Как рассчитать количество воздухообменов в час (ACH) для промышленной вентиляции

Накопление тепла под крышей завода часто является первым видимым признаком плохой вентиляции. Проблемы с циркуляцией воздуха чаще остаются незамеченными. В цехе может одновременно работать несколько вытяжных вентиляторов. Сварочные пары могут по-прежнему витать над рабочими местами. Температура обычно повышается с каждым днем.

Показатель воздухообмена в час (ACH) является полезной отправной точкой при проверке промышленной вентиляции. Этот показатель связывает размер здания с необходимым для него потоком воздуха. Он также помогает оценить количество и мощность вентиляторов, которые могут потребоваться в помещении.

Что такое количество воздухообменов в час в промышленной вентиляции?

Показатель ACH обозначает количество раз, когда за один час происходит полная замена воздуха внутри здания. Показатель 10 ACH означает, что система перемещает или отводит воздух, равный всему объему здания, десять раз в час.

Этот процесс представляет собой фактический воздухообмен, а не простое движение воздуха внутри помещения. Циркуляционный вентилятор создает сильный поток воздуха в цехе. Он может оставлять после себя тепло, влагу и загрязнения. Хорошая промышленная вентиляция требует наличия вытяжных вентиляторов. Также необходимы надлежащие вентиляционные отверстия для притока свежего воздуха и прямой путь от одного отверстия к другому.

ACH помогает во многих ситуациях. Сам по себе он не охватывает весь план вентиляции.

Почему система ACH важна для заводов и промышленных зданий?

В промышленных зонах редко наблюдается равномерный нагрев или загрязнение. Печи, компрессоры, двигатели, рабочие и нагретые солнцем крыши добавляют тепла. На этапах производства могут выделяться пыль, влага, запахи, масляный туман и пары.

Достаточный воздухообмен позволяет удалить эти отложения до того, как они достигнут более высоких уровней. Воздухообмен улучшает условия труда, снижает риск образования конденсата и поддерживает работу испарительных систем охлаждения и систем создания отрицательного давления.

Расчет исключает необходимость гадания. Низкий поток воздуха приводит к образованию горячих застойных зон. Высокий поток воздуха увеличивает стоимость оборудования, уровень шума и энергопотребление, не приводя к существенному улучшению условий.

Как рассчитать количество воздухообменов в час

Математические вычисления остаются простыми. Поиск понятных входных чисел требует больше усилий.

Шаг 1 — Рассчитайте объем здания

Измерьте внутреннюю длину, ширину и среднюю высоту помещения.

Расчет метрики:

Объем здания (м³) = Длина × Ширина × Высота

Имперский расчет:

Объем здания (фут³) = Длина × Ширина × Высота

Завод длиной 50 м, шириной 30 м и высотой потолка 6 м вмещает 9000 м³. Многие люди учитывают только площадь пола, что приводит к распространенной ошибке. Высокий склад вмещает значительно больший объем воздуха, чем невысокий цех с одинаковой площадью пола.

Шаг 2 — Определите общий поток вентиляционного воздуха.

Добавьте реальный поток воздуха от каждого работающего вытяжного или приточного вентилятора.

В метрической системе мер объем кубических метров в час обычно обозначается как м³/ч или CMH. В имперской системе мер объем кубических футов в минуту обычно обозначается как CFM.

Указанные в каталоге показатели расхода воздуха требуют тщательной оценки. Вентилятор, заявленный как 18 000 м³/ч в условиях свободного потока воздуха, может обеспечивать меньший расход воздуха после добавления жалюзи, воздуховодов, фильтров, изгибов или охлаждающих элементов. Эти детали создают статическое давление. При наличии таких данных используйте значение расхода воздуха при реальном рабочем давлении.

Шаг 3 — Примените формулу ACH.

Для метрических единиц формула выражается следующим образом.

ACH = Общий расход воздуха (м³/ч) ÷ Объем здания (м³)

Для имперских единиц измерения требуется небольшая корректировка.

ACH = Общий расход воздуха (CFM) × 60 ÷ Объем здания (фут³)

Вернемся к заводу объемом 9000 м³. Целевой показатель в 10 ACH требует именно такого воздушного потока.

9,000 × 10 = 90,000 m³/h

Первоначально для установки пяти вытяжных вентиляторов с реальной производительностью 18 000 м³/ч каждый было бы целесообразно использовать именно их.

90,000 ÷ 18,000 = 5 fans

Пять вентиляторов могут выглядеть достаточно эффективно на бумаге. Однако фактическая эффективность вентиляции внутри здания может оказаться недостаточной. Слишком близко расположенные вентиляторы с небольшими воздухозаборниками приводят к нехватке свежего воздуха в некоторых частях цеха. Расстояние между вентиляторами, расположение воздухозаборников, направление ветра, компоновка оборудования и высота потолка играют важную роль.

Сколько воздухообменов в час необходимо заводу?

Единого значения ACH, подходящего для всех предприятий, не существует.

Для складского помещения с ограниченной вместимостью может потребоваться лишь базовая вентиляция. Для металлообрабатывающего цеха со сварочными станциями и горячими станками требования к вентиляции иные. В пищевой промышленности, покраске, химической промышленности, производстве аккумуляторов и в пылеобразующих процессах часто требуются специальные вытяжные системы. Одной лишь общей вентиляции помещения может быть недостаточно для контроля температуры.

Оптимальный уровень вентиляции зависит от тепловой нагрузки, уровня загрязнений, влажности, высоты здания, количества работников, местного климата и количества рабочих часов в сутки. Также следует учитывать правила поведения на рабочем месте и стандарты вентиляции.

Для обнаружения опасных паров или горючей пыли требуется нечто большее, чем простое значение ACH (объем воздухообмена в ампер-часах). Скорость улавливания, конструкция вытяжного шкафа, скорость потока воздуха в воздуховоде, фильтрация и точка выброса требуют отдельной инженерной проверки.

Преобразование расчета ACH в выбор вентилятора

Требуемый воздушный поток помогает сузить круг доступных вариантов, но сам по себе он не определяет точный выбор вентилятора.

Осевой и настенные вытяжные вентиляторы Подходит для многих задач, связанных с большими объемами и низким давлением. Крышные вентиляторы забирают горячий воздух, который поднимается к потолку. Центробежные вентиляторы работают лучше, когда воздуховоды, фильтры или другие детали создают более высокое статическое давление.

Выбор материала также является важным фактором. Стандартный металлический вентилятор может не прослужить долго во влажном помещении для скота или в зоне с высокой коррозионной активностью. Вытяжной вентилятор из стекловолокна Зачастую в таких ситуациях они показывают лучшие результаты.

КПД двигателя, тип привода, уровень шума, доступность для обслуживания и количество часов работы — все это влияет на окончательный выбор. Многие заводы также используют циркуляционные вентиляторы. испарительные охлаждателиохлаждающие подушки или осушители воздуха. Эти предметы должны образовывать единую систему циркуляции воздуха, а не состоять из отдельных элементов.

Распространенные ошибки при расчете ACH-платежей.

Большинство проблем возникает из-за неверных предположений, а не из-за математических ошибок.

• К числу распространенных ошибок относятся следующие пункты.
• Используется площадь пола вместо общего объема здания.
• Смешивание значений CFM со значениями m³/h.
• В зависимости от характеристик вентилятора, работающего в режиме свободного потока воздуха.
• Забыть о сопротивлении, создаваемом воздуховодами, жалюзи, фильтрами и охлаждающими подушками.
• Слишком малая площадь притока свежего воздуха.
• Расположите вентиляторы таким образом, чтобы воздух проходил по короткому пути и не заходил в рабочие зоны.
• Убеждение, что более высокая скорость воздухообмена всегда обеспечивает лучшее охлаждение.

Слишком большая вытяжная система может затягивать воздух через расположенные рядом двери. В удаленных производственных помещениях может сохраняться высокая температура. Дымовые испытания или прямые проверки воздушного потока часто быстро выявляют эту проблему.

Часто задаваемые вопросы

В: ACH — это то же самое, что CFM?

Нет. CFM измеряет объем воздушного потока в минуту. ACH показывает, как часто этот воздушный поток заменяет весь объем воздуха в помещении. Для преобразования одного значения в другое необходим объем здания.

В: Можно ли использовать показатель ACH для определения количества вытяжных вентиляторов?

Да, это лишь предварительная оценка. Окончательное количество вентиляторов зависит от реального расхода воздуха при рабочем давлении, расположения вентиляторов, доступного воздуха на входе, источников тепла и желаемой схемы воздушного потока.

В: Всегда ли более высокая скорость воздухообмена улучшает охлаждение на заводе?

Нет. Дополнительный воздухообмен может помочь отвести тепло. Плохое распределение воздуха может привести к образованию застойных зон. Когда наружный воздух уже горячий, одной вентиляции может быть недостаточно. Может потребоваться испарительное охлаждение, локальное охлаждение или другие методы.

Вывод

ACH (Access Chart) служит полезной основой для расчетов промышленной вентиляции. Однако для получения точных результатов по-прежнему необходимы точные измерения здания, реальная производительность вентилятора, сбалансированный приток воздуха и хорошее понимание источников тепла или загрязнения.

Вентиляция DAIHO Компания предлагает промышленные вентиляторы и комплектное холодильное оборудование для заводов, складов, мастерских и сельскохозяйственных построек. Пришлите размеры объекта, условия эксплуатации, целевую температуру и информацию о текущей вентиляции. Вы получите рекомендации, подходящие для вашего конкретного проекта.