Вентиляционные системы, применяемые на судах | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Безгин М. А., Улямаев К. С., Симонова А. А. Вентиляционные системы, применяемые на судах // Молодой ученый. — 2017. — №49. — С. 28-31. — URL https://moluch.ru/archive/183/47108/ (дата обращения: 19.09.2018).



Многим известно, что весь окружающий нас живой мир, и человек не исключение, постоянно взаимодействует с внешней средой, обусловленной климатическими, погодными, акустическими и другими факторами. Жизнедеятельность человека связана с расходом энергии. Пополнение этой энергии происходит за счет процесса окисления соединений углеводов в организме человека. Источником поступления кислорода для человека является вдыхаемый воздух, а углеводов- потребляемые продукты питания. Получая из окружающей среды кислород и пищу, человек выделяет тепло, воду, углекислый газ и другие продукты жизнедеятельности. Для нормального самочувствия человека важно не только содержание кислорода во вдыхаемом воздухе, но и его газовый состав, температура, давление, подвижность, чистота.

В судовых помещениях воздушная среда оценивается ее чистотой и качеством. Чистота воздуха характеризуется степенью его загрязнения газовыми и взвешенными примесями, а качество- степенью сохранения своих природных свойств. Качество и чистота воздуха судовых помещений напрямую находятся в зависимости от свойств воздуха снаружи и поступающих продуктов эндогенного (от человека) и экзогенного (природного и искусственного) происхождения.

В зависимости от интенсивности выполняемой работы человек потребляет с выдыхаемым воздухом 20 и более литров кислорода в час. При этом он выдыхает 18–36 л Углекислого газа (СО2), 40–415 г влаги, а также выделяет 330–1050 кДж теплоты, кишечные газы, некоторые вредные вещества (аммиак, органические вещества и др.). Вредные выделения человека пропорциональны количеству выдыхаемого им СО2, зависящеему от тяжести выполняемой работы и времени пребывания в помещении человека.

В помещениях на судне параметры воздуха, обеспечивающие эффективную работу и отдых людей, в том числе эксплуатацию различного судового оборудования, определены санитарными нормами. Поэтому система вентиляции играет важную роль в работе всего судна, а для того чтобы всё функционировало и работало необходимо иметь качественную и исправную вентиляцию в каждом помещении.

Вентиляционные системы обеспечивают требуемое качество и чистоту воздуха, за счет поступления в судовые помещения воздуха снаружи и устранение из них загрязненного. К тому же, системы вентиляции предназначены для подачи воздуха к механизмам, котлам, электрооборудованию и системам, потребляющим воздух в процессе эксплуатации.

Системы вентиляции проектируются, как принято, по групповому принципу, при котором в группу объединяются судовые помещения с одинаковыми или близкими требованиями к параметрам воздуха и одинаковым характером вредных выделений. Автономный принцип проектирования используется для вентиляционных систем помещений большого объема (помещения энергетической установки, грузовые трюмы и цистерны, ангары) и помещений с опасными выделениями (насосные отделения танкеров, аккумуляторные и т. п.). В общей сложности в состав систем вентиляции входят устройства для приема для приема и выброса воздуха, фильтры, вентиляторы, арматура и трубопроводы, глушители воздушного шума, воздухораспределители, приборы контроля и автоматического управления.

В зависимости от способа движения системы вентиляции различают естественные, искусственные (механические) и комбинированные. При естественной вентиляции воздухообмен происходит за счет разности плотностей теплового и холодного воздуха внутри помещений (тепловое побуждение) и снаружи, также, путем использования скоростного напора ветра или воздушных потоков, которые обдувают движущееся судно (ветровое побуждение). Тепловое побуждение возможно только до тех пор, пока существует разность температур между внутренним и наружным воздухом помещений. Аэрация здесь происходит посредством иллюминаторов, вентиляционные решетки дверей, световые люки и т. п. Ветровое побуждение обеспечивается установкой в потоках наружного воздуха эжекционных головок и поворотных раструбных дефлекторов, преобразующих кинетическую энергию этих потоков в статистическое давление, отличающиеся от давления воздуха в вентилируемом помещении. За счет разности давлений и осуществляется воздухообмен между внутренним и наружным воздухом помещений (рис.1).

Рис.1. Системы вентиляционных каналов: а — продольная; b — поперечная

Естественная вентиляция малоэффективна, нестабильна, отличается низкими напорами, значительными габаритами и зависимостью от погодных условий. Ввиду этого несмотря на простоту устройства, отсутствие потребности в механической энергии и малую стоимость на современных судах естественная циркуляция находит ограниченное применение.

В большей степени используется на современных судах искусственная вентиляция, при которой прием наружного и удаление загрязненного внутреннего воздуха происходит через вентиляционные шахты либо грибовидные головки с помощью вентиляторов. Системы искусственной вентиляции позволяют создавать значительные напоры воздуха, устанавливать различные фильтры, уменьшать сечение воздуховодов, а, следовательно, массу и габариты оборудования. Этими системами оборудуется большая часть судовых помещений. Но их эксплуатация требует высоких затрат энергии на работу вентиляторов и может вызвать значительные уровни шума. Некоторые помещения на судне оборудованы комбинированной системой, где совместно используется и естественная, и искусственная вентиляции.

По способу исполнения воздухообмена различают приточную, втяжную и смешанную (приточно-вытяжную) вентиляцию. Приточная система вентиляции подает в помещение свежий наружный воздух и создает в нем избыточное давление, за счет которого из вентилируемого помещение вытесняется загрязненный воздух, к тому же предотвращается поступление в него из тамбуров и коридоров воздуха, содержащего опасные примеси. Системами приточной вентиляции обслуживаются помещения с постоянным или периодическим пребыванием людей и посты управления. К ним относятся служебные, жилые и общественные помещения, радиопосты, рубки, румпельные, посты связи и другие помещения, не имеющие опасных парогазовых выделений.

Вытяжная вентиляция, удаляя из помещения отработанный (загрязненный) воздух, осуществляет в нем некоторое разрежение, следовательно, в помещение поступает свежий воздух из соседних помещений и коридоров или снаружи через приемные устройства. Система искусственной вытяжной вентиляции устанавливается в камбузах, кладовых, санитарно-гигиенических помещениях, курительных, душевых, ванных, прачечных, насосных, отдельных танкеров, станциях углекислотного и химического пожаротушения, помещениях холодильных машин, аккумуляторных и др.

Для увеличения эффективности вентиляции используют приточно-вытяжные системы, где в зависимости от функции помещения преобладают или приток, или вытяжка воздуха. Системами приточно-вытяжной вентиляции оборудуют помещения энергетических установок, салоны, камбузы, столовые и т. п. Вентиляция общественных и медицинских помещений осуществляется автономными приточно-вытяжными системами.

В целях перемещения воздуха или других газов в системах микроклимата используют в основном центробежные электровентиляторы серии ЦСУ и осевые серии ОСО. Подача центробежных электровентиляторов составляет 250–40000 м3/ч при полном давлении 480–3840 Па, а осевых соответственно 900–40000 м3/ч и 122–1030 Па.

C:\Users\Михаил\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\5-72.jpg

Рис. 2. Вентиляционные устройства: а — дефлектор; б — эжекционная головка: 1 — стопор; 2 — свежий воздух; 3 — труба; 4 — отверстие с сеткой; 5 — эжектор; 6 — входной конус; 7 — палуба; 8 — загрязненный воздух

Прием и удаление воздуха при естественной вентиляции осуществляется с помощью эжекционных головок и поворотных раструбных дефлекторов, которые устанавливаются на верхней палубе, рубках и надстройках, в местах, защищенных от заливания водой. Что же такое Эжекционные головки? Это струйный аппарат для отсасывания газов из замкнутого пространства и поддержания разрежения. В свою очередь дефлектор- специальный прибор, служащий для целей вдувной и вытяжной вентиляции. Эжекционные головки и дефлекторы могут быть ориентированы по отношению к направлению набегающего потока наружного воздуха различным образом. Когда дефлектор (Рис. 2) повернут раструбом навстречу потоку, в нем создается повышенное статическое давление, и свежий воздух нагнетается в помещение. Ежели раструб дефлектора развернут по потоку, то в нем создается разрежение и происходит вытяжка воздуха из помещения. Во избежание попадания в судовые помещения через дефлекторы воды они могут закрываться штормовыми крышками.

Эжекционные головки предназначены только для удаления из судовых помещений загрязненного воздуха в атмосферу (Рис. 2). Эжекционная головка устанавливается навстречу потоку малым конусом. Набегающий поток, попав в малый конус, выходит из него с большой скоростью, создавая над вертикальным воздуховодом пониженное давление (разрежение). В результате воздух из помещения отсасывается в корпус эжекционной головки и выходит в атмосферу через большой конус. Эжекционные головки осуществляют удаление воздуха из помещений более эффективно, чем дефлекторы. При хорошей погоде дефлекторы и эжекционные головки обеспечивают воздухообмен в судовых помещениях без затрат дополнительной энергии. Если скорость набегающего потока высока, а температура наружного воздуха небольшая, они могут обеспечить хороший воздухообмен в помещениях. Но всё же чаще дефлекторы и эжекционные головки используются как дополнительное средство в комбинированной вентиляционной системе.

Рассмотрим работу системы вентиляции на примере помещений грузовых насосов нефтеналивных судов (Рис.3). Здесь грузовые насосные отделения оснащаются автономной системой приточно-вытяжной вентиляции. Приточная вентиляция вытяжная- искусственная, естественная. Естественный приток воздуха происходит посредством приемных отверстий, которые находятся на двух цилиндрических колоннах (по одной с каждого борта) с водозащищенными головками высотой 4–5 м от грузовой палубы. Вытяжка воздуха производится вентиляторами искробезопасного исполнения, расположенными в отдельных помещениях, не сообщающихся напрямую с насосным отделением.

Рис. 3. Схема автономной приточно-вытяжной системы вентиляции грузового насосного отделения: 1 — дефлектор; 2 — грибовидная водогазонепроницаемая головка; 3 — водогазонепроницаемая крышка; 4 — выпускная вентиляционная решетка; 5, 7 — вытяжные электровентиляторы; 6 — вентиляторная; 8, 9 — отверстия для забора воздуха; 10 — грузовое насосное отделение

Исходя из вышесказанного понятно одно, осуществление качественной вентиляции на судне не такая простая задача как может показаться на первый взгляд. При проектировании необходимо учитывать класс судна и его назначение, только тогда будет понятно, какой тип вентиляции применять для нормальной работы систем судна и продуктивной работы человека в условиях плавания.

Литература:

  1. Макаров В. Г., Ситченко Л. С., Плесевичюс П. И. Судовые системы микроклимата. Вентиляция и отопление помещений.. — СПб.: ГМТУ, 1993. — 125 с.
  2. Системы вентиляции // stroitelstvo-new.ru. URL: http://www.stroitelstvo-new.ru/sudostroenie/mehanizm/sistemy-ventilyacii.shtml (дата обращения: 26.11.2017).
  3. Системы вентиляции и кондиционирования воздуха // Моряк. URL: http://seaspirit.ru/shipbuilding/ustrojstvo-sudna/sistemy-ventilyacii-i-kondicionirovaniya-vozduxa.html (дата обращения: 26.11.2017).
  4. Системы вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха // Как устроены морские суда. URL: http://seaships.ru/ventilation.htm (дата обращения: 26.11.2017).
Основные термины (генерируются автоматически): помещение, чистота воздуха, система вентиляции, свежий воздух, вытяжка воздуха, наружный воздух, искусственная вентиляция, загрязненный воздух, естественная вентиляция, эжекционная головка.


Похожие статьи

Влияние работы систем естественной вентиляции на...

Когда-то давно инженеры подумали и приняли очень разумное решение — убрать приточный вентилятор для того, чтобы «вытяжка» работала и «притоком», создавая разрежённость и засасывая воздух в помещение.

Работа систем вытяжной естественной вентиляции в жилом...

скорость движения воздуха, температура воздуха, естественная вентиляция, замер параметров, вытяжной воздух, этаж, канал квартиры, выход, вытяжная вентиляционная шахта, наружный воздух.

Анализ эффективности естественного воздухообмена...

естественная вентиляция, естественный воздухообмен, помещение, Располагаемый напор, тепловой напор, наружный воздух, ветровой напор, механическая вентиляция, скорость ветра, температура воздуха.

О методах определения потери и подсосов воздуха...

Опыт наладки вентиляционных систем показывает, что предусматриваемое СНиП 2.04.05-97 увеличение производительности вентиляторов на 10 или 15% для компенсации подсоса воздуха в вытяжных и потерь воздуха в приточных системах не всегда обеспечивает достижение...

Европейские, американские и российские нормативные...

Увеличение воздухообмена повышает комфортность, однако вместе с этим: увеличиваются энергетические затраты на обработку и транспортировку наружного приточного воздуха, усложняются системы вентиляции и воздухораспределения [25].

Эффективное осушение воздуха помещений бассейнов

влажный воздух, бассейн, внутренний воздух, наружный воздух, приточно-вытяжная вентиляция, помещение бассейна, открытая водная поверхность, осушитель воздуха, насыщенный воздух, давление водяных паров...

Особенности организации воздухообмена в теплонапряженных...

Ключевые слова: вентиляция, конвекция, воздухораспределение, воздухообмен.

Система вентиляционных потоков в зданиях создается источниками (подача воздуха через

Система предназначена для сосредоточенного распределения приточного воздуха в помещениях...

Вентиляционные системы на подводных лодках | Статья...

Система вентиляции имеет такие функции как: функции обогрева и кондиционирования воздуха. Она охлаждает воздух во всех отсеках подводной лодки. В системе вентиляции циркулирует нагретый, охлажденный и осушенный воздух.

Анализ систем перемешивающей и вытесняющей вентиляции...

Величина кратности воздухообмена при перемешивающей вентиляции является величиной условной, так как не весь воздух, находящийся в помещении, заменяется на свежий приточный воздух. При перемешивающей вентиляции воздух помещения...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Влияние работы систем естественной вентиляции на...

Когда-то давно инженеры подумали и приняли очень разумное решение — убрать приточный вентилятор для того, чтобы «вытяжка» работала и «притоком», создавая разрежённость и засасывая воздух в помещение.

Работа систем вытяжной естественной вентиляции в жилом...

скорость движения воздуха, температура воздуха, естественная вентиляция, замер параметров, вытяжной воздух, этаж, канал квартиры, выход, вытяжная вентиляционная шахта, наружный воздух.

Анализ эффективности естественного воздухообмена...

естественная вентиляция, естественный воздухообмен, помещение, Располагаемый напор, тепловой напор, наружный воздух, ветровой напор, механическая вентиляция, скорость ветра, температура воздуха.

О методах определения потери и подсосов воздуха...

Опыт наладки вентиляционных систем показывает, что предусматриваемое СНиП 2.04.05-97 увеличение производительности вентиляторов на 10 или 15% для компенсации подсоса воздуха в вытяжных и потерь воздуха в приточных системах не всегда обеспечивает достижение...

Европейские, американские и российские нормативные...

Увеличение воздухообмена повышает комфортность, однако вместе с этим: увеличиваются энергетические затраты на обработку и транспортировку наружного приточного воздуха, усложняются системы вентиляции и воздухораспределения [25].

Эффективное осушение воздуха помещений бассейнов

влажный воздух, бассейн, внутренний воздух, наружный воздух, приточно-вытяжная вентиляция, помещение бассейна, открытая водная поверхность, осушитель воздуха, насыщенный воздух, давление водяных паров...

Особенности организации воздухообмена в теплонапряженных...

Ключевые слова: вентиляция, конвекция, воздухораспределение, воздухообмен.

Система вентиляционных потоков в зданиях создается источниками (подача воздуха через

Система предназначена для сосредоточенного распределения приточного воздуха в помещениях...

Вентиляционные системы на подводных лодках | Статья...

Система вентиляции имеет такие функции как: функции обогрева и кондиционирования воздуха. Она охлаждает воздух во всех отсеках подводной лодки. В системе вентиляции циркулирует нагретый, охлажденный и осушенный воздух.

Анализ систем перемешивающей и вытесняющей вентиляции...

Величина кратности воздухообмена при перемешивающей вентиляции является величиной условной, так как не весь воздух, находящийся в помещении, заменяется на свежий приточный воздух. При перемешивающей вентиляции воздух помещения...

Задать вопрос