INSTRUCIUNI TEHNICE PENTRU PROIECTAREA UNOR SISTEME DE INTRODUCEREA AERULUI N HALE INDUSTRIALE N SCOPUL REDUCERII CONSUMULUI DE COMBUSTIBIL

INSTRUCIUNI TEHNICE PENTRU PROIECTAREA UNOR SISTEME DE INTRODUCEREA AERULUI N HALE INDUSTRIALE N SCOPUL REDUCERII CONSUMULUI DE COMBUSTIBIL

Indicativ: I 39-82

nowhere

INCLUDEPICTURE \d "arrowrt.gif"

HYPERLINK \l "nowhere"Cuprins* I.UTILIZAREA LA NCLZIREA HALELOR INDUSTRIALE A CLDURII DIN AERUL CALD ACUMULAT N ZONA ACOPERIULUI* SCOP I DOMENIU DE APLICARE* ALCTUIREA SISTEMELOR* DATE DE CALCUL* RECOMANDRI I PREVEDERI GENERALE* II. PROIECTAREA INSTALAIILOR PENTRU PERDELE DE AER LA UILE HALELOR PENTRU ACCES AUTO SAU C.F.* GENERALITATI* CONDITII DE FOLOSIRE* CALCULUL INSTALAIILOR PENTRU PERDELE DE AERI. UTILIZAREA LA NCLZIREA HALELOR INDUSTRIALE A CLDURII DIN AERUL CALD ACUMULAT N ZONA ACOPERIULUI

1. SCOP I DOMENIU DE APLICARE1.1. n scopul reducerii consumului de combustibil la exploatarea instalaiilor de nclzire cu aer cald a halelor industriale, se vor prevedea sisteme de introducere direct a aerului exterior rece la nivelul acoperiului, pentru nclzirea acestui aer cu cldura coninut n aerul cald acumulat n zona superioar a halelor.

1.2. Sistemele de introducere a aerului proaspt la nivelul acoperiului vor fi folosite n halele industriale cu nlime mai mare de 4 m, dotate cu instalaii convenionale de nclzire cu aer cald i n care nu exist posibilitatea acumulrii, n zona superioar, a gazelor, vaporilor, fumului sau prafului degajate de procesele de lucru.

1.3. Sistemele de introducere a aerului proaspt la nivelul acoperiului vor putea fi folosite n halele industriale fr instalaii de nclzire, dar cu degajri tehnologice de cldur uniform repartizate n zona de lucru i n care calitatea aerului cald acumulat n zona superioar corespunde prescripiilor art. 14.6 din Normativul I 5-79.

1.4. Proiectarea i executarea sistemelor de introducere direct a aerului proaspt la nivelul acoperiului se va efectua n conformitate cu prescripiile din Normativul I 59-79 referitoare la condiiile de prevenire a incendiilor i exploziilor specifice pentru instalaiile de ventilare.

[top]

2. ALCTUIREA SISTEMELOR

2.1. Sistemele de introducere a aerului proaspt la nivelul acoperiului vor fi alctuite din urmtoarele elemente componente:

- priz de aer proaspt;

- ventilator;

- canale de aer.

2.2. Priza de aer proaspt va fi amenajat la partea superioar a construciei i n conformitate cu prevederile art.: 11.1...11.5, 16.13 i 18.3...18.6 din Normativul I 5-79.

2.3. Introducerea aerului exterior rece n zona superioar a halelor se va face prin canale orizontale cu seciunea circular constant pe toat lungimea, avnd orificii de refulare echidistante, situate de-a lungul a dou generatoare diametral opuse.

2.4. Alegerea materialelor folosite la confecionarea canalelor de aer se va face n conformitate cu Normativul I 59-79 n funcie de condiiile de exploatare, montaj, consideraii economice etc., utilizndu-se cu precdere materialele nemetalice.

Utilizarea canalelor de aer confecionate din folie de polietilen este permis n condiiile respectrii prevederilor art. 17.46...17.48 din Normativul I 5-79.

2.5. Lungimea canalelor va fi egal cu lungimea zonei din hal nclzit cu aer cald. n cazul halelor cu degajri tehnologice de cldur fr sisteme de nclzire, lungimea canalelor va fi egal cu lungimea zonei de surse calde.

2.6. Lungimea canalelor de aer va fi mai mic sau cel mult egal cu lungimea maxim a canalului de distribuie uniform determinat conform pct. 3.2.

2.7. n cazurile n care lungimea canalelor de aer aleas este egal cu lungimea zonelor calde i depete lungimea maxim prescris pentru realizarea unei distribuii uniforme, precum i n cazul halelor cu lungime foarte mare, se vor prevedea mai multe sisteme identice cu conducte dispuse de-a lungul aceleai axe longitudinale, n scopul respectrii art. 2.6.

2.8. Canalele de aer vor fi situate imediat sub acoperi, la nivelul cel mai nalt posibil.

2.9. Pentru geometria de perforare se va alege, n funcie de debitul de aer proaspt introdus, una din urmtoarele variante:

Diametrul orificiului de refulare mmPasul minim dintre orificii mm

25375

20200

15150

1050

[top]

3. DATE DE CALCUL

3.1. Debitul de aer pe baza cruia se va dimensiona sistemul de introducere a aerului rece la nivelul acoperiului se va stabili astfel:

- n cazul instalaiilor convenionale de nclzire cu aer cald cu recircularea aerului, debitul de aer introdus prin conductele perforate va fi egal cu debitul de aer proaspt stabilit prin proiect pentru hala respectiv;

- n cazul instalaiilor convenionale de nclzire cu aer cald funcionnd numai cu aer proaspt, debitul de aer introdus, prin conductele perforate va fi egal cu 5...10% din debitul total de aer introdus n hala respectiv.

3.2. Dimensionarea canalelor de aer (determinarea diametrelor conductelor de distribuie, a pasului dintre orificii, a lungimii maxime a canalului de distribuie uniform, a presiunii necesare la captul iniial al canalului de distribuie) va fi efectuat n conformitate cu Normativul I 5-79, anexa VII Instruciuni de calcul pentru dimensionarea canalelor de ventilare cu seciune constant.

3.3. Viteza aerului prin orificiile de refulare va fi de 5...15 m/s.

3.4. Pentru coeficientul de rezisten local al orificiului de refulare situat la captul final al conductei de distribuie se vor adopta urmtoarele valori corespunztoare vitezei aerului prin orificiile de refulare:

Diametrul orificiului mmCoeficientul de rezist. local

252,40

202,54

152,70

102,85

3.5. Pentru determinarea presiunii necesare la captul iniial al canalului cu orificii de refulare identice amplasate echidistant pe lungimea acestuia, se va determina valoarea coeficientului de rezisten local la trecerea aerului prin orificiul de refulare corespunztor vitezei aerului din canal, cu ajutorul relaiei:

unde:

0 coeficientul de rezisten local, conform pct. 3.4.;

v0 viteza de refulare prin orificiile perforate;

v - viteza aerului n seciunea iniial a canalului de distribuie

[top]

4. RECOMANDRI I PREVEDERI GENERALE

4.1. La proiectarea sistemelor se vor prevedea:

a) mijloace pentru reglarea simultan a debitelor de aer proaspt introdus n zona superioar i inferioar, n funcie de variaiile temperaturii exterioare;

b) msuri pentru oprirea instalaiilor de introducerea aerului proaspt n zona superioar n perioadele de nefuncionare a instalaiilor de introducere a aerului cald n zona inferioar.

c) n spaiile dotate cu instalaii automate de stingerea incendiilor, canalele de aer cu orificii de refulare din zona superioar se vor monta la distane de minimum 1,5 fa de dispozitivele de stropire automat.

4.2. Adoptarea sistemelor cu introducerea aerului proaspt la nivelul acoperiului este oportun n special n cazul halelor cu schimburi reduse de aer total (sub 6 vol/h).

4.3. Pentru calcul estimative se poate considera c economia de combustibil realizabil este de 5...10% fa de consumul pentru acoperirea pierderilor de cldur prin acoperi, determinat conform STAS 1907. [top]II. PROIECTAREA INSTALAIILOR PENTRU PERDELE DE AER LA UILE HALELOR PENTRU ACCES AUTO SAU C.F.

1. GENERALITATI

1.1. Instalaiile pentru perdele de aer se prevd la uile de acces auto sau c.f. ale halelor, ca protecie mpotriva ptrunderii aerului exterior rece, dac durata de deschidere a acestora, n medie, depete n perioada rece a anului cinci minute n timp de o or i dac nu sunt prevzute alte mijloace constructive de protecie (sasuri, camere-tampon etc.).

1.2. Amenajarea instalaiilor pentru perdele de aer se poate face (exterior) sau cu aer recirculat (interior). n cel din urm caz, debitul de aer necesar pentru perdele trebuie s fie mai mic sau cel mult egal cu cel ce urmeaz a fi evacuat prin instalaia de ventilare general din hala respectiv.

1.3. n toate cazurile cnd se amenajeaz instalaii pentru perdele de aer, se recomand asigurarea funcionrii instalaiilor de ventilare din hal n suprapresiune. Mai mult. este indicat ca nainte de pornirea instalaiei pentru perdele de aer s se scoat din funciune (manual sau automat) instalaia de evacuare a halei.

1.4. Pornirea instalaiei pentru perdele de aer, se va face manual sau automat, cu cca. 15...30 secunde nainte de nceperea deschiderii uilor, iar oprirea funcionrii ei se va face la acelai interval de timp dup nchiderea acestora.1.5. Instalaiile pentru perdele de aer pentru uile de acces auto sau c.f. vor fi de tip vertical, bilateral.

1.6. Instalaiile pentru perdele de aer pot fi echipate cu ventilatoare centrifugale sau axiale, unice pentru ambele laturi sau separate pentru fiecare n parte. n cazul folosirii ventilatoarelor axiale se recomand utilizarea numai a distribuitoarelor de tip ICB (fig. 2), fiecare fiind racordat la ventilator prin burduf elastic. [top]2. CONDITII DE FOLOSIRE

2.1. Distribuitoarele pentru realizarea perdelelor de aer se vor amplasa cu prioritate la exterior. n cazul amplasrii lor la interior, liul pantei se va prelungi pn la faa exterioar a elementului de nchidere a halei.

2.2. Pentru situaiile cnd viteza vntului, normal pe u, este mai mic de 2,5 m/s, se pot folosi i distribuitoare de tip clasic (n fig. 1 este reprodus desenul 64/333 I, proiect 31.399-75, IPROMET), iar pentru viteze mai mari se vor adopta numai distribuitoare de tip ICB (fig. 2), montajul acestora fiind indicat n fig. 3.

2.3. Ventilatoarele folosite pentru vehicularea aerului n instalaie pot fi montate la interior, cnd perdeaua funcioneaz cu aer preluat din hal, sau la exterior cnd funcioneaz cu aer suspendat, n funcie de spaiul disponibil i de particularitile constructive. n cazuri excepionale, cnd exist simultan restricii de montaj interior i exterior din motive tehnologice, arhitecturale sau constructive, se admite montarea subteran a ventilatorului.

2.4. Nu se recomand folosirea instalaiilor pentru perdele de aer n cazul halelor care lucreaz permanent n sezonul de iarn, n depresiune i n nici un caz cnd aceasta este mai mare de 2 mm H2O. Este posibil, n lipsa altor mijloace de protecie, folosirea n acest caz a perdelelor de aer supranclzit (peste temperatura interioar), temperatura de refulare fiind astfel aleas nct prin amestecul cu aerul rece s rezulte o temperatur a aerului ptruns egal sau mai mic cu cel mult 2...3C dect cea a aerului interior.2.5. Pentru viteze ale vntului de 5 m/s instalaiile pentru perdele de aer pot fi utilizate ca mijloace de protecie mpotriva ptrunderii aerului rece exterior numai dac hala funcioneaz n suprapresiune.

2.6. n cazul halelor cu cerine de microclim interioar deosebit, echipate cu perdele de aer rece, se va introduce n bilanul termic 10...20% din necesarul de cldur pentru nclzirea aerului ptruns prin ua respectiv n cazul nefuncionrii perdelei.

2.7. Dac aceleai ui servesc i pentru accesul persoanelor, n ele se vor practica ui mai mici, astfel nct, la deschiderea lor, s se pun n funcionare instalaiile pentru perdele de aer.

2.8. n cazul uilor de acces auto sau c.f. unghiul sub care se face refularea perdelelor de aer fa de planul uii se recomand s se ia de 55...60%.

2.9. Pn la tipizarea acestor instalaii este necesar ca la montajul exterior s se izoleze spaiul de aspiraie al ventilatoarelor fa de cel de acces n hal. Se recomand de asemenea acoperirea ntregului montaj exterior cu o copertin.

2.10. Pentru montajul din figura 3, ventilatoarele axiale vor fi montate pe cadre din oel profilat, ncastrate n pmnt sau n placa suport de beton, pozarea lor fcndu-se prin intermediul unor garnituri de cauciuc.

[top]

3. CALCULUL INSTALAIILOR PENTRU PERDELE DE AER

3.1. Debitul instalaiilor pentru perdele de aer se va calcula astfel:

- debitul de aer pentru perdeaua de pe o latur:

L = 3600 C 2B0 H vf [m3/h]

C coeficient de corecie n funcie de tipul perdelei, tipul fantei i de diferena de presiune interior-exterior (se determin conform pct. 3.3.);

2B0 grosimea fantei, n mm;

H nlimea fantei (egal cu nlimea uii), n m;

vf viteza de refulare prin fant, n m/s.

3.2. Determinarea grosimii fantei, 2B0, se face corelat cu viteza de refulare prin fant, vf, n funcie de viteza vntului, vv, i de unghiul de refulare, , sub care se face refularea fa de planul uii n urmtorul fel:

3.2.1. n domeniul recomandabil pentru uile de acces auto sau c.f. pentru care 2B0 = 0,075...0,200 m i pentru un unghi de refulare ales (de 55 sau 60C), rezult din figurile 4 i figura 5 valoarea raportului R, care reprezint raportul dintre viteza de refulare prin fant i cea a vntului (a se vedea i exemplele de calcul 1 i 2);3.2.2. tiind valoarea de calcul pentru viteza vntului, vv, rezult viteza de refulare a aerului prin fant:

vf = R vv [m/s]

3.3. Coeficientul de corecie C, se determin astfel:

C = c1 c2 c3unde:

c1 coeficientul de corecie n funcie de tipul perdelei, care se alege din tabelul 1

c2 coeficient de corecie n funcie de tipul fantei; se alege din tabelul 2.

c3 coeficient de corecie corespunztor strii de depresiune relativ dintre interior i exterior; se alege din tab. 3.

Tabelul 1

VALORILE COEFICIENTULUI DE CORECIE c1ValoareaTipul perdelei

1perdele de aer rece, tr = te

0,95perdele de aer recirculat, tr = ti

0,85...0,95perdele de aer supranclzit, tr ti

Tabelul 2

VALORILE COEFICIENTULUI DE CORECIE c2ValoareaTipul fantei

1fante de contracie cu refulare uniform i miez potenial n zona sa iniial (v. fig. 2).

1,2...1,25fante cu corp de seciune variabil, li plan paralel i perei despritori (v. fig. 1).

Tabelul 3

VALORILE COEFICIENTULUI DE CORECIE c3ValoareaStarea relativ de presiune interior-exterior

1hale cu instalaie de ventilare echilibrat

0,85...0,95hale care funcioneaz n suprapresiune n perioada rece a anului

1,05...1,25hale care funcioneaz n depresiune n perioada rece a anului: valoarea depresiunii nu va depi 2 mmH2O.

OBSERVAII: - n toate cazurile se va recalcula n final, dup aplicarea acestor corecii, viteza real de refulare prin fant i se va verifica dac raportul vitezelor rmne mai mare dect 4...5. n caz contrar se va micora corespunztor grosimea fantei (2B0), fr s se modifice debitul de aer rezultat. Pentru a se asigura o stabilitate mai mare jeturilor de aer refulate, se recomand ca acest raport s fie de 6...8, n funcie i de caracteristicile ventilatoarelor alese.3.4. Exemplu de calcul 1.Se cere s se determine debitul i caracteristicile principale ale perdelei de aer pentru o u de acces auto n urmtoarele ipoteze:

- dimensiunile uii B x H = 3,5 x 4 m;

- viteza vntului vv = 2 m/s;

- tipul perdelei de aer: rece;

- instalaia de ventilare interioar funcioneaz n suprapresiune;

- unghiul de refulare al perdelei de aer fa de planul uii, = 60 .

Folosind domeniul recomandat din fig. 4 rezult, corespunztor diverselor grosimi ale antei, 2B0, (cuprinse ntre 100 i 200 m), raportul R dintre viteza de refulare prin fant, vf, i cea a vntului vv.

Pe baza vitezei vntului i a raportului R se determin viteza de refulare prin fant, indicat n tabelul 4.

Se aleg apoi coeficienii de corecie:

c1 = 1 perdea de aer rece (cf. tab. 1);

c2 = 1 fant de contracie (cf. tab. 2);

c3 = 0,9 funcionare n suprapresiune (cf. tab. 3) i pe baza acestora, valoarea coeficientului C;

C = 1,0 x 1,0 x 0,9 = 0,9

Debitele de aer pentru perdeaua amplasat pe o latur a uii sunt indicate n tabelul 4.

Tabelul 4

REZULTATUL EXEMPLULUI DE CALCUL I2B0 (m)0,2000,1750,1500,1250,100

R4,34,85,46,27,35

vf = R vv (m/s)8,69,610,812,414,70

L = 3600 C 2B0 H vf (m3/h)2229021770209952001019050

vefectiv = 12,35 m/s i Refectiv = 6,175

OBSERVAII:a Faptul c rezult ca valabile mai multe perechi de valori 2B0xvf uureaz att alegerea ventilatorului ct i efectuarea unui calcul tehnico-economic, deoarece mrirea vitezei de refulare atrage dup sine micorarea debitului de aer dar i mrirea pierderilor de sarcin;b Valorile R corespunztoare diferitelor grosimi de fant, 2B0, sunt indicate n figura 4;c Dac se adopt de exemplu grosimea fantei 2B0 = 0,125 m, pentru debitul de aer rezultat se obin valorile:Vefectiv = 12,35 m/s i Refectiv = 6,175

3.5. Exemplul de calcul 2.Se cere s se determine debitul i caracteristicile principale ale perdelei de aer pentru o u de acces c.f. n urmtoarele ipoteze:

- dimensiunile uii B x H = 6 x 5 m;

- viteza vntului vv = 2,5 m/s;

- tipul perdelei: cu aer recirculat;

- instalaia de ventilare interioar funcioneaz n suprapresiune;

- unghiul de refulare al perdelei de aer fa de planul uii = 60

Procednd analog ca n exemplul 1 i folosind nomograma din figura 5 rezult datele de calcul nscrise n tabelul 5.

Pentru calculul debitului de aer s-a folosit coeficientul de corecie:

C = 0,95 x 1 x 0,9 = 0,855.

Tabelul 5

REZULTATUL EXEMPLULUI DE CALCUL 22B0 (m)(0,225)0,2000,1750,1500,150

R(5,55)6,156,807,658,85

vf = R vv (m/s)(13,875)15,37517,00019,12522,125

L = 3600 C 2B0 H vf (m3/h)(48045)47323457854415042565

vf efectiv = 16,99 m/s; Refectiv = 6,8

Pentru debitul rezultat se recalculeaz viteza de refulare efectiv vf = 16,99 m/s i raportul efectiv al vitezelor Ref = 6,8.

_______

NOT: Pentru interpretarea rezultatelor a se vedea i observaiile de la exemplul de calcul 1 (pct. 3.4). Valorile din parantez (exemplul de calcul 2) nu se recomand deoarece conduc la dimensiuni mari de fante.[top]V