Устройство воздушных завес в проемах производственных помещений

В холодное время года при открывании ворот и дверей в помещениях цехов и ангаров в них врывается холодный воздух. Чем выше высота помещения и чем выше температура воздуха в нем, тем с большей скоростью наружный воздух поступает в помещение через проемы. Наиболее эффективным мероприятием против врывания холодного воздуха в открытые ворота и двери является устройство воздушных завес. Струя воздуха, подаваемая с большой скоростью через длинную узкую щель, расположенную по бокам или в нижней части ворот, не дает возможности попадать наружному воздуху с низкой температурой в помещение [1, 7, 11].

По существу динамическое давление воздушной струи противодействует разности давлений, возникающей за счет разности плотностей холодного наружного и теплого внутреннего воздуха.

Воздух, подаваемый на завесу, забирается из верхней части помещения, где он наиболее теплый, но может дополнительно подогреваться в калориферах. При подводе его в ворота или двери он смешивается частично с наружным воздухом и поступает в помещение (рис. 2.17) [1].

При расчете воздушных завес, как правило, используют таблицы и номограммы.

К струе воздушной завесы, вытекающей из щели, с одной стороны подмешивается наружный воздух в количестве GH, а с другой воздух из помещения в количестве GB. Объем воздуха в струе возрастает по мере ее продвижения в пределах открытого проема ворот и дверей.

Воздушная завеса у ворот промышленного здания

Рис. 2.17. Воздушная завеса у ворот промышленного здания

Даже при сравнительно небольших отношениях q расхода воздуха G3aB, подаваемого завесой, к расходу воздуха (?Пр, проходящего в помещение через проем при работе завесы, объем воздуха в струе завесы превышает объем воздуха, входящего в ворота.

Часть тепла струи завесы теряется с воздухом, уходящим наружу. Эта потеря тепла может быть довольно существенной. Для ее определения рассмотрим воздушный баланс потока в струе проходящего через ворота воздуха.

Часть струи воздушной завесы, уходящей наружу, составляет:

Количество воздуха, проходящего через ворота:

где (7вход — количество воздуха, входящего через ворота (наружного воздуха);

брн подсос количество воздуха, подсасывающегося к струе из помещения (внутреннего воздуха).

Количество воздуха в струе связано с количеством воздуха, подаваемого через завесу, соотношением: (?стр = р G3aB, где р — коэффициент увеличения объема воздуха в струе, зависит от пути прохождения струи в пределах ворот или дверей S и ширины щели для выпуска воздуха в завесе Ь.

Считая, что с каждой стороны к струе подсасывается равное количество воздуха, будем иметь

С использованием приведенных формул было получено выражение, позволяющее определить количество уходящего наружу воздуха:

С учетом распределения избыточных температур по сечению струи завесы и количества воздуха, уходящего наружу, получена формула по определению потери теплоты наружу:

Использование экспериментальных данных позволило определить температуру воздуха в завесе:

где /зав — температура воздуха, подаваемого на завесу;

/н — температура наружного воздуха, прорывающегося в помещение;

/см — температура смеси воздуха, подаваемого на завесу и прорывающегося в помещение. Определяется по формуле

По этой формуле были построены графики необходимойтемпературы воздуха в завесе (рис. 2.18) при условии, что

Номограмма для определения температуры воздуха для боковой завесы шиберного типа

Рис. 2.18. Номограмма для определения температуры воздуха для боковой завесы шиберного типа

F

или ворог = F [7], а также предельные значения q в зависимости F

щель

от относительной ширины щели (табл. 2.5) [7].

Таблица 2.5

Предельные значения q в зависимости от относительной ширины щели

‘Тпред

1,1

1,0

0,95

0,9

0,8

С помощью графиков можно определить необходимую температуру воздуха в завесе (/зав) при заданных величинах Рщ/FBOp, /см, tH, или же возможно определить q при известных /см, tH, /зав и Fm/FBop.

Графики получены при подводе воздуха в завесе под углом 30° к плоскости ворот.

При угле поворота 45° величина (?Пот/(?зав возРастает на 6 %, а при угле подвода а = 60° — на 15 %.

Определение расхода воздуха для завесы при сбалансированной механической вентиляции можно рассмотреть на конкретных примерах.

1. Высокое производственное помещение с вентиляционными фонарями и окнами.

Количество воздуха, проходящее через ворота, определяется по условиям расчета аэрации. Для упрощения принимают, что середины окон, через щели которых поступает наружный воздух, находятся примерно на высоте середины ворот. Если принять, что на уровне середины ворот избыточное давление в помещении рх, то уравнение воздушного баланса запишется так:

где ДИ — превышение середины створок фонаря на крыше здания над серединой ворот;

(pf) — суммарная площадь приточных и вытяжных отверстий, умноженная на коэффициент расхода р, который рекомендуется принимать в пределах 0,6—0,8;

рд. — внутреннее избыточное давление в помещении на уровне середины ворот, Па; если не учитывать действие ветра, то рд = —Д/*нз —Др.

Используя отношение q = G3aB/Gnpox, можно определить высоту расположения нейтральной зоны над уровнем середины ворот:

После этого находим

Для упрощения расчетов лучше использовать номограммы.

2. Помещение с высокими воротами и без воздушных фонарей.

В этом случае, как правило, нейтральная зона проходит через ворота, и их верхняя часть работает на вытяжку:

Забор воздуха в большинстве случаев производится из помещения. Так как нейтральная зона проходит на уровне, близком к уровню середины оконных проемов, то инфильтрацией воздуха для упрощения задачи можно пренебречь.

Количество воздуха, поступающее через нижнюю часть ворот,

Количество воздуха, выходящего через верхнюю часть ворот, где В — ширина ворот, м;

Р = ;ДР внутреннее избыточное давление на уровне пола;

И — уровень расположения текущей плоскости по отношению к уровню пола.

Обозначив q = зав/Сниз получим: (1 - q) Сниз- Сверх =0.

Решение системы уравнений относительно /гн 3 позволяет получить;

Коэффициент расхода воздуха рвсрх можно принять равным 0,6.

С хорошей точностью можно получить:

где ? = ( 1 — <7)рниз — ПРИ заборе воздуха из помещения;

? = рНИз — ПРИ заборе воздуха для завесы снаружи.

Если q = I, то hH3 = Нь и

При устройстве боковых завес в воротах, верхняя часть которых работает на вытяжку, высоту воздушной завесы следует принимать до высоты расположения нейтральной зоны Ия 3.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >