Вентиляция компрессорной станции: нормы и расчёт теплоизбытков
«Вентиляция компрессорной рассчитывается по теплоизбыткам — 20–30% мощности привода компрессора выделяется в виде тепла в зал.»
Вентиляция компрессорной станции решает три задачи: отвод теплоизбытков от работающих компрессоров, поддержание концентрации паров масла ниже 0,3 НКПРП и аварийное проветривание при утечке хладагента или масла. По СП 60.13330.2020 рабочий воздухообмен — не менее 10–15 крат/ч, аварийный — не менее 8 крат/ч от отдельной взрывозащищённой системы.
- Категория помещения: В (горючая жидкость — масло с t°вспышки ≥ 61°С); при аммиачных компрессорах — А
- Рабочий воздухообмен — не менее 10–15 крат/ч; аварийный — 8 крат/ч (аммиак — 20 крат/ч)
- Теплоизбытки = 20–30% мощности привода: компрессор 90 кВт → 20–25 кВт тепла в зал
- Вытяжка двухзонная: 60% из верхней зоны + 40% из нижней (пары масла тяжелее воздуха)
- Аварийный вентилятор — взрывозащищённое исполнение Ex, пуск от датчика ≥10% НКПРП
- Температура в зале — не выше +35°С летом (по ГОСТ 12.1.005-88, категория работ IIб)
воздухообмен
теплоизбытки в зал
зоне летом
Категория помещения и взрывоопасные зоны
Категория пожарной опасности компрессорной определяется типом применяемого масла и хладагента. Правильная классификация — исходная точка для проектирования вентиляции: от неё зависит исполнение вентиляторов и электродвигателей.
| Тип компрессора / среда | Категория по НПБ 105 | Зона по ПУЭ | Аварийный воздухообмен |
|---|---|---|---|
| Маслонаполненный воздушный (t°вспышки масла ≥ 61°С) | В | В-Iа | 8 крат/ч |
| Аммиачный холодильный (NH₃) | А | В-I | 20 крат/ч |
| Хладагент R-290 (пропан) | А | В-I | 20 крат/ч |
| Хладагент R-134a, R-407C, R-410A (невзрывоопасные) | Д | Невзрывоопасная | 3 крат/ч |
| Безмасляный воздушный компрессор | Д | Невзрывоопасная | 3 крат/ч |
Для маслонаполненных компрессоров зона В-Iа означает: нормально взрывоопасных концентраций паров масла нет, но при аварийной утечке они возможны. Вентиляторы аварийной системы должны быть во взрывозащищённом исполнении Ex. Рабочие вентиляторы допускается устанавливать в обычном исполнении с пусковым оборудованием вне взрывоопасной зоны.
Нормы воздухообмена: рабочая и аварийная вентиляция
Нормирование воздухообмена в компрессорной ведётся одновременно по двум критериям: по теплоизбыткам (не выше +35°С в рабочей зоне по ГОСТ 12.1.005-88) и по кратности (СП 60.13330.2020, п. 8.3.4).
| Тип вентиляции | Кратность, крат/ч | Регулировка | Нормативный документ |
|---|---|---|---|
| Рабочая приточно-вытяжная | 10–15 | По температуре в зале (термостат) | СП 60.13330.2020 |
| Аварийная вытяжная (кат. В) | 8 | Автомат от датчика + ручной пуск | СП 7.13130.2013, п. 6.5 |
| Аварийная вытяжная (кат. А — аммиак) | 20 | Автомат от датчика NH₃ | СП 7.13130.2013, п. 6.5 |
| Минимальный санитарный (безмасляные) | 3 | Постоянный режим | ГОСТ 30494-2011 |
Расчётный воздухообмен принимается как максимум из двух значений: по кратности и по теплоизбыткам. В большинстве случаев расчёт по теплоизбыткам даёт большую величину — особенно при высокой мощности компрессорного оборудования.
Расчёт теплоизбытков и требуемого воздухообмена
Основной источник тепловыделений — электродвигатель компрессора. Доля мощности привода, переходящая в тепло зала, зависит от конструкции охлаждения компрессора: при водяном охлаждении — 5–10%, при воздушном охлаждении — 20–30%.
-
1Определить теплоизбытки от компрессоров
Для компрессора с воздушным охлаждением: Q = 0,25 × Nуст, где Nуст — установленная мощность всех компрессоров в зале (кВт). Пример: три компрессора по 45 кВт = 135 кВт суммарно → Q = 0,25 × 135 = 33,75 кВт теплоизбытков.
-
2Рассчитать расход приточного воздуха по теплу
Формула: L = Q / (0,28 × ρ × Δt), где Q — теплоизбытки (кВт), ρ = 1,2 кг/м³, Δt — разность температур вытяжки и притока (принимают 6–8°С). Для Q = 33,75 кВт и Δt = 7°С: L = 33 750 / (0,28 × 1,2 × 7) = 14 400 м³/ч.
L = Q (Вт) / (0,28 × 1,2 × Δt) -
3Проверить по кратности воздухообмена
Если объём зала, например, 800 м³, то 10–15 крат/ч = 8 000–12 000 м³/ч. Полученные по теплу 14 400 м³/ч превышают нижний предел — принимаем 14 400 м³/ч (критерий теплоизбытков). Подбираем вентилятор с производительностью ≥ 14 400 м³/ч и запасом +10–15%.
Расстановка приточных и вытяжных решёток
Правильная схема воздухораспределения критична: пары трансформаторного масла в 4–5 раз тяжелее воздуха (молярная масса ~400–500 г/моль), поэтому они накапливаются в нижней зоне. Приток подаётся сверху для охлаждения компрессора, вытяжка — из двух уровней.
| Зона | Тип | Доля расхода | Назначение |
|---|---|---|---|
| Верхняя (h > 2,5 м) | Приток | 100% притока | Охлаждение компрессора и привода |
| Верхняя (h > 2,5 м) | Вытяжка (рабочая) | 60% вытяжки | Отвод горячего воздуха |
| Нижняя (h = 0,3–0,5 м) | Вытяжка (рабочая) | 40% вытяжки | Удаление тяжёлых паров масла |
| Нижняя (h = 0,3–0,5 м) | Аварийная вытяжка | 100% аварийного | Эвакуация паров при аварии |
Для компрессоров с принудительным воздушным охлаждением (встроенный вентилятор обдувает радиатор) часть притока можно подавать непосредственно на радиатор через направленные решётки. Это снижает температуру масла и увеличивает срок службы компрессора.
Выбор вентиляторов для компрессорной
Тип вентилятора определяется схемой воздуховодной сети. Для компрессорной с развитой системой воздуховодов применяют радиальные вентиляторы, для простой схемы с жалюзийными решётками в стене — осевые.
| Назначение | Тип вентилятора | Исполнение | Давление, Па |
|---|---|---|---|
| Рабочая приточная (с воздуховодами) | ВР 280-46 или ВР 80-75 | Стандартное | 400–1 200 |
| Рабочая приточная (настенная) | ВО 25-188 | Стандартное | 50–150 |
| Рабочая вытяжная | ВР 80-75 или крышный ВКР | Стандартное | 200–800 |
| Аварийная вытяжная (кат. В) | ВР или ВО в исп. Ex | Взрывозащищённое Ex | по расчёту |
| Аварийная вытяжная (кат. А — аммиак) | ВО или ВР Ex (алюм. колесо) | Ex IIC или IIB | по расчёту |
При выборе рабочего вентилятора учитывайте температуру воздуха — в летний период на входе может быть +35°С, а внутри зала у источников тепла — до +50°С. Подшипниковые узлы стандартных вентиляторов рассчитаны на среду до +40°С; при более высокой температуре потребуется специальное термостойкое исполнение или охлаждение подшипников.
Нужен подбор вентилятора для компрессорной?
Укажите мощность компрессоров и тип среды — инженер Аквент рассчитает воздухообмен и подберёт модель за 1 день В каталоге — радиальные вентиляторы и крышные вентиляторы.
Типичные ошибки при проектировании вентиляции компрессорной
Что делают: рассчитывают только по кратности (10 крат/ч), игнорируя теплоизбытки.
Последствие: при высокой мощности компрессоров (150 кВт и более) в зале устанавливается температура +40–45°С. Компрессоры уходят в аварийный останов по перегреву, срок службы масла сокращается вдвое.
✓ Правильно: рассчитывать воздухообмен по обоим критериям и принимать максимальное значение.
Что делают: аварийный вентилятор устанавливают в верхней зоне вместе с рабочей вытяжкой.
Последствие: пары масла скапливаются у пола, аварийная вентиляция не достигает зоны концентрации и не снижает взрывоопасную концентрацию. Датчик паров в верхней зоне также не срабатывает вовремя.
✓ Правильно: аварийная вытяжка — только из нижней зоны (h = 0,3 м от пола), датчик концентрации — там же.
Что делают: применяют стандартный вентилятор для аварийной системы в компрессорной кат. В.
Последствие: при аварийной утечке масла концентрация паров может превысить НКПРП в момент включения вентилятора. Искра от стандартного электродвигателя — источник воспламенения.
✓ Правильно: аварийный вентилятор — только в взрывозащищённом исполнении Ex, группа IIА, температурный класс T3.
Часто задаваемые вопросы
По СП 60.13330.2020 и ГОСТ 12.1.005-88 рабочая вентиляция компрессорной должна обеспечивать не менее 10–15 крат/ч. Аварийная вытяжка — не менее 8 крат/ч отдельным вентилятором с ручным и автоматическим пуском от датчика концентрации паров масла. В помещениях с аммиачными компрессорами кратность аварийной вентиляции — 20 крат/ч.
Компрессорная со смазочным маслом (температура вспышки ≥ 61°С) относится к категории В (горючая жидкость). Если применяется масло с температурой вспышки ниже 61°С или хладагент R-290 (пропан) — категория А или Б. По ПУЭ зона классифицируется как В-Iа при условии нормальной работы и отсутствии аварийных утечек.
Теплоизбытки компрессора составляют 20–30% от мощности привода (остальное уходит в сжатый воздух). Расход вентиляционного воздуха: L = Q / (0,28 × ρ × (t_вых − t_пр)), где Q — теплоизбытки (кВт), ρ = 1,2 кг/м³, разность температур — обычно 6–8°С. Для компрессора 90 кВт теплоизбытки ≈ 20–25 кВт, L ≈ 9 000–12 000 м³/ч.
Для маслонаполненных воздушных компрессоров — да, если возможна аварийная утечка масла. Аварийный вентилятор должен быть во взрывозащищённом исполнении Ex. Рабочий вентилятор — в стандартном исполнении, но с пусковым устройством вне взрывоопасной зоны. При использовании безмасляных компрессоров категория помещения может быть снижена до Д.
Приточный воздух подаётся в верхнюю зону над компрессорами для охлаждения. Вытяжка — из двух уровней: 60% из верхней зоны (тёплый воздух) и 40% из нижней зоны на уровне 0,3–0,5 м от пола (пары масла тяжелее воздуха, удельный вес > 1). Аварийная вытяжка — только из нижней зоны.
Для рабочей вентиляции — радиальные вентиляторы ВР 280-46 или ВР 80-75 в зависимости от требуемого давления (400–1 200 Па). Для аварийной вытяжки — взрывозащищённое исполнение Ex или вентилятор с искробезопасными лопатками. Осевые вентиляторы ВО допустимы для подпора воздуха через жалюзийные решётки при давлении до 150 Па.
Да. По СП 7.13130.2013 в помещениях категории В с выделением горючих газов и паров обязательна аварийная вентиляция кратностью не менее 8 крат/ч. Она запускается автоматически от датчика концентрации паров масла (не менее 10% НКПРП) и вручную от кнопки у входа. Электродвигатель вентилятора должен быть во взрывозащищённом исполнении.
Похожие статьи
Осевые вентиляторы для компрессорных — каталог Аквент →Подберём вентиляцию для вашей компрессорной
Укажите тип и мощность компрессоров — инженер Аквент рассчитает воздухообмен, подберёт вентиляторы рабочей и аварийной систем с нужным исполнением Ex.