Cz. 3 – Rozwiązania i właściwości przepływowe odciągów miejscowych

W kolejnych kilku artykułach rozważane są przepływowe uwarunkowania skutecznej pracy układów wentylacji miejscowej.
Poprzednio, w cz.1, omówiono procesy transportu zanieczyszczeń pasywnych i ciepła w przepływach powietrza drogą dyfuzji i unoszenia oraz sposoby oceny skuteczności dynamicznej hermetyzacji źródeł szkodliwej emisji (CH&K Nr 12/2006).
W cz. 2, omówiono problem wrażliwości efektów działania wentylacji miejscowej na ruch powietrza w pomieszczeniu oraz pożądane cechy tego ruchu w otoczeniu odciągów i w wydzielonych strefach wentylacji miejscowej, CH&K Nr 4/2007).
Teraz, w cz. 3, omawia się właściwości przepływowe rozwiązań miejscowych odciągów, z uwzględnieniem ich konstrukcyjnych typów.
W następnym artykule tej serii – nadal w aspekcie formowania przepływów powietrza – będą omówione sposoby prognozowania odciągów, a w tym wpływ zastosowania nawiewu wspomagającego na efekt kierunkowy i skuteczność działania odciągu oraz na efektywność energetyczną wentylacji miejscowej.

     Ogólne zasady, które warto respektować przy doborze i ocenie szczegółowych rozwiązań wentylacji pomieszczeń, można ująć następująco:
1. Zanieczyszczenia wszelkich rodzajów należy chwytać bezpośrednio u źródła ich emisji organizując wentylację miejscową z udziałem odciągów miejscowych. Zwalczanie uciążliwości zanieczyszczeń rozproszonych w pomieszczeniu jest z reguły trudniejsze, a koszty z tym związane są większe.
2. Właściwe dobranie typu oraz parametrów konstrukcyjnych i przepływowych odciągu miejscowego do mechanizmów emisji i rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń pozwala zminimalizować skuteczny wydatek odciąganego powietrza.
3. Skuteczność odciągu miejscowego potencjalnie rośnie ze wzrostem stopnia obudowania źródła emisji zanieczyszczeń oraz w miarę wykorzystywania własnych mechanizmów ruchu zanieczyszczeń do ich chwytania przez odciąg.
4. Właściwe zorganizowanie przepływów powietrza wentylacyjnego w pomieszczeniu, a zwłaszcza w sąsiedztwie źródła szkodliwej emisji, może znacząco wpływać na skuteczność układów wentylacji miejscowej.
(...)

Skuteczność wentylacji miejscowej
(...)

Rozwiązania odciągów miejscowych
     Rozwiązania wentylacji miejscowej, a w tym rozwiązania odciągów miejscowych, jakie obserwuje się w przemyśle i w obiektach użyteczności publicznej, różnią się znacznie miedzy sobą co do swojej koncepcji, konstrukcji, charakterystycznych parametrów i oszczędności pracy. Wynika to z różnych postaci i właściwości źródeł szkodliwej emisji w poszczególnych przypadkach. Mamy tego liczne przykłady. Niektóre z nich przedstawiono w tabeli 1.
     Punkty 2 i 3 ogólnych zasad wskazują, że osłanianie odciągu i strefy źródła emisji przed aerodynamicznym oddziaływaniem otoczenia może w istotny sposób poprawiać skuteczność odciągów miejscowych. Osłanianie może polegać na jego konstrukcyjnym obudowaniu lub na zastosowaniu nawiewu wspomagającego. (...)

Konstrukcyjne obudowania odciągów miejscowych źródeł emisji
(...)

Odciąg zewnętrzny
     Przez odciąg zewnętrzny (rys. 3.3a) rozumie się urządzenie w postaci ssawki, okapu, odciągu brzegowego itp., którego otwór wlotowy umieszczony jest w pewnej odległości od źródła emisji zanieczyszczeń. Kształt otworu ssącego, jego uzbrojenie w kołnierze oraz prędkość powietrza w tym otworze determinują rozkład prędkości w spływie odciąganym – na przedpolu odciągu. Wobec szybkiego spadku prędkości powietrza w widmie zasysania, a stąd także stosunkowo małego zasięgu jego oddziaływania, konieczna jest właściwa lokalizacja odciągu w stosunku do źródła emisji zanieczyszczeń. Polega to na przybliżeniu odciągu do źródła zanieczyszczeń i ustawienia go w taki sposób, aby zanieczyszczenia emitowane ze źródła znalazły się w obszarze efektywnego oddziaływania spływu.
     W związku z tym rozróżnia się dwa charakterystyczne przypadki odciągu zewnętrznego: odciąg chwytający i odciąg odbierający.

     Odciąg chwytający (capture hood) powinien wytwarzać w spływie odciąganym odpowiednio intensywne pole pędu i prędkości powietrza, aby zanieczyszczenia z pożądanej odległości mogły być porywane i unoszone do otworu ssącego. Wrodzony mały zasięg spływu odciąganego (rys. 2.2 w Cz. 2) wymaga maksymalnego przybliżenia odciągu do źródła emisji. Projektowanie takiego odciągu opiera się na koncepcji prędkości porywania W_x jako parametrze charakterystycznym (rys. 3.3a).

     Prędkość porywania W_x. Koncepcję prędkości porywania przedstawiono w Cz. 2 (CH&K Nr 4/2007). Pojęcie W_x jako wskaźnika skuteczności działania odciągu, budzi sporo wątpliwości z uwagi na nieprecyzyjne określenie uwarunkowań. procesu porywania zanieczyszczeń. Pojęcie prędkości porywania sugeruje bowiem, że sam rozkład prędkości powietrza w widmie zasysania może zadecydować o tym, że powietrze spływające do otworu ssącego poprzez rejon izotachy W_x, leżący w odległości x od otworu ssącego, będzie skutecznie porywać zanieczyszczenia napływające do tego rejonu. (...)

Obudowa częściowa
(...)

Obudowa pełna
(...)

Odciągi z nawiewem wspomagającym
     Nawiew wspomagający jest realizowany przy odciągach zewnętrznych i obudowach częściowych. Może mieć wiele rozwiązań. Z uwagi na pełnioną funkcję można rozróżnić nawiew osłaniający (kurtynowy) i nawiew kołnierzowy. (...) 

wydanie 6/2007 

CZYTAJ CAŁOŚĆ, ZAMÓW PRENUMERATĘ:

TRADYCYJNĄ                         E-WYDANIE