Неисправности, возникающие в процессе эксплуатации систем вентиляции

Вентиляционные системы потребляют значительную часть от общего потребления энергии, поэтому необходимо в процессе эксплуатации обнаруживать и устранять возникающие в них неисправности.

В процессе эксплуатации систем вентиляции могут возникать неисправности, приводящие к увеличению потребления энергии, к появлению шума и вибраций. Неисправности наблюдаются во всех элементах системы вентиляции: вентиляторе, воздухонагревателе (калорифере), пылеулавливающих устройствах, воздухозаборных и воздухораспределительных устройствах, в сети воздуховодов.

При эксплуатации вентилятора возникают такие неисправности, как:

• производительность и давление вентилятора не соответствуют

проектным значениям при проектной частоте вращения;

• • при работе вентилятора создается шум выше допустимого уровня;
• • вентилятор при работе сильно вибрирует;
• • при работе сильно нагреваются электродвигатель и подшипники.

Причин первой неисправности может быть несколько: ошибки при монтаже, проектировании и наладке, наличие неплотностей и засоров.

При монтаже, сборке и ремонте вентиляторных установок допускаются отступления от проекта, что приводит к нерациональным расходам электроэнергии. К этим дефектам можно отнести:

• • работу осевого вентилятора с перевернутым колесом, при этом КПД вентиляторов снижается на 20—40%;
• • увеличение зазора между рабочим колесом и всасывающим патрубком у центробежных вентиляторов, что также приводит к снижению КПД;
• • снятие обтекателя перед входом в рабочее колесо (снижает КПД на 10%);
• • укороченный диффузор или его отсутствие у осевых вентиляторов (снижает их КПД на 6%);
• • некачественное изготовление и монтаж отводов, тройников, колен, вмятины, плохая штукатурка каналов (значительно увеличивают сопротивление системы и, соответственно, расход электроэнергии).

При вращении рабочего колеса в обратную сторону необходимо изменить направление вращения. При превышении допустимой величины зазора между рабочим колесом и всасывающим патрубком более 0,01 диаметра рабочего колеса устанавливается требуемый зазор.

При проектировании наблюдаются ошибки неправильного расчета сети воздуховодов и всей системы в целом и неверного подбора вентилятора. Производится проверочный расчет и заменяется вентилятор. При несоответствии действительного сопротивления сети проектному значению необходимо устранить отступления от проекта и произвести регулировку.

Регулирование производительности вентиляторов осуществляется следующими способами:

1) применением частотного регулирования скорости вращения электродвигателей вместо регулирования шиберами в напорной линии вентиляционной установки (экономия электроэнергии до 20-30%);

• 2) регулированием подачи воздуходувок шиберами на всосе вместо регулирования на нагнетании (экономия электроэнергии до 15%).
• 3) регулированием вытяжной вентиляции шиберами на рабочих местах вместо регулирования на нагнетании (экономия электроэнергии до 10%).

При наличии неплотностей утечки из вентиляционных воздуховодов увеличивают потери и тем самым увеличивают нагрузку на вентиляторы. Утечки воздуха могут быть особенно значительными из плохо склепанных воздуховодов прямоугольного сечения.

При повышении сопротивления пылеулавливающих устройств их сопротивление доводится до проектного значения. При засорении воздуховодов производится их очистка.

Некачественное крепление вентилятора и электродвигателя и неудовлетворительная балансировка рабочего колеса приводят к возникновению вибраций при работе вентилятора, которые устраняются усилением креплений и балансировкой колеса.

К возникновению шума выше допустимого уровня приводят такие причины, как:

• • в проекте принят вентилятор с низким КПД;
• • отсутствуют мягкие вставки между вентилятором и воздуховодом;
• • вентилятор установлен без амортизаторов;
• • частота вращения рабочего колеса превышает допустимый предел.

Для устранения шума необходимо заменить вентилятор на вентилятор с более высоким КПД или с допустимой частотой вращения, установить мягкие вставки у всасывающего и нагнетательного патрубков вентилятора и амортизаторы. Для борьбы с шумом рекомендуется также устанавливать прямоугольные и трубчатые глушители при вводе воздуховодов в помещения. Вместе с тем в последнее время находят применение в практике проектирования вентиляции жилых и общественных зданий гибкие каркасные и бескаркасные (эластичные) воздуховоды из синтетических материалов, имеющие достаточно высокие акустические и аэродинамические показатели. Гибкие воздуховоды могут быть со звукопоглощающим слоем и без него. Воздуховоды со звукопоглощением представляют собой трехслойную конструкцию, внутренний и внешний слои которой состоят из синтетического материала с алюминиевой фольгой, а средний слой — из супертонкого минерального волокна (например, базальтового).

Сильный нагрев электродвигателя и подшипников вызывается тем, что режим работы вентилятора не соответствует проектному и несвоевременно производится смазка подшипников. Для устранения первой причины этой неисправности необходимо регулировкой обеспечить соответствие режима работы проектному или произвести расчет и заменить электродвигатель.

При эксплуатации воздухонагревателя (калорифера) чаще всего встречается неисправность следующего характера: воздух в калорифере недогревается или перегревается вследствие несоответствия температуры или расхода теплоносителя расчетным значениям. При невозможности получения теплоносителя с расчетными параметрами необходимо пересчитать калорифер на фактические параметры и, если нужно, заменить его.

В случае если расход теплоносителя не соответствует расчетному значению, производится регулирование системы. При этом, если возможности регулирования исчерпаны, производится расчет и заменяются трубопроводы на некоторых участках сети.

Второй неисправностью калорифера является то, что при установке калорифера по проекту наблюдается его сопротивление выше проектного значения. Причинами этого являются:

• • количество воздуха больше расчетного;
• • неверно подобран калорифер;
• • загрязнена оребренная поверхность калорифера.

В первом случае нужно привести количество воздуха в соответствие с проектным значением или увеличить поверхность нагрева калорифера. Во втором случае требуется пересчитать калорифер и при необходимости заменить его на калорифер с меньшим сопротивлением. При загрязнении производится очистка путем продувки сжатым воздухом и промывки в горячем водном растворе каустической соды.

К неисправностям пылеулавливающих устройств относятся:

• 1) рукавный фильтр не обеспечивает требуемой степени очистки из-за нарушения целости рукава, изношенности его ткани, несоответствия ткани улавливаемой пыли и при превышении нагрузки на фильтр свыше допустимого значения;
• 2) циклон не обеспечивает требуемой степени очистки из-за нарушения герметичности в отдельных узлах;
• 3) сопротивление циклона или рукавных фильтров выше расчетного из-за превышения количества воздуха, проходящего через пылеотделитель, и нарушения режима регенерации фильтра.

Для устранения неисправностей рукавного фильтра проводится ремонт или замена рукава, доводится нагрузка до допустимого уровня или устанавливается рукав из соответствующей ткани.

Герметичность восстанавливается уплотнением соединений и заменой изношенных деталей. Для уменьшения сопротивления системы количество очищаемого воздуха приводится в соответствие с расчетным значением, устраняются подсосы, проверяется и ремонтируется встряхивающее устройство.

При эксплуатации воздухораспределительных и воздухозаборных устройств и сети воздуховодов возможны такие неисправности, как:

• 1) количество воздуха, поступающего через отдельные воздухо- распределительные устройства, не соответствует расчетному, потому что при расчете не была выполнена увязка сопротивлений;
• 2) общее количество воздуха, подаваемого установкой, не отвечает расчетному из-за отступлений от проекта при монтаже системы, отсутствия или неэффективности регулирующих устройств;
• 3) количество воздуха, удаляемого отдельными местными отсосами или воздухозаборными устройствами общеобменной вентиляции, не соответствуют расчетному из-за неверного расчета системы, отступлений от проекта при монтаже системы, изменения в процессе эксплуатации положения и конструкции местных отсосов, отсутствия или неэффективности действия регулирующих устройств.

Для устранения ошибок расчета производится проверочный расчет, при необходимости устанавливаются диафрагмы или регулирующие устройства. В случае отступлений от проекта при монтаже системы она приводится в соответствие с проектом. Если местные отсосы не отвечают требованиям, их необходимо заменить на более эффективные. Одно из эффективных средств устранения неисправностей — регулирование сети с помощью регулирующих устройств.

Для повышения эффективности вентиляционной системы необходимо обращать внимание на следующие аспекты.

• 1. Нужно рассмотреть потери давления в системе. Потери на трение воздуха в воздухопроводах уменьшатся на 75% при увеличении внутреннего диаметра последних на 50%. Следует избегать скорости воздуха выше 10 м/с.
• 2. В случае если производительность системы управляется путем дросселирования с помощью заслонки, нужно рассмотреть какие-то иные способы управления производительностью: несколько небольших, работающих в параллель (управление путем включения (выключения) необходимого количества) вентиляторов, управление скоростью потока воздуха — непрерывно или дискретными ступенями.
• 3. Очень эффективно управление производительностью вентиляторов путем изменения частоты их вращения, особенно в случаях, когда вентиляционные системы длительное время работают с пониженной производительностью.
• 4. Если производительность постоянно слишком высока, то нужно изменить передаточное число ременного привода вентиляторов. Следует помнить, что удвоение скорости потока:
  • • удвоит производительность;
  • • увеличит давление в 4 раза;
  • • увеличит потребление энергии в 8 раз.
• 5. Необходимо избегать потерь в системе из-за неправильной установки вентиляторов.
• 6. Нужно заменить те электродвигатели, которые нарабатывают большое количество часов в год, более энергоэффективными двигателями.
• 7. Надо исследовать, нет ли значительных потерь в ременных приводах вентиляторов и в подшипниках.

Потери электроэнергии в вентиляционной установке можно снизить изменением частоты вращения вала, угла установки лопаток на рабочем колесе, поворотом лопаток направляющего аппарата.

Устройство автоматического регулирования и управления вентиляционными установками в зависимости от температуры наружного воздуха дает экономию электроэнергии до 10-15%.

Сроки проведения текущего и капитального ремонтов систем вентиляции

При производстве текущего и капитального ремонтов инженерного оборудования систем вентиляции выполняются следующие работы:

• 1) смена отдельных участков и устранение неплотностей вентиляционных коробок, шахт, камер, воздуховодов;
• 2) замена вентиляторов, воздушных клапанов и другого оборудования;
• 3) ремонт и замена дефлекторов, оголовков труб;
• 4) ремонт и наладка систем автоматического пожаротушения, дымоудаления.

Минимальная продолжительность эффективной эксплуатации систем вентиляции зданий и объектов до проведения капитального ремонта приведена в табл. 4.13.

Минимальная продолжительность эффективной эксплуатации систем вентиляции зданий и объектов