Oddymianie i optymalna zabudowa wentylatorów osiowych

Ochrona przeciwpożarowa nie zaczyna się od wykrycia pożaru. Już podczas projektowania należy przewidzieć niezawodną współpracę elementów technicznych instalacji ochrony p. pożarowej obiektu jak np. wentylatorów oddymiających i współpracujących z nimi kanałów odprowadzających dym bądź doprowadzających powietrze. Prawidłowy projekt i fachowy montaż są przy tym czynnikami decydującymi o skutecznym działaniu całej instalacji oraz maja wpływ na koszty eksploatacji.

Architektura obiektu, przepisy budowlane stawiają przed ochroną p. pożarową specyficzne wymagania, które muszą być uzgodnione z rzeczoznawcą pożarowym. Na koszty eksploatacji wpływa nie tylko wybór systemu lecz i poprawność montażu jego elementów. Szczególne znaczenie z uwagi na duże, idące w setki czy tysiące kilowatogodzin straty energii ma sposób zabudowy wentylatorów oddymiających, które często służą także jako wentylatory podstawowej wentylacji w codziennej eksploatacji obiektu.

Stanowisko badań wentylatorów: wg DIN 24163 pomiar wydatku i sprężu, wg DIN 45635 cz. 9 pomiar hałasu
Własne laboratorium i stanowisko badawcze producenta wentylatorów, stały kontakt dostawcy z wykonawcami pozwalają nam na bazie wieloletnich doświadczeń z realizacji różnorodnych obiektów przedstawić kilka możliwości rozwiązań w odniesieniu do sytuacji mogących wystąpić w codziennej praktyce.
Poniżej przytaczamy najczęstsze błędy w zabudowie wentylatorów osiowych wraz z optymalnymi rozwiązaniami. Wzorcową zabudowę mamy, gdy po stronie tłocznej i ssącej występują proste odcinki kanału o długości równej 2,5 x średnica wentylatora osiowego. Odstępstwa od tej reguły mogą powodować straty wydatku (rys. 1).

Rys. 1
Z praktyki: Unikanie błędów
• Przy zasysaniu swobodnym należy koniecznie stosować zoptymalizowaną dyszę zasysania (lej). Bez tej dyszy drastycznie rosną opory i zwiększa się poziom hałasu.
• Dla bezpieczeństwa trzeba również zastosować kratkę ochronną na zasysaniu (rys. 2).

Rys. 2
• Przy napływie z dołu przez strop lub kanał jeśli występują przepustnice żaluzyjne, powinny to być żaluzje przeciwbieżne dające równomierny napływ na znajdujące się za nimi kierownice powietrza.
• Króciec elastyczny - większy o dwie wielkości od wentylatora - poprawia również napływ powietrza i warunki akustyczne (rys. 3).

Rys. 3
• Pokazane obok podłączenie kanału jest niedopuszczalne.
• W przypadkach wyjątkowych trzeba przewidzieć odcinek przejściowy (konfuzor) oraz odcinek prosty o długości = 2,5 x D - średnica wentylatora (rys. 4).

Rys. 4
• Przy napływie od przodu z komory lub z kanału o większej niż wentylator średnicy warunki napływu i hałasu zdecydowanie poprawia zastosowanie odpowiednio większego króćca elastycznego oraz dyszy (leja). Sytuacja wg rys. 5 powoduje duże straty energii i wzrost poziomu hałasu rys. 5).

Rys. 5
• Jeśli wentylator jest zabudowany bezpośrednio za kolanem raptownie spada jego wydatek i wzrasta poziom hałasu. Jeśli nie ma miejsca na kanał długości 2,5 x D (średnica wentylatora) trzeba zastosować kierownice (rozmieszczenie i odstępy - patrz rys. 3.1) - rys. 6.

Rys. 6
• Króćce elastyczne przed i za wentylatorem muszą być starannie zamontowane zgodnie z ich długością bez przesunięć w kierunku osiowym czy promieniowym. Niedokładny montaż jest źródłem strat wydatku i wzrostu hałasu. Króćce elastyczne nie niwelują ewentualne niedokładności montażu.
• Przy zabudowie w komorze muszą być koniecznie zachowane podane minimalne odstępy. Gdy obok siebie pracuje więcej wentylatorów odległość między sąsiednimi dyszami zasysania winna wynosić przynajmniej 0,5 x D (rys. 7 i 8).

Rys. 7 i 8
• Przy wywiewie swobodnym bezpośrednio z wentylatora stratę miejscową od nagiego zwiększenia przekroju należy obliczyć jako spręż dynamiczny dla powierzchni czynnej wentylatora (powierzchnia przekroju całkowitego wentylatora minus powierzchnia przekroju jego piasty).
• Przy wywiewie swobodnym z kanału o długości 2,5 x D wentylatora obliczenie straty lokalnej od nagłego zwiększenia przekroju odnosimy do całkowitej średnicy (powierzchni przekroju) wentylatora.
• Zastosowanie dyfuzora zmniejsza miejscową stratę od nagiego zwiększenia przekroju o ok. 70% w stosunku do przypadku wg rys. 9.

Rys. 9
• Przy zabudowie kulis po stronie tłocznej tłumika hałasu, aby uniknąć dużej straty miejscowej, zawirowań powietrza i wzrostu hałasu zaleca się stosowanie: dyfuzora z wewnętrznym rdzeniem i komory rozprężnej (przed tłumikami hałasu). Przy dużych przekrojach można dodatkowo dla poprawienia rozdziału powietrza zabudować w komorze rozprężnej odpowiednią kratkę lub blachę perforowaną przed tłumikami, filtrami czy wymiennikami ciepła. Kulisy tłumików hałasu należy zaopatrzyć w czasze napływowe (rys. 10).

Rys. 10
• W rzeczywistości często widzimy, że wentylatory są tak zabudowane, że wykonanie serwisu czy naprawy jest prawie niemożliwe lub wymaga ogromnych nakładów pracy. Wentylatory są urządzeniami zawierającymi zużywające się elementy, dlatego istotne jest pozostawienie koniecznej wokół wentylatora przestrzeni serwisowej. Przy montażu na dachach, należy pamiętać o montażu wentylatorów na odpowiednio sztywnych płaszczyznach. Pomocne jest też wykonanie wokół i nad wentylatorem pomostu montażowego (rys. 11).

Rys. 11
• W komorach czerpnych z różnymi przepływami powietrza może wystąpić nierównomierny, z silnymi zawirowaniami napływ powietrza na wentylator co powoduje straty wydatku. W zilustrowanej sytuacji należy z góry przewidzieć zastosowanie blach kierujących a przynajmniej możliwość ich późniejszej zabudowy (rys. 12).

Rys. 12
Z pewnością nie wyczerpaliśmy wszystkich możliwych sytuacji z praktyki, jednak
mamy nadzieję, że zwróciliśmy Państwa uwagę na te problemy, które najczęściej mogą wystąpić i podajemy ich prawidłowe rozwiązania.
Polski Instalator nr 3/2001
Literatura:
Materiały źródłowe BSH, TLT Ventilatoren-Fibel TLT-1999