Вопрос качества товаров легкой и текстильной промышленности для потребителей всегда стоял на первом месте. Кроме того, сегодня человечество заинтересовано в сохранении экологической обстановки, а также в предотвращении неблагоприятного воздействия микроклимата в производственных помещениях, прежде всего для предупреждения возникновения различного рода заболеваний и поддержания здоровья населения страны. Существуют общие требования и показатели микроклимата в действующем СанПиН 2.2.4.548–96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений». В соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями наиболее благоприятная температура в общественных, административно бытовых помещениях должна соответствовать 20–25 0 С, а допустимые колебания в теплый период –от 20 0 С до 28 0 С [1], в холодный и переходной периоды от 18 0 С до 22 0 С. Относительная влажность считается оптимальной в диапазоне от 30 до 60 % в теплый период и 30–45 %в холодный и переходной периоды.
Для поддержания комфортных условий необходимы системы вентиляции и кондиционирования.
Основными нормируемыми параметрами воздуха в помещении являются: температура, влажность, скорость движения, газовый состав, наличие механических частиц пыли. Оптимальные параметры воздуха есть совокупность условий наиболее благоприятных для самочувствия людей (область комфортного кондиционирования воздуха), или условий для протекания правильного технологического процесса (область технологического кондиционирования). Для создания оптимальных параметров внутреннего воздуха требуется информация о характере работы выработки продукции на промышленном предприятии. Так, например, если на выпуск продукции влияет интенсивность труда, то в таком случае обеспечиваются условия, комфортные для работающих людей в цехе.
Существуют также допустимые параметры воздуха, которые устанавливаются тогда, когда по технологическим требованиям или техническим и экономическим причинам не обеспечиваются оптимальные условия [2].
При проектировании систем кондиционирования воздуха предусматривают технические решения, благодаря которым обеспечиваются все необходимые условия для соответствия нормируемым параметрам воздуха.
Системы с естественной вентиляцией экономически выгоднее, но их эффективность зависит от внешних факторов (температуры наружного воздуха, направления и скорости ветра). Искусственные системы вентиляции с механическим побуждением, где передвижение воздуха на определенное расстояние осуществляется за счет вентиляторов, а в процессе перемещения воздух подвергается различным видам обработки (очистке, нагреванию, охлаждению и др.).
На предприятиях легкой и текстильной промышленности в современных системах вентиляции и кондиционирования применяется разнообразное оборудование (увлажнители, различные виды фильтров, нагреватели и др.) в связи с вредными выделениями, появляющихся при технологических процессах. В цехах могут присутствовать такие виды пыли как органическая и минеральная. Органическая пыль может содержать мельчайше частички волокон различного вида происхождения (шерсть, хлопок, лен, искусственное волокно и др.), а минеральная состоит в основном из микрочастичек земли. Высокая температура и влажность, источниками, которых могут быть производственные машины или их электродвигатели, рабочий персонал, обрабатываемый материал, климатические условия и различные технологические процессы (отпаривание, отбеливание и т. д.). В отдельных цехах могут выделяться ядовитые газы.
Для обслуживания всего оборудования требуется большое количество энергии. Эффективным решением сбережения энергии в системе кондиционирования воздуха, теплоту удаляемого воздуха можно устранить, установив утилизаторы теплоты. Принцип их работы заключается в нагреве воздуха, подаваемого в помещение, с использованием теплоты потока, удаляемого из помещения. При использовании утилизатора тепла, требуется меньшая мощность калорифера на подогрев приточного воздуха, таким образом, уменьшается количество энергии, необходимое для его работы [3].
Утилизация теплоты вентиляционных выбросов может осуществляться: рециркуляцией части втяжного воздуха; применением рекуперативных теплообменников-утилизаторов; применением регенеративных теплообменников–утилизаторов; применением двух рекуперативных теплообменников, использующих промежуточный теплоноситель; применением теплопередающих труб.
Рис. 1. Система вентиляции с утилизатором тепла
На рисунке 1 приведено изобретение, которое может быть использовано для создания комфортных условий микроклимата в производственных помещениях.
Технический результат — повышение эффективности и надежности тепловлажностной обработки воздуха.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема системы вентиляции с утилизатором тепла, на фиг. 2 — форсунка системы орошения теплообменника.
Система вентиляции с утилизатором тепла состоит из вентилятора 5, теплообменника 1, теплообменника первого подогрева 2 и аппарата 3, где происходит адиабатное охлаждение и увлажнение приточного воздуха водой, рециркуляция которой осуществляется насосом 4. Удаленный из помещения воздух вентилятором 6 подается в аппарат 7, служащий теплоутилизатором и содержащий форсуночную систему орошения 9 для инертной насадки 10. Насос 8 предназначен для циркуляции воды, играющей роль промежуточного теплоносителя. Аппараты 3 и 7 являются тепло-массообменными аппаратами с виброкипящим слоем, так как в поддоне, где расположена насадка установлены вибраторы (на чертеже не показаны) [4].
Форсуночная система орошения двухступенчатого контактного теплообменника 1 включает в себя форсунку (фиг.2), которая содержит полый корпус, состоящий из цилиндрической части 11 с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости. Соосно корпусу, в его нижней части закреплено сопло, образованное цилиндрической поверхностью, переходящей в коническую поверхность, которая замыкается торцевой глухой перегородкой с жиклером 14 в ее центре, при этом корпус и сопло образуют три соосных между собой внутренних цилиндрических камеры. В сопле, со стороны противоположной подводу жидкости, выполнен дополнительный ряд жиклеров 13, которые образованы взаимно перпендикулярными вертикальными и горизонтальными каналами, которые пересекаются на конической боковой поверхности сопла с образованием выходных отверстий.
К корпусу распылителя, посредством цилиндрической гильзы 15 прикреплен акустический блок в виде, соосно расположенного оси корпуса форсунки сферического резонатора 17 Гельмгольца с резонаторными вставками 18 и 19, расположенными перпендикулярно оси форсунки. При этом акустический блок закреплен на перфорированной конической поверхности 16, жестко связанной с перфорированной пластиной 20, установленной на срезе цилиндрической гильзы 15 акустического блока.
При использовании аппарата сокращается до 50 % расхода теплоты на нагрев приточного воздуха и достигается охлаждение его в летний период, что обеспечивает достаточно малый срок окупаемости необходимых капитальных вложений.
Таким образом, на предприятиях легкой и текстильной промышленности можно использовать системы вентиляции и кондиционирования с утилизаторами тепла с целью сбережения энергии и поддержания благоприятного микроклимата. Было приведено изобретение с утилизатором тепла, которое можно применить на предприятиях с учетом вида отрасли промышленности, площади помещения, количества людей.
Литература:
- СанПиН 2.2.4.548–96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений: принявший орган Госкомсанэпиднадзор России 1 окт. 1996-М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1997.
- Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования воздуха: учебное пособие/ Е. С. Бондарь, А. С. Гордиенко, В. А. Михайлов [и др.]; под ред. Е. С. Бондарь-К.: ТОВ «Видавничий будинок «Аванпост-Прим»», 2005.-560 с.
- Караджи В. Г. Некоторые особенности эффективного использования вентиляционно-отопительного оборудования: руководство / Караджи В. Г., Московко Ю. Г. — М.: ООО «ИННОВЕНТ»-М, 2005.-139 с.
- Пат. 2607868 Российская Федерация, Система вентиляции с утилизатором тепла / О. С. Кочетов.
