На главную
ГЛАВА XIV
ВОЗДУХОВОДЫ
1. ВИДЫ ВОЗДУХОВОДОВ
Если вентилируется помещение небольшое или расположенное в одноэтажном здании, то для обеспечения естественной вентиляции достаточно устроить вытяжки через отверстия в потолке или стенах. При вентиляции помещений, расположенных в многоэтажном здании, когда на пути к установленной на крыше шахте или дефлектору воздух должен проходить через верхние этажи, необходимо устраивать воздуховод, т. е. канал, по которому пойдет воздух до выхода наружу.
Воздуховоды по выполнению представляют собою:
1) каналы, выложенные в стенах при постройке здания;
2) борозды в стенах с деревянной, алебастровой или другой передней стенкой;
3) короба (шахты) из дерева с обивкой внутри железом по войлоку, оштукатуркой снаружи или сложенные из плит, отлитых из алебастра с примесью шлака (шлако-алебастра), асбеста с цементом (асбоцемента), глины с очесами по драни (глино-очесы) и т. п.; короба по способу их прокладки бывают подшивные, когда они проходят под потолком, который служит верхней стенкой короба, и приставные, когда короба проходят у стены, которая служит одной или двумя (когда короб в углу) стенками короба;
4) железные или фанерные трубы круглого и прямоугольного сечения.
Каналы, борозды и короба применяются главным образом в жилых и коммунальных зданиях, а в производственных помещениях преимущественно пользуются железными и фанерными воздуховодами.
При искусственной вентиляции устройство воздуховодов требуется потому, что один вентилятор обслуживает обычно несколько помещений или большие цеха, причем объемы воздуха, которые нужно удалять или подавать, бывают различны по отдельным помещениям или частям большого цеха.
Такое распределение воздуха достигается устройством разветвленных воздуховодов; размеры труб определяются расчетом в зависимости от объема пропускаемого через них воздуха.
Таким образом назначение вытяжных воздуховодов — принимать воздух в тех местах, откуда он должен быть удален, и направлять его к дефлектору или вентилятору; назначение приточных воздуховодов — принимать воздух от приточного (нагнетающего) вентилятора и направлять в те места, куда должен быть подан свежий воздух (фиг. 134).
В тех случаях, когда объем приточного воздуха очень велик и на подогревание его требуется большой расход тепла, иногда применяют так называемую рециркуляцию или циркуляционную систему вентиляции, которая состоит в том, что для притока снаружи берется лишь часть необходимого объема воздуха, а остальное добавляется воздухом, взятым из помещений. Разумеется, это возможно лишь в цехах без особых производственных вредностей и при условии очистки возвращаемото воздуха.
Постановления по охране труда дают следующие указания: «Обратный ввод извлекаемого из помещения воздуха (рециркуляция) допускается лишь в тех случаях, когда в рабочих помещениях не происходит выделения вредных для здоровья веществ (паров, газов, ядовитой пыли и т. п.), причем при рециркуляции объем свежего вводимого воздуха должен составлять: 1) не менее 10% от общего количества вводимого в помещение воздуха; 2) не менее 35 м3 воздуха на каждого человека».
При устройстве промышленной вентиляции, когда на производстве имеется выделение так называемой вредности (газа, пыли и т. п.), вытяжку устраивают таким образом, чтобы забирать воздух непосредственно в месте его порчи. В самом деле, вентилирование помещения будет лучше, если например сделать вытяжной зонт или специальный улавливающий насадок над пылящей машиной, чем позволить пыли распространяться по всему помещению и затем удалять ее общей вытяжкой. Первый способ вентиляции называется местной вытяжкой (отсосом) в отличие от общей вытяжки из помещения (фиг. 135).
Приточный подогретый воздух разводят по помещению равномерно, причем в те места, где условия пребывания рабочих особенно неблагоприятны, делается усиленный приток свежего воздуха, а общий приток подается таким образом, чтобы обеспечить нормальные условия в пределах так называемой «рабочей зоны» (до 2 м от пола).
Объем воздуха, проходящего по воздуховоду вблизи вентилятора, по главной трубе (магистрали) будет больше, чем у крайних приточных или вытяжных отверстий, а потому воздуховоды по мере удаления от вентилятора постепенно уменьшаются в размерах (сечении).
2. ВЫПОЛНЕНИЕ ВОЗДУХОВОДОВ
Воздуховоды независимо от их назначения для притока или вытяжки, а также от материала, из которого они сделаны, должны удовлетворять следующим требованиям:
1) соответствовать по направлению и размерам проекту (чертежу);
2) быть достаточно «герметичными», т. е. настолько плотными, чтобы кроме приточных и вытяжных отверстий в них нигде не просачивался воздух;
3) оказывать наименьшее сопротивление проходящему в них воздуху; для этого внутренние стенки воздуховода должны быть гладки, без выступающих внутрь частей, а воздуховод не должен иметь изломов и резких изгибов; на всех ответвлениях от главной линии изменения направления также должны быть постепенны, плавны;
4) воздуховод должен быть технически правильно выполнен в смысле удовлетворительного качества поставленного материала, устройства соединений, креплений, а также в смысле отвесности, прямолинейности и т. д.
Из перечисленных условий, которым должны удовлетворять воздуховоды, требования о наименьшем сопротивлении прохождению воздуха чаще всего нарушаются при изготовлении и подвеске воздуховода. Направление, диаметры — все будет «соответствовать проекту, но вентиляция все-таки может работать плохо из-за того, что не позаботились об уменьшении сопротивлений в фасонных частях и отверстиях воздуховода. При расчете воздуховода все эти так называемые «местные сопротивления» принимаются во внимание, но при изготовлении и монтаже, особенно фасонных частей, условия прохождения воздуха могут быть ухудшены крутыми отводами, резкими углами ответвлений и т. п.
Воздух проходит по всей сети воздуховодов благодаря тому, что вентилятор развивает напор, способный прогнать (или отсосать) воздух до самого отдаленного разветвления; разумеется, непосредственно у вентилятора воздух идет с наибольшим напором, а затем напор постепенно ослабевает на каждом повороте, изгибе и сужении воздуховода, т. е. на встреченных им местных сопротивлениях, а также вследствие трения воздуха о стенки воздуховодов. Потеря капора в местных сопротивлениях и от трения определяется расчетом и измеряется так же, как и напор, в миллиметрах водяного столба (см. ниже).
В целях равномерного направления воздуха принимаются некоторые конструктивные мероприятия, например отгибание краев приточных отверстий для отсекания части проходящего потока, подвижные решетки или направляющие лопатки по системе проф. Прандтля (фиг. 136), создающие равномерное течение воздуха.
Необходимо иметь в виду, что скорость, с которой воздух движется в воздуховодах, имеет большое значение для работы вентиляции: с увеличением скорости растет, во-первых, величина напора, необходимого для приведения в движение воздуха (динамический или скоростный напор), во-вторых, увеличиваются местные сопротивления и трение в трубах, на что расходуется так называемый статический напор; в-третьих, увеличивается расход энергии, который растет с увеличением напоров, необходимых для прохождения по воздуховодам требуемого количества воздуха (подробнее см. гл. «Вентиляторы и электромоторы»).
Приточные и вытяжные отверстия воздуховодов устраиваются различными способами, причем кроме указанных выше приспособлений для равномерности потока воздуха обычно делаются также регулирующие устройства (задвижки, клапаны и т. п.). Опишем наиболее употребительные формы исполнения отверстий в воздуховодах:
1. На круглых и прямоугольных железных или фанерных воздуховодах делаются вырезы (окна) прямоугольной формы, которые для регулирования (большего или меньшего открывания) снабжаются задвижками (фиг. 137, а).
На круглых воздуховодах делаются иногда треугольные отверстия, которые также могут иметь задвижки и козырьки для направления воздуха (фиг. 137, 6).
2. Отверстия устраиваются в виде патрубков с отводами и раструбом на конце.
Раструб (воронка) служит для уменьшения скорости приточного воздуха и поэтому должен иметь плавное расширение, так как иначе воздух будет вылетать из трубы, не касаясь воронки, с той же скоростью (фиг. 138, а).
3. На приточных воздуховодах, выполненных в виде подшивных коробов — для выпуска воздуха, устанавливаются плафоны (фиг. 138,6). Плафон имеет двойную боковую обшивку: наружную — неподвижную и внутреннюю — подвижную, обе с одинаковыми прорезями, причем внутреннее кольцо может поворачиваться и полностью или частично закрывать выпускные отверстия (прорези).
4. Жалюзи или жалюзийные решетки ставятся преимущественно на шлако-алебастровых коробках (фиг. 139). Жалюзи бывают с неподвижными перьями и с подвижными, которые могут закрываться при помощи шнура на блочках. Жалюзи обычно железные, но бывают и алебастровые.
На наружных шахтах жалюзи ставятся преимущественно с неподвижными перьями (см. табл. 13).
5. Для притока в нижнюю зону иногда делаются тумбочки (фиг. 140), к которым воздух подводится подпольным каналом.
6. Для притока вверху, чтобы подать воздух широкой струей без резкого дутья, кроме раструбов по п. 2 устраивают различные приспособления, например так называемые улитки (фиг. 141).
7. При устройстве притока в нижнюю зону воздуховоды часто делают с опусками вниз, заканчивая их наиболее употребительными приточными коробками по типу фиг. 142. Для уменьшения скорости выхода воздуха с целью предупреждения неприятного дутья площадь притока увеличивают, делая сетку с трех сторон. Размеры приточных коробок приведены в таблице.
8. Иногда по всей длине трубы делают щель, ширину которой можно регулировать, подвертывая болты (фиг. 141, б).
Здесь указаны лишь некоторые употребительные способы обработки приточных и вытяжных отверстий, но существует чрезвычайно много разновидностей их, перечислить которые здесь не представляется возможным.
При описании различных типов вентиляции будут указаны дополнительные устройства, типичные для разных производств.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Для чего устраиваются воздуховоды?
2. Какие бывают воздуховоды но способу их выполнения?
3. Почему необходимо устройство воздуховодов при системах искусственной вентиляции?
4. Какое назначение приточных воздуховодов?
5. Какое назначение вытяжных воздуховодов?
6. Где выбирают место для забирания приточного воздуха?
7. Что называется рециркуляцией воздуха?
8. Где и при каких условиях допускается применение рециркуляции воздуха?
9. Что называется местной вытяжкой и для чего она устраивается?
10. Каким основным требованиям должны удовлетворять воздуховоды?
11. В каком месте воздуховода напор (давление) воздуха наибольший?