Вопросы и ответы проектировщиков

На какую температуру рассчитывать предварительный нагрев в случае применения пластинчатого рекуператора, если он нужен? На какую температуру рассчитывать основной нагреватель в установке с рекуператором: на температуру после рекуператора или с запасом от -28 °С (наружной температуры).

В приточных системах с рекуперацией основной проблемой является нарастание ледяной корки в вытяжной части рекуператора, когда в некоторых зонах на его поверхности температура опускается ниже 0 °С. Это происходит с рекуператорами любого типа, если температура наружного воздуха опускается примерно ниже -12 °С. В таких случаях поступают следующим образом:

- периодически пускают наружный воздух на притоке в обход рекуператора, пока он не оттает в вытяжной части (пластинчатые рекуператоры);

- уменьшают скорость вращения роторного рекуператора;

- уменьшают скорость циркуляции антифриза при работе на связанных теплообменниках;

- устанавливают дополнительный (например, электрический) теплообменник перед вытяжной частью пластинчатого рекуператора или перед рекуператором в приточной установке.

Поскольку основной теплообменник приточной системы в описанных ситуациях может существенно менять режим работы по тепловой мощности, то теплообменник надо подбирать на полную тепловую мощность, то есть без учета утилизации тепла, и использовать узел обвязки по воде с циркуляционным насосом.

Каким можно принимать минимальное соотношение ширины к высоте для прямоугольных воздуховодов?

Эти данные можно получить из справочника по гидравлическим сопротивлениям И. Е. Идельчик. В нашей книге приведен пример, в котором увеличение аэродинамических потерь при переходе с круга на прямоугольник с соотношением сторон 1:6 может быть до 1,8 раза (при постоянном расходе). При расчете: скорость определяется по площади сечения воздуховода, а коэффициент потерь – по гидравлическому диаметру.

Плоские воздуховоды необходимо использовать, если действительно межпотолочное пространство мало, однако, следует помнить, что растут не только потери трения, но и потери при поворотах и т. д. Если же необходимо пройти под балкой, то разумнее сделать местное поджатие (сохранив при этом, по возможности, площадь поперечного сечения), а далее идти нормальным воздуховодом.

Воздухоприточная установка L = 33 000 м³/ч, фильтр, заслонка с электроприводом, калорифер Q = 34 2872 ккал/ч. Каковы минимальные размеры вентиляционной камеры, сеть – воздуховод с воздухораспределителем, образующим плоскую прямоточную струю?

Фронтальная скорость на теплообменнике при приемлемых аэродинамических потерях давления на нем должна быть до 3,2–3,6 м/с (зависит от типа теплообменника). Отсюда, зная производительность по воздуху, можно оценить фронтальную поверхность теплообменника – 2,86 м². Для квадратного проходного сечения получим характерный размер 1,7 х 1,7 м. Реальный размер и форма проходного сечения будут зависеть от геометрии подобранного теплообменника. Кроме того, проходное сечение определяется допустимыми потерями давления на воздушном фильтре, которые также можно оценить, зная конструкцию применяемого фильтра и его аэродинамическое сопротивление. Далее надо скорректировать размеры до габаритных (с учетом конструктивных элементов корпуса).

Что касается воздуховода, образующего плоскую прямоточную струю, то необходимо иметь дополнительные данные: длину, скорость истечения и т. д. Расчет таких воздуховодов описан в литературе, например, в книге П. Н. Каменева.

Влияет ли обледенение крышного вентилятора дымоудаления на работу системы? Каковы способы защиты крышных вентиляторов дымоудаления от обледенения?

Обледенение крышного вентилятора приводит к дисбалансу и вибрациям, уходу рабочей точки в область меньших производительностей (если обледенеет проточная часть). Если обледенеет зазор между передним диском и входным коллектором, то вентилятор не запустится (в лучшем случае) или сгорит электродвигатель (в худшем случае). Обычно обледенение происходит на границе раздела между теплой и холодной сторонами, например, на обратном клапане с теплой стороны (изнутри). Лучше, чтобы эта граница раздела находилась после вентилятора. Тогда ничто не будет мешать запуску вентилятора, он будет находиться в тепле и довольно быстро растопит лед на обледеневшем клапане и откроет его.

С каким запасом производительности и давления необходимо подбирать вентилятор в современных системах вентиляции? Как изменяются акустические параметры оборудования при работе на разных оборотах двигателя?

Любой необоснованный запас по давлению приводит к безвозвратным потерям мощности и увеличению шума вентилятора. О влиянии частоты вращения рабочего колеса на акустические характеристики вентилятора можно посмотреть, например, в нашей книге. В современных системах вентиляции необходимо подбирать вентилятор на требуемую рабочую точку без запасов по производительности и использовать вентилятор с частотным приводом и системой поддержания заданной производительности. При этом, поскольку потери давления в реальной вентиляционной системе могут отличаться от расчетных и реальная аэродинамическая характеристика вентилятора может отличаться в худшую сторону от указанной в каталоге, то необходимо предусматривать запас мощности электродвигателя и запас частоты вращения рабочего колеса.

Можно ли опираться на данные каталогов производителей при выборе воздушно-тепловых завес?

Если стоит задача предотвратить проникновение холодного воздуха (а не поставить декоративную завесу), то пользоваться каталогами необходимо с большой опаской. Для оценки выбора можно пользоваться параметром, характеризующим соотношение количества движения истекающего из завесы воздуха и поступающего наружного воздуха. Все подробно, включая примеры расчета, описано в книге «Вентиляционное оборудование. Технические рекомендации для проектировщиков и монтажников».

Подскажите, пожалуйста, литературу, где можно найти расчеты по шумам в системах вентиляции.

Борьба с шумом на производстве: Справочник / Е. Я. Юдин, Л. А. Борисов, И. В. Горенштейн и др.; Под общ. ред. Е. Я. Юдина. – М.: Машиностроение, 1985.

Имеется 25-этажный бизнес-центр, приточная установка на 7 техническом этаже. Работает на 6 нижних и 18 верхних этажей. Имеет ли смысл уменьшить напор вентилятора на приточной установке и на 14 этаже поставить дополнительный вентилятор для доставки воздуха с 14 по 25 этажи?

Да, это имеет смысл сделать. Предварительно необходимо оценить по проекту количества воздуха, раздаваемые по этажам, и соответствующие аэродинамические потери воздуховодов. Отсюда можно выбрать оптимальное положение дополнительного вентилятора (вентилятора-доводчика), его производительность и напор. Может быть, это будет не один, а несколько вентиляторов-доводчиков. Суммарная мощность вентиляционной системы в этом случае будет меньше, также будет меньше и суммарный шум оборудования. Задачи увеличения аэродинамической эффективности приточно-вытяжных установок приведены в нашей книге.