В состав системы вентиляции входят: воздухозаборники в виде отверстий в конструкциях ограждений или шахт, оснащенных жалюзийными решетками; устройства для регулировки количества поступающего воздуха (клапаны, заслонки, шиберы); вентилятор, воздуховоды, фильтры, воздухораспределительные устройства и пр.
Для побуждения воздуха в системах вентиляции применяют центробежные и осевые вентиляторы. По создаваемому давлению центробежные вентиляторы делят на три группы: низкого давления – до 1000 Па, среднего давления – от 1000 до 3000 Па и высокого давления – свыше 3000 Па. Давление, создаваемое осевыми вентиляторами, как привило не превышает 350 Па. Существуют крышевые вентиляторы, устанавливаемые на кровлях зданий, которые могут быть как центробежными, так и осевыми.
В зависимости от состава перемещаемой среды вентиляторы изготавливают:
1. Обычного исполнения – для перемещения неагрессивных сред с температурой менее 423 К, не содержащих липких веществ, при концентрации пыли и других твердых примесей менее 150 мг/м3.
2. Антикоррозийного исполнения – для перемещения агрессивных сред.
3. Взрывобезопасного исполнения – для перемещения взрывоопасных смесей.
4. Пылевые – для перемещения воздуха с содержанием пыли более 150 мг/м3.
Проектирование и расчет системы искусственной (механической) вентиляции выполняют в следующем порядке:
1.Выбирают конфигурацию вентиляционной сети в зависимости от формы помещения и размещения в нем оборудования, разбивают ее на участки.
2.Зная требуемый расход воздуха на отдельных участках сети и задавая скорость движения воздуха (для участков, находящихся рядом с вентилятором, 8…12 м/c, а для отдаленных участков сети 1…4 м/с), определяют диаметр воздуховодов, а также материал для их изготовления.
3.Затем рассчитывают общие потери напора в сети, Па
Нс = Нм + Нп,
где Нм – местные потери, Нп – потери на прямых участках воздуховодов.
4.Зная требуемый воздухообмен, рассчитывают производительность вентиляторов, м3/ч, с учетом потерь или подсосов воздуха в вентиляционной сети
Lв = кпL,
где кп – поправочный коэффициент на расчетное количество воздуха: при использовании стальных, пластмассовых и асбоцементных воздуховодов из труб длиной до 50 м кп=1,1, в остальных случаях=1,15.
5.На основе известных величин Lв и Нс по номограммам выбирают марку вентилятора с наибольшим значением коэффициента полезного действия (КПД) в зависимости от состава воздушной среды определяют конструктивное исполнение вентилятора.
Центробежные вентиляторы с колесами диаметром 0,5 м и более должны иметь следующий КПД: при лопастях, загнутых назад, ≥0,8; при лопастях, загнутых вперед, ≥0,6; при лопастях, оканчивающихся радиально, ≥0,65.
КПД пылевых вентиляторов должен быть не менее 0,55, осевых вентиляторов с колесами диаметром 0,5 м и более – не менее 0,6.
6.Мощность электродвигателя, кВт, для принятого вентилятора рассчитывают по формуле
,
где кз = 1,05…1,5 – коэффициент запаса; - КПД вентилятора: для центробежных вентиляторов =0,4…0,8; -КПД передачи: для плоскоременной передачи 0,9, клиноременной 0,95, при соединении электродвигателя с вентилятором с помощью муфты 0,98, при непосредственной насадке вентилятора на вал электродвигателя 1.
Для снижения аэродинамического шума вентиляторов необходимо добиваться выполнения следующего условия:
πDn<1800,
где D – диаметр рабочего колеса вентилятора, м; n – частота вращения вентилятора, мин-1: n=A/(60N); А – безразмерный параметр, определяемый по номограммам при выбросе вентилятора; N – номер вентилятора (диаметр его рабочего колеса в дециметрах).