DE2435952A1

DE2435952A1 - Verfahren zum be- und entlueften von hallen sowie be- und entlueftungseinrichtung

Info

Publication number: DE2435952A1
Application number: DE2435952A
Authority: DE
Inventors: Thore Abrahamsson
Original assignee: Rinipa AB
Current assignee: Rinipa AB
Priority date: 1973-01-26
Filing date: 1974-07-26
Publication date: 1976-02-05
Also published as: SE370274B

Description

Verfahren zum Be- und Entlüften von Hallen sowie Be- und Entlüftungseinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Be- und Entlüften insbesondere von großen Arbeitshallen oder ähnlichen Räumlichkeiten, bei dem die Abluft aus dem Deckenbereich des Raums abgezogen und die Zuluft in den Arbeitsbereich des Raums eingeführt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Be- und Entlüftungseinrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens.

Die Hauptaufgabe der Be- und Entlüftung von Arbeits- oder Fabrikhallen, in denen Rauch, Schmiede- oder Schweißgase oder ähnliches existiert, ist die Zuführung von Ventilationsluft, die temperiert sein sollte, so daß eine reinere Atemluft erreicht wird. Der

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meistbegangene Weg zur Zuführung von Ventilationsluft in eine solche Räumlichkeit ist das Einblasen von Luft in den Raum hinein mittels Ventilationseinrichtungen, beispielsweise einem Luftwärmer (Areotemper), die an den Außenwänden angeordnet sind. Mit Hilfe einer solchen Einrichtung kann ein konzentrierter Luftstrom verhältnismäßig weit abgeblasen werden, aber es gibt nur begrenzte Möglichkeiten, den Luftstrom mit der Raumluft zu vermischen. Die Richtung des Luftstroms kann bis zu einem gewissen Grade durch Luft-Diffusoren von verschiedener Art gesteuert werden, die direkt an der Ventilationseinrichtung befestigt sind. Falls die Ventilationsluft auf einen Arbeitsbereich gerichtet ist, ist es schwierig, eine kräftige Luftumwälzung zu vermeiden,und es tritt ein unerwünschter Luftzug auf. In größeren Räumlichkeiten, in denen große Mengen von Frischluft erforderlich sind, um beispielsweise schädliche Gase fortzuspülen, kann das genannte Verfahren des Einblasens von Frischluft nicht angewendet werden, wegen des unangenehm kräftigen Luftzugs. Deshalb muß der Arbeitsbereich oberhalb des Bodens zugfrei gehalten werden, und es muß eine Temperatur so konstant wie möglich aufrecht erhalten werden. Jedoch führt dies dazu, daß Rauchgase während eines Arbeitstags oder einer Arbeitsperiode zunehmend unangenehmer werden. Wenn Schweißgase oder dergleichen von einer erhöhten Temperatur auftreten, besitzen diese Gase eine gewisse Auftriebskraft, die jedoch ziemlich schnell wieder abnimmt. Das bewirkt, daß der Rauch oder die Gase als Schwaden auf einer gewissen Höhe über dem Boden schweben. Es ist herausgefunden worden, daß dieser Rauch-

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Schwaden sowohl in Richtung nach oben wie nach unten anwächst und nach unten in den Arbeitsbereich eindringt, der damit mit noch mehr Gasen angereichert wird. Der Grund für das Auftreten des beschriebenen Rauchschwadens ist darin zu finden, daß die "reine" Zuluft gewöhnlich ir Verhältnis zu der Temperatur der mit Rauch beladenen Raumluft eine erhöhte Temperatur hat, was einen Unterschied in der Luftdichte bewirkt und die Luft aufsteigen läßt. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß die "reine" Zuluyift nicht im Arbeitsbereich verbleibt, vielmehr strömt der größte Teil der Zuluft aufwärts zur Decke des jeweiligen Raumes, wo diese Luft entweder umgewälzt oder abgezogen wird. Infolge der Unterschiede in ihrer Dichte wird die saubere Luft wieder wegbefordert und die rauchige Luft wir^ in dem jeweiligen Raum zurückgelassen und weiter nach unten in den Arbeitsbereich gedrückt.

Es ist Aufgabe der Erfindunq, die genannten Nachteile zu vermeiden und einen sauberen, temper-ierten Arbeitsbereich ohne jeden unangenehmen Zug zu schaffen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Luft in einem Bereich oberhalb des Arbeitsbereiches auf eine
höhere Temperatur als die Temperatur der in den Arbeitsbereich eingeführten Zuluft erwärmt wird und diese wärmere Luft im
oberen Bereich rückgeführt und in den unteren Teil des oberen Bereichs eingeblasen wird, wobei die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Bereich so groß ist, daß eine tatsächliche Dichte-

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differenz besteht, wodurch die thermische Luftbewegung im wärrieren Bereich beträchtlich größer als im Arbeitsbereich ist.

Mit anderen Worten besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, im Arbeitsbereich der jeweiligen Räumlichkeit eine niedrigere Luftterrperatur als in der Zone oberhalb des Arbeitsbereichs aufrechtzuerhalten. Dabei erstreckt α sich der Arbeitsbereich vom Boden bis zu einer solchen Höhe, die wenigstens der vollen Standhöhe entspricht. Infolge einer solchen Teraperaturschichtung wird die reine Luft im Arbeitsbereich festgehalten und die rauchige Luft wird nach oben gedrückt und an der Decke abgesogen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch eine Arbeitshalle, beispielsweise eine Fabrikhalle oder dergleichen.

Eine beliebig gewählte Fabrikhalle ist in der Zeichnung wiedergegeben, sie besitzt hier drei Abschnitte, jedoch ist die Erfindung selbstverständlich aufdie abgebildete Räumlichkeit oder Halle beschränkt.

Eine Vielzahl von Pfosten 1 trägt eine Deckenftnstruktion 2 und Stützen für längliche Dach-Querbalken 4. Die Fußbodenfläche ist mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnet. In den Außenwänden und in oder an den Mittelpfosten la sind Lufteinlaßvorrichtungen 7 und in Reihen in verschiedenen Höhen angeordnet. Die Lufteinlaß-_ ,.

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Vorrichtungen 7 der einen Reihe befinden sich auf einer Höhe innerhalb des Arbeitsbereichs A der Halle, das ist innerhalb der Zone, die sich von dem Boden 5 bis zu einer Höhe erstreckt, die zumindest der vollen Standhöhe entspricht. Je nach der Art der Arbeit, die verrichtet werden aoil, kann die Höhe des ArbeitsbereignsA viel höher als die volle Standhöhe sein. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die obere Grenzlinie des Arbeitsbereichs, die durch die strich-punktierte Linie 9 wiedergegeben ist, auf einer Höhe von 4 - 5 m. Die Zone oberhalb des Arbeitsbereichs ist mit B bezeichnet und erstreckt sich bis zur Decke 2 der Halle. Die Luftzuführeinrichtungen oder Lufteinlaßvorrichtungen 8 der oberen Reihen liegen innerhalb des Bereichs B, und beim Ausführungsbeispiel sind diese Lufteinlaßvorrichtungen über einen Luftkanal 10 unmittelbar mit Luftansaugvorrichtungen verbunden, die auf einer höheren Ebene liegen. Ein Klimagerät 12 ist im Luftkanal 10 angeordnet und besitzt eine Gebläse und einen Wärmetauscher zur Temperierung der umgewälzten Luft. Das Gebläse ist so dimensioniert und die Luftauslaßvorrichtung 8 ist derart gestaltet, daß ein kräftiger Luftstrom über eine weite Entfernung ausgeblasen wird.

Weiterhin sind die Luftzuführvorrichtungen 7 jeweils mit einem Klimagerät 13 verbunden. Es kann auch nur ein einziges oder lediglich einige Klimageräte in zentraler Anordnung vorhanden sein. Diese Geräte behandeln die Frischluft in einer geeigneten Weise und bringen die Luft auf eine Temperatur, die etwas niedriger als die Temperatur der Raumluft im oberen Bereich (Bereich B) ist.

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Die Menge der Abluft, die nicht innerhalb der Halle urrgewälzt wird, Ttfird durch Luftabsauber 14 in der Decke 2 der Halle abgezogen. Anstelle einer größeren Anzahl von Absaug-Ventilatoren ist es auch möglich, miteinander in Verbindung stehende Absaugsysteine vorzusehen, die mit einer zentralen Absaugeinrichtung verbunden sind.

Die erfindungsgemäße Be- und Entlüftungseinrichtung arbeitet in der nachstehend beschriebenen Weise. Es kann angenommen werden, daß die in der Zeichnung wiedergesehene Fabrikhalle eine Schmiede oder dergleichen beherbergt, in der große Stahlteile hergestellt werden.

Durch die Luftzuführvorrichtuncren 7 wird temperierte Frischluft in einer Höhe von 1 - 2 m über dem Boden 5 eingeblasen. Das Einblasen der Luft kann derart erfolgen, daß eine Temperatur von beispielsweise 16 C im Arbeitsbereich aufrechterhalten wird. Infolge der Höhe der herzustellenden Stahlteile ist es wünschenswert, daß der Arbeitsbereich sich bis zu einer Höhe von etwa 5 m erstreckt, bevor die Zone von rauchiger Luft beginnen darf. Die Grenze zwischen dem Arbeitsbereich A und dem oberen Bereich B ist selbstverständlich nicht genau festgelegt, jedoch wird sie auf jeden Fall erreicht durch Anordnung der Luftzuführvorrichtungen ⁷8f gerade oberhalb dieser Grenzlinie und durch Zuführen von Luft mit einer erhöhten Temperatur zum oberen Bereich B. Dadurch hat der Bereich B eine Temperatur, die gut über der Temperatur des Arbeitsbereichs A liegt, beispielsweise hat er eine Temperatur

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22° C. Weil keine Personen im oberen Bereich B tätig sind, kann üblicherweise die Luftgeschwindigkeit hier beträchtlich höher sein als im Arbeitsbereich A, so daß ein kräftiges Vermischen der Luft erreicht wird. Weiterhin kann die Warmluft in der Zone B wieder rückgeführt werden und die Wärme, die zugeführt werden muß, kann dadurch klein gehalten werden.

Durch die Schaffung eines Arbeitsbereichs, der im Verhältnis gesehen ziemlich kalt ist, steigen die Rauch- und Schmiedegase schnell in die wärmere Zone B auf, infolge beträchtlicher Unterschiede in ihrer Dichte, und die Gase werden mit der zirkulierenden rauchigen Luft gemischt, sie werden nach oben auf die Absaugvorrichtungen 14 zu gefördert. Gleichzeitig wird Frischluft unten, d.h. in den Arbeitsbereich hinein, zugeführt.

Während der Sommerzeit können ähnliche Ergebnisse erreicht werden durch Einblasen von Kaltluft in den Arbeitsbereich A hinein und durch Zirkulieren lediglich der oberen rauchigen Luft ohne Temperierung.

Die obige Lösung zusammen mit der Möglichkeit, die Höhe des Arbeitsbereichs A zu bestimmen, macht es möglich, den völligen Luftaustausch in der Halle zu reduzieren und die Kosten, die mit dem Temperaturzuwachs der gasgefüllten Luft im oberen Bereich B verbunden sind, werden dadurch ausgeglichen. Mit Hilfe eines Wärmetauschers zwischen der zugeführten Luft und der abge-

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führten Luft kann Wärme von der abgeführten Luft zurückgewonnen werden.

Mit der erfindungsger.äßen Vorrichtung wird die Grenze zwischen dem Arbeitsbereich A und der oberen Region B erreicht durch eine deutliche Tercperaturdifferenz oder indirekt durch eine Dichtedifferenz, und man erhält sauberere Luft im Arbeitsbereich A, wobei zugleich die Grenze 9 dieser Zone nicht unter die festgesetzte Höhe fallen kann, aber selbstverständlich sich nach oben verschieben kann. Somit wird eine sauberere Atemluft, eine zugfreie Ventilation, eine konstantere Heizung und eine klarere Sicht erreicht, das bedeutet zusammengenommen eine verbesserte Arbeitsumgebung. Eine andere Möglichkeit, die Grenze zwischen dem Arbeitsbereich A und dem rauchigen Bereich B noch deutlicher zu ziehen, besteht in der Verwendung von Heizkörpern für die Wärmezuführung oder zur hilfsweisen Wärmezuführung. Dann kann die Lufttemperatur des Arbeitsbereichs weiter reduziert werden, bis auf 12 oder 10° C, ohne das Gefühl einer unangenehm niedrigen Temperatur zu bewirken, weil der Wärmeabtausch durch Radiatoren besser ist.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte und offenbarte Ausführungsbeispiel. Innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche sind mehrere Modifikationen möglich. Somit kann dasselbe Prinzip auch für eine vertikale Unterteilung zweier Hallenabschnitte angewendet werden, falls verschiedene Arten von

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Arbeit in diesen beiden Regionen ausgeführt werden soll. Manchmal kann es notwendig oder wünschenswert sein, die Höhe der Arbeitsregion A zu variieren, d.h. die Höhe der Grenze 9, was dadurch erreicht werden kann, daß die Luftzuführungen 8 vertikal verschieblich ausgebildet sind.,

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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zum Be- und Entlüften insbesondere von großen Arbeitshallen oder ähnlichen Räumlichkeiten, bei dem die Abluft aus dem Deckenbereich des Raums abgezogen und die Zuluft in den Arbeitsbereich des Raumes eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft in einem Bereich (B) oberhalb des Arbeitsbereichs (A) auf eine höhere Temperatur als die Temperatur der in den Arbeitsbereich (A) eingeführten Zuluft erwärmt wird und diese wärmere Luft im oberen Bereich (B) rückgeführt und in den unteren Teil des oberen Bereichs (B) eingeblasen wird, wobei die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Bereichen (A,B) so groß ist, daß eine tatsächliche Dichtedifferenz besteht, wodurch die thermische Luftbewegung im wärmeren Bereich (B) beträchtlich größer als im Arbeitsbereich (A) ist.

2.) Be- und Entlüftungseinrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Lufteinlaßvorrichtungen (7) in zumindest einer Reihe im Arbeitsbereich (A) des Raumes für die Zuführung von Frischluft und Lufterhitzer (8) in zumindest einer Reihe in einem oberen Bereich (B) zwischen dem Arbeitsbereich (A)

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und der Decke des Raums zum Anheben der Lufttemperatur im oberen Bereich (B) angeordnet sind, wobei die Lufttemperatur im oberen Bereich (B) mit Bezug auf die Temperatur der dem Arbeitsbereich (A) zugeführten Frischluft so hoch ist, daß die Luft im oberen Bereich (B) einer schnelleren thermischen Aufwärtsbewegung unterworfen ist als die Frischluft im Arbeitsbereich (A), und die Lufterhitzer (8) für die Rückführung eines wesentlichen Teils der wärmeren Luft des oberen Bereichs (B) eingerichtet sind.

3.) Be- und Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufterhitzer (8) des oberen Bereichs (B) für das Ausblasen der rückgeführten Luft mit einer höheren Ausströmgeschwindigkeit als die der Luft aus den Lufteinlaßvorrichtungen (7) im Arbeitsbereich (A) ausgebildet sind.

4.) Be- und Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufterhitzer (8) des oberen Bereichs (B) vertikal verschieblich sind.

5.) Be- und Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufterhitzer (8) im unteren Teilbereich des oberen Bereichs (B) angeordnet sind und die Lufteinlässe (11) der Lufterhitzer (8) in einer höheren Ebene als deren Luftauslässe liegen.

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