Cours : Classification des systèmes de ventilation et principe de leur fonctionnement

Lors du développement d’un système de ventilation, la première chose à déterminer est son type. La classification des types de systèmes de ventilation est basée sur les principales caractéristiques suivantes :

système de ventilation naturelle ou artificielle.

B) Par finalité :

système de ventilation d’alimentation ou d’extraction.

B) Par zone de service :

système de ventilation local ou général.

D) Par conception :

système de ventilation avec ou sans conduit.

La figure 1 montre la classification des systèmes de ventilation.

Figure 1 – Classification des systèmes de ventilation

A) Par la méthode du mouvement de l'air :

système de ventilation naturelle et artificielle

Naturel la ventilation est créée sans utilisation d'équipement électrique

(ventilateurs, moteurs électriques) et se produit en raison de facteurs naturels :

En raison de la différence de température entre l'air extérieur (atmosphérique) et l'air intérieur, ce qu'on appelle l'aération ;

Figure 2 – Diagramme de débit d'air

En raison de la différence de pression dans la « colonne d'air » entre le niveau inférieur (le local desservi) et le niveau supérieur - le dispositif d'évacuation (déflecteur) installé sur le toit du bâtiment ;

1 – grilles d'alimentation ; 2 – grilles d'échappement ; 3 – puits de ventilation

Figure 3 – Vue générale ventilation naturelle

En raison de l'influence de ce qu'on appelle la pression du vent.

Figure 4 – Ventilation sous pression du vent

Ventilation naturelle

La ventilation naturelle est le mouvement de l'air des manières suivantes :

UN) Aération– mouvement naturel de l'air dû à la différence entre la température de la pièce et la température de l'air atmosphérique (extérieur). Cette méthode est applicable dans les ateliers à génération de chaleur accrue, mais à condition que la concentration de poussière et substances nocives dans l'air soufflé est à l'intérieur norme admissible. L'aération n'est pas applicable si les conditions de la technologie de production nécessitent un prétraitement air soufflé, ainsi qu'en cas de brouillard ou de condensation provoqués par l'afflux.

B) Convection– se produit en raison de la différence de pression d’air entre les niveaux supérieur et inférieur ( équipement d'échappement installés sur le toit du bâtiment et à l'intérieur). Comme vous le savez, l’air intérieur est plus chaud qu’à l’extérieur, donc l’air intérieur plus léger est remplacé par l’air extérieur plus lourd.

DANS) Pression du vent– la pression du vent augmente du côté du bâtiment exposé au vent et diminue en conséquence du côté sous le vent. L'air atmosphérique entre dans les ouvertures du bâtiment par le côté au vent et sort par le côté sous le vent.

Les avantages des systèmes de ventilation naturelle sont qu'ils sont assez simples, ne nécessitent pas de consommation d'électricité ni l'achat d'équipements complexes.

Cependant, l'inconvénient est que l'efficacité des systèmes de ventilation naturelle dépend directement de facteurs variables (vitesse et direction du vent, température) et d'une pression relativement faible.

Ventilation mécanique

La ventilation mécanique est un système composé de divers équipements et dispositifs de ventilation qui fournit et évacue l'air d'une pièce, quelle que soit la variabilité des conditions environnementales. Si nécessaire, un traitement de l'air est possible, comme le nettoyage, l'humidification, le chauffage, ce qui est pratiquement impossible dans les systèmes de ventilation naturelle. Le fonctionnement des systèmes de ventilation mécanique peut coûter assez cher

une grande quantité d'électricité.

Il convient de noter que dans la pratique, la ventilation naturelle et la ventilation mécanique, ou ventilation dite mixte, sont souvent utilisées simultanément. Dans chaque projet individuel, le type de ventilation le plus rentable est sélectionné individuellement.

Systèmes de ventilation naturelle (gravitaire)

La ventilation naturelle peut être :

a) évacuation sans alimentation en air organisée (système de conduits) ;

b) soufflage et évacuation avec apport d'air organisé (système d'aération et dans certains cas conduit).

Système de ventilation par conduit.

Le système de ventilation par conduits est principalement utilisé dans les bâtiments résidentiels et publics avec peu d'échange d'air dans les locaux (pas plus d'une fois par heure) et avec un flux d'air non organisé à travers des fuites dans les surfaces environnantes, les impostes de fenêtres et les bouches d'aération ouvertes.

1 – grille à persiennes ; 2 – fenêtre ; 3 – arbre d'échappement

Figure 4 UN– Schéma d’un système de ventilation par aspiration canalisé

à circulation naturelle

L'air circule dans les canaux sous l'influence des différences de pression provenant de l'extérieur de la pièce.

La figure 4 montre un schéma d'un système de ventilation par aspiration de conduits sans flux d'air organisé, et sur la figure 4, b– schéma des canaux système d'alimentation et d'échappement ventilation avec flux d'air organisé et stimulation thermique calorifique. Air ventilé dans ces systèmes, il se déplace soit le long de canaux verticaux noyés dans l'épaisseur des murs, soit à travers des canaux attachés. Les canaux verticaux dans le grenier sont combinés en canaux préfabriqués à travers lesquels l'air évacué sort dans l'atmosphère par un puits d'évacuation.

Dans un système de ventilation d'alimentation et d'extraction canalisé (Figure 4, b) l'air extérieur entre par une chambre d'admission d'air située au sous-sol et équipée d'un aérotherme (aérotherme). L'air chauffé dans la chambre à la température requise pénètre dans les locaux par des canaux et par des ouvertures d'alimentation dans lesquelles sont installées des grilles à persiennes. L'air contaminé quitte les locaux par des conduits d'évacuation dont les ouvertures d'évacuation sont également équipées de grilles à persiennes, de là l'air pénètre dans les conduits de collecte et est ensuite évacué dans l'atmosphère par le conduit d'évacuation.

Pour augmenter la pression disponible dans un système de ventilation par conduits, ils ont souvent recours à l'installation d'une buse au-dessus de la gaine d'échappement - un déflecteur.

1 – canal d'admission ; 2 – canal d'échappement ; 3 – canal préfabriqué ;

4 – arbre d'échappement; 5 – canal d'approvisionnement ; 6 – chambre pour

chauffage de l'air

Figure 4 b– Schéma d’un système de ventilation canalisé d’alimentation et d’extraction

Échappement naturel par le grenier

Pas une seule ventilation, même depuis le sous-sol, même depuis la pièce, même depuis la colonne montante des égouts, ne peut être conduite vers le grenier.

La ventilation du sous-sol est autonome. Ventilation de la colonne montante d'égout - en soi. Ventilation de cuisinière- par lui-même. En aucun cas, ni dans aucune circonstance, ni dans aucune combinaison, ils ne peuvent être combinés.

La ventilation des autres pièces (salle de bain, salle de bains, cuisine, débarras, etc.) peut être combinée si elle est forcée et que le ventilateur se trouve au-dessus du point de raccordement des conduits d'air. Si la ventilation est naturelle, vous ne pouvez pas combiner la cuisine avec la salle de bain et vous devez exclure les sections horizontales de conduits d'air et divers coudes - il ne devrait pas y en avoir, sinon il n'y aura pas de courant d'air.

UN

b

Figure 5 UN Et b– Types d’évacuation naturelle par le grenier

Aération

La ventilation naturelle organisée des locaux industriels, dans laquelle la ventilation est effectuée en continu et sans installation de conduits d'air, de canaux ou de conduits, et la quantité d'air est régulée par le degré d'ouverture d'impostes spéciales, est appelée aération.

L'air extérieur pénètre dans la chambre d'alimentation située au sous-sol par un dispositif d'admission d'air. Dans la chambre d'alimentation, l'air est chauffé par un aérotherme jusqu'à la température à laquelle il doit entrer dans la pièce. L'air chauffé dans la chambre pénètre dans les canaux d'alimentation, d'où il sort dans les pièces ventilées par des grilles à persiennes.

Figure 6 – Aération d'un bâtiment sous l'influence de la pression gravitationnelle

L'air pollué des locaux pénètre par des grilles à persiennes dans des conduits d'évacuation, par lesquels il monte jusqu'à un conduit de collecte dans le grenier. Depuis le canal de collecte, l'air contaminé est évacué par un puits d'échappement. Pour améliorer le tirage, un réchauffeur d'air supplémentaire est parfois installé dans la gaine d'échappement ou un déflecteur est installé sur la gaine d'échappement.

L'aération pendant la saison froide est organisée dans les usines et les usines où le principal risque est l'excès de chaleur, comme par exemple dans les forges, les fonderies, les ateliers de traitement thermique, de laminage et autres.

DANS temps chaud année, l’aération peut être très largement utilisée pour la ventilation de la plupart entreprises industrielles. L'aération n'est pas utilisée dans les entreprises où, pendant la saison chaude, processus technologique un traitement de l'air extérieur est nécessaire (humidification, refroidissement ou dépoussiérage). Il s'agit notamment des entreprises de l'industrie alimentaire, des entreprises produisant des médicaments, des lampes électriques, du tissage, de la filature, etc.

L'aération est utilisée dans les ateliers présentant une génération de chaleur importante, si la concentration de poussières et de gaz nocifs dans l'air soufflé ne dépasse pas 30 % du maximum autorisé dans zone de travail. L'aération n'est pas utilisée si la technologie de production l'exige prétraitement l'air soufflé ou si l'afflux d'air extérieur provoque du brouillard ou de la condensation.

Dans les pièces présentant un excès de chaleur important, l’air est toujours plus chaud que l’air extérieur.

ème. L'air extérieur plus lourd entrant dans le bâtiment se déplace moins

dense air chaud.

Dans ce cas, la circulation de l'air se produit dans l'espace clos de la pièce, provoquée par une source de chaleur, similaire à celle provoquée par un ventilateur.

Dans les systèmes de ventilation naturelle, dans lesquels le mouvement de l'air est créé en raison de la différence de pression de la colonne d'air, la différence de hauteur minimale entre le niveau d'entrée d'air de la pièce et son évacuation à travers le déflecteur doit être d'au moins 3 mètres. Dans ce cas, la longueur recommandée des sections horizontales des conduits d'air ne doit pas dépasser 3 m et la vitesse de l'air dans les conduits d'air ne doit pas dépasser 1 m/s. L'effet de la pression du vent s'exprime dans le fait qu'une pression accrue (raréfaction) se forme sur les côtés au vent (face au vent) du bâtiment, et qu'une basse pression (raréfaction) se forme sur les côtés sous le vent, et parfois sur le toit.

S'il y a des ouvertures dans les enceintes du bâtiment, alors l'air atmosphérique entre dans la pièce par le côté au vent et en sort par le côté au vent, et la vitesse de déplacement de l'air dans les ouvertures dépend de la vitesse du vent soufflant sur le bâtiment, et, en conséquence, sur l'ampleur des différences de pression qui en résultent.

Avantages et inconvénients d'un système de ventilation naturelle

Les systèmes de ventilation naturelle sont simples et ne nécessitent pas d’équipements complexes ni de consommation d’énergie électrique. Cependant, la dépendance de l'efficacité de ces systèmes à l'égard de facteurs déplacés ( température de l'air, direction et vitesse du vent), ainsi que la faible pression disponible ne leur permettent pas de résoudre tous les problèmes complexes et divers dans le domaine de la ventilation car la ventilation naturelle ne peut pas toujours assurer l'échange d'air nécessaire.

Avantages systèmes naturels Les avantages de la ventilation sont son faible coût, sa facilité d'installation et sa fiabilité grâce à l'absence d'équipements électriques et de pièces mobiles. Pour cette raison, ces systèmes sont largement utilisés dans la construction de logements standards et constituent des conduits de ventilation situés dans la cuisine et les salles de bains.

Inverse Le côté bon marché des systèmes de ventilation naturelle est la forte dépendance de leur efficacité sur facteurs externes– température de l’air, direction et vitesse du vent, etc. De plus, de tels systèmes ne sont en principe pas réglementés et, avec leur aide, il n'est pas possible de résoudre de nombreux problèmes dans le domaine de la ventilation.

Ventilation mécanique

Les systèmes de ventilation mécanique utilisent des équipements et des dispositifs (ventilateurs, moteurs électriques, aérothermes, dépoussiéreurs, automatismes, etc.) qui permettent de déplacer l'air sur des distances importantes. Les coûts énergétiques liés à leur fonctionnement peuvent être assez importants. De tels systèmes peuvent fournir et évacuer l'air des zones locales de la pièce dans la quantité requise, quelles que soient les conditions environnementales changeantes. environnement aérien. Si nécessaire, l'air est soumis à différents types traitement (nettoyage, chauffage, humidification, etc.), ce qui est pratiquement impossible dans les systèmes à impulsion naturelle.

Il convient de noter qu'en pratique, une ventilation dite mixte est souvent prévue, c'est-à-dire ventilation simultanément naturelle et mécanique.

Dans chaque projet spécifique, il est déterminé quel type de ventilation est le meilleur en termes sanitaires et hygiéniques, ainsi qu'économiquement et techniquement le plus rationnel.

Locale– La ventilation locale est une ventilation dans laquelle l'air est fourni à certains endroits (ventilation d'alimentation locale) et l'air pollué est évacué uniquement des endroits où se forment des émissions nocives (ventilation par aspiration locale).

Ventilation locale

A plusieurs variétés :

- Douches aériennes

Une douche à air est un flux concentré d'air pur à grande vitesse vers les lieux de travail, réduisant la température ambiante dans leur zone. Ils doivent fournir de l'air pur aux lieux de travail permanents, réduire la température ambiante dans leur zone et souffler de l'air sur les travailleurs exposés à un rayonnement thermique intense.

Figure 7 – Douches à air

Flux d'air dirigé vers le travailleur pour assurer un bien-être confortable ou améliorer les conditions de travail. Les douches à air sont utilisées pour soulager la surchauffe radiante des travailleurs exposés au rayonnement thermique (forgerons, forgerons). A cet effet, l'air est dirigé vers les zones irradiées du corps horizontalement, ou avec des jets inclinés (de haut en bas). Dans des conditions exiguës, l'air est parfois fourni à des postes de travail strictement fixes et par jets verticaux de haut en bas. Les douches à air sont également utilisées pour améliorer les conditions de travail sur les lieux de travail fixes dans les zones à climat chaud et pour réduire la pollution par les gaz sur les lieux de travail s'il est impossible de construire des abris. équipement technologique ou une ventilation locale localisée. Le choix d’une combinaison de température et de mobilité de l’air sur le lieu de travail est déterminé par la nécessité d’assurer le bien-être confortable de la personne. Les effets indésirables sur le corps d'une intensité accrue du rayonnement thermique ou de la mobilité de l'air peuvent être éliminés par une sélection appropriée des paramètres de l'air « température - vitesse ». En cas d'irradiation thermique intense, il est conseillé de souffler avec un jet dont la température est inférieure à celle de l'air ambiant. Afin de réduire la pollution par les gaz sur le lieu de travail, une température du flux d'air plus élevée par rapport à la pièce est nécessaire. Les températures de base de l'air de la zone de travail pour les travaux des catégories de gravité légère I et moyenne II sont supposées être de plus +28, lourdes - plus +26°C. L'augmentation de la vitesse de l'air sur le lieu de travail permet d'utiliser davantage de températures élevées, ce qui permet d'utiliser des comparaisons en saison chaude, moyen peu coûteux refroidissement adiabatique par air.

Il est préférable d'utiliser des douches à air avec de l'air extérieur traité en systèmes stationnaires subvention aérienne. L'air est fourni par des tuyaux spécialement conçus qui créent un flux d'air à vitesse et température uniformes. Le tuyau de dérivation vous permet de modifier la direction du flux dans les plans horizontaux et verticaux, créant ainsi des conditions de refroidissement optimales pour les parties irradiées du corps humain. Ouvrages existants les tuyaux de douche sont une variante de la conception très réussie de cet appareil, proposée par le prof. V.V. Baturine. Le tuyau de dérivation Baturin se compose d'un diffuseur biseauté avec une transition de section ronde au carré. Le plan de sortie est de 45° avec l'axe du diffuseur. Une grille réglable d'aubes directrices est située parallèlement à la sortie, ce qui permet de modifier l'angle d'inclinaison du flux d'air par rapport à l'horizon. DANS installations mobiles L'unité de douche est généralement réalisée sous la forme d'un ventilateur axial monté sur un châssis. La portée du jet est augmentée par le mélangeur, qui met le flux sous pression, et l'effet de refroidissement est augmenté par la pulvérisation d'eau dans le flux d'air. En s'évaporant, les gouttelettes d'eau créent un refroidissement adiabatique supplémentaire.

- Oasis d'air

Les oasis d'air sont des zones de pièces séparées des autres pièces par des cloisons portables atteignant 3 m de haut (généralement 2 à 2,5 mètres). De l'air à une température plus basse est fourni à ces zones séparées.

Figure 8 – Oasis d’air

- Rideaux d'air

Les rideaux d'air sont conçus pour modifier la direction du flux d'air ou pour créer des pare-air.

1 – canaux d'alimentation en air ; 2 – grille ;

3 – ventilateur ; 4 – prise d'air

Figure 9 – Exemple de rideau d'air

Les rideaux d'air sont conçus pour séparer les zones avec des températures différentes sur les côtés opposés des ouvertures ouvertes des fenêtres de travail, des portes d'entrée et des portails. En soufflant un flux d'air à grande vitesse, une « porte invisible » se forme, qui empêche l'air chaud de s'échapper et ne laisse pas entrer l'air froid dans la pièce. Cela améliore le confort thermique intérieur, élimine les courants d’air et réduit considérablement les pertes de chaleur et, par conséquent, les coûts de chauffage.

Figure 10 – Le processus se déroulant dans le rideau

Pour améliorer le climat intérieur et le chauffage d'appoint des locaux, il existe un choix de modèles, aussi bien avec éléments électriques qu'avec échangeurs de chaleur avec alimentation. eau chaude pour réchauffer l'air sortant des rideaux. Lorsque les portes sont fermées, le rideau d’air peut faire office de radiateur soufflant. En été, dans les régions aux climats chauds, le rideau d'air est également un équipement d'économie d'énergie, qui permet de réduire considérablement les coûts de climatisation et de maintenir de basses températures dans les chambres frigorifiques.

Il est recommandé d'installer des rideaux de type portail au niveau des portes et des ouvertures des locaux de l'entrepôt ; c'est ce que nous considérerons ci-dessous. Les principaux composants d'un tel rideau d'air sont un conduit d'air, un ventilateur, un chauffage, un conduit d'air à distribution uniforme et un suceur plat. Élément principal la conception est un conduit d'air de distribution uniforme, équipé d'une buse à fente avec plaques de guidage, à travers laquelle le flux d'air est dirigé selon un certain angle par rapport au plan de la porte (Figure 11).

UN)b)

V) G)

UN– de bas en haut ; b- de haut en bas;

V– rideau latéral unilatéral ;

G– rideau latéral double face

Figure 11 – Schémas rideaux d'air type de porte avec différentes directions de jet

La ventilation locale est le plus souvent utilisée à proximité des fours, des portails, entre les ateliers, etc.

La ventilation locale nécessite moins de coûts que la ventilation générale. Dans les locaux industriels, lorsque des substances nocives (gaz, humidité, chaleur, etc.) sont dégagées, un système de ventilation mixte est généralement utilisé - un système général pour éliminer les substances nocives dans tout le volume de la pièce et un système local (aspiration locale et afflux) pour desservir les lieux de travail. La ventilation par aspiration locale est utilisée lorsque les endroits où les polluants sont émis dans la pièce sont localisés et que leur propagation dans toute la pièce peut être évitée. Ventilation par aspiration locale dans locaux de production assure le captage et l'élimination des émissions nocives : gaz, fumées, poussières et chaleur partiellement dégagées par les équipements. Pour éliminer les substances nocives, on utilise une aspiration locale (abris sous forme d'armoires, parapluies, aspiration latérales, rideaux, abris sous forme de carters pour machines-outils, etc.).

Exigences de base auxquelles ils doivent satisfaire :

Si possible, le lieu de formation des sécrétions nocives doit être entièrement recouvert.

La conception de l'aspiration locale doit être telle que l'aspiration n'interfère pas avec le fonctionnement normal et ne réduit pas la productivité du travail.

Les émissions nocives doivent être évacuées du lieu de leur formation dans le sens de leur mouvement naturel (les gaz et vapeurs chauds doivent être évacués vers le haut, les gaz lourds et froids et les poussières - vers le bas).

Aspiration semi-ouverte (sorbonnes, parapluies). Les volumes d'air sont déterminés par calcul.

Type ouvert(aspiration embarquée). L'élimination des émissions nocives n'est obtenue qu'avec de grands volumes d'air aspiré.

Système avec aspiration locale.

Ventilation par aspiration locale

La ventilation locale par aspiration est utilisée dans les cas où les zones des locaux avec rejet de substances nocives sont localisées et où il est possible d'empêcher la propagation de la pollution dans les locaux. Pour éliminer les substances nocives, on utilise une aspiration locale qui doit répondre aux exigences : le lieu de formation des contaminants doit être entièrement recouvert, la conception de l'aspiration locale ne doit pas gêner le travail, les contaminants doivent être éliminés dans le sens de leur mouvement naturel (gaz lourds et poussières - vers le bas, gaz légers et vapeur - vers le haut).

Les conceptions de systèmes d'aspiration locale sont classiquement divisées en trois groupes :

Aspiration semi-ouverte (sorbonnes)

1 – tableau ; 2 – fenêtre ; 3 – amortisseur ; 4 – arbre

échappement; 5 – régulateur

Figure 12 – Hotte

un b

UN– au niveau de l'ouverture de la fente lorsque des produits de combustion s'y échappent ;

b– à l’ouverture équipée d’une porte pour l’évacuation des produits de combustion

à travers les fenêtres à gaz

Figure 13 – Parapluies pour poêles chauffants

Parapluies-visières pour fours de chauffage : a) - à l'ouverture de la fente lorsque des produits de combustion s'en échappent ; b) - à une ouverture équipée d'une porte pour l'évacuation des produits de combustion par les fenêtres à gaz. Le volume d'air est déterminé à l'aide de calculs.

Aspiration de type ouvert (embarquée)

Figure 14 – Aspirations latérales

Aspirations embarquées. L'élimination des émissions nocives n'est obtenue qu'avec de grands volumes d'air aspiré.

L'aspiration embarquée est utilisée pour empêcher l'entrée d'émissions nocives depuis la surface des solutions dans les bains où se déroulent les processus de gravure, de dégraissage et de revêtement métallique.

La principale raison de l'élimination des substances nocives des bains est le flux d'air convectif qui se forme au-dessus de la surface d'évaporation. Le principe de fonctionnement de l'aspiration latérale : l'air évacué par l'aspiration latérale forme un spectre d'aspiration, superposé au jet convectif et créant un champ de vitesse résultant dirigé vers l'ouverture d'entrée d'air de l'aspiration latérale.

Figure 15 – Types d'aspiration latérale

Il existe des systèmes d'aspiration unilatérales, lorsque la fente d'aspiration est située le long d'un des longs côtés baignoires, double face, lorsque les fentes sont situées sur deux côtés opposés, et d'angle - lorsque les fentes sont situées sur deux côtés adjacents.

Une aspiration latérale unidirectionnelle est utilisée avec une largeur de bain de 600 mm, tandis que pour les aspirations latérales inversées, la largeur de conception du bain est mesurée de l'aspiration latérale au côté opposé du bain. Dans le cas d'aspirations latérales simples, la largeur est mesurée d'un côté à l'autre de la baignoire. L'aspiration latérale double face est utilisée avec une largeur de bain de 1200 mm. Dans le cas d'aspirations latérales simples, la largeur calculée de la baignoire est mesurée d'un côté à l'autre, pour les baignoires renversées - entre les bords des aspirations latérales à l'intérieur de la baignoire. L'élimination des émissions nocives n'est obtenue qu'avec de grands volumes d'air aspiré.

Une aspiration embarquée est dite simple lorsque les fentes d'entrée d'air sont situées dans un plan vertical, et inversée lorsque la fente est située horizontalement, parallèlement au miroir de la baignoire. Les échappements latéraux inversés offrent la même efficacité de piégeage des substances nocives que les échappements conventionnels avec une consommation d'air inférieure.

L'aspiration simple doit être utilisée lorsque le niveau de solution dans le bain est élevé, lorsque la distance entre la surface de la solution et le bord de la fente d'aspiration est inférieure à 80...150 mm ; renversé à un niveau de solution inférieur (D = 150...300 mm ou plus).

Figure 16 – Types d'aspiration latérale

Fellations locales

Un système de ventilation à aspiration locale est représenté sur la figure 17. Les principaux éléments d'un tel système sont des abris d'aspiration locale (MO), un réseau d'aspiration de conduits d'air (AC), un ventilateur de type centrifuge ou axial (V), et un arbre d'échappement.

Figure 17 – Schéma local ventilation par aspiration

Dans la plupart des cas, local systèmes d'échappement la ventilation est très efficace car elle élimine les polluants directement de l'endroit où ils proviennent, minimisant ainsi la possibilité de propagation à l'intérieur.

Système de ventilation d'alimentation et d'extraction

Le système de ventilation d'alimentation sert à alimenter air fraisà l'intérieur. Si nécessaire, l'air fourni est chauffé et dépoussiéré. La ventilation par aspiration, au contraire, élimine l'air pollué ou chauffé de la pièce. En règle générale, une ventilation d'alimentation et d'extraction est installée dans la pièce. Dans le même temps, leurs performances doivent être équilibrées, sinon une pression insuffisante ou excessive se formera dans la pièce, ce qui entraînera l'effet désagréable de « claquements de portes ».

Figure 18 – Ventilation de soufflage et d'extraction avec entraînement mécanique

Système de ventilation générale

La ventilation locale est conçue pour fournir de l'air frais à certains endroits (ventilation locale d'alimentation) ou pour éliminer l'air contaminé des endroits où se forment des émissions nocives (ventilation locale par aspiration). La ventilation locale par aspiration est utilisée lorsque les endroits où les substances nocives sont libérées sont localisés et qu'il est possible d'empêcher leur propagation dans toute la pièce. Dans ces cas, la ventilation locale est assez efficace et relativement peu coûteuse. La ventilation locale est principalement utilisée en production. Dans les conditions domestiques, une ventilation générale est utilisée.

Les exceptions sont hottes de cuisine, qui représentent une ventilation par aspiration locale.

Figure 19 – Ventilation par aspiration

Échange général la ventilation, contrairement à la ventilation locale, a pour but d'assurer une ventilation dans toute la pièce. La ventilation générale peut également être alimentation et évacuation. En règle générale, la ventilation générale d'admission doit être réalisée avec chauffage et filtration de l'air soufflé. Par conséquent, une telle ventilation doit être mécanique (artificielle). La ventilation générale par aspiration peut être plus simple que la ventilation par soufflage et peut être réalisée sous la forme d'un ventilateur installé dans une fenêtre ou un trou dans le mur, car l'air évacué n'a pas besoin d'être traité. Pour les petits volumes d'air ventilé, une ventilation naturelle par aspiration est installée, ce qui est nettement moins cher que la ventilation mécanique.

Figure 20 – Ventilation générale

Le système de ventilation mécanique d'alimentation sert à fournir de l'air frais et correctement traité dans la pièce.

L’air extérieur doit provenir d’endroits non pollués et aérés. Pour aspirer l'air extérieur, des dispositifs d'admission d'air spéciaux sont installés. Les ouvertures des dispositifs d'admission d'air par lesquelles l'air extérieur est aspiré sont recouvertes de grilles spéciales qui les protègent de la neige, de la pluie et des débris.

L'air extérieur est soumis à un prétraitement avant d'être introduit dans la pièce : pendant la saison froide, il doit généralement être chauffé et en été, parfois refroidi. Dans de nombreux cas, l’air extérieur doit être humidifié et, avant d’être introduit dans la pièce, il doit souvent être dépoussiéré.

L'air soufflé est traité dans les chambres d'alimentation (Fig. 8). La figure montre un schéma de la chambre d'alimentation la plus simple pour chauffer l'air.

Riz. 8. La chambre d'alimentation la plus simple

L'air pénètre dans la chambre dans la gaine d'admission d'air 1 par une ouverture fermée par une grille à persiennes 2. La quantité d'air extérieur aspirée est régulée par la vanne 3. Ensuite, l'air pénètre dans les radiateurs 4, où il est chauffé. La température de l'air soufflé est régulée en mélangeant l'air chauffé avec une partie de l'air extérieur non chauffé entrant par la vanne de dérivation 5 dans la pièce 6, en contournant les aérothermes. L'air entre par la même vanne de dérivation. heure d'été lorsque les radiateurs s'éteignent.

L'air traité de la chambre d'alimentation est aspiré par le ventilateur 7 et refoulé dans le réseau de conduits d'air 8, à partir desquels l'air est rejeté dans la pièce aux endroits appropriés et dans la quantité requise grâce à des dispositifs spéciaux.

En plus du système de ventilation générale ci-dessus, il existe également systèmes locaux ventilation d'alimentation sous forme de douches d'air, de rideaux d'air et d'oasis d'air.

Douche à air est un flux d'air concentré dirigé vers une personne travaillant dans des conditions température élevée ou grand activité physique, lors de l'irradiation de sources de chaleur, par exemple les surfaces chaudes des fours industriels, le métal chaud, etc., augmente la teneur en poussière et la pollution gazeuse dans l'air ambiant.

L'effet rafraîchissant de la douche à air repose sur la différence de température entre l'air de la douche et le corps humain, ainsi que sur la vitesse accrue du flux d'air autour du corps.

A l'aide de la douche à air, dans un espace limité par la zone de circulation de l'air, vous pouvez modifier la vitesse de déplacement de l'air, sa température, son humidité et la concentration des gaz, vapeurs et poussières qu'il contient.

Les unités de douche à air ont des conceptions différentes.

Les principaux sont : les installations dans lesquelles l'air est fourni par un ventilateur à travers un réseau de conduits d'air et évacué en un certain endroit à partir de plusieurs canalisations (Fig. 9) ; unités dans lesquelles un flux d'air concentré est fourni à lieu de travail; des douches à air mobiles pouvant être situées à la distance requise du lieu de travail ; des groupes de ventilation desservant les lieux de travail et alimentant l'air intérieur de l'atelier.

Riz. 9. Douche d'air sur la zone de coulée d'une fonderie de fer

Le choix de l'une ou l'autre douche à air dépend des conditions de production.

Des exemples d'unités de type ventilateur sont les unités de refroidissement à air de l'Institut de Sverdlovsk pour la protection du travail du Conseil central panrusse des syndicats (SIOT-3, SIOT-5 et SIOT-6).

L'unité SIOT-3 (Fig. 10) est une unité de ventilation portable conçue pour doucher les lieux de travail à proximité de fours de chauffage, pour refroidir les lieux de travail à proximité de turbines, dans les services de séchage, etc. ventilateur axial avec une roue d'un diamètre de 700 mm et un moteur électrique connecté sur un axe. L'unité est installée sur un chariot mobile.

Riz. 10. Unité de douche à air portable avec ventilateur :
1 - ventilateur axial ; 2 - moteur électrique ; 3 - omoplates ; 4 - carénage ; 5 - support; 6 - rouleaux; 7 - coquille; 8 - maille; 9 - filtre ; 10 - appuyez sur ; 11 - tubes; 12 - buses

L'eau pulvérisée est mélangée au flux d'air, ce qui sert à le refroidir. Les détails de l'unité sont indiqués sur la figure.

L'unité SIOT-5 est portable et se compose d'un ventilateur axial avec une roue d'un diamètre de 500 mm. Il est conçu pour doucher les postes de travail des grutiers, les postes de commande des machines et les équipements électriques des ateliers chauds, etc.

L'unité SIOT-6 est rotative et se compose d'un ventilateur axial doté d'une roue d'un diamètre de 1 000 mm. Il est applicable pour la douche d'air des zones de travail des fours à foyer ouvert, des mines, des fonderies, des fours à charge, etc.

Rideaux d'air. Pendant la saison froide, grâce à l'ouverture des portes des ateliers, des vestibules et des serrures des portes d'entrée bâtiments publics avec un grand flux de personnes, dans portes d'entrée Dans les théâtres, une grande quantité d'air froid pénètre, qui se propage sur le sol, refroidissant la zone inférieure de la pièce.

Pour lutter contre ce phénomène, ils organisent unités de ventilation appelés rideaux d’air.

Lors de l'installation d'un rideau d'air, l'air chaud est prélevé dans la zone supérieure de la pièce ou l'air extérieur est spécialement chauffé et dirigé selon un angle vers l'air qui a tendance à s'engouffrer dans la pièce lorsque les portails ou les portes sont ouverts.

L'air est fourni sous forme de jet plat sur toute la largeur ou la hauteur du portail à partir de canaux situés en bas ou sur le côté du portail.

Avec un volume d'air d'échappement suffisant et la vitesse requise, il est possible d'arrêter ou de réduire considérablement la quantité d'air froid entrant dans l'atelier par le portail.

Sur la fig. La figure 11 montre un schéma de fonctionnement du rideau d'air en porte d'atelier

Oasis d'air. Une oasis d'air est une partie ventilée de la zone de production limitée par des cloisons.

De l'air pur avec une température plus basse que dans le reste de la pièce pénètre dans cette partie de la pièce par des conduits d'air. En conséquence, l’oasis d’air bénéficie d’un environnement aérien plus favorable que l’ensemble de la pièce.

La ventilation est un ensemble de mesures et de dispositifs utilisés pour organiser l'échange d'air pour assurer un état donné de l'air ambiant dans les pièces et les lieux de travail conformément au SNiP (Building Standards).

Les systèmes de ventilation assurent le maintien de paramètres météorologiques acceptables dans les locaux à des fins diverses.

Avec toute la variété des systèmes de ventilation, déterminés par la destination des locaux, la nature du processus technologique, le type d'émissions nocives, etc., ils peuvent être classés selon les caractéristiques suivantes :

1. Selon la méthode de création de pression pour déplacer l'air : avec une motivation naturelle et artificielle (mécanique).
2. Par objectif : alimentation et évacuation.
3. Par zone de service :échanges locaux et généraux.
4. Par conception: avec et sans conduit.

Ventilation naturelle.

Le mouvement de l'air dans les systèmes de ventilation naturelle se produit :

• en raison de la différence de température entre l'air extérieur (atmosphérique) et l'air intérieur, ce qu'on appelle l'aération ;
• en raison de la différence de pression dans la « colonne d'air » entre le niveau inférieur (le local desservi) et le niveau supérieur - le dispositif d'évacuation (déflecteur) installé sur le toit du bâtiment ;
• en raison de l'influence de ce qu'on appelle la pression du vent.

L'aération est utilisée dans les ateliers présentant une génération de chaleur importante, si la concentration de poussières et de gaz nocifs dans l'air soufflé ne dépasse pas 30 % du maximum autorisé dans la zone de travail. L'aération n'est pas utilisée si la technologie de production nécessite un prétraitement de l'air soufflé ou si l'apport d'air extérieur provoque la formation de brouillard ou de condensation.

Dans les pièces présentant un excès de chaleur important, l’air est toujours plus chaud que l’air extérieur. L’air extérieur plus lourd entrant dans le bâtiment en chasse l’air chaud moins dense.

Dans ce cas, la circulation de l'air se produit dans l'espace clos de la pièce, provoquée par une source de chaleur, similaire à celle provoquée par un ventilateur.

Dans les systèmes de ventilation naturelle, dans lesquels le mouvement de l'air est créé en raison de la différence de pression de la colonne d'air, la différence de hauteur minimale entre le niveau d'entrée d'air de la pièce et son évacuation à travers le déflecteur doit être d'au moins 3 m. Dans ce cas, la longueur recommandée des sections horizontales des conduits d'air ne doit pas dépasser 3 m et la vitesse de l'air dans les conduits d'air ne doit pas dépasser 1 m/s.

L'effet de la pression du vent s'exprime dans le fait qu'une augmentation de la pression (raréfaction) se forme sur les côtés au vent (face au vent) du bâtiment, et une diminution de la pression (raréfaction) se forme sur les côtés sous le vent, et parfois sur le toit.

S'il y a des ouvertures dans les enceintes du bâtiment, alors du côté au vent, l'air atmosphérique entre dans la pièce et du côté au vent, il en sort, et la vitesse de déplacement de l'air dans les ouvertures dépend de la vitesse du vent soufflant sur le bâtiment, et , en conséquence, sur l'ampleur des différences de pression qui en résultent.

Les systèmes de ventilation naturelle sont simples et ne nécessitent pas de complexité équipement coûteux et la consommation d'énergie électrique. Cependant, la dépendance de l'efficacité de ces systèmes à des facteurs variables (température de l'air, direction et vitesse du vent), ainsi qu'à la faible pression disponible, ne leur permettent pas de résoudre tous les problèmes complexes et divers dans le domaine de la ventilation.

Ventilation mécanique.

Les systèmes de ventilation mécanique utilisent des équipements et des dispositifs (ventilateurs, moteurs électriques, aérothermes, dépoussiéreurs, automatismes, etc.) qui permettent de déplacer l'air sur des distances importantes.

Les coûts énergétiques liés à leur fonctionnement peuvent être assez importants. De tels systèmes peuvent fournir et évacuer l'air des zones locales de la pièce dans la quantité requise, quelles que soient les conditions changeantes de l'air ambiant. Si nécessaire, l'air est soumis à différents types de traitements (nettoyage, chauffage, humidification, etc.), ce qui est pratiquement impossible dans les systèmes à impulsion naturelle.

Il convient de noter que dans la pratique, on prévoit souvent une ventilation dite mixte, c'est-à-dire une ventilation à la fois naturelle et mécanique.

Dans chaque projet spécifique, il est déterminé quel type de ventilation est le meilleur en termes sanitaires et hygiéniques, ainsi qu'économiquement et techniquement le plus rationnel.

Fournir une ventilation. Les systèmes d'alimentation sont utilisés pour alimenter des pièces ventilées air pur pour remplacer celui supprimé. L'air soufflé est, si nécessaire, soumis à traitement spécial

(nettoyage, chauffage, humidification, etc.).

Ventilation par aspiration.

DANS La ventilation par extraction élimine l'air évacué pollué ou chauffé de la pièce (atelier, bâtiment). cas général

La pièce est équipée de systèmes d'alimentation et d'évacuation. Leurs performances doivent être équilibrées en tenant compte de la possibilité de flux d'air vers ou depuis les pièces adjacentes.

Les locaux peuvent également disposer uniquement d'un système d'évacuation ou uniquement d'un système d'alimentation. Dans ce cas, l'air pénètre dans cette pièce de l'extérieur ou des pièces adjacentes par des ouvertures spéciales, ou est évacué de cette pièce vers l'extérieur, ou s'écoule dans les pièces adjacentes.

La ventilation de soufflage et d'extraction peut être installée sur le lieu de travail (local) ou pour l'ensemble de la pièce (général).

Aération locale.

La ventilation locale à soufflage comprend des douches d'air (débit d'air concentré à grande vitesse). Ils doivent fournir de l'air pur aux zones de travail permanentes, réduire la température ambiante dans leur zone et assurer une ventilation aux travailleurs exposés à un rayonnement thermique intense.

La ventilation d'alimentation locale comprend des oasis d'air - des zones de locaux clôturées du reste de la pièce par des cloisons mobiles de 2 à 2,5 m de haut, dans lesquelles de l'air à basse température est pompé.

La ventilation locale à soufflage est également utilisée sous forme de rideaux d'air (au niveau des portails, des poêles, etc.), qui créent des cloisons d'air ou modifient la direction des flux d'air. La ventilation locale nécessite moins de coûts que la ventilation générale. Dans les locaux industriels, lorsque des substances nocives (gaz, humidité, chaleur, etc.) sont dégagées, un système de ventilation mixte est généralement utilisé - un système général pour éliminer les substances nocives dans tout le volume de la pièce et un système local (aspiration locale et afflux) pour desservir les lieux de travail.

Ventilation par aspiration locale.

La ventilation par aspiration locale est utilisée lorsque les endroits où les polluants sont émis dans la pièce sont localisés et que leur propagation dans toute la pièce peut être évitée.

La ventilation locale par aspiration dans les locaux de production assure le captage et l'élimination des émissions nocives : gaz, fumées, poussières et chaleur partiellement dégagées par les équipements. Pour éliminer les substances nocives, on utilise une aspiration locale (abris sous forme d'armoires, parapluies, aspiration latérales, rideaux, abris sous forme de carters pour machines-outils, etc.). Exigences de base auxquelles ils doivent satisfaire :

• Si possible, le lieu de formation des sécrétions nocives doit être entièrement recouvert.
• La conception de l'aspiration locale doit être telle que l'aspiration n'interfère pas avec le fonctionnement normal et ne réduit pas la productivité du travail.
• Les émissions nocives doivent être évacuées du lieu de leur formation dans le sens de leur mouvement naturel (les gaz et vapeurs chauds doivent être évacués vers le haut, les gaz lourds et froids et les poussières - vers le bas).
• Les conceptions de systèmes d'aspiration locale sont classiquement divisées en trois groupes :
• Hottes aspirantes semi-ouvertes (sorbonnes, parasols, voir Fig. 1). Les volumes d'air sont déterminés par calcul.
• Type ouvert (aspiration embarquée). L'élimination des sécrétions nocives n'est obtenue qu'avec de grands volumes d'air aspiré (Fig. 2).

Un système avec aspiration locale est illustré à la Fig. 3.

Les principaux éléments d'un tel système sont des abris d'aspiration locale (MO), un réseau d'aspiration de conduits d'air (AC), un ventilateur centrifuge ou axial (V) et un puits d'évacuation.

Lors de l'installation d'une ventilation par aspiration locale pour capter les émissions de poussières, l'air évacué de l'atelier doit d'abord être dépoussiéré avant d'être rejeté dans l'atmosphère. Les systèmes d'échappement les plus complexes sont ceux qui comportent des haut degré nettoyer l'air de la poussière en installant deux voire trois dépoussiéreurs (filtres) en série.

En règle générale, les systèmes d'échappement locaux sont très efficaces, car ils vous permettent d'éliminer les substances nocives directement du lieu de leur formation ou de leur libération, les empêchant ainsi de se propager dans toute la pièce. En raison de la concentration importante de substances nocives (vapeurs, gaz, poussières), il est généralement possible d'obtenir un bon effet sanitaire et hygiénique avec un petit volume d'air extrait.

Cependant, les systèmes locaux ne peuvent pas résoudre tous les problèmes liés à la ventilation. Toutes les émissions nocives ne peuvent pas être localisées par ces systèmes. Par exemple, lorsque les émissions nocives sont dispersées sur une grande surface ou un grand volume ; l'alimentation en air de certaines zones de la pièce ne peut pas fournir conditions nécessaires environnement aérien, idem si les travaux sont réalisés sur toute la surface du local ou si leur nature est associée au mouvement, etc.

Les systèmes de ventilation générale - à la fois de soufflage et d'évacuation, sont conçus pour assurer la ventilation de la pièce dans son ensemble ou dans une partie importante de celle-ci.

Les systèmes d'échappement à échange général éliminent l'air de manière relativement uniforme de l'ensemble de la pièce desservie, et les systèmes d'alimentation à échange général fournissent de l'air et le distribuent dans tout le volume de la pièce ventilée.

Ventilation générale.

La ventilation d'alimentation à échange général est conçue pour assimiler l'excès de chaleur et d'humidité, diluer les concentrations nocives de vapeurs et de gaz non éliminées par la ventilation d'extraction à échange local et général, ainsi que pour garantir les normes sanitaires et hygiéniques calculées et la libre respiration des personnes dans la zone de travail. .

En cas de bilan thermique négatif, c'est-à-dire en cas de manque de chaleur, une ventilation générale de soufflage est prévue avec stimulation mécanique et avec chauffage de la totalité du volume d'air soufflé. En règle générale, l'air est débarrassé de la poussière avant d'être alimenté.

Lorsque des émissions nocives pénètrent dans l'air de l'atelier, la quantité d'air soufflé doit compenser entièrement la ventilation par aspiration générale et locale.

Ventilation générale par aspiration.

Le type le plus simple de ventilation générale par aspiration est un ventilateur séparé (généralement de type axial) avec un moteur électrique sur un axe (Fig. 4), situé dans une fenêtre ou dans un trou dans un mur. Cette installation élimine l'air de la zone de la pièce la plus proche du ventilateur, en effectuant uniquement un échange d'air général.

Dans certains cas, l'installation dispose d'un conduit d'évacuation d'air prolongé. Si la longueur du conduit d'air évacué dépasse 30 à 40 m et, par conséquent, la perte de charge dans le réseau est supérieure à 30 à 40 kg/m2, un ventilateur centrifuge est installé au lieu d'un ventilateur axial.

Lorsque les émissions nocives dans l'atelier sont des gaz lourds ou des poussières et qu'il n'y a pas de génération de chaleur provenant de l'équipement, des conduits d'air d'évacuation sont posés le long du sol de l'atelier ou réalisés sous forme de conduits souterrains.

Dans les bâtiments industriels où se produisent diverses émissions nocives (chaleur, humidité, gaz, vapeurs, poussières, etc.) et où leur entrée dans les locaux se fait dans conditions différentes(concentrés, dispersés, à différents niveaux, etc.), il est souvent impossible de s'en sortir avec un seul système, par exemple un échange local ou général.

Dans de tels locaux, des systèmes d'échappement généraux sont utilisés pour éliminer les émissions nocives qui ne peuvent pas être localisées et pénétrer dans l'air ambiant.

Dans certains cas, dans les locaux industriels, outre les systèmes de ventilation mécanique, des systèmes à impulsion naturelle sont utilisés, par exemple des systèmes d'aération.

Ventilation gainable et non gainable.

Les systèmes de ventilation disposent d'un vaste réseau de conduits d'air pour déplacer l'air (systèmes de conduits) ou des canaux (conduits d'air) peuvent être absents, par exemple lors de l'installation de ventilateurs dans le mur, dans le plafond, avec ventilation naturelle, etc. (systèmes sans conduits). .

Ainsi, tout système de ventilation peut être caractérisé par les quatre caractéristiques indiquées ci-dessus : par destination, zone de service, méthode de mélange d'air et conception.

Les systèmes de ventilation comprennent des groupes d'équipements très divers :

1. Les ventilateurs.

• ventilateurs axiaux ;
• ventilateurs radiaux;
• ventilateurs diamétraux.

2. Unités de ventilation.

• canal;
• toit

3. Unités de ventilation :

• entrée ;
• échappement;
• alimentation et évacuation.

4. Rideaux aérothermiques.

5. Silencieux.

6. Filtres à air.

7. Aérothermes :

• électrique;
• aquatique.

8. Conduits d'air :

• métal;
• métal-plastique;
• non métallique.
• flexible et semi-flexible;

9. Dispositifs d'arrêt et de contrôle :

• soupapes d'air;
• diaphragmes;
• clapets anti-retour.

10. Distributeurs d'air et dispositifs de contrôle de l'air :

• grilles;
• dispositifs de distribution d'air à fentes;
• abat-jour;
• buses avec buses;
• panneaux perforés.

Les systèmes de ventilation mécanique sont utilisés lorsque la ventilation naturelle est insuffisante. Les systèmes mécaniques utilisent des équipements et des dispositifs (ventilateurs, filtres, aérothermes, etc.) pour déplacer, purifier et chauffer l'air. De tels systèmes de ventilation peuvent évacuer ou fournir de l'air aux zones ventilées quelles que soient les conditions environnementales.

Les systèmes de ventilation mécanique peuvent également être canalisés ou non. Les systèmes de canaux sont les plus courants. Les coûts énergétiques liés à leur fonctionnement peuvent être assez importants. De tels systèmes peuvent fournir et évacuer l'air des zones locales de la pièce dans la quantité requise, quelles que soient les conditions changeantes de l'air ambiant.

L'avantage de la ventilation mécanique par rapport à la ventilation naturelle est la capacité de fournir un échange d'air stable requis quelle que soit la période de l'année, les conditions météorologiques extérieures, ainsi que la vitesse et la direction du vent. Il permet de traiter l'air fourni aux locaux, en amenant ses paramètres météorologiques aux valeurs exigées par la norme, et de purifier l'air des impuretés nocives avant son rejet dans l'atmosphère. Les inconvénients d'un système de ventilation mécanique comprennent coûts élevés l'électricité, mais ces coûts sont rapidement amortis.

Si la chaleur, l'humidité, les gaz, les poussières, les odeurs ou les vapeurs de liquides dégagés dans la pièce pénètrent directement dans l'air de l'ensemble de la pièce, alors une ventilation générale est installée. Les systèmes d'échappement à échange général éliminent l'air de manière relativement uniforme de l'ensemble de la pièce desservie, et les systèmes d'alimentation à échange général fournissent de l'air et le distribuent dans tout le volume de la pièce ventilée. Dans ce cas, le volume d'air évacué est calculé de telle sorte qu'après son remplacement par de l'air soufflé, la pollution de l'air chute jusqu'aux valeurs de concentration maximale admissible (MAC).

En règle générale, la même quantité d’air est extraite de la pièce que celle qui y est fournie. Cependant, il existe des cas où le débit d’air total n’est pas égal à l’échappement. Par exemple, dans les pièces où sont émises des substances odorantes ou des gaz toxiques, plus d'air est extrait que celui fourni par le système d'alimentation, de sorte que les gaz nocifs et les odeurs ne se propagent pas dans tout le bâtiment. Le volume d'air manquant est pompé à travers les ouvertures ouvertes des clôtures extérieures ou depuis les pièces voisines avec un air plus pur.

Ventilation générale

Les systèmes d'alimentation servent à fournir de l'air pur aux pièces ventilées pour remplacer l'air évacué. Si nécessaire, l’air soufflé fait l’objet d’un traitement particulier (nettoyage, chauffage, humidification…).

Le schéma de ventilation mécanique de soufflage (Fig. 1) comprend : le dispositif d'admission d'air 1 ; filtre à air 2 ; aérotherme (chauffage) 3 ; ventilateur 5 ; réseau de conduits 4 et tuyaux d'alimentation avec buses 6 . S'il n'est pas nécessaire de chauffer l'air soufflé, celui-ci est acheminé directement dans les locaux de production par le canal de dérivation 7.

Les locaux ne peuvent être équipés que de systèmes de ventilation à air frais. Dans de tels cas, une quantité calculée d'air est fournie à la pièce. L'évacuation de l'air peut se produire de manière désordonnée par des fuites dans les clôtures des bâtiments ou par des ouvertures spécialement prévues à cet effet.

Riz. 1. Schéma de ventilation d'alimentation

En régime permanent, la quantité d'air soufflé est toujours égale à la quantité d'air évacué, quelle que soit la surface totale des fuites ou des trous dans structures de construction. En règle générale, les pièces les plus propres sont équipées de systèmes d'alimentation, puisque l'air s'échappe de ces pièces, et non l'inverse.

Ventilation locale

Les systèmes de ventilation à alimentation locale fournissent de l'air frais directement au lieu de travail ou à l'aire de repos. Dans la zone de couverture du système, des conditions sont créées qui diffèrent des conditions de l'ensemble de la pièce et satisfont aux exigences. La ventilation d'alimentation locale comprend des douches d'air et des oasis. Une douche à air est un flux d'air local dirigé vers une personne. Dans la zone d'effet de la douche aérienne, des conditions différentes de celles de l'ensemble du volume de la pièce sont créées. A l'aide d'une douche à air, les paramètres suivants peuvent être modifiés : la mobilité humaine ; température; humidité; concentration de l'une ou l'autre nocivité. Les douches à air sont le plus souvent utilisées dans les magasins chauds, sur les lieux de travail exposés au rayonnement thermique.

La ventilation d'alimentation locale comprend également les oasis d'air - des zones de locaux clôturées du reste de la pièce par des cloisons mobiles de 2,0 à 2,5 mètres de haut, dans lesquelles de l'air à basse température est pompé.

La ventilation locale nécessite moins de coûts que la ventilation générale.

Ventilation générale par aspiration

La ventilation par aspiration est utilisée pour évacuer l'air évacué contaminé ou chauffé d'un local industriel ou résidentiel (atelier, bâtiment). Si les locaux sont équipés uniquement d'un système de ventilation par aspiration, l'air est évacué des locaux de manière organisée. L'afflux se produit de manière désorganisée, soit par des fuites dans les structures des bâtiments, soit par des ouvertures spécialement prévues à cet effet.

La ventilation par aspiration (Fig. 2) se compose d'un dispositif de nettoyage 1, d'un ventilateur 2, d'un 3 et conduits d'aspiration 4.

Contrairement aux systèmes de ventilation à soufflage, dans les pièces équipées uniquement de systèmes d'évacuation, la pression est réglée en dessous de la pression atmosphérique ou plus basse que dans les pièces voisines.

S'il n'y a qu'un système de ventilation par aspiration dans la pièce, comme dans le cas d'une ventilation de soufflage, l'air circule d'une zone de haute pression vers une zone de basse pression. Ainsi, le mouvement de l'air dans la direction opposée est éliminé ou entravé. Les pièces les plus « sales » sont équipées de systèmes de ventilation par aspiration lorsqu'il est nécessaire d'empêcher ou de réduire la propagation de l'air de celles-ci dans les pièces adjacentes.

Riz. 2. Schéma du système de ventilation par aspiration

Ventilation par aspiration locale

La ventilation par aspiration locale est utilisée dans une situation où les endroits où des substances nocives sont libérées dans la pièce sont localisés et il est possible d'empêcher leur propagation dans toute la pièce. La ventilation locale par aspiration dans les locaux industriels assure le captage et l'élimination des émissions nocives : gaz, fumées, poussières, matières en suspension et chaleur partiellement dégagées par les équipements. Pour éliminer les substances nocives, on utilise une aspiration locale (abris sous forme d'armoires, parapluies, aspiration latérale, abris sous forme de carters pour machines-outils, etc.).

Exigences de base auxquelles ils doivent satisfaire :

Si possible, le lieu de formation des émissions nocives doit être entièrement couvert ;

la conception de l'aspiration locale doit être telle que l'aspiration n'interfère pas avec le travail normal et ne réduit pas la productivité du travail ;

les émissions nocives doivent être évacuées du lieu de leur formation dans le sens de leur mouvement naturel (les gaz et vapeurs chauds doivent être évacués vers le haut, les gaz lourds et froids et les poussières - vers le bas).

L'air extrait du local lors de la ventilation locale par aspiration doit d'abord être dépoussiéré avant d'être rejeté dans l'atmosphère. Les systèmes d'échappement les plus complexes sont ceux qui assurent un très haut degré de purification de l'air des poussières avec l'installation de deux voire trois dépoussiéreurs (filtres) en série.

En règle générale, les systèmes d'échappement locaux sont très efficaces, car ils vous permettent d'éliminer les substances nocives directement du lieu de leur formation ou de leur libération, les empêchant ainsi de se propager dans toute la pièce. En raison de la concentration importante de substances nocives (vapeurs, gaz, poussières), il est généralement possible d'obtenir un bon effet sanitaire et hygiénique avec un petit volume d'air extrait.

Ventilation de soufflage et d'extraction

Le système de ventilation de soufflage et d'extraction est basé sur la création de deux contre-flux. Un tel système peut être créé soit sur la base de sous-systèmes d'alimentation et d'évacuation d'air indépendants - avec leurs propres ventilateurs, filtres, etc., soit sur la base d'une installation correspondante fonctionnant à la fois pour l'alimentation et l'évacuation. Le schéma du système de ventilation d'alimentation et d'extraction est présenté à la Fig. 3.

Riz. 3. Système de ventilation d'alimentation et d'extraction : 1 - distributeurs d'air ; 2 - dispositifs d'admission d'air (grilles) ; 3 - amortisseurs ; 4 - ventilateur (alimentation, évacuation) ; 5 - filtre ; 6 - aérotherme ; 7 - soupape d'air; 8 - calandre extérieure ; 9 - hotte aspirante ; 10 - conduit d'air soufflé ; 11 - conduit d'évacuation d'air

La commodité de tels systèmes réside non seulement dans la facilité d'installation et d'installation, mais également dans leur fonctionnement, ainsi que dans les propriétés supplémentaires de ces systèmes. L'une de ces propriétés est la récupération de chaleur - un processus dans lequel une augmentation partielle de la température de l'air soufflé se produit en raison de la chaleur de l'air évacué. Dans ce cas, l'énergie est dépensée uniquement pour organiser les flux d'air, c'est-à-dire n'est pas dépensé pour chauffer l'air entrant. Le chauffage de l'air entrant grâce à la récupération peut être complété par un chauffe-eau électrique ou à eau. La ventilation d'alimentation et d'extraction assure le remplacement forcé de l'air dans la pièce ; effectue le traitement de l'air nécessaire (chauffage, purification) ; Certains systèmes assurent également l'humidification de l'air dans certaines limites.

Composition des systèmes de ventilation

La composition du système de ventilation dépend de son type. Les systèmes de ventilation artificielle (mécanique) d'alimentation sont les plus complexes et les plus fréquemment utilisés, c'est donc leur composition que nous considérerons.

Généralement, un système de ventilation mécanique à soufflage se compose des éléments suivants (situés dans le sens du mouvement de l'air, de l'entrée à la sortie) :

Dispositif d'admission d'air. Les dispositifs d'admission d'air dans les systèmes de ventilation mécanique sont réalisés sous la forme de trous dans les clôtures des bâtiments, de puits attenants ou autoportants (Fig. 4).

Lorsque l'air est prélevé par le haut, des dispositifs d'admission d'air sont placés dans le grenier ou au dernier étage du bâtiment, et les canaux sont évacués au-dessus du toit sous forme de puits.

L'emplacement et la conception des dispositifs d'admission d'air sont choisis pour garantir la pureté de l'air d'admission et répondre aux exigences architecturales. Ainsi, les dispositifs d'admission d'air ne doivent pas être situés à proximité de sources de pollution de l'air (émissions d'air ou de gaz pollués, cheminées, cuisines, etc.).

La position relative en hauteur des ouvertures d'entrée doit être attribuée en tenant compte masse volumétrique des contaminants libérés. Les ouvertures de prise d'air doivent être placées à une hauteur supérieure à 1 m du niveau de couverture neigeuse stable, déterminée selon les données des stations hydrométéorologiques ou des calculs, mais pas à moins de 2 m du niveau du sol.

Figure 4. Dispositifs d'admission d'air : UN- dans le mur extérieur ; b- oui mur extérieur; V- sur le toit

Les exigences architecturales sont satisfaites par un choix approprié de l'emplacement et de la conception des trous.

Les parois extérieures des conduits et des gaines d'évacuation sont isolées pour empêcher la condensation de la vapeur d'eau de l'air humide extrait et la formation de glace.

La vitesse de déplacement de l'air dans les canaux et les puits d'alimentation est supposée être comprise entre 2 et 5 m/s, dans les canaux et les puits des dispositifs d'échappement - entre 4 et 8 m/s, mais pas moins de 0,5 m/s. , y compris pour la ventilation naturelle.

Vanne d'air. Pour protéger les locaux de l'air froid extérieur pénétrant par les conduits de ventilation lorsque la ventilation ne fonctionne pas, les dispositifs de prise d'air sont équipés de vannes isolées multivannes à entraînement manuel ou mécanique. Dans ce dernier cas, la vanne se bloque avec le ventilateur et ferme les trous lorsqu'il s'arrête. À basse température de conception de l'air extérieur, les vannes sont équipées d'un système de chauffage électrique afin de protéger leurs vannes du gel. Le chauffage électrique est allumé pendant 10 à 15 minutes avant de démarrer le ventilateur.

Filtre. Un filtre à air est un dispositif dans les systèmes de ventilation qui sert à purifier l'air soufflé et, dans certains cas, l'air évacué. Un filtre est nécessaire pour protéger les deux système de ventilation, et des pièces ventilées contre la pénétration de diverses petites particules, telles que la poussière, les insectes, les peluches, etc. Solution de conception filtre à air déterminé par la nature des poussières (pollution) et la pureté de l’air requise.

Coefficient de rupture (R,%) - caractéristique d'un filtre ou d'un matériau filtrant, égale au pourcentage de concentration de particules après le filtre AVEC P. AVEC D

Efficacité (E,%) - caractéristique d'un filtre ou d'un matériau filtrant, égale à la différence en pourcentage de la concentration de particules par rapport à AVEC D et après le filtre C P.à la concentration de particules avant le filtre AVEC D

La granulométrie la plus pénétrante est la granulométrie correspondant à l'efficacité minimale du matériau filtrant.

La performance du filtre (débit d'air) est le volume d'air par unité de temps traversant le filtre.

La résistance aérodynamique (chute de pression à travers le filtre) est la différence de pression totale avant et après le filtre pour une certaine performance de filtre.

Les filtres sont classés selon leur objectif et leur efficacité en :

filtres usage général- filtres grossiers et filtres fins ;

des filtres qui répondent à des exigences particulières en matière de pureté de l'air - filtres à haute efficacité et filtres à ultra haute efficacité.

Les désignations des classes de filtres sont indiquées dans le tableau. 1.

Tableau 1

Désignations des classes de filtres (GOST R 51251-99 )

La classification des filtres à usage général est donnée dans le tableau. 2.

Tableau 2

Classification des filtres à usage général selon l'efficacité des particules capturées

Structurellement, les filtres sont divisés en filtres à rouleaux (un matériau filtrant non tissé est utilisé), en filtres cellulaires (un treillis métallique, un treillis en plastique vinyle, du caoutchouc mousse et un matériau spécial tel que le FPP sont utilisés).

Les filtres de type poche FYaK de classe de purification G3-F9 sont conçus pour purifier l'air de la poussière de l'air externe recirculé dans les systèmes de ventilation et de climatisation. Les filtres sont fabriqués conformément à TU 4863-015-04980426-2003, GOST R 51251-99. FyaK peut fonctionner à des températures de fonctionnement de moins 40 °C à plus 70 °C. L'environnement et l'air filtré ne doivent pas contenir de gaz et de vapeurs agressifs.

Le filtre (Fig. 1) est constitué d'une armature métallique 1 et d'un matériau filtrant cousu sous forme de poches 2.

Riz. 1. Filtre de poche FyaK

Les surfaces opposées des poches sont resserrées avec des limiteurs, ce qui empêche un fort gonflement et un collage des poches adjacentes. Au bout des poches se trouve une tresse 3, à l'aide de laquelle les poches sont reliées les unes aux autres et ne « s'envolent » pas sous la pression du flux d'air. Les poches filtrantes sont constituées d'un matériau filtrant synthétique de haute qualité.

Les tailles des poches sont choisies pour que le flux d'air soit uniforme sur toute la surface du filtre. La forme particulière des poches leur permet de se gonfler sans se toucher, la poussière s'accumule uniformément sur toute la surface des poches et chaque centimètre carré de matériau filtrant est utilisé de manière optimale.

Les filtres à cellules plissées de type FyaG sont conçus pour nettoyer l'air extérieur et recyclé dans les systèmes de ventilation et de climatisation de locaux à usages divers, domestiques, administratifs et bâtiments industriels. Les filtres FyaG (Fig. 2) sont constitués d'un cadre (1) en carton ou en acier galvanisé, à l'intérieur duquel est posé le matériau filtrant (2) sous forme d'ondulations, reposant côté sortie d'air sur un treillis ondulé (ondulé). (3).

Riz. 2. Circuit de filtre FyaG

Pour détruire odeurs désagréables Dans les locaux d'habitation, on utilise des filtres constitués d'un matériau à structure ultramicroscopique, qui permet d'extraire les gaz de l'air. L’absorbeur de gaz, de vapeurs et d’odeurs le plus courant est le charbon actif.

Grande encyclopédie de la technologie Équipe d'auteurs

Oasis d'air (aération)

Oasis d'air (aération)

Une oasis d'air (aération) est un échange d'air naturel organisé dans les locaux, réalisé en raison de la différence de densités d'air extérieur et intérieur et de l'influence du vent sur les clôtures extérieures du bâtiment afin de créer le microclimat nécessaire dans le chambre. L'aération est largement utilisée dans ateliers industriels(forgeage, fonderie, laminage, etc.) avec un excès de chaleur important.

Pour le calcul oasis d'air il faut prendre en compte la taille du bâtiment, les différences de pression atmosphérique, la taille des ouvertures, la température dans la zone de travail, l'emplacement des sources de chaleur, la température de l'air sortant par les ouvertures du bâtiment, température extérieure air, etc

Dispositifs pour fournir une oasis d'air :

1) fournir des traverses ;

2) déflecteurs ;

3) lumières non soufflées ;

4) arbres d'échappement.

Plusieurs conceptions de traverses de ravitaillement sont connues :

1) traverses simples à soufflet avec une rotation sur l'axe supérieur de 45° maximum. Ils sont généralement utilisés pour l’alimentation et l’évacuation de l’air ;

2) traverses à guillotine simples avec rotation sur l'axe médian selon un angle ne dépassant pas 90° ;

3) traverses suspendues, réalisées avec des cadres doubles, installées en atelier ; pendant la saison chaude, l’air chaud extérieur est dirigé vers le sol, où il est refroidi ;

4) pendant la saison froide, les traverses montées sur l'axe inférieur sont ouvertes à un angle ne dépassant pas 30° afin que l'air froid entrant dans le bâtiment soit chauffé, monte et descende chaudement dans la pièce ;

5) les traverses installées à une distance de deux mètres du sol, lorsqu'elles sont ouvertes, sont sécurisées pour la ventilation avec des lattes.

L'air est évacué des bâtiments, généralement à travers des traverses tournant sur un axe supérieur.

Déflecteur - partie du dispositif d'échappement en forme de buse sur tuyau d'échappement pour améliorer la traction et éliminer le vent soufflant dans les conduits d’échappement.

Actuellement, les déflecteurs du système V. I. Khanzhonkov - TsAGI sont le plus souvent utilisés. La conception du déflecteur TsAGI prévoit la présence d'un tuyau avec un diffuseur conique, d'un bouclier de protection contre le vent, d'un parapluie et d'un cylindre, qui servent à protéger l'ouverture d'échappement à laquelle le déflecteur est fixé des précipitations.

Avantages : indépendance du fonctionnement du déflecteur vis-à-vis des changements de direction du vent et garantie protection fiable arbre d'échappement des précipitations.

Une lanterne non soufflée est un dispositif dans lequel un vide se produit entre les parois de la lanterne et les pare-vent, grâce auquel l'air est extrait de la pièce.

Les puits d'échappement sont des dispositifs installés dans les plafonds des bâtiments industriels, dont le fonctionnement est déterminé par la pression naturelle résultant de la différence de température à l'intérieur du puits et à l'extérieur du bâtiment.