Рис. 13. Виброизоляторы: пружинные, резиновые
При числе оборотов рабочего колеса до 1800 об/мин рекомендуется использовать пружинные виброизоляторы, характеризующиеся стабильностью упругих свойств, допускающие большой прогиб и ослабляющие колебания даже весьма низких частот. При больших числах оборотов допускается применение резиновых виброизоляторов.
С целью снижения передачи вибрации на конструкцию здания вентиляторы следует монтировать на собственных бетонных фундаментах на грунте. В случае установки вентиляционных агрегатов на несущих конструкциях зданий, плиты или балки, на которых они находятся, необходимо монтировать на вибропоглощающие опоры.
Снижение уровня шума, передаваемого из вентиляционной камеры в смежные помещения, достигается устройством ограждений вокруг нее из конструкций с повышенной звукопоглощаемостью, а также применением звукопоглощающих облицовок в камерах и помещениях. В вентиляционных камерах можно устраивать «плавающие» полы, состоящие из слоев стекловолокнистых плит, звукоизолирующих полос и т. п.
Для активного глушения аэродинамического шума в системах вентиляции широко применяются глушители, принцип действия которых основан на превращении звуковой энергии в тепловую путем трения.
По своей конструкции глушители разделяются на трубчатые, сотовые, пластинчатые и камерные (рис. 14).
Рис. 14. Конструкции глушителей:
а – пластинчатый с крайними пластинами; б – пластинчатый без крайних пластин; в – трубчатый прямоугольного сечения; г – трубчатый круглого сечения; д – камерный;
1 – кожух глушителя; 2 – звукопоглощающая пластина; 3 – каналы для воздуха; 4 – звукопоглощающая облицовка; 5 – внутренняя перегородка;
А – расстояние между пластинами; В – толщина пластин; Н, Нх – размеры воздуховода; С – толщина облицовки воздуховода; D – диаметр воздуховода
Трубчатые глушители изготавливают круглыми или прямоугольными. Сотовые и пластинчатые делаются только прямоугольными. В качестве звукопоглощающего материала применяют мягкие маты из супертонкого стекловолокна толщиной 100 мм для трубчатых и сотовых глушителей, а также 100, 200 и 400 мм – для пластинчатых. Для предотвращения уноса волокна с потоком воздуха звукопоглощающий слой защищают стеклотканью и металлической сеткой либо перфорированными листами с перфорацией не менее 20 %.
Пластинчатый шумоглушитель представляет собой коробку из тонкого металлического листа. Трубчатый выполняется в виде двух круглых или прямоугольных труб, вставленных одна в другую. Такие шумоглушители применяют на воздуховодах диаметром до 500 мм.
В настоящее время разработаны активные шумоглушители, которые осуществляют широкополосное активное глушение шума (особенно эффективное на низких частотах). Нейтрализация звука осуществляется за счет введения противофазного шума.
3.11. Обратные клапаны
Обратные клапаны служат для пропуска воздуха в одном направлении и предотвращения его движения в противоположном. Выпускаются в двух наиболее простых модификациях: «бабочка» и «инерционная решетка» (рис. 15).
Рис. 15. Обратные клапаны: «бабочка», «инерционная решетка»
«Бабочка» изготавливается из гальванизированной стали, имеет два подпружиненных лепестка и может быть установлена в любом положении.
Лепестковый обратный клапан типа «инерционной решетки» с легкими пластиковыми жалюзи, вставленными в коробку из гальванизированной стали, может устанавливаться только на горизонтальных воздуховодах. Под действием потока воздуха в разрешенном направлении лепестки поднимаются, во всех других случаях они опущены.
Одной из основных характеристик обратных клапанов является максимально возможная скорость воздуха.
Применяются обратные клапаны для предотвращения перетока воздуха: при работе нескольких приточных установок на одну сеть; при установке резервного приточного или вытяжного вентилятора; при присоединении нескольких вытяжных систем к одной шахте.
Также они ставятся для предотвращения обратного потока воздуха при выбросе вытяжного на фасад или перед крышными вентиляторами.
3.12. Воздушные завесы
Воздушные завесы (без подогрева воздуха) устанавливаются между помещениями с одинаковыми или близкими тепловыми режимами. Они используются для предотвращения доступа воздуха из одних помещений, в которых выделяются вредные пары или газы, в другие.
Принцип действия воздушно-тепловых завес следующий: воздух забирается из верхней зоны вестибюля, подогревается в калориферах до 50 °С, подается вентилятором в воздухораспределительную камеру и далее через воздуховод равномерной раздачи выпускается у двери. Выпуск осуществляется через щели или отверстия в воздуховоде. Образовавшаяся струя и создает вертикальную воздушную завесу. Выпуск воздуха может осуществляться снизу у двери или сбоку на нужную высоту. В воздушную завесу воздух подается от приточной вентиляции без дополнительного подогрева.
По принципу и эффекту действия завесы могут быть шиберного и смесительного типов. В первом случае завеса максимально или полностью предотвращает (перекрывает) доступ воздуха в ограждаемое помещение; скорость воздуха из установки для создания таких завес должна быть высокой (до 25 м/с). Подобное оборудование используется при низкой температуре наружного воздуха и частом открывании дверей. В установках смесительного типа происходит смешивание врывающегося холодного воздуха с нагретым воздухом тепловой завесы. В результате через дверь и завесу в помещение поступает теплый воздух, не создающий ощущения холодного дутья.
Вопросы к главе 3
1. Чем обусловлено расположение приемных устройств наружного воздуха в системах вентиляции?
2. Назовите основные принципы классификации вентиляторов и типы устройств в соответствии с каждым из них.
3. Чем обусловлена обязательная установка фильтра перед теплообменным оборудованием (нагревателями и охладителями)?
4. Приведите пример, в каких случаях выгодно использование электрических воздухонагревателей.
5. В чем заключаются преимущества применения водяных воздухонагревателей?
6. Почему диапазон скорости движения воздуха в теплообменном оборудовании строго ограничен?
7. В чем принципиальная разница между водяным (водно-гликолевым) и фреоновым воздухоохладителем?
8. Какие мероприятия предусматриваются для снижения шума в системах вентиляции?
9. Какое устройство служит для предотвращения перетока воздуха при отключенном вентиляторе?
10. В каких местах здания предусматриваются воздушные тепловые завесы с подогревом воздуха?
Глава 4. Воздуховоды и фасонные части
4.1. Воздуховоды вентиляционных систем
По типу сечения воздуховоды делятся на круглые, квадратные или прямоугольные. Воздуховоды круглого сечения значительно прочнее, чем прямоугольные, а также их изготовление менее трудоемко.
Однако круглые воздуховоды часто не вписываются в интерьер помещений общественных и гражданских зданий. К тому же в тесном пространстве (под подшивными потолками и т. п.), как правило, могут быть использованы только прямоугольные воздуховоды.
По способу изготовления воздуховоды могут быть фальцевыми или сварными. (рис. 16.).
Первые соединяются фальцевыми швами. Толщина металла для таких воздуховодов не должна превышать 2,0 мм (если используется алюминий) и 1,0 мм (если используется коррозионно-стойкая сталь).
Сварные воздуховоды соединяются сварочным швом внахлест. Толщина металла при таком виде соединения допускается в пределах 1,2–3,0 мм.
Этот тип воздуховодов относится к категории плотных.
Рис. 16. Виды фальцевых и сварных соединений металлических воздуховодов:
1 – на простом лежачем фальце; 2 – на фальце с двойной отсечкой; 3 – на угловом фальце; 4 – на поперечном фальце; 5 – на фальце с защелкой; 6 – с соединительной планкой; 7 – на зигах; 8 – встык; 9 – встык с отбортовкой; 10 – внахлестку; 11 – угловые
Все многообразные вентиляционные системы собираются всего из четырех стандартных деталей.
Первая – трубы длиною 2000 мм либо 2500 мм в зависимости от используемого металла.
Вторая – отводы, состоящие обычно из двух или трех сегментов и двух стаканов со средним радиусом закругления, равным диаметру (рис. 17). Используются для общеобменных вентиляционных систем.
Рис. 17. Отвод для воздуховодов
Третья – прямоугольные отводы, которые характеризуются только двумя радиусами шейки: 150 мм (для отводов со стороной менее 1000 мм) и 300 мм (при большем размере).
Четвертая – тройники (узлы ответвления) круглого сечения. Они существуют в трех модификациях:
– нормализованные, они характеризуются низкими коэффициентами местных сопротивлений, но трудоемки в изготовлении;
– прямая врезка;
– прямоугольные тройники, они обычно комплектуются односторонними унифицированными переходами, что позволяет установить постоянный относ трассы воздуховодов от стены, вдоль которой она прокладывается.
По материалу, идущему на изготовление воздуховодов, они делятся на несколько групп:
1. Фальцевые воздуховоды из тонколистовой оцинкованной стали толщиной до 1 мм (без окраски).
2. Фальцевые воздуховоды из тонколистовой черной стали толщиной до 1 мм (с последующей окраской изнутри и снаружи).
3. Сварные воздуховоды из тонколистовой стали толщиной 1,2–3,0 мм (с последующей окраской грунтом).
4. Фальцевые и сварные воздуховоды из коррозионно-стойкой стали толщиной от 0,5 до 3 мм (обычно марки Х18Н9Т) – без окраски.
5. Фальцевые воздуховоды из титана (р = 4500 кг/м
), обладающие наивысшей коррозионной стойкостью при перемещении агрессивной среды.
6. Фальцевые воздуховоды из металлопласта, плакированные с одной или с двух сторон ПХВ или ПВХ пленкой. При одностороннем покрытии пленка должна находиться внутри воздуховода, контактируя с агрессивной средой.
Соединение отдельных деталей круглых воздуховодов между собой выполняется бандажами по отбортовке (при диаметре до 800 мм) или на фланцах из угловой стали (при больших диаметрах).
Соединение прямоугольных воздуховодов при стороне менее 1600 мм выполняется на профилированных шинах, скрепляемых четырьмя болтами по углам. Если размеры стороны превышают 1600 мм, используются дополнительные защелки.
Для обычных общеобменных систем предпочтительней применение фальцевых воздуховодов из оцинкованной стали. Сварные воздуховоды устанавливаются при повышенных требованиях к плотности (шахты дымоудаления, воздуховоды, проходящие через помещения с категорией взрывоопасности А и Б) и перемещении воздуха температурой выше 80 °С.
Широкое распространение получили гибкие армированные воздуховоды, позволяющие избежать сложной подгонки при соединении от магистралей к воздухораспределителям и решеткам.
Одно из последних решений в области воздухораздачи – это текстильные воздуховоды. Они раздуваются потоком воздуха и равномерно распределяют его по всей своей длине. Помимо шумоглушения, текстильные воздуховоды обладают способностью задерживать все пылевые частицы размером более 5 мкм. Их можно использовать в помещениях с большой кратностью воздухообмена, не создавая локальных мест с повышенной подвижностью воздуха, как это бывает при струйной раздаче.
Этот тип воздуховодов совмещает в себе два устройства – непосредственно воздуховод и воздухораспределитель.
Существует несколько вариантов работы текстильного воздуховода. Подача воздуха в помещение может производиться через всю его поверхность (в этом случае используются воздухонепроницаемые тканевые каналы из 100 % полиэстера) или через специальные отверстия, проделанные в материале воздуховода (используется непроницаемая ткань с перфорированными отверстиями – инжекторами). Применяются также смешанные варианты. Скорость воздушного потока внутри воздухонепроницаемого материала не превышает 0,01–0,5 м/с, скорость воздуха, выходящего из щелей, – 4–10 м/с, через перфорированные отверстия (инжекторы) – 7–13 м/с.
Наиболее распространены тканевые воздуховоды цилиндрической формы. Они удобны в том случае, если требуется обеспечить интенсивный воздухообмен, не допуская сквозняков. Воздуховоды полукруглой формы находят применение в помещениях с низкими потолками, например, на предприятиях общественного питания, в непродовольственных магазинах, гостиницах и пр. Могут также использоваться воздуховоды в четверть сечения круга, устанавливаемые по периметру помещения.
Монтаж стальных воздуховодов в помещениях с высокими потолками довольно трудоемкий и длительный. Применение текстильных воздуховодов значительно облегчает работу. Участки воздуховодов (как правило, длиной 5 м) стыкуются между собой с помощью застежек-молний. Подвеска воздуховодов осуществляется с использованием натянутых тросов или реек. В последнем случае крепление более жесткое, и воздуховод сохраняет форму даже без подачи воздуха. При выпадении конденсата образуется питательная среда, способствующая развитию микроорганизмов. Текстильные воздуховоды легко демонтируются, стираются или чистятся. Их выпускают диаметром от 100 до 1000 мм и длиною до 100 м, а также различной плотности, позволяющей изменять подачу воздуха от 160 до 500 м
