Tecnología y Metrología (Instalación) - Ingeniería de Ventilación

(1) Las tareas del proyecto de ventilación

Mejorar el ambiente del aire interior a través de la ventilación es descargar el aire sucio que no cumple con los estándares higiénicos al exterior. y para descargar el aire fresco o el aire purificado necesario para la higiene que se envía al interior. El objetivo de la ventilación es asegurar una buena calidad del aire en los espacios ambientales mediante el control de los contaminantes transportados por el aire y empleando técnicas de purificación, eliminación o dilución.

(2) Composición del sistema de ventilación

Los sistemas de ventilación se dividen en dos categorías: sistema de suministro de aire y sistema de escape. La función básica del sistema de suministro de aire es llevar aire limpio a la habitación. La función básica del sistema de escape es eliminar el aire contaminado del interior.

(3) Método de ventilación

1. Ventilación completa

Es decir, ventilar todo el espacio de control para que la concentración de contaminantes interiores sea inferior a la permitida. concentración. La esencia de la ventilación total es diluir los contaminantes en el aire ambiente.

(1) Condiciones de configuración de ventilación integral

1) En talleres u otras habitaciones que emiten calor, humedad o sustancias nocivas, cuando no se puede utilizar ventilación local o la ventilación local no puede cumplir con los requisitos higiénicos , se debe complementar o adoptar una ventilación integral.

2) A la hora de diseñar una ventilación integral, se debe utilizar al máximo la ventilación natural para ahorrar energía e inversión. Cuando la ventilación natural no pueda cumplir con los requisitos de seguridad, higiene, protección ambiental o producción del interior, se debe instalar ventilación mecánica o ventilación combinada natural y mecánica.

3) Las cocinas, aseos, aseos y cuartos de baño de los edificios civiles deben estar completamente ventilados mediante ventilación natural o ventilación mecánica.

4) Para edificios con calefacción central y ventilación mecánica, cuando el suministro de aire natural no puede cumplir con las condiciones sanitarias interiores, los requisitos de producción o no es razonable desde el punto de vista técnico y económico, se debe instalar un sistema de suministro de aire mecánico.

(2) Clasificación de ventilación integral

La ventilación integral se puede dividir en ventilación por dilución, ventilación unidireccional, ventilación uniforme y ventilación por desplazamiento.

1) Dilución y ventilación. Ventile toda la habitación (o taller) y utilice aire fresco para diluir la concentración de sustancias nocivas en todo el taller por debajo de la concentración permitida. Este método requiere mucha ventilación general y tiene un efecto de control deficiente.

2) Ventilación unidireccional. Controlar la propagación y transferencia de sustancias nocivas mediante el movimiento organizado del aire. Asegúrese de que el área de respiración del operador cumpla con los requisitos de las normas de higiene. Este método tiene las ventajas de un volumen de ventilación pequeño y un buen efecto de control.

3) Ventilar uniformemente. En principio, la velocidad del flujo de aire debe controlarse entre 0,2 y 0,5 m/s. Este método de ventilación puede descargar eficazmente el aire contaminado del interior. En la actualidad, se utiliza principalmente en lugares como cabinas de pintura de automóviles que tienen altos requisitos de control de flujo de aire, temperatura y humedad.

4) Ventilación por desplazamiento. El suministro de aire de baja velocidad y baja temperatura y los patrones de flujo del área interior son características importantes de la ventilación por desplazamiento. Por lo tanto, la ventilación por desplazamiento tiene altos requisitos para el distribuidor de aire de suministro de aire, lo que requiere que el distribuidor de aire envíe uniformemente aire fresco a baja temperatura a pequeñas velocidades del viento y lo distribuya hacia afuera.

(3) Organización del flujo de aire de una ventilación integral

El efecto general de la ventilación depende no solo del volumen de ventilación, sino también de la organización del flujo de aire de ventilación. La llamada organización del flujo de aire consiste en organizar razonablemente las salidas de suministro y escape y distribuir el volumen de aire, y seleccionar la forma de salida de aire correspondiente para obtener el efecto de ventilación con el volumen de ventilación mínimo. Los principios básicos que se deben seguir al diseñar un sistema de ventilación integrado son: el aire limpio debe enviarse directamente al lugar donde se encuentran los trabajadores o donde la concentración de contaminantes es baja; se deben evitar cortocircuitos en el flujo de aire de ventilación; Los métodos de suministro y escape de aire comúnmente utilizados incluyen suministro de aire superior y escape superior, suministro de aire inferior y escape superior, y suministro de aire medio y escape superior.

(4) Ventilación de emergencia

Existen algunos procesos en la fábrica que de repente producen una gran cantidad de gases tóxicos o con riesgo de combustión y explosión debido a accidentes de operación y equipos. fracasos. Para evitar lesiones al personal y otros accidentes, es necesario instalar un sistema de escape temporal, un sistema de ventilación de emergencia. Los ventiladores de ventilación de emergencia pueden ser centrífugos o axiales.

2. Ventilación local

Es decir, los gases que contienen contaminantes se capturan, purifican y descargan al mundo exterior en la fuente de los contaminantes para áreas donde es necesario garantizar las condiciones del aire local; , se debe utilizar ventilación local. Se debe dar prioridad a la ventilación local como medida técnica para garantizar la calidad del aire del entorno de trabajo y de vida y prevenir la contaminación ambiental interior.

La ventilación local incluye el suministro de aire local y la extracción local.

(1) Suministro de aire local. El suministro de aire local es más adecuado para grandes áreas de espacio y lugares donde las personas no están densamente distribuidas.

(2) Ventilación local. Los gases de escape locales recogen los contaminantes directamente donde se generan y los descargan al aire libre después del tratamiento. En el sistema de escape, el escape local es el más económico y eficaz. Cuando los contaminantes se concentran en un lugar determinado, la extracción local es el método de ventilación más eficaz para controlar el daño de los contaminantes al medio ambiente.

3. Ventilación mecánica

Confiar en la energía mecánica (como ventiladores) para una ventilación organizada. Incluye entrada de aire mecánica y escape mecánico.

4. Ventilación natural

Hacer un uso pleno y razonable de la ventilación natural es una medida económica y eficaz. Por lo tanto, cuando no existen requisitos estrictos sobre la temperatura del aire interior, la humedad, la limpieza y la velocidad del flujo de aire, se debe dar prioridad a la ventilación natural si las condiciones lo permiten.

(4) Sistema de eliminación de polvo de edificios industriales

1. Es decir, colocar el recolector de polvo directamente cerca del equipo de producción para recolectar y reciclar el polvo en el lugar. Básicamente no es necesario instalar una tubería de eliminación de polvo o solo es necesaria. El sistema tiene una estructura compacta y un diseño sencillo, lo que facilita su mantenimiento y gestión.

2. Sistema de eliminación de polvo disperso. Cuando los puntos de escape en el taller están relativamente dispersos, los puntos de escape se pueden fusionar adecuadamente De acuerdo con la naturaleza del gas transportado y el turno de trabajo, se pueden fusionar varios puntos de escape en un solo sistema. Los recolectores de polvo y los ventiladores del sistema de recolección de polvo descentralizado deben estar lo más cerca posible del equipo que genera polvo. El conducto de aire de este sistema es corto, el diseño es simple y el equilibrio de presión es sencillo. Debido a la disposición dispersa de los colectores de polvo, es problemático tratar el polvo recuperado por los colectores de polvo.

3. Sistema centralizado de eliminación de polvo. El sistema de eliminación de polvo centralizado es adecuado para talleres con puntos concentrados de eliminación de polvo y grandes instalaciones de eliminación de polvo. Todos los puntos de escape se pueden concentrar en un sistema de eliminación de polvo o se pueden organizar juntos los equipos de eliminación de polvo de varios sistemas de eliminación de polvo. Gracias al mantenimiento y gestión centralizados de los equipos de eliminación de polvo, es fácil lograr un procesamiento mecanizado del polvo recuperado. Sin embargo, el proceso de este sistema es largo y complejo, el equilibrio de presiones es difícil y la inversión inicial es grande. Por lo tanto, este sistema sólo es adecuado para unas pocas fábricas grandes.

(5) Sistema de transporte neumático

El transporte neumático es una forma de transportar materiales mediante el flujo de aire. En HVAC, el flujo de aire se utiliza a menudo para transportar el humo (polvo) recogido de los colectores de polvo, los equipos de refrigeración y los conductos de humos hasta donde se necesita. Los sistemas de transporte neumático se pueden dividir en cuatro tipos según la forma de su dispositivo y las características de trabajo: tipo de succión, tipo de transporte a presión, tipo de mezcla y tipo de circulación. Los dos primeros se utilizan comúnmente.

(6) Cortina de aire

El distribuidor de aire de tira se utiliza para rociar el flujo de aire de la cortina con una cierta velocidad y temperatura para cerrar puertas, pasillos, pasajes, aberturas de puertas, mostradores, etc. , reducir o aislar la intrusión de flujo de aire externo, mantener las condiciones ambientales en el interior o en una determinada área de trabajo y bloquear la entrada de polvo, gases nocivos e insectos. El aislamiento térmico, el aislamiento contra el frío, el aislamiento contra el polvo, la resistencia a los insectos y otras características de la cortina de aire no solo pueden mantener el ambiente interior sino también ahorrar el consumo de energía del edificio.

Las cortinas de aire pueden consistir en equipos de tratamiento de aire, ventiladores, sistemas de conductos de aire y distribuidores de aire. Según la posición de instalación del distribuidor de aire, las cortinas de aire se pueden dividir en tres tipos: transporte ascendente, transporte lateral y transporte descendente.

1. Cortina de aire ascendente. Instalado en la parte superior de la abertura de la puerta. La cortina de aire ascendente es fácil de instalar, no ocupa el área del edificio, no afecta la belleza del edificio, tiene buen suministro de aire y condiciones higiénicas y es adecuada para edificios públicos en general. Si bien las pantallas a favor del viento no son tan efectivas para bloquear el aire frío del exterior como las pantallas a favor del viento, siguen siendo la forma más prometedora.

2. Cortina de aire lateral. Instalada en un lateral de la puerta, se puede dividir en dos tipos: unilateral y bilateral. Las cortinas de aire de un solo lado son adecuadas para puertas de menos de 4 m de ancho y plantas industriales donde los vehículos pasan a través de las puertas por un corto tiempo. La cortina de aire de doble cara es adecuada para ocasiones en las que el ancho de la puerta es superior a 4 m o donde los vehículos pasan por la puerta durante mucho tiempo. La eficiencia a prueba de viento de la cortina de aire lateral no es tan buena como la de la cortina de aire inferior, pero las condiciones sanitarias son mejores que las de la cortina de aire inferior. Las cortinas de aire laterales se utilizan a menudo en edificios industriales con puertas altas, pero su uso es limitado debido a la superficie ocupada del edificio. Para no bloquear el flujo de aire, las puertas con cortinas de aire laterales no deben abrirse hacia adentro.

3. Cortina de aire descendente. Está instalado bajo tierra.

Dado que el área de rociado de la cortina de aire descendente está en la parte inferior de la abertura de la puerta, puede resistir el rendimiento a prueba de viento cuando el aire frío ingresa desde la parte inferior de la abertura de la puerta en invierno y no se ve afectada por la dirección de apertura. de la puerta. Sin embargo, la salida de aire de la cortina a favor del viento está debajo del suelo y la suciedad la bloquea fácilmente. El flujo de aire descendente puede levantar fácilmente la ropa, lo cual no es popular.

Las cortinas de aire se dividen en cortinas de aire no calentadas (cortinas de aire isotérmicas) y cortinas de aire caliente según el estado de calentamiento del flujo de aire de impulsión.

1. Cortina de aire caliente. Hay un calentador dentro de la cortina de aire y el medio de calentamiento es agua caliente, vapor o electricidad. Las cortinas de aire caliente pueden calentar la cortina de aire a la temperatura requerida. Adecuado para edificios que requieren calefacción, frecuentemente utilizado en zonas frías.

2. Cortina de aire sin calefacción (cortina de aire isotérmica). No hay dispositivo de calefacción en la cortina de aire, tiene una estructura simple, tamaño pequeño y una amplia gama de aplicaciones. Comúnmente utilizado en edificios con aire acondicionado y zonas no frías.

(7) Prevención de incendios y extracción de humos en edificios

Existen dos tipos de extracción de humos: área de prevención de incendios y paso de evacuación. El propósito de la extracción de humo en el área del incendio es descargar el humo en el área del incendio (incluido el volumen de aire calentado y expandido) al exterior, reducir la presión en el área del incendio, evitar que el humo fluya a áreas donde no hay incendio y Facilitar la evacuación de las personas en la zona del incendio y del personal de extinción de incendios. La finalidad de la extracción de humos en los pasillos de evacuación es eliminar el humo que pueda invadir, garantizar que los pasillos de evacuación estén libres de humo o tengan menos humo y facilitar la evacuación segura de las personas y el paso de los bomberos.

Comprender las ventajas y desventajas de la extracción de humos natural, la extracción de humos mecánica y la prevención de humos presurizados.

(8) Principales equipos y componentes de ventilación (aire acondicionado)

1 Ventilador

Conocer los tipos de ventiladores comúnmente utilizados y sus lugares aplicables.

2. Válvula del tubo de ventilación

La compuerta es el mecanismo de control y ajuste de la red de tubos de distribución de aire. Su función básica es cortar o abrir el tubo de circulación de aire y regularlo. distribuir el flujo de la tubería.

(1) Las válvulas de aire con funciones de control y regulación incluyen: 1) válvula de mariposa; 2) válvula reguladora de una sola hoja en forma de diamante; 3) válvula reguladora de múltiples hojas paralela; 5) válvula de control multihojas tipo split; 6) válvula de control multihojas tipo diamante; 7) válvula de control multihojas compuesta 8) válvula de control de tres vías, etc. 1) ~ 3) Las válvulas de aire se utilizan principalmente para conductos de aire de sección pequeña; 4) ~ 6) Varias válvulas de aire se utilizan principalmente para conductos de aire de sección grande 7) y 8) se utilizan dos válvulas de aire para ajustar la ramificación o; fusión de la red de tuberías o el volumen de aire de cada ramal en el bypass.

Las válvulas de control de mariposa, paralelas y divididas de múltiples hojas ajustan el volumen de aire cambiando el ángulo de las paletas. Las paletas de la válvula de control de múltiples hojas paralelas giran en la misma dirección que las dos paletas adyacentes; La válvula de control dividida de múltiples hojas El sentido de rotación es opuesto. La válvula de aleta ajusta el volumen de aire de acuerdo con la profundidad de la aleta insertada en la tubería. La válvula reguladora en forma de diamante ajusta el volumen de aire cambiando el ángulo de apertura de las aspas.

(2) Las compuertas con funciones de control solo incluyen válvulas de retención, compuertas cortafuegos y válvulas de extracción de humos. Las válvulas de retención controlan la dirección del flujo de aire, permitiendo que el aire fluya solo en la dirección especificada y evitando que fluya en la dirección opuesta. La compuerta cortafuegos generalmente está completamente abierta y cerrada cuando ocurre un incendio, cortando el flujo de aire para evitar que el fuego se propague a través del conducto de aire. La válvula de escape de humo normalmente está cerrada y completamente abierta durante el escape de humo para eliminar el humo interior.

3. Soplador de aire

La función básica del soplador de aire es aspirar o descargar gas de la red de tuberías. Las salidas de aire de aleación de aluminio se utilizan ampliamente en proyectos de ventilación (aire acondicionado). Sus superficies están oxidadas y tienen buenas propiedades anticorrosión e impermeables.

(1) Tipos comunes

Las salidas de aire de uso común actualmente incluyen salidas de aire de rejilla, salidas de aire de retorno de suelo, salidas de aire de hendidura, salidas de aire de rejilla (incluidas salidas de aire de rejilla fija y salidas de aire de rejilla). salidas de aire de lamas móviles) y Difusor.

(2) Las salidas de aire se pueden dividir en salidas de aire fresco, salidas de aire de escape, salidas de aire de suministro y salidas de aire de retorno según sus funciones específicas.

4. Campana extractora local

La función principal de la campana extractora es eliminar gases polvorientos, calor residual, temperatura residual, gases tóxicos, vapores de aceite, etc. en un proceso o equipo.

Según los diferentes principios de funcionamiento, las campanas extractoras locales se pueden dividir en: campanas extractoras cerradas, campanas extractoras de gabinete (campanas extractoras), campanas extractoras de succión externa, campanas extractoras conectadas y campanas extractoras con sopladores.

5. Colector de polvo

Los indicadores de rendimiento técnico del colector de polvo incluyen principalmente la eficiencia de eliminación de polvo, la pérdida de presión, el volumen de aire y la adaptabilidad de la carga.

(1) Aspirador inercial.

Es un dispositivo que utiliza su propia fuerza de inercia para separar las partículas de polvo del flujo de aire polvoriento cuando la dirección del flujo de aire polvoriento cambia bruscamente o choca con obstáculos como deflectores y persianas. Su rendimiento depende principalmente de la velocidad característica, el radio de giro y el ángulo de giro. Se puede utilizar para recolectar partículas de polvo con un tamaño de partícula superior a 20 μm. Debido a las diferentes formas estructurales, la pérdida de presión varía mucho, generalmente entre 100 y 400 Pa. Se recomienda tomar LOM/s como la velocidad del flujo de aire en el tubo de admisión. Los colectores de polvo inerciales comúnmente utilizados incluyen el tipo plegable de flujo de aire, el tipo de deflector por gravedad, el tipo de rejilla y el tipo combinado.

(2) Colector de polvo ciclónico. Es un dispositivo que utiliza fuerza centrífuga para eliminar partículas de polvo del flujo de aire. Después de que el gas que contiene polvo ingresa al colector de polvo, debido a la acción de la fuerza centrífuga, las partículas de polvo giran y caen a lo largo de la pared del cilindro, y el gas purificado se descarga a través del tubo de escape. Las partículas de polvo separadas ingresan al dispositivo de descarga de polvo inferior a través de la salida de polvo. Este tipo de colector de polvo tiene una estructura simple, sin partes móviles, de bajo costo y de fácil mantenimiento y administración. La eficiencia de eliminación de polvo generalmente puede alcanzar aproximadamente el 85%, y la eficiencia de eliminación de polvo del colector de polvo ciclónico de alta eficiencia puede alcanzar más del 90%.

(3) Colector de polvo húmedo. Principalmente a través del contacto entre el flujo de aire polvoriento y las gotas de líquido o películas líquidas, las partículas de polvo se separan del flujo de aire mediante la interacción de mecanismos de purificación como la colisión y retención de partículas de polvo líquidas y gruesas, la difusión y aglomeración mutua de partículas de polvo finas. etc. Purificando así el flujo de aire. El colector de polvo tiene las ventajas de una estructura simple, baja inversión, espacio reducido y alta eficiencia de eliminación de polvo. También puede purificar gases nocivos, pero es difícil reciclar materiales por el método seco y, a veces, se requiere un sistema especial de tratamiento de aguas residuales. .

Los colectores de polvo húmedo incluyen el tipo de baño de agua, el tipo de pulso, el tipo de película de agua de ciclón horizontal, el tipo de película de agua de ciclón vertical, el tipo de tubo venturi, etc.

(4) Filtro colector de polvo. Es un dispositivo que recoge el polvo del flujo bifásico gas-sólido y purifica el gas mediante la función de materiales filtrantes porosos. Según los diferentes materiales filtrantes y objetos de trabajo, se puede dividir en tres tipos: filtro de bolsa, filtro de capa de partículas y filtro de aire. El filtro colector de polvo es un equipo de filtración de alta eficiencia con una amplia gama de aplicaciones.

(5) Pequeño dispositivo de eliminación de polvo.

(6) Precipitador electrostático. Es un equipo de eliminación de polvo que utiliza fuerza electrostática para separar el polvo del gas. El precipitador electrostático tiene una alta eficiencia de eliminación de polvo, buena resistencia a la temperatura y baja pérdida de presión; pero tiene una alta inversión primaria, un gran consumo de acero, una alta precisión de fabricación e instalación y la resistencia específica del polvo purificado es segura. Según los diferentes métodos de limpieza de electrodos, se puede dividir en precipitador electrostático seco, precipitador electrostático wesp y precipitador electrostático semiseco y semihúmedo. Según la dirección del flujo de aire en el precipitador electrostático, se puede dividir en precipitador electrostático vertical y precipitador electrostático horizontal. Según la forma del electrodo colector de polvo, se puede dividir en precipitador electrostático de tipo tubo y precipitador electrostático de tipo placa.

6. Intercambiador de recuperación de calor

Dispositivo que recupera el calor de los gases de escape y calienta el aire de admisión en invierno. Hay varios tipos de intercambiadores de calor, como el tipo de rotor, el tipo de aleta de placa, el tipo de tubo de calor y el tipo de medio intermedio.

7. Bufanda

Un silenciador es un dispositivo que bloquea la propagación del ruido y permite que el flujo de aire pase sin problemas. Sus tipos incluyen: silenciador resistivo, silenciador de resistencia, silenciador de difusión, silenciador amortiguador, silenciador de interferencia y silenciador compuesto de impedancia.

8. Equipos de cortinas de aire

En los últimos años, algunas fábricas han producido cortinas de aire ensambladas integralmente y cortinas de aire tubulares. El primero está equipado con un calentador y es adecuado para edificios civiles e industriales en zonas frías, mientras que el segundo es de tamaño pequeño y adecuado para varios tipos de edificios civiles y cámaras frigoríficas. No hay ningún dispositivo de calefacción (refrigeración).

9. Equipos de purificación del aire

Existen muchos métodos para tratar los gases nocivos, los más utilizados son la absorción y la adsorción.

(1) Equipo de absorción

La absorción consiste en utilizar un líquido adecuado para contactar con el gas de escape que contiene gases nocivos y utilizar la diferencia de solubilidad del gas en el líquido para eliminarlo. uno o más gases nocivos, logrando así el propósito de purificar gases nocivos y también desempeñando un papel de eliminación de polvo. Por tanto, se utiliza en sistemas de escape que requieren purificación simultánea de gases nocivos y eliminación de polvo. Los absorbentes comúnmente usados ​​incluyen agua, absorbentes alcalinos, absorbentes ácidos, absorbentes orgánicos y absorbentes oxidantes. Equipos de absorción de uso común: torre de aspersión, torre empacada y torre turbulenta.

(2) Equipos de adsorción

La adsorción es el proceso de difusión de gases nocivos en contacto con sustancias sólidas en la interfaz.

Durante la adsorción, la sustancia adsorbida solo se adsorbe en la superficie de la sustancia sólida para formar una capa de adsorción. En el fenómeno de adsorción, la sustancia sólida con gran capacidad de adsorción se llama adsorbente y la sustancia adsorbida se llama adsorbato. Los equipos de adsorción de carbón activado incluyen: equipos de adsorción de carbón activado de lecho fijo, equipos de adsorción de lecho móvil y equipos de adsorción de lecho móvil.