Lüftung von Produktionshallen

Raumluftströmungen in Produktionshallen
Lüftung von Produktionshallen als übergeordnete Gesetzmäßigkeit der Lüftung und ihre Aufgaben

• Verdrängen
• Mischen
• Schichten
• Thermikströme über Produktionsmaschinen
• Gleichartigkeit von Thermikstrom und Freistrahl

Wärmeabgabe von Flächen bei freier Konvektion
Konvektive Wärmeübergangskoeffizienten

• Vertikale Flächen
• Horizontale Flächen
• Vertikale Zylinder
• Horizontale Zylinder

Thermikströme in isothermer Umgebung
Vertikale Flächen

• Laminare Strömung
• Grafische Darstellungen des laminaren Bereichs
• Turbulente Strömung
• Grafische Darstellungen des turbulenten Bereichs

Horizontale Flächen

• Punktförmige Wärmequellen
• Erweiterung auf horizontale Kreisflächen und Rechtecke
• Abstand zur virtuellen Wärmequelle über geometrische Beziehungen
• Ansätze nach der Maximum-Minimum-Methode
• Abstand zur virtuellen Wärmequelle als Vielfaches des hydraulischen Durchmessers
• Grafische Darstellungen

Linienförmige Wärmequellen

• Horizontale Rechtecke mit b << l
• Horizontale Zylinder
• Grafische Darstellungen

Thermikströme bei Temperaturschichtung
Temperaturverläufe über die Hallenhöhe

• Isotherme Umgebung
• Umgebung mit Temperaturschichtung
• Wirkung der Temperaturschichtung

Anwendungsbeispiele
Berechnung der Thermikströme eines Bearbeitungszentrums

• Isotherme Umgebung
• Umgebung mit Temperaturschichtung

Berechnung der Thermikströme einer Spritzgussmaschine

• Isotherme Umgebung
• Umgebung mit Temperaturschichtung

Wertung der Berechnungsverfahren ohne und mit Temperaturschichtung

Addition von Thermikströmen bei kompakter Maschinenanordnung
Addition über die Wärmebilanz der Wärmestromquellen

• Zwei gleichartige Wärmestromquellen
• Vier gleichartige Wärmestromquellen
• n gleichartige Wärmestromquellen
• Anwendung auf Thermikströme über rechteckige horizontale Flächen mit l / b > 3
• Anwendungsbeispiel: Berechnung des Zuluftstroms eines Spannrahmens

Addition über die Wechselwirkung von Thermikströmen

Beeinflussung der Thermikströme
Reduzierung von Thermikströmen

• Einfluss der Schichthöhe
• Minderung der Thermikströme durch Wärmedämmung
• Thermikstrom über einer Teilfläche

Behandlung der Fortluft aus

• Maschinenkühlern
• Erfassungseinrichtungen
• Antriebsmotoren

Querströmungen
Queraustausch

Praxisbeispiel, Berechnung der Lüftung einer Produktionshalle mit Spritzgussmaschinen

• Berechnung von 5 verschiedenen Maschinentypen
• Wertung der Ergebnisse

Übungsabschnitt 1, unter schrittweiser Anleitung

• Auslegung der Schichtlüftung einer Produktionshalle mit drei Bearbeitungszentren, einer Spritzgussmaschine und einem Prozesstank

Belastungen im Arbeitsbereich
Stoffgrenzwerte im Arbeitsbereich

• Bewertung von nicht-KMR-Stoffen mit Arbeitsplatzgrenzwerten AGW
• Bewertung von KMR-Stoffen mit Akzeptanz- und Toleranzwerten
• Bewertung von Stäuben mit dem Allgemeinen Staubgrenzwert ASGW
• Belastung durch Kühlschmierstoffe

Be- und entlastende Strömungsvorgänge
Luftdurchlässe für Schichtströmung

Bewertungsgrößen

• Grundgleichungen der Bewertungsgrößen
• Einheiten der Konzentration von Schadstoffen
• Erfassungsgrad
• Belastungsgrad
• Lüftungseffektivität
• Mittlerer Raumbelastungsgrad
• Systembelastungsgrad
• Ausspülgrad

Stoff-Systembelastungsgrad aus Lastanteilen

• Luftzufuhr im Arbeitsbereich
• Luftzufuhr bei bereichsweiser Mischströmung

Anwendungsbeispiel

• Berechnung einer Kühlschmierstoffkonzentration im Arbeitsbereich

Reinluftrückführung

• Grenzwerte der Bewertungsindizes
• Grenzwerte für nicht-KMR Stäube
• Erforderlicher Außenluftstrom zur Einhaltung der Grenzwerte für
• nicht-KMR-Stoffe
• KMR-Schwebstaub

Anwendungsbeispiel

• Berechnung einer zulässigen Kühlschmierstoffkonzentration im Arbeitsbereich bei Reinluftrückführung

Anforderungen an RLT-Anlagen bei Öl- und Schmierstoffbelastung

Wärmelasten und Wärmeströme in Produktionshallen
Wärmeströme
Wärmeübertragung durch Strahlung
Wärmeübergangkoeffizient der Strahlung

Wärmestromanteile der Konvektion und Strahlung bei

• Schichtlüftung
• Mischlüftung

Luftführungsunabhängige Berechnung der Zu- und Abluftströme

• Berechnung für Wärmeströme
• Berechnung für Stoffströme

Anwendungsbeispiel

• Berechnung einer Kühlschmierstoffkonzentration im Arbeitsbereich

Übungsabschnitt 2, unter schrittweiser Anleitung
Berechnung

• einer KSS-Konzentration im Arbeitsbereich
• des erforderlichen Außenluftanteils bei Reinluftrückführung in Abhängigkeit einer vorgegebenen KSS-Konzentration im Arbeitsbereich.

Mindestgröße des Abluftstroms

Kühlung von Produktionshallen
Freie Kühlung

• Erwärmung des Außenluftstroms im Zuluftventilator
• Temperatur im Arbeitsbereich
• Umgebungstemperatur und Datenaufnahme

Verfahren zur Kühlung
Adiabatisches Kühlpotential
Adiabatische Kühlung im h, x-Diagramm
Verfahren der adiabatischen Kühlung
Adiabatische Befeuchtung

Schema zur Auslegung der Lüftung von Produktionshallen

Schätzen des Zuluftstroms nach Erfahrungswerten – Energievergeudung durch Überdimensionierung

Abgrenzung Raumlufttechnik (RLT) und Prozesslufttechnik (PLT)

Lufttechnische Lösungen mit zentralen und dezentralen RLT Systemen

Bedarfsgerechte Regelung einer Schichtlüftung

Freie Lüftung
Funktion und Anwendungsgrenzen

Grundlagen der Berechnung

• Bestimmung des Zuluftstroms
• Thermischer Auftrieb
• Mittlerer Raumbelastungsgrad
• Berechnung des Auftriebs mit dem mittleren Raumbelastungsgrad
• Wärmebelastungsgrad und Raumluftströmungen
• Berechnung des Auftriebs durch Integration über die Dichtedifferenzen
• Neutrale Zone
• Winddruck
• Durchflussbeiwert und Druckverlustbeiwert
• Berechnung der Zu- und Abluftöffnungen

Anwendungsbeispiel

• Hybrider Einsatz freier Lüftung in einer Halle mit mechanischer Lüftung

Übungsabschnitt 3, mündlich
Beantwortung vorgegebener Verständnisfragen zum Schulungsinhalt

cci Dialog GmbH