря.

Системи вентиляції класифікують за функціональним призначенням та відповідно до принципових конструктивних особливостей.

За призначенням вентиляційні системи поділяють на припливні та витяжні. Насправді, це поділ за напрямком руху повітря - припливні системи подають повітря в приміщення, витяжні - видаляють повітря з нього. Цей поділ достатньо умовний, оскільки крім чисто припливних та витяжних систем, які є прямоточними, існують і змішані системи з рециркуляцією повітря (припливно-витяжні).

За зоною обслуговування системи поділяють на загальнообмінні та місцеві. Загальнообмінні системи обслуговують весь об'єм приміщення, а місцеві системи подають або видаляють повітря з окремих робочих зон, чи від джерел виділення шкідливих речовин (особливо, у виробничих приміщеннях).

3. За способом збудження руху повітря системи поділяють на системи з природним (під дією гравітаційного тиску) та системи з механічним збудженням (за допомогою вентиляторів).

4. За наявністю повітропроводів системи вентиляції поділяють т канальні та безканальні.

Оскільки більшу частину свого життя людина проводить у приміщеннях, то для забезпечення нормального самопочуття і працездатності приміщення повинно задовольняти у санітарно-гігієнічному відношенні її фізіологічним вимогам.

Під мікрокліматом приміщення розуміють сукупність теплового, повітряного і вологого режимів в їх взаємозв'язку. Основна вимога до мікроклімату - підтримування найбільш сприятливих умов для людей, які знаходяться в приміщенні. Організм людини має властивість до саморегуляції температури і підтримування її сталою (36,6 °С). Для нормальної життєдіяльності і самопочуття людини має бути тепловий баланс між теплотою, що виробляє організм, і теплотою, яка виділяється в навколишнє середовище. Зазвичай понад 90% теплоти віддається навколишньому середовищу (половина - випромінюванням, чверть - конвекцією, чверть - випаровуванням) і менше 10% теплоти втрачається в результаті обміну речовин.

Мікроклімат приміщення характеризується такими параметрами: температурою внутрішнього повітря tg , радіаційною температурою приміщення (усередненою температурою його огороджувальних поверхонь) fR , швидкістю руху і відносною вологістю повітря. Сполучення цих параметрів мікроклімату, при яких зберігається теплова рівновага в організмі людини і відсутня напруга в її системі терморегуляції, називають комфортними або оптимальними. Для холодної пори року оптимальна температура повітря приміщення становить, °С: для легкої роботи 20-23, для важкої роботи 16-18; а для теплої пори: для легкої роботи 22-25, для важкої роботи 18-21.

Крім оптимальних розрізняють допустимі сполучення параметрів мікроклімату, при яких людина відчуває невеликий дискомфорт. Наприклад, максимально допустима температура повітря в робочій зоні - 28 °С.

Система опалення призначена для створення і підтримування в приміщенні в холодну пору року необхідної температури повітря, яка регламентується відповідними нормами.

При проектуванні систем опалення приймаються розрахункові параметри зовнішнього повітря для холодної пори року на підставі даних метеорологічних спостережень, які наведені в ДГСТ або СНІП [37]. Згідно з СНІП клімат холодної пори року для різних населених пунктів характеризується двома розрахунковими категоріями параметрів зовнішнього повітря: А і Б. Для розрахунку систем опалення приміщень громадських і виробничих будинків у холодну пору року приймаються параметри категорії Б.

Розрахунок системи опалення на абсолютну мінімальну температуру, яка спостерігається раз в декілька років, причому протягом короткого періоду, економічно недоцільний, адже завдяки тепловій інерції огородження помітного зниження температури внутрішнього повітря приміщення не відбувається.

Згідно з СНІП тривалість опалювального періоду залежить від кількості днів з середньодобовою температурою +8 °С і нижче.

1. Види і конструкції опалювальних приладів

Опалювальні прилади є одним з найважливіших елементів системи опалення і призначені для передачі тепла від теплоносія в приміщення будинку. До них надаються ряд вимог: теплотехнічних, санітарно-гігієнічних, техніко-економічних, естетичних.

До теплотехнічних вимог відносяться такі: високе значення коефіцієнта теплопередачі опалювального приладу, тобто здатність передавати якомога більші кількості тепла від теплоносія до повітря приміщення; габарити і форма опалювального приладу повинні сприяти більшій віддачі тепла.

Санітарно-гігієнічними вимогами є такі: температура поверхні опалювального приладу повинна відповідати призначенню приміщення, в якому він установлений (для житлового приміщення середня температура не повинна перевищувати 70-80 С, для виробничих приміщень допускається більш висока температура); характер поверхні приладу не повинен сприяти відкладанню пилу; форма приладу повинна сприяти очищенню всіх його частин від пилу.

До техніко-економічних вимог відносяться: мала вартість приладу, а також матеріалів для його виготовлення; мала маса і малі габарити при великій поверхні нагріву; великий термін служби; мінімальна витрата металу.

З точки зору естетики форма опалювального приладу повинна бути гарною; прилад повинен гармоніювати з інтер'єром приміщення.

Цілком очевидно, що створити опалювальний прилад, який відповідатиме всім поставленим вимогам доволі важко.

Тому види і конструкції опалювальних приладів пропонуються промисловістю найрізноманітніші. Прилади відливають з чавуну, виконують зі сталі, скла, бетону, кераміки, фарфору, у вигляді панелей з бетону із закладеними в нього трубчатими елементами та ін. Прилади розрізняють за формою і розмірами, вони можуть збиратись з окремих секцій і елементів. В них можуть подаватись різні теплоносії з різними параметрами.

Найбільш розповсюджені чавунні опалювальні прилади. До них відносяться радіатори і ребристі труби. Вони достатньо довговічні, але мало привабливі і громіздкі.

Чавунні радіатори складаються з окремих секцій, з'єднаних спеціальними різьбовими з'єднаннями в опалювальні прилади потрібної поверхні нагріву. В даний час промисловістю випускається декілька типів радіаторів (МС-140, МС-90, М-90). На рис.1 показаний розріз чавунного радіатора. Секції цих радіаторів мають дві колонки, з'єднані зверху і знизу порожнистими циліндричними частинами з двосторонньою внутрішньою різьбою. Циліндричні приливи двох суміжних секцій з'єднуються за допомогою ніпелів, що представляють собою порожнистий циліндр із зовнішньою, також двосторонньою, різьбою. В комплект одного радіатора входять дві прохідні радіаторні пробки для приєднання до радіатора підвідних труб від стояків системи опалення і дві глухі радіаторні пробки.

Щільність ніпельного з'єднання забезпечується використанням ущільнюючих прокладок, різних при теплоносіях - воді і парі (картон, просочений оліфою, або пароніт). За монтажною висотою радіатори поділяють на високі - 1000 мм, середні - 500 мм і низькі - 300 мм. Найчастіше використовують середні радіатори. Глибина секції 140 і 90 мм.


Рис.1. Чавунний секційний радіатор МС-140:

а) - загальний вигляд; б) - монтажне положення

Виробництво чавунних радіаторів вимагає великої витрати металу, вони трудомісткі у виготовленні і монтажі. При цьому ускладнюється виготовлення панелей внаслідок влаштування в них ніші для установлення радіаторів. Крім цього виробництво радіаторів призводить до забруднення навколишнього середовища. Тому, незважаючи на такі важливі переваги радіаторів, як корозійна стійкість, налагодженість технології вироблення, простота зміни потужності приладу шляхом зміни кількості секцій та ін., їх виробництво в нашій Країні скорочується за рахунок випуску приладів зі сталі, алюмінію та ін.

Радіатори встановлюють в приміщеннях, що опалюються, під вікнами і біля зовнішніх стін. У зовнішній цегляній стіні можуть Передбачатись для установлення радіаторів ніші, що полегшує монтаж трубопроводів системи опалення, адже не потрібно гнути підвідні труби. За відсутності ніш монтаж трубопроводів ускладнюється (стіни з крупних блоків та панелей). При установленні радіаторів обов'язковим І дотримання відстаней від поверхні радіатора до підлоги, верха і поверхні ніші (не менше 2,5-6 см); до бокових стінок ніші відстань приймають не менше 20-30 см.

До чавунних опалювальних приладів відносять також ребристі труби, які приєднують до трубопроводів за допомогою фланців рібристі труби виготовляють довжиною 0,5; 0,75; 1; 1,5 і 2 м з круглими ребрами і поверхнею нагріву 1; 1,5; 2; 3 і 4 м2 . Ребристість приладу збільшує поверхню тепловіддачі, але ускладнює очищення його від пилу і знижує коефіцієнт теплопередачі. Ребристі труби влаштовують у виробничих приміщеннях, комунальних підприємствах та ін.

Сталеві опалювальні прилади - гладкі труби, радіатори, штамповані із листової сталі, калорифери і конвектори.

Гладкі труби відносяться до сталевих опалювальних приладів і встановлюються на промислових і деяких комунальних підприємствах. Влаштовують їх у вигляді змійовика або регістра.

Сталеві панельні радіатори ( рис.2) виготовляють штамповані колончасті типу РСВ1 і штамповані змійовикові типу РСГ2 однорядні і дворядні. Однорядний сталевий штампований радіатор типу РСВ1 складається з двохштампованих сталевих листів товщиною 1,4-1,5 мм, з'єднаних поміж собою контактним зварюванням з утворенням ряду паралельних вертикальних каналів, об'єднаних зверху і знизу горизонтальними колекторами.

Панель сталевого радіатора типу РСГ2, як і радіатора РСВ1 складається з двох штампованих сталевих листів товщиною 1,4-1,5 мм, з'єднаних поміж собою контактним зварюванням з утворенням ряду горизонтальних каналів для проходження теплоносія.

Сталеві радіатори типу РСВ1 і РСГ2 порівняно з литими чавунними мають приблизно вдвічі меншу масу, на 25-30% дешевші, на транспортування і монтаж потрібні менші затрати. Завдяки малій будівельній глибині їх зручно влаштовувати відкрито під вікнами і біля стіни. Область застосування сталевих радіаторів-панелей обмежена системами опалення, що використовують підготовлену теплофікаційну воду, яка має незначну корозійну дію.

Для запобігання корозії сталеві радіатори (фірми FINIMETAL) покривають спеціальним антикорозійним фосфатним ґрунтом з нанесенням пиловідштовхуючої емалі з високим лиском або сталеві радіатори (фірми KORADO - рис.3) покривають фосфатом заліза, потім катафорезним лаком і нарешті білим епоксиполіефірним лаком для корозійної і механічної стійкості.

Для запобігання корозії сталеві радіатори (фірми FINIMETAL) покривають спеціальним антикорозійним фосфатним ґрунтом з нанесенням пиловідштовхуючої емалі з високим лиском або сталеві радіатори (фірми KORADO - рис.3) покривають фосфатом заліза, потім катафорезним лаком і нарешті білим епоксиполіефірним лаком для корозійної і механічної стійкості.

Інший вид сталевих опалювальних приладів для систем водяного і парового опалення, який використовується в цивільних і промислових будинках, - конвектори. Виготовляють їх із сталевих труб з насадженими на них пластинами з листової сталі.

До нових опалювальних приладів можна віднести алюмінієві, біметалеві: сталево-алюмінієві, мідно-алюмінієві. Наприклад, алюмінієві радіатори (італійської фірми TITAN) збираються з вертикальних секцій, кожна з яких представляє собою литий виріб, який має верхній і нижній колектори, а також вертикальний канал для їх з'єднання. Алюмінієві радіатори мають високу тепловіддачу і вдвічі швидше, ніж чавунні, нагрівають приміщення.


Рис.2. Сталевий панельний радіатор з каналами:

а - вертикальними; б – горизонтальними

Рис.3. Сталеві панельні радіатори фірми KORADO


Недоліком їх є "боязнь" ударів.

Рис.4. Мідно-алюмінієвий водяний радіатор "REGULUS-system"

Більш міцними є біметалеві радіатори Рис.4. Мідно-алюмінієвий водяний ( Globalstyleта ін.). За радіатор " REGULUS - system " з овнішнім виглядом і конструкцією вони нагадують алюмінієві, проте відрізняються тим, що верхній і нижній колектори виконані з 3-міліметрової сталі, що дозволяє експлуатувати їх при вищих тисках в системі. Цікаво, що в Україні такі радіатори теж виготовляються. Зокрема, фірма ПК "Прес" на базі заводу "Більшовик" випускає біметалеві стальні радіатори з різними габаритами секцій і колірним виконанням. Радіатори витримують тиск до 18 атм (порівняти з алюмінієвими фірми TITAN, що розраховані на 9 атм), що дозволяє використовувати їх в будинках від 16 поверхів і вище. Радіатори виконані з алюмінію і всередині армовані сталевою трубою.

Мідно-алюмінієві водяні радіатори "REGULUS-system" (рис.4), які влаштовані з горизонтальних мідних трубок і вертикальних алюмінієвих пластин, щільно насаджених на ці трубки. Передня і задня панелі, а також верхня декоративна кришка радіатора виготовлені з алюмінію і надають радіатору стильного вигляду, завдяки чому радіатор є декоративною прикрасою приміщення. Радіатори устатковані повітровипускним ручним краном (краном Маєвського). До переваг таких радіаторів відносяться такі: мідь і алюміній не іржавіють, тому радіатори можна встановлювати в приміщеннях з підвищеною вологістю (басейн, кухня, ванна кімната); об'єм води в радіаторі, набагато менший, ніж у панельних радіаторах. Самий великий радіатор довжиною 2 м і тепловою потужністю понад 4 кВт вміщує всього 1,5 л теплоносія. Це призводить до найменшої теплової інерції даних радіаторів, радіатори моментально нагріваються і швидко охолоджуються, не перегріваючи повітря без необхідності. Передача тепла від радіатора здійснюється шляхом конвекції, активно перемішується повітря приміщення, забезпечуючи рівномірність температури. Важливе значення має невелика маса радіатора. Згаданий вище радіатор має масу близько 16 кг, що полегшує транспортування, монтажні роботи, дозволяє встановлювати їх навіть на тонких гіпсокартонних перегородках.

Рис.5. Радіаторні терморегулятори

В сучасних системах опалення для автоматичного підтримування температури повітря в приміщенні застосовують терморегулятори, які установлюються на вході в радіатор системи опалення. Ці пристрої дозволяють економити до 20% теплової енергії і забезпечують підтримування постійної температури приміщення з точністю до 1 °С. Наприклад, радіаторні терморегулятори фірми Danfoss (рис.5) використовуються для будь-яких систем водяного опалення будинків, обладнані вмонтованим датчиком, захистом від морозу, з діапазоном температури 6-26 °С, пристроєм для обмеження та фіксації настройки температури. Конструкція терморегулятора показана на Рис.6. Чутливий елемент представляє собою термобалон, заповнений рідиною з високим коефіцієнтом об'ємного розширення. Під дією температури повітря відбувається стискання або розширення сильфону термобалона, який діє на шток, закриваючи або відкриваючи клапан.

Може використовуватись для ряду цивільних будівель: гімнастичних зал, басейнів, критих стадіонів, ресторанів, кафе, залізничних вокзалів, торгівельних центрів, пішохідних переходів тощо. Можна застосовувати також парові системи в побутових приміщеннях промислових будівель і в самих промислових будівлях. Парове опалення може використовуватись в якості чергового опалення приміщень.

Рис.6. Конструкція терморегулятора:1 - кришка з маркою настройки; 2 - термобалон рідинний; 3 - запобіжник; 4 - умовна шкала настройки; 5 - сальник; 6 - клапанний вузол; 7 - приєднання різьбове.

Рис. 7. Схема замкнутої системи парового опалення низького тиску: 1 - головний стояк; 2 - магістральні паропроводи; З - парові стояки; 4 - підведення до приладів; 5 - опалювальні прилади; б - відведення від приладів; 7 - магістральний конденсатопровід: 8 - вентилі: 9 - трійники з корком

Використання систем високого тиску обмежується тільки промисловими будівлями; більш високий початковий тиск пари

Рис.8. Схема розімкнутої системи парового опалення низького тиску:1 - котел; 2 - парова магістраль; З - паровий стояк; 4 - опалювальні прилади; 5 конденсатопровід; 6 - кондеисатний бак; 7 - насос; 8 - повітряна трубка дозволяє передавати її на значні відстані і радіус дії таких систем суттєво збільшується.

Обмеження пов'язані із виділенням пилу на промисловому підприємстві.

Парові системи високого тиску виконують тільки розімкнутими.

Бажання зробити системи парового опалення придатними для житлових будинків призвело до виникнення вакуум-парових систем. Температура пари, а отже й температура поверхні опалювальних приладів в таких системах нижче 100 °С. Тиск пари витрачається тільки на подолання опору паропроводів до опалювальних приладів, а рух пари через опалювальні прилади і рух конденсату по конденсатопроводах відбувається за рахунок розрідження (вакууму), що створюється спеціальним повітряним вакуумнасосом.

2. Системи повітряного опалення

При повітряному опаленні в якості теплоносія використовують повітря, нагріте до температури більш високої, ніж повітря в приміщенні. Нагріте повітря подається в приміщення і, змішуючись з внутрішнім повітрям, віддає йому ту кількість тепла, яка необхідна для покриття тепловтрат приміщення.

Розрізняють такі системи повітряного опалення: централізовані, суміщені з вентиляцією, децентралізовані (рециркуляційні).

Рис.9. Схема централізованої системи повітряного опалення: 1 - калорифер; 2, 4 - канали; 3 -приміщення

Рис.10. Схема системи повітряного опалення, суміщеної з вентиляцією:1,2, 4 - клапани; 3 - витяжний канал; 5 - канал для подачі нагрітого повітря; 6 - калорифер

При централізованій системі (рис.9) повітря підігрівається в калорифері за допомогою теплоносія - води або пари. У приміщення нагріте повітря надходить по каналах (повітроводах). По каналах (повітроводах) повітря з приміщення повертається до калорифера - така система називається рециркуляційною.

Система повітряного опалення, суміщена з вентиляцією ( рис.9), відрізняється від централізованої системи тим, що повітря до калорифера подається не тільки з приміщення, але і ззовні; його кількість диктується вимогами вентиляції.

Для нагріву повітря застосовуються калорифери. Зовнішнє повітря забирається через клапан і по каналах подається в приміщення, яке необхідно опалювати, а по витяжних каналах видаляється з приміщення.

Ця схема передбачає також роботу на рециркуляційному режимі. Для цього закривається клапан 1 і відкривається клапан 2 (рис.9) при одночасному закритті клапану 4.

Децентралізовані системи повітряного опалення характеризуються нагрівом повітря, яке забирається з приміщень (тільки рециркуляційний режим) в опалювальних агрегатах. Для одного приміщення може бути встановлено декілька опалювальних агрегатів.

Агрегат складається з одного або декількох калориферів, з'єднаних послідовно за рухом води і повітря, вентилятора (осьового або відцентрового та електродвигуна).

В плані приміщень опалювальні агрегати установлюють через однакові відстані, можна установлювати на підлозі цехів або підвішувати на колонах.

Опалювальні агрегати можуть використовувати в цивільних будинках: школах, дитячих садках, магазинах та ін. Сучасна конструкція такого агрегату (GOLDшведської фірми "PM-Luft - виробника вентиляційного обладнання) показана на рис.10. Установка є припливно-витяжною, обладнана пристроями для обробки двох потоків повітря: припливного - фільтром з скловолокном, теплообмінником, вентилятором; витяжного - фільтром і вентилятором. Крім того, устатковується калорифером або охолоджувальною камерою, які входять в комплект установки. Продуктивність установок становить 500-13000 м3 /год і напір до 1000 Па.

Рис.10. Припливно-витяжна установка GOLDз роторним утилізатором тепла.


Влаштований в установці теплообмінник дозволяє утилізувати тепло витяжного повітря. Наприклад, при зовнішній температурі - 20 °С, теплообмінник, використовуючи витяжне повітря з температурою +20 °С, може прогріти припливне повітря до +14 °С. При цьому вбудована система автоматики дозволяє нагрівати припливне повітря і до більш високих температур, наприклад +20 °С, при незначному, всього до 15% зниженні об'єму його подачі. Це відбувається тільки за рахунок утилізації тепла повітря, яке видаляється з приміщення, без використання калорифера.

Замість калорифера може устатковуватись охолоджувальною камерою. Агрегат устаткований системою автоматики і контролю, що регулює роботу по 35 параметрах, може керуватись за допомогою мобільного телефону.

3. Вентилятори, їх класифікація, конструкції, розрахунок

Для транспортування повітря в системах вентиляції з механічним спонуканням у житлових та громадських будівлях використовуються основним чином радіальні і осьові вентилятори (рис.11).

Рис.11. Конструкції вентиляторів: а - осьовий; 6 - радіальний; 1 - обичайка; 2 - електродвигун; 3 - лопатки робочого колеса; 4 - всмоктуючий отвір; 5 - равликоподібний кожух; б - вал; 7 - нагнітальний патрубок; 8 - переднє кільце; 9 – маточина.

При значенні розрахункового тиску р > 300 Па необхідно встановлювати радіальний вентилятор. Радіальні вентилятори бувають: низького (до 1000 Па), середнього (від 1000 до 3000 Па) і високого тиску (більше 3000 Па). В радіальних вентиляторах (відцентрових) (рис.11, б) повітря засмоктується через боковий приймальний патрубок у кожух вентилятора, набігає на лопатки і відкидається до внутрішньої поверхні кожуха, а потім виштовхується через вихідний отвір. При цьому траєкторія руху повітря змінюється на 90°

В осьових вентиляторах (рис 11, а) напрям руху повітря паралельний валу обертання крильчатки. Конструктивно вентилятори поділяють за видом виконання (від першого - до шостого), з однобічним та двобічним всмоктуванням, лівого і правого обертання робочого колеса. При визначенні обертання розглядають спіраль кожуха зі сторони входу повітря у вентилятор.

Звичайні вентилятори виконуються з вуглецевої сталі і можуть працювати на повітрі з температурою до 80 °. Для транспортування агресивних повітряних сумішей виконують вентилятори із стійких матеріалів (титан, пластмаса тощо). Вентилятори у вибухо- та пожежобезпечному виконанні виготовляють з алюмінієвого листа. радіальним з лопатками, що загнуті як вперед, так і назад, одностороннього чи двостороннього всмоктування.

Рис.12. Канальні вентилятори. їх конструкції: а - корпус у вигляді обичайки; б - коробчастий корпус з прямокутними патрубками; в - коробчастий корпус з круглими патрубками; г - радіальний вентилятор двостороннього всмоктування.


Перевагою канальних вентиляторів є можливість: установлення їх безпосередньо в мережу повітропроводів; монтування в канальні [системи вентиляції; ховання за підшивною стелею чи у спеціальних вертикальних технічних шафах; розташування корпусу вертикально, горизонтально чи похило під будь-яким кутом до горизонту.

Канальні вентилятори ( рис.12) призначені для встановлений безпосередньо в вентиляційну мережу (проточну частину) повітропроводів круглого або прямокутного перерізу. Вентилятори такого типу мають спільний вал з електродвигуном, розташовані м одному корпусі з використанням віброізолюючих прокладок.

4. Калорифери, їх класифікація, конструкції і розрахунок

Необхідність нагрівання зовнішнього повітря, яке подається у приміщення системами загальнообмінної припливної з механічним спонуканням вентиляції, виникає в холодний період року. При роботі системи опалення в приміщенні нагрівання припливного вентиляційного повітря необхідне для забезпечення в робочій зоні нормованих метеорологічних параметрів повітряного середовища.

Нагрівання припливного повітря в системах механічної вентиляції відбувається в калориферах. Крім цього, калорифери використовуються в системах кондиціонування повітря, повітряного опалення, в повітряних завісах промислових будівель, в сушильних камерах тощо. Залежно від певних ознак калорифери поділяють:

за типом теплоносія на: вогневі; водяні; парові; електричні; за наявністю ребер (типом поверхні) на: ребристі; гладкотрубні; за типом ребер на: пластинчасті; спірально-навивні; за кількістю ходів теплоносія (характером руху) на: одноходові; багатоходові; за кількістю трубок по ходу повітря (в глибину) на: середньої моделі; великої моделі.

Водяні і парові калорифери отримали перевагу у використанні. Нагрівання повітря в них відбувається за рахунок конвективної передачі теплоти при обтіканні повітрям поверхні, яка передає теплоту. На рис.13 зображено конструкцію одноходового калорифера з його основними елементами. Необхідно зазначити, що в одноходових калориферах підвідний та відвідний патрубки теплоносія розташовані з протилежних торцевих сторін.

Рис.13. Конструкція сталевого пластинчастого одноходового калорифера (марка КФС):1 - підвідний штуцер; 2 - металева розподільна коробка; 3 - пластини-ребра; 4 - трубки для теплоносія; 5 - відвідний штуцер; 6 - металева збірна коробка

Багатоходові калорифери відрізняються від одноходових наявністю в розподільних коробках поперечних перетинок, які створюють послідовність руху теплоносія по трубках. Швидкість руху теплоносія при однаковій витраті з одноходовими збільшується; у зв'язку з чим інтенсивність теплопередачі виростає. Конструктивно багатоходовий пластинчастий стальний калорифер подано на рисунку 6.36. Зовнішньо багатоходові калорифери відрізняються від одноходових тим, що підвідний і відвідний патрубки-штуцери для теплоносія розташовані з однієї торцевої сторони. На рис.14 зображено схематично моделі калориферів залежно від кількості трубок для теплоносія по ходу руху повітря, а також від їх розташування - коридорного (рис.14, а, б) та шахового (рис.14, в, г). За кількістю рядів трубок калорифери поділяються на дві моделі: середня (С) з трьома рядками труб (рис.14, б, з) і велику (В) - з чотирма рядами (рис.14, а, в).

Рис.15. Конструкція сталевого пластинчастого одноходового калорифера (марка КВСБ-П): 1 - приєднувальний штуцер; 2 - трубки для проходження теплоносія; 3 - металева розподільна коробка з трубною решіткою; 4 - кришка розподільної коробки; 5 - гофровані стальні пластини, які насаджені на трубки; 6 - боковий щиток.

Рис.14. Моделі калориферів (схематично):а - велика з коридорним розташуванням трубок; б - середня з коридорним розташуванням трубок; в - велика з шаховим розташуванням трубок; з - середня з шаховим розташуванням трубок.

Ребристі калорифери мають ребра на трубках, що збільшує площу теплопередачі, тому в основному використовують ребристі калорифери. Приєднання ребер до поверхні трубок виконується різними способами: шляхом насаджування на всі трубки суцільних пластин з кроком 5 мм, або навиванням окремо на кожну трубку металевої стрічки з таким же кроком (рис.14). Трубки калориферів в поперечному перерізі бувають круглими та овальними, а пластини - круглими та прямокутними.

Крім сталевих калориферів, у яких трубки і пластини виконані зі сталі, застосовуються біметалеві калорифери. Теплообмінний елемент біметалевих калориферів виконано з двох трубок, насаджених одна на другу. Внутрішня трубка - зі сталі діаметром 16x1,2 мм, а зовнішня - алюмінієва з накатаними на неї ребрами з кроком ребер 2,8 мм. Ребро при основі має товщину 0,8 мм, на вершині - 0,3 мм, а профіль - трапецієподібний.

Паралельне по повітрю установлення калориферів використовується у тому випадку, коли необхідно нагріти значну кількість повітря на незначну різницю температур.

Послідовне по повітрю установлення калориферів використовується при необхідності нагрівання невеликої кількості повітря на значну різницю температур.

Під час компонування калориферів в установку необхідно застосовувати однотипні калорифери однієї моделі і номера.

Залежно від схеми компонування калориферів по повітрю і типу теплоносія виконують обв'язку калориферів трубопроводами по двох схемах - паралельній та послідовній. Схеми приєднання калориферів до трубопроводів теплоносія зображено на рисунку 18

Рис.16. Спірально-навивне розташування ребер на трубці калорифера


Калорифери всіх моделей можуть бути встановлені паралельно та послідовно щодо повітря, яке проходить через них. Схематично встановлення калориферів подано на рисунку 17.

Рис.17. Встановлення калориферів по напрямку повітря (схематично):а - паралельно; б - послідовно; К - обвідний клапан

Рис.18. Схеми приєднання калориферів до трубопроводів:І-парових; II-водяниходноходових; III - водяних багатоходових; а та б - при р < 0,3 МПа; в та г-при р> 0,3 МПа; д, є, л, м, н, о - паралельне приєднання до трубопроводів; з, к, п, р, с та т - послідовне приєднання до трубопроводів

Використана література

1. Альтшуль А.Д., Киселев П.Г. Гидравлика и аэродинамика (Основы механики жидкости): Учебное пособие для вузов.2-е изд. доп. перераб. - М.: Стройиздат, 1975. - 1975. - 323 с.

2. Баркалов Б.В., Карнис Е.Е. Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях. - М.: Стройиздат, 1982. - 269 с.

3. Богословский В.Н. Отопление и вентиляция. Учебник для вузов. ч.2. Вентиляция /Под ред.В.Н. Богословского. - М.: Стройиздат, 1976. - 440 с.

4. Богословский В.Н. и др. Отопление и вентиляция: Учеб. для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1980. - 295 с.

5. Волков О.Д. Проектирование вентиляции промышленного здания: Учебное пособие. - X.: Вища шк. Изд-во при ХГУ, 1989. - 240 с.

6. Внутреннее оборудование горячего и холодного водоснабжения и центрального отопления из труб РЕ-Хс (VPE-c), LPE, PVC-CnPVC-U системы KAN-therm. Справочник проектировщика. Современные системы отопления и водоснабжения. - Варшава, Польша, фирма "KANs. c. "1997. - 81 с.

7. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч.1. Отопление; Под ред И.Г. Староверова и Ю.И. Шиллера. - 4-е изд., - М.: Стройиздат, 1990. - 247 с. (Справочник проектировщика).

8. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч.4.2 Водопровод и канализация; Под ред. И.Г. Староверова и Ю.И. Шиллера. - 4-е изд., - М.: Стройиздат, 1990. - 247с. (Справочник проектировщика).

9. Внутренние системы водоснабжения и водоотведения. Проектирование: Справочник; Под ред.А.М. Тугая. - Киев: Будівельник, 1982. - 256с

10. ГОСТ 12.1 006-76. Система стандартов безопасности труда. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования. Введ.01.01.1977.

11. Гусев М.В., Ковалев Н.И., Попов В.П. и др. Теплотехника, отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха: Учебник для вузов. - П.: Стройиздат, 1981. - 343 с.

12. Державні будівельні норми України: Будинки і споруди. Громадські будинки та споруди. Основні положення: ДБН В.2.2 - 9-99. - Вид. офіц. - К.: Держбуд України, 1999. - 94 с.

13. ДБН В 2.5-20-2001. Інженерне обладнання будинків і споруд. Газопостачання"

14. Жуковський С. С, Лабай В.Й. Системи енергопостачання і забезпечення мікроклімату будинків та споруд. Навч. посібник. - Львів: Астрономо-геодезичне товариство, 2000. - 259 с

15. Изменение №1 к СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Госкомитет строительства, архитектуры и жилищной политики Украины. - К.: Укрархбудінформ, 1998. - 19 с

16. Инженерное оборудование зданий и сооружений: Учебное пособие, Под ред. Н.В. Пащенко. - ML: Высш. школа, 1981. - 344 с.

17. Инструкция по проектированию и монтажу сантехнических систем использованием многослойных труб (РЕ-АІ-РЕ) системы "КИСЛИ Инструкция 1. - Варшава, Польша, 1999. - 76 с.

18. Каталог водопровідних систем із ХПВХ та ПВХ. Водопровідні системи "NIBCO". - Лодзь, Польша, видавництво "NIBCO Sp . zo . o . ", 1999. - 24 с.

19. Кедров B. C., Ловцов Е.Н. Санитарно-техническое оборудование зданий: Учеб. для вузов. - М.: Стройиздат, 1989. - 495с.

20. Кравченко B. C. Водопостачання і каналізація: Підручник. - Рівне: Вид-во РДТУ, 2002. - 285 с

21. Кравченко B. C., Саблій Л.А. Гаряче водопостачання будівель: Навч. посібник, - 2-е вид. - Рівне, РДТУ, 2000. - 152 с

22. Кязимов К.Г., Гусев В.Е. Основи газового хазяйства: Учебник. - 3-е изд. - М.: Высшая школа, 2000 - 462с.

23. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчёта канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н. Павловского. М., Стройиздат, 1974. - 156с.

24. НАПБ Б.07.005-86. Визначення категорій приміщень з вибухопожежної і пожежної безпеки, ОНТП 24-86. - К.: ВИДІ ПО, 1986. - 25 с

25. Обогревание полов с использованием многослойных труб (РЕ-АІ-РЕ) системы "КИСАН". Руководство по проектированию, сборке и монтажу. Инструкция 2. - Варшава, Польша, 1999. - 52 с.

26. Орлов В.О., Кравченко B. C. Сільськогосподарське водопостачання: Курсове і дипломне проектування: Навч. посібник. - Рівне, РДТУ, 1999. - 240 с

27. Пальгунов П.П., Исаев В.Н. Санитарно-технические устройства и газоснабжение зданий. Учебник для техникумов. - М.: Стройиздат, 1991. - 416с.

28. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Дополнение № 2 к списку ПДК № 3086-84 от 27.08.84 года. Минздрав СССР. - М.: Сан СЕУ, 1987. - 53 с.

29. Проектирование промышленной вентиляции: Справочник /Б.М. Торговников, В.Е. Табачник, Е.М. Ефанов - К.: Будівельник, 1983. - 256 с.

30. Рекомендации по применению стальных панельных радиаторов "RADIKKLASIK" и "RADIKVENTIL КОМРАКТ". Госпредприятие НИИ сантехники ТОО "Витатер", М.: 1998. - 61 с.

31. Русланов Г.В., Розкин М.Я., Ямпольский Э.Л. Отопление и вентиляция жилых и гражданских зданий: Проектирование: Справочник. - К.: Будівельник, 1983. - 272 с.

32. Санитарно-техническое оборудование зданий. Примеры расчёта: Учеб. пособие (Ю.С. Сергеев и др.). - К: Выща шк., 1991. - 206с.

33. Сергейчук О.В. Архітектурно-будівельна фізика. Теплотехніка огороджуючих конструкцій будинків. Навч. посібник. - К.: Такі справи, 1999. - 156 с.