.

По способу перемещения воздуха вентиляция бывает


6. Вентиляция. Классификация систем вентиляции по способам организации воздухообмена и перемещения воздуха, по назначению. Кратность воздухообмена.

Вентиляция. Как следует из сказанного выше, обеспечение нормальных метеорологических условий и чистоты воздуха на рабочих местах в значительной степени зависит от правильно организованной системы вентиляции. Общие требования к сис­темам вентиляции, кондиционирования воздуха и воздушного отопления производственных, складских, вспомогательных и общественных зданий и сооружений 'определены ГОСТ 12.4.021—75 ССБТ. Основное требование ГОСТа — работа вен­тиляционных систем должна создавать на постоянных рабочих местах, в рабочей и обслуживаемой зонах помещений метео­рологические условия и чистоту воздушной среды, соответст­вующие действующим санитарным нормам. Технические ре­шения при проектировании вентиляционных систем, а также требования, предъявляемые к ним при сооружении и эксплуа­тации, должны соответствовать строительным нормам и пра­вилам, утвержденным и согласованным с Госстроем СССР, и Правилам безопасности, утвержденным Госгортехнадзором СССР.

По способу организации воздухообмена вентиляция может быть общеобменной, местной и комбинированной. Общеобмен­ную вентиляцию, при которой смена воздуха происходит во всем объеме помещения, наиболее часто применяют в тех слу­чаях, когда вредные вещества выделяются в небольших количе­ствах и равномерно по всему помещению. Местная вентиляция предназначена для отсоса вредных выделений (газы, пары, пыль, избыточное тепло) в местах их образования и удаления их из помещения. Комбинированная система предусматривает одновременную работу местной и общеобменной вентиляции. На устройство и эксплуатацию местной вентиляции требуются значительно меньшие затраты.

В зависимости от способа перемещения воздуха вентиляция •бывает естественной и механической. При естественной венти­ляции воздух перемещается под влиянием естественных факто­ров: теплового напора или действия ветра. При механической вентиляции воздух перемещается с помощью вентиляторов, эжекторов и др. Сочетание естественной и искусственной вен­тиляции образует смешанную систему вентиляции.

В зависимости от назначения вентиляции — подача (при­ток) воздуха в помещение или удаление (вытяжка) его из помещения, вентиляцию называют приточной и вытяжной. При одновременной подаче и удалении воздуха вентиляция называется приточно-вытяжной.

В производственных помещениях, в которых возможны вне­запные выбросы в воздух рабочей зоны больших количеств, вредных или взрывоопасных веществ, предусматривают ава­рийную вентиляцию.

В соответствии с ГОСТ во всех помещениях должна быть предусмотрена естественная вентиляция. Естественное движе­ние воздуха в помещении происходит вследствие разности его плотностей вне и внутри помещения (тепловое давление), а также под действием разности давления наружного воздуха с наветренной и заветренной сторон здания (рис. 5.1). Давление или разрежение зависят от скорости ветра. Наружный воздух может поступать в помещение через открытые проемы с навет­ренной стороны здания и выходить через отверстия на проти­воположной заветренной стороне и отверстия в крыше.

Естественная вентиляция значительно дешевле механичес­кой, так как большие объемы воздуха поддаются в помещение и удаляются из пего без применения вентиляторов и воздухо­водов. Вентиляция происходит через вытяжные каналы, шах­ты, форточки и фрамуги зданий.

Естественная вентиляция может иметь неорганизованный и организованный характер. При неорганизованной вентиляции воздух подается и удаляется из помещения через неплотности и поры наружных ограждений зданий (инфильтрация), а так­же через форточки, окна, открываемые без всякой системы. Естественная вентиляция считается организованной, если на­правление воздушных потоков и воздухообмен регулируются с помощью специальных устройств. Систему организованного естественного воздухообмена называют аэрацией. Если аэрация легко поддается регулированию и расчету, то ин­фильтрация регулированию практически не поддается, и при расчете естественной вентиляции ее не учитывают. Аэрацию, как правило, применяют в цехах со значительными выделения­ми тепла. Недостаток естественной вентиляции состоит в том, что приточный воздух вводится в помещение без предваритель­ной очистки и подогрева, а удаляемый не очищается от выбро­сов и загрязняет наружный воздух. Кроме того, эффективность аэрации может существенно падать вследствие повышения тем­пературы наружного воздуха, особенно в безветренную погоду.

В соответствии со СНиП П-33—75 приточный воздух с по­мощью естественной вентиляции в теплый период года следу­ет подавать на высоте не менее 0,3 м и не более 1,8 м, а в холодный период года — не менее 4 м от уровня пола, чтобы холодный воздух извне не попадал в зону рабочих мест. Об­щая площадь каналов для подачи воздуха через боковые све­товые проемы должна быть не менее 20% площади световых проемов, а фрамуги и жалюзи должны иметь устройства, на­правляющие приточный воздух вверх в холодный период года и вниз в теплый период года. Для удобст­ва открывания фрамуг с отметки пола ис­пользуют специальные приспособления с ручным или механическим приводом.

Помимо гравитационного давления весь­ма существенное влияние на аэрацию зданий оказывает и ветровое давление. Однако согласно СНиП П-33—75 при расчете естественной вентиляции принято учитывать только действие гравитационно­го давления, поскольку сила ветра непостоянна. Воздействие ветра (розу ветров) принимают во внимание при определения размещения зданий па промышленной площадке и защите вы­тяжных проемов аэрационпых фонарей от задувания. Это не­обходимо для того, чтобы предотвратить нежелательное по­ступление наружного воздуха через фонарь, что вызывает пе­ремещение загрязненного воздуха из верхней зоны в рабочую так называемое опрокидывание тяги. Задувания фонарей мож­но избежать либо приданием определенной формы фонарей, либо устройством специальных ветрозащитных щитов.

Для использования ветрового напора, а также удалении небольших объемов воздуха используют дефлекторы, специ­альные насадки, устанавливаемые в верхней части вентиляци­онных каналов. С их помощью усиливают тягу. Поток ветра, обтекая дефлектор, создает в канале некоторое разрежение, в результате чего скорость движения воздуха по каналу увели­чивается.

В химической промышленности наибольшее распростране­ние получил дефлектор типа ЦАГИ, его схема дана ни рис. 5.2.

Дефлектор представляет собой цилиндрическую обечайку 3, укрепленную над вытяжной трубой. Чтобы облеАи/г'ь выход воздуха, на конце трубы имеется диффузор. Колпак 4 препят­ствует попаданию дождя в дефлектор.

При использовании механической вентиляции в отличие от естественной имеется возможность предварительно очищать, нагревать или охлаждать, увлажнять приточный воздух, а также очищать выбрасываемый в окружающую атмосферу за­грязненный воздух. Кроме того, воздух можно подавать по воздуховодам в любую зону помещения или удалять его и:; мест наиболее интенсивного образования вредностей.

В химической промышленности наиболее распространена приточно-вытяжпая общеобменная механическая вентиляция, комбинируемая с локальной механической вентиляцией.

К недостаткам механической вентиляции следует отнести необходимость звукоизоляции, значительную стоимость соору­жения и эксплуатации, а также большую энергоемкость.

Кратность воздухообмена в помещении рассчитывают по формуле:

[ K = Q / W ] [4.6]

где W - объем помещения, м3 (W=125 м3).

studfiles.net

1.2 Роль вентиляции в создании и поддержании оптимального микроклимата в животноводческих помещениях.

На фермах и комплексах оптимальный микроклимат создается прежде всего за счет постоянного воздухообмена, заключающегося в непрерывной подаче свежего воздуха и удалении загрязненного. Микроклимат необходим для под­держания определенного температурно-влажностного и газового режимов. Именно для этих целей и применяют системы вентиляции. Кроме того, венти­ляции способствуют увеличению количества легких отрицательно заряженных ...ионов в воздухе животноводческих помещений и предупреждению конденсации паров на внутренних поверхностях ограждающих конструкции.

Если воздух животноводческих помещений не обменивается с наружным воз­духом, он быстро приобретает вредные свойства. Так, без воздухообмена в коровниках на 200 коров живой массой 400 кг и суточным удоем Юл молока в течение часа выделяется 153 000 ккал тепла, 73,4 кг водяных паров и 22,8 м3 углекислого газа. Благодаря воздухообмену вредно действующие га­зы удаляются из помещения и концентрация их поддерживается в пределах допустимых нормативов, обеспечиваются оптимальные показатели температу­ры, влажности и скорости движения воздуха. Все это положительно влияет на молочную продуктивность, рост и развитие животных, предупреждает преждевременный износ ограждающих конструкции / стен, потолка, пола и т. д. /, оборудования и других механизмов.

Н. Д. Кракосевич и др. / 1978 /, изучая динамику температурно-влажностного режима коровников в зависимости от объема вентиляции, установили, что микроклимат в помещениях изменяется в зависимости от проектных ре­шений, размеров зданий, типа ограждающих конструкций и строительных ма­териалов. По данным этих авторов, организация микроклимата способствует увеличению продуктивности коров на 9,5 - 11,1%.

В целях поддержания необходимого состояния микроклимата помещений важ­ное значение имеет обеспечение организованного воздухообмена, то есть устройство необходимого соотношения подачи и равномерности распределения по помещению приточного воздуха.

С зоогигиенической точки зрения более приемлем способ непрерывного, плавного регулирования микроклимата, поскольку температурно-влажностный режим внутри помещения находится в прямой зависимости от параметров на­ружного воздуха, которые постоянно ж резко меняются, параметры же воздуха в животноводческих помещениях должны быть постоянными и поддержи­ваться в определенных пределах. При резких перепадах температурно-влажностного и газового режимов могут возникнуть нарушения общего физиоло­гического состояния, что в результате приведет к развитию заболеваний, потери продуктивности и качества продукции. / Мурусидзе Д. Н., 1979 /.

1.3. Классификация систем вентиляции и их краткая характеристика. Основные элементы вентиляционных систем, их назначение и принцип устройства.

Задачей вентиляции является обеспечение чистоты воздуха и заданных метеорологических условий в помещениях. Вентиляция достигается удалением загрязненного или нагретого воздуха из помещения и подачей в него свежего воздуха.

По способу перемещения воздуха вентиляция бывает с естественным побуждением (естественной) и с механическим (механической). Возможно также сочетание естественной и механической вентиляции (смешанная вентиляция).

Вентиляция бывает приточной, вытяжной или приточно-вытяжной в зависимости от того, для чего служит система вентиляции,  для подачи (притока) или удаления воздуха из помещения или (и) для того и другого одновременно.

По месту действия вентиляция бывает общеобменной и местной.

Действие общеобменной вентиляции основано на разбавлении загрязненного, нагретого, влажного воздуха помещения свежим воздухом до предельно допустимых норм. Эту систему вентиляции наиболее часто применяют в случаях, когда вредные вещества, теплота, влага выделяются равномерно по всему помещению. При такой вентиляции обеспечивается поддержание необходимых параметров воздушной Среды во всем объеме помещения.

Воздухообмен в помещении можно значительно сократить, если улавливать вредные вещества в местах их выделения. С этой целью технологическое оборудование, являющееся источником выделения вредных веществ, снабжают специальными устройствами, от которых производится отсос загрязненного воздуха. Такая вентиляция называется местной вытяжкой.

Местная вентиляция по сравнению с общеобменной требует значительно меньших затрат на устройство и эксплуатацию.

В производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух рабочей зоны больших количеств вредных паров и газов, наряду с рабочей предусматривается устройство аварийной вентиляции.

На производстве часто устраивают комбинированные системы вентиляции (общеобменную с местной, общеобменную с аварийной и т.п.).

Для эффективной работы системы вентиляции важно, чтобы еще на стадии проектирования были выполнены следующие технические и санитарно-гигиенические требования.

1. Количество приточного воздуха должно соответствовать количеству удаляемого (вытяжки); разница между ними должна быть минимальной.

В ряде случаев необходимо так организовать воздухообмен, чтобы одно количество воздуха обязательно было больше другого. Например, при проектировании вентиляции двух смежных помещений, в одном из которых выделяются вредные вещества. Количество удаляемого воздуха из этого помещения должно быть больше количества приточного воздуха, в результате чего в помещении создается небольшое разрежение.

Возможны такие схемы воздухообмена, когда во всем помещении поддерживается избыточное по отношению к атмосферному давление. Например, в цехах электровакуумного производства, для которого особенно важно отсутствие пыли.

2. Приточные и вытяжные системы в помещении должны быть правильно размещены. Свежий воздух необходимо подавать в те части помещения, где количество вредных веществ минимально, а удалять, где выделения максимальны.

Приток воздуха должен производиться, как правило, в рабочую зону, а вытяжка  из верхней зоны помещения.

3. Система вентиляции не должна вызывать переохлаждения или перегрева работающих и животных.

4. Система вентиляции не должна создавать шум, превышающий предельно допустимые уровни.

5. Система вентиляции должна быть электро-, пожаро- и взрывобезопасна, проста по устройству, надежна в эксплуатации и эффективна.

Естественная вентиляция

Воздухообмен при естественной вентиляции происходит вследствие разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха, а также в результате действия ветра.

Естественная вентиляция может быть неорганизованной и организованной.

При неорганизованной вентиляции поступление и удаление воздуха происходит через неплотности и поры наружных ограждений (инфильтрация), через окна, форточки, специальные проемы (проветривание).

Организованная естественная вентиляция осуществляется аэрацией и дефлекторами, и поддается регулировке.

Аэрация. Осуществляется в холодных цехах за счет ветрового давления, а в горячих цехах за счет совместного и раздельного действия гравитационного и ветрового давлений. В летнее время свежий воздух поступает в помещение через нижние проемы, расположенные на небольшой высоте от пола (11,5 м), а удаляется через проемы в фонаре здания.

Поступление наружного воздуха в зимнее время осуществляется через проемы, расположенные на высоте 47 м от пола. Высота принимается с таким расчетом, чтобы холодный наружный воздух, опускаясь до рабочей зоны, успел достаточно нагреться за счет перемешивания с теплым воздухом помещения. Меняя положение створок, можно регулировать воздухообмен.

При обдувании зданий ветром с наветренной стороны создается повышенное давление воздуха, а на заветренной стороне  разрежение.

Под напором воздуха с наветренной стороны наружный воздух будет поступать через нижние проемы и, распространяясь в нижней части здания, вытеснять более нагретый и загрязненный воздух через проемы в фонаре здания наружу. Таким образом, действие ветра усиливает воздухообмен, происходящий за счет гравитационного давления.

Преимуществом аэрации является то, что большие объемы воздуха подаются и удаляются без применения вентиляторов и воздуховодов. Система аэрации значительно дешевле механических систем вентиляции.

Недостатки: в летнее время эффективность аэрации снижается вследствие повышения температуры наружного воздуха; поступающий в помещение воздух не обрабатывается (не очищается, не охлаждается).

Вентиляция с помощью дефлекторов. Дефлекторы представляют собой специальные насадки, устанавливаемые на вытяжных воздуховодах и использующие энергию ветра. Дефлекторы применяют для удаления загрязненного или перегретого воздуха из помещений сравнительно небольшого объема, а также для местной вентиляции, например, для вытяжки горячих газов от кузнечных горнов, печей и т.д.

В настоящее время наибольшее распространение получил дефлектор ЦАГИ (рис.12).

Рис. 12. Дефлектор ЦАГИ.

1 - диффузор, 2 - цилиндрическая обечайка, 3 - колпак, 4 - конус, 5 - патрубок

Ветер, обдувая обечайку дефлектора, создает разрежение на большей части его окружности, вследствие чего воздух из помещения движется по воздуховоду и патрубку 5 и затем выходит наружу через две кольцевые щели между обечайкой 2 и краями колпака 3 и конуса 4. Эффективность работы дефлекторов зависит главным образом от скорости ветра, а также высоты установки их над коньком крыши.

Механическая вентиляция

В системах механической вентиляции движение воздуха осуществляется вентиляторами и в некоторых случаях эжекторами.

Приточная вентиляция. Установки приточной вентиляции обычно состоят из следующих элементов (рис. 13,а ): воздухозаборное устройство 1 для забора чистого воздуха; воздуховоды 2, по которым воздух подается в помещение; фильтры 3 для очистки воздуха от пыли; калориферы 4 для нагрева воздуха; вентилятор 5; приточные насадки 6; регулирующие устройства, которые устанавливаются в воздухоприемном устройстве и на ответвлениях воздуховодов.

Вытяжная вентиляция. Установки вытяжной вентиляции включают в себя (рис. 8,б ): вытяжные отверстия или насадки 7; вентилятор 5; воздуховоды 2; устройство для очистки воздуха от пыли и газов 8; устройство для выброса воздуха 9, которое должно быть расположено на 11,5 м выше конька крыши.

Рис. 13. Механическая вентиляция:

а) – приточная; б) – вытяжная; в) – приточно-вытяжная.

При работе вытяжной системы чистый воздух поступает в помещение через неплотности в ограждающих конструкциях. В ряде случаев это обстоятельство является серьезным недостатком данной системы вентиляции, так как неорганизованный приток холодного воздуха (сквозняки) может вызвать простудные заболевания.

Приточно-вытяжная вентиляция. В этой системе воздух подается в помещение приточной вентиляцией, а удаляется вытяжной вентиляцией (рис.13,а и б), работающими одновременно.

Приточно-вытяжная вентиляция с рециркуляцией (рис.13,в) характерна тем, что воздух, отсасываемый из помещения 10 вытяжной системой, частично повторно подают в это помещение через приточную систему, соединенную с вытяжной системой воздуховодом 11. Регулировка количества свежего, вторичного и выбрасываемого воздуха производится клапанами 12. В результате использования такой системы достигается экономия расходуемой теплоты на нагрев воздуха в холодное время года и на его очистку.

Для рециркуляции разрешается использовать воздух помещений, в которых отсутствуют выделения вредных веществ или выделяющиеся вещества относятся к 4-му классу опасности, причем концентрация этих веществ в подаваемом в помещение воздухе не превышает 0,3 концентрации ПДК.

Местная вентиляция

Местная вентиляция бывает приточной и вытяжной.

Местная приточная вентиляция служит для создания требуемых условий воздушной среды в ограниченной зоне производственного помещения. К установкам местной приточной вентиляции относятся: воздушные души и оазисы, воздушные и воздушно-тепловые завесы.

Воздушное душирование применяют в горячих цехах на рабочих местах под воздействием лучистого потока теплоты интенсивностью 350 Вт/м2 и более. Воздушный душ представляет собой направленный на рабочего поток воздуха. Скорость обдува составляет 13,5 м/с в зависимости от интенсивности облучения. Эффективность душирующих агрегатов повышается при распылении воды в струе воздуха.

Воздушные оазисы  это часть производственной площади, которая отделяется со всех сторон легкими передвижными перегородками и заполняется воздухом более холодным и чистым, чем воздух помещения.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраивают для защиты людей от охлаждения проникающим через ворота холодным воздухом, проникающим через ворота. Завесы бывают двух типов: воздушные с подачей воздуха без подогрева и воздушно-тепловые с подогревом подаваемого воздуха в калориферах.

Работа завес основана на том, что подаваемый воздух к воротам выходит через специальный воздуховод с щелью под определенным углом с большой скоростью (до 1015 м/с) навстречу входящему холодному потоку и смешивается с ним. Полученная смесь более теплого воздуха поступает на рабочие места или (при недостаточном нагреве) отклоняется в сторону от них. При работе завес создается дополнительное сопротивление проходу холодного воздуха через ворота.

Местная вытяжная вентиляция. Ее применение основано на улавливании и удалении вредных веществ непосредственно у источника их образования.

Устройства местной вытяжной вентиляции делают в виде укрытий или местных отсосов.

Укрытия с отсосом характерны тем, что источник вредных выделений находится внутри них. Они могут быть выполнены как укрытия-кожухи, полностью или частично заключающие оборудование (вытяжные шкафы, витринные укрытия, кабины и камеры). Внутри укрытий создается разрежение, в результате чего вредные вещества не могут попасть в воздух помещения. Такой способ предотвращения выделения вредных веществ в помещении называется аспирацией. Аспирационные системы обычно блокируют с пусковыми устройствами технологического оборудования с тем, чтобы отсос вредных веществ производился не только в месте их выделения, но и в момент образования.

Полное укрытие машин и механизмов, выделяющих вредные вещества,  наиболее совершенный и эффективный способ предотвращения их попадания в воздух помещения. Важно еще на стадии проектирования разрабатывать технологическое оборудование таким образом, чтобы такие вентиляционные устройства органически входили бы в общую конструкцию, не мешая технологическому процессу и одновременно полностью решая санитарно-гигиенические задачи.

Защитно-обеспыливающие кожухи устанавливаются на станки, на которых обработка материалов сопровождается пылевыделением и отлетанием крупных частиц, которые могут нанести травму. Это шлифовальные, обдирочные, полировальные, заточные станки по металлу, деревообрабатывающие станки и др.

Вытяжные шкафы находят широкое применение при термической и гальванической обработке металлов, окраске, развеске и расфасовке сыпучих материалов, при различных операциях, связанных с выделением вредных газов и паров.

Кабины и камеры представляют собой емкости определенного объема, внутри которых производятся работы, связанные с выделением вредных веществ (пескоструйная и дробеметная обработка, окрасочные работы и т.д.).

Вытяжные зонты применяют для локализации вредных веществ, поднимающихся вверх, а именно при тепло- и влаговыделениях.

Всасывающие панели применяют в тех случаях, когда применение вытяжных зонтов недопустимо по условию попадания вредных веществ в органы дыхания работающих. Эффективным местным отсосом является панель Чернобережского, применяемая при таких операциях, как газовая сварка, пайка и т.п.

Пылегазоприемники, воронки применяются при проведения пайки и сварочных работ. Они располагаются в непосредственной близости от места пайки или сварки.

Бортовые отсосы. При травлении металлов и нанесении гальванопокрытий с открытой поверхности ванн выделяются пары кислот, щелочей, при цинковании, меднении, серебрении  чрезвычайно вредный цианистый водород, при хромировании  окись хрома и т.д. Для локализации этих вредных веществ используют бортовые отсосы, представляющие собой щелевидные воздуховоды шириной 40100 мм, устанавливаемые по периферии ванн.

Принцип действия бортового отсоса состоит в том, что затягиваемый в щель воздух, двигаясь над поверхностью жидкости, увлекает с собой вредные вещества, не давая им распространиться вверх по помещению.

Оборудование для вентиляционных систем.

Вентиляторы  это воздуходувные машины, создающие определенное давление и служащие для перемещения воздуха при потерях давления в вентиляционной сети не более 12 кПа. Наиболее распространенными являются осевые и радиальные (центробежные) вентиляторы.

Осевой вентилятор представляет собой лопаточное колесо, расположенное в цилиндрическом кожухе. При вращении колеса воздух под действием лопаток перемещается в осевом направлении. Преимуществами осевых вентиляторов являются простота конструкции, возможность эффективного регулирования производительности посредством поворота лопаток, большая производительность, реверсивность работы. К недостаткам относятся относительно малая величина давления и повышенный шум.

Радиальный (центробежный) вентилятор состоит из спирального корпуса с размещенным внутри лопаточным колесом. При вращении колеса воздух поступает через входное отверстие в корпусе, попадает между лопатками и под действием центробежной силы перемещается по каналам между лопатками и выбрасывается через выпускное отверстие.

В зависимости от состава перемещаемого воздуха вентиляторы изготовляют из определенных материалов и различной конструкции:

1) обычного исполнения для перемещения чистого воздуха, изготавливаются из обычных сортов стали;

2) антикоррозионного исполнения  для перемещения агрессивных сред, хромистые и хромоникелевые стали винипласт и т.д.;

3) искрозащитного исполнения  для перемещения взрывоопасных смесей (содержащих водород, ацетилен и т.п.), основные детали изготавливаются из алюминия и дюралюминия, устанавливается сальниковое уплотнение на валу;

4) пылевые  для перемещения пыльного воздуха, рабочие колеса изготавливают из материалов повышенной прочности, они имеют мало (48) лопаток.

Эжекторы применяют в вытяжных системах в тех случаях, когда необходимо удалить очень агрессивную среду, пыль, способную к взрыву не только от удара, но и от трения, или легко воспламеняющиеся взрывоопасные газы (ацетилен, эфир и т.д.).

Принцип действия эжектора следующий (рис.14). Воздух, нагнетаемый расположенным вне помещения компрессором, подводится по трубе 1 (рис. ) к соплу 2 и, выходя из него с большой скоростью, создает за счет эжекции разрежение в камере 3, куда подсасывается воздух из помещения. В конфузоре 4 и горловине 5 происходит перемешивание эжектируемого (из помещения) и эжектирующего воздуха. Диффузор 6 служит для преобразования динамического давления в статическое. Недостатком эжектора является низкий к.п.д, не превышающий 0,25.

Рис.14. Эжектор.

Устройства очистки воздуха.

Очистка воздуха от пыли может быть грубой, средней и тонкой.

Для грубой и средней очистки применяют пылеуловители, действие которых основано на использовании сил тяжести или инерционных сил: пылеосадительные камеры, циклоны, вихревые, жалюзийные, камерные и ротационные пылеуловители (ротоклоны).

Пылеосадительные камеры (рис.15) применяют для осаждения крупной и тяжелой пыли с размером частиц более 100 мкм. Скорость воздуха в поперечном сечении корпуса 2 не более 0,5 м/с. Поэтому габариты камер получаются довольно большими, что ограничивает их применение.

Рис. 15. Пылеосадительная камера:

1 – входной патрубок; 2 – корпус; 3 – выходной патрубок; 4 – бункер.

Циклоны применяют для очистки воздуха от сухой неволокнистой и неслипающейся пыли (рис.16).

Рис. 16. Схема циклона:

1 -входной патрубок; 2 - выхлопная труба; 3 - цилиндрическая часть; 4 - коническая часть; 5 - патрубок выхода пыли.

Для очистки приточного воздуха от пыли и тумана применяют электрофильтры. Работа электрофильтров основана на создании сильного электрического поля при помощи выпрямленного тока высокого напряжения (до 35 кВ), подводимого к коронирующим и осадительным электродам. При прохождении запыленного воздуха через зазор между электродами происходит ионизация молекул воздуха с образованием положительных и отрицательных ионов. Ионы, адсорбируясь на частицах пыли, заряжают их положительно или отрицательно. Пыль, получившая заряд отрицательного знака, стремится осесть на положительном электроде, а положительно заряженная пыль оседает на отрицательных электродах. Эти электроды периодически встряхиваются с помощью специального механизма, пыль собирается в бункере и периодически удаляется (рис.17).

Для средней и тонкой очистки воздуха широко используются фильтры, в которых запыленный воздух пропускается через пористые фильтрующие материалы. Если размер частиц пыли больше размера пор фильтрующего материала, то действует поверхностный (сеточный) эффект пылеулавливания. Если размер частиц пыли меньше размера пор, то пыль проникает в фильтрующий материал и оседает на частицах или волокнах, образующих этот материал. Такой процесс фильтрования называется глубинным.

В качестве фильтрующих материалов применяют ткани, войлоки, бумагу, сетки, набивки волокон, металлическую стружку, фарфоровые или металлические полые кольца, пористую керамику или пористые металлы.

Рис.17. Двухзонные электрофильтры ФЭ и РИОН:

1 и 2  положительные и отрицательные электроды соответственно;

3, 4  осадительные электроды.

studfiles.net

Классификация систем вентиляции.

Задачей вентиляции является обеспечение чистоты воздуха в заданных метеорологических условиях. По способу перемещения воздуха вентиляция бывает естественной и механической. В зависимости от того, для чего служит - приточная и вытяжная. По месту действия - местная и общеобменная. При общеобменной вентиляции загрязненный влажный воздух разбавляется свежим воздухом по всему помещению. Если помещение велико, а количество людей мало и они сосредоточены в одном месте, то применяют местную вентиляцию в местах их сосредоточения. Пример: кабина наблюдения и управления в прокатных цехах. Воздухообмен в помещении можно значительно сократить, если удалять вредные вещества в местах их выделения, не допуская их распространения по помещению. Для эффективной работы системы вентиляции, необходимо выполнять следующие санитарно-гигиенические требования.

Количество приточного воздуха должно почти соответствовать количеству удаляемого воздуха. Разница между ними должна быть минимальна.

Приточные и вытяжные системы в помещении должны быть правильно размещены, т.е. свежий воздух должен подаваться в ту часть помещения, где количество вредных веществ минимально, а удаляться с тех участков, где выделение вредных веществ максимально.

Система вентиляции не должна вызывать перегрев или переохлаждение рабочих.

Система вентиляции не должна создавать шум на рабочих местах.

Она должна быть электро- и взрывобезопасной.

Естественная вентиляция.

Воздухообмен при естественной вентиляции происходит вследствие разности температур воздуха внутри и снаружи помещения, что вызывает поступление холодного воздуха в помещение. С заветренной стороны здания создается пониженное давление., вследствие чего происходит вытяжка теплого загрязненного воздуха из помещения. С наветренной стороны здания создают избыточное давление, в результате чего свежий воздух поступает в помещение. Естественная вентиляция может быть организованна и неорганизованна. Неорганизованная вентиляция осуществляется через неплотности окон, форточек и специальные проемы. Организованная естественная вентиляция осуществляется аэрацией и дефлекторами. Аэрация осуществляется в горячих цехах за счет гравитационного и ветрового давления.

В летнее время открываются проемы 1 и 3, а в зимнее - 2 и 3. На определенной высоте, называемой плоскостью равных давлений, разность давлений равна 0. Ниже этой плоскости существуют разрежения воздуха, в результате чего происходит поступление наружного воздуха, а выше плоскости равных давлений существует избыточное давление, под действием которого происходит вытяжка загрязненного воздуха наружу. Преимущество аэрации состоит в том, что большие объемы воздуха подаются в помещение и удаляются без вентилятора. Недостаток - малая эффективность.

Вентиляция с помощью дефлектора.

Диффузор

Обечайка

Защитный колпак

Конус

Трубопровод

Дефлектор: специальная насадка, установленная на трубопровод и использующая энергию ветра. Применяют для удаления загрязненного и перегретого воздуха из помещения небольшого объема, а также используют при местной вентиляции.

Ветер, обдувая слово 2, создает на ее поверхности разряжение, вследствие чего воздух движется из помещения по трубопроводу 5 и выходит наружу через кольцевые щели, образованные между обечайкой 2, краями колпака 3 и корпусом диффузора.

Механическая вентиляция.

Система движения воздуха, которая осуществляется вентиляторами. Существуют приточная и вытяжная вентиляция.

1 - Воздухоприемник

2 - Трубопровод

3 - Фильтр счистки

4 - Калорифер

5 - Вентилятор

6 - Воздухонасадки с отверстиями

Кондиционирование воздуха.

Кондиционирование воздуха - автоматическое поддержание в помещении независимо от внешних условий температуры, влажности, чистоты и скорости движения воздуха. Кондиционирование применяется для создания необходимых санитарно-гигиенических условий.

Кондиционер - вентиляционное устройство, которое с помощью приборов авторегулирования поддерживает в помещении заданные параметры воздушной среды. Кондиционеры бывают центральные и местные. В центральных кондиционерах приготовление воздуха осуществляется вне обслуживаемого помещения и подача воздуха осуществляется по воздуховоду. В местных кондиционерах приготовление воздуха происходит в обслуживаемом помещении без применения воздуховодов.

Очистка воздуха от вредных веществ.

Для очистки воздуха от твердых и жидких примесей применяют циклоны, пылеуловители (вихревые, жалюзийные, камерные). Важным показателем работы пылеуловителей является эффективность очистки воздуха:

q1 - содержание примесей до очистки воздуха

q2 - после очистки (мг/м3)

Очистка может быть грубой (размер пыли более 50мкм), средней (10-50мкм), тонкой (менее 10 мкм). Для очистки воздуха от неволокнистой пылью размером 10мкм используют циклоны. Принцип их работы - центробежная сепарация.

Пыль попадая в трубопровод 1 по касательной к корпусу приобретает вращательное движение по спирали, опускается вниз по конической части корпуса 3 собирается в шлаковые сборники 4. Очищенная воздушная смесь под действием поступающего воздуха вытесняется в выходной трубопровод 2.

Вихревые пылеуловители отличаются от циклопов наличием вспомогательного потока. Загрязненный воздух поступает через трубопровод 5 и закручивается лопаточным завихрителем 4. Перемещаясь вверх он подвергается воздействию поступающего в потоки воздуха. Под воздействием центробежных сил частицы отбрасываются к поверхности корпуса и за счет силы тяжести оседают в бункере 6. Очищенный воздух выходит через трубопровод 1 наружу.

Жалюзийный пылеуловитель представляет собой набор лопастей, установленных последовательно в корпусе 2 так, что между ними образуется щель. Воздух поступает через трубопровод 1, где пылеотделение происходит под действием опережающих лопастей 3. Взвешенные частицы пыли под действием инерции и эффекта отражения от лопастей движутся в трубопровод 5. Очищенный воздух проходит между лопастями и поступает в выходной трубопровод 4. Данные пылеуловители используют для грубой и средней очистки, после которой загрязненный воздух направляется в циклоны.

В камерных пылеуловителях загрязненный воздух поступает через входной трубопровод 1 в рабочую камеру 3, где он отделяется от пыли, которая оседает под действием силы тяжести и выходит через трубопровод 2. Используется для грубой и средней очистки.

Ротационные пылеуловители. Очищая от твердых и жидких примесей за счет центробежных сил, возникающих при вращении ротора. По конструкции - центробежный вентилятор. При его вращении частицы пыли прижимаются к поверхности диска колеса и к набегающим сторонам лопаток и затем собираются в пылеуловители.

Ротоклоны-туманоуловители. Применяется для очистки воздуха от тумана. Первая ступень очистки: ротор с фильтрующим материалом (войлок с dволокон=18-20мкм). Вторая ступень: брызгоуловитель (1 слой войлока dволокон=60-70мкм) .

Электрофильтры.

Применяются для очистки воздуха от пыли и тумана.

Для средней и тонкой очистки воздуха используются фильтры, в которых запыленный воздух пропускается через пористые фильтрационные материалы. Осаждение твердых и жирных частиц на фильтрующих элементах происходит в результате контакта частиц с поверхностью пор. Механизм осаждения частиц ,обусловлен действием сил инерции, гравитационных сил, броуновской диффузией в газах и эффектом касания. В качестве фильтра материалов ткани, войлок, бумага, металлическая стружка,

керамика и пористые металлы. Для очистки воздуха с запыленностью менее10 мг на 1 м(кубический) используются ячейковые фильтры, представляющие собой каркас, заполненный фильтрующими элементами в виде металлических или пенопластовых материалов, упругого стекловолокна. Выбор материала зависит от качества очистки. Их общим недостатком является ограниченный срок службы из-за быстрого засорения фильтрующих элементов. В настоящее время широкое распространение получили самоочищающиеся масляные фильтры, в которых фильтрация осуществляется двумя непрерывно движущимися полотнами из металлической сетки. При загрязнении масляных фильтров их промывают в содовом растворе. Для очистки воздуха от тумана, масел используются волокнистые и сетчатые туманоуловители, принцип действия которых основан на осаждении капель смачивающей жидкости на поверхности пор с последующим стеканием жидкости под действием сил тяжести. Туманоуловители делятся на низкоскоростные - V

studfiles.net

0

МЕТОДЫ ОЗДОРОВЛЕНИЯ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ

1. Вентиляция и кондиционирование.

Для оздоровления воздушной среды производственных помещений применяют комплекс мероприятий, направленных на создание требуемых микроклиматических условий, сохранение естественного газового состава воздуха и удаление вредных примесей. Они включают в себя выбор безопасных технологий, изоляцию источников выделения ядовитых веществ, влаги и избытков тепла, применение СИЗ и ряд других организационных и технических решений. Однако наибольшее значение для оздоровления воздушной среды имеют вентиляция, отопление и кондиционирование.

По способу перемещения воздуха вентиляция бывает с естественным побуждением (естественная) и с механическим (механическая). Возможно их сочетание – смешанная.

Естественная вентиляция может быть неорганизованной (через неплотности в ограждающих конструкциях) и организованной (аэрация и канальная вентиляция)

Аэрация – применяется в помещениях со значительным выделением тепла (хлебозаводы, пекарни, сушильные отделения, варочные пивзаводов, выпарные сахарных заводов). Если в помещение выделяются вредности, вместе с ней променяют механическую вентиляцию.

Регулируют воздухообмен степенью открывания фрамуг с учетом силы ветра, следят за непоступлением холодного воздуха зимой в рабочую зону (подают на высоте 4 м при температуре воздуха + 5 оС.

При канальной вентиляции воздух подается дефлектором.

В зависимости от того, для чего служит система вентиляции – для подачи (притока) или удаления (вытяжки) воздуха из помещения, или одновременно для того и другого, она называется приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.

Вытяжная вентиляция состоит из утройства для забора воздуха, воздуховодов, вентилятора с электродвигателемб вытяжной шахты с зонтом. Допускается при сохранении температуры воздуха в помещении не ниже санитарных норм (зимой резко понижается температура, создается вакуум).

Приточная вентиляция состоит из воздухозаборного отверстия с утепленным клапаном, калариферов для нагрева приточного воздуха, вентилятора с электродвигателем, приточных каналов и устройств для раздачи воздуха. Загрязненный воздух выходит через неплотности в орраждающих конструкциях, смежные помещения.

Приточно-вытяжная – осуществляется через настенный отопительно-вентиляционный агрегат, не обеспечивает очистку воздуха от пыли и его равномерное распределение по всему помещению.

По месту действия она бывает общеобменной или местной.

Действие обменной вентиляции основано на разбавлении загрязненного, нагретого, влажного воздуха помещения свежим воздухом до предельно-допустимых норм.

Эту систему вентиляции наиболее часто применяют в случаях, когда вредные вещества, теплота, влага выделяются равномерно по всему помещению.

Если помещение большое, а число людей, находящихся в нем, мало, причем место их нахождения фиксировано, не имеет смысла (по экономическим соображениям) оздоровлять все помещение. Пример – кабины наблюдения и управления, при этом устраивается местная приточно-вытяжная вентиляция.

Если улавливать вредные вещества в местах их выделения, то можно сократить воздухообмен в помещении. С этой целью технологическое оборудование, являющееся источником, снабжается специальными устройствами. Такая вентиляция называется местной.

Для удаления вредностей в местах их образования применяют местные отсосы, выполняемые в виде зонтов или колпаков либо бортовые отсосы, а также вытяжные шкафы. Для регулирования или прекращения отсоса воздуха в вентиляцилнных сетях используют запорные устройства ( на вертикальных участках плотные задвижки с мягкой перепонкой из прорезиненной ткани или плотный клапан с резиновой диафрагмой).

Местная приточная вентиляция – воздушные души (сосредоточенный поток воздуха на рабочее место) и воздушные занавесы ( струя воздуха, защищающая помещение от проникновения в него холодного воздуха через открытые двери или ограничивающие распространение загрязненного воздуха).

В производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух рабочей зоны больших количеств вредных паров и газов, наряду с рабочей предусматривается аварийная вентиляция. На пищевых предприятиях аварийную вентиляцию устанавливают, например, в аппаратных отделеничх аммиачных холодильных установок. Она включается только во время аварии автоматически или при помощи пусковых устройств, находящихся внутри и вне помешения.

При этом L- количество приточного и удаляемого воздуха.

L=G/(qвыт –qпр)

Если наружный воздух не содержит вредных веществ, то

L=G/qвыт

qвыт не должна превышать ПДК, т.е. qвыт qПДК.

qпр должна быть минимальной(тогда количество воздуха будет небольшим); по санитарным нормам: qпр  0,3 qПДК.

Для эффективной работы системы вентиляции должны соответствовать определенным требованиям:

  1. количество приточного воздуха Lпр должно соответствовать количеству удаляемого Lвыт. Разница между ними должна быть минимальной.

  2. Приточные и вытяжные системы в помещениях должны быть размещены правильно. Свежий воздух необходимо подавать в те части помещения, где количество вредных выделений минимальное (или нет вообще), а удалять, где выделения максимальные.

Приток воздуха должен производиться в рабочую зону, а вытяжка – из верхней зоны помещения.

  1. Система вентиляции не должна вызывать перегрева или переохлаждения работающих.

  2. Система вентиляции не должна создавать шума, превышающего ПДУ.

  3. Система вентиляции должна быть электро -, пожаро- и взрывобезопасна, проста по устройству, надежна в эксплуатации и эффективна.

  4. Если одновременно выделяется несколько веществ, не обладающих однонаправленным действием, количество воздуха допускается принимать по тому вредному веществу, для которого требуется подача чистого воздуха в наибольшем количестве.

7. Если одновременно выделяется несколько веществ однонаправленного действия(кислоты, щелочи, спирты) расчет общеобменной вентиляции выполняют путем суммирования количества воздуха, необходимого для разбавления каждого вещества до его ПДК при совместном действии вредных веществ.

Такими допустимыми считаются концентрации С, отвечающие формуле:

Определение необходимого количества воздуха

при общеобменной вентиляции

При выделении паров, газов в помещении необходимое количество воздуха определяют, исходя из их разбавления до допустимых концентраций.

Пусть в помещении объемом V(м3) выделяются вредные пары (газы) в количестве G(мг/ч). Для обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий в помещение должно поступать и одновременно удаляться L(м3/ч) воздуха.

При выделении избыточной теплоты количество воздуха (приточного) определяют:

Qизб – избыточное выделение теплоты;

С – удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении, равном 1 кДж/(кгК);

tвыт - температура удаляемого воздуха,С;

tпр – температура приточного воздуха,С

tвыт = tрз + t(H-2)

tрз - температура в рабочей зоне, которая не должна превышать допустимую по нормам tрз tдоп;

t - температурный градиент по высоте помещения(t=0,5…1,5С/м);

Н - расстояние от центра вытяжных проемов до пола;

2 – высота рабочей зоны.

tпр должна быть на 5-8С ниже tрз

При выделении влаги количество приточного воздуха определяют по формуле:

Lпр=Gвп/Sпр(dвыт-dпр)

Gвп – масса водяных паров, выделяющихся в помещении(г/ч);

d

Определяется по диаграмме

выт – содержание влаги в воздухе, удаляемом из помещения(г/кг);

dпр – содержание влаги в наружном

воздухе (г/кг)

Если одновременное выделение вредности, теплоты и влаги, то принимают наибольшее количество воздуха, полученное для каждого вида выделений.

Кратность воздухообмена К (1/4) показывает, сколько раз в час меняется воздух в помещении. Количество воздуха: L=KV;

К=1-10(большие величины для большихомещений)

Количество приточного воздуха при возможности естественного проветривания помещений не должно быть менее 30м3/ч на одного человека при объеме помещения, приходящегося на него, менее 20м3; не менее 20м3/ч – при объеме более 20м3.

Если нет возможности естественного проветривания, то на 1 человека нужно 60м3/ч.

При незначительном выделении вредных веществ для общеобменной вентиляции определяют кратность воздухообмена:

n = V / Vп

V - расход воздуха, м3 / ч;

Vп – объем помещения, м3

Принимают следующие значения кратности обмена: мельзаводы – 1-1,5; элеваторы – 1,5-3; пищевые предприятия без выделения вредностей - 1 обмен /час.

Кондиционер – вентиляционная установка, которая с помощью приборов автоматического регулирования поддерживает в помещении заданные параметры воздушной среды. В кондиционер воздух поступает снаружи либо частично снаружи и частично из производственных помещений.

Кондиционеры бывают 2 видов: установки полного кондиционирования воздуха, обеспечивающие постоянство температуры, влажности, скорости движения и чистоты воздуха; установки неполного кондиционирования: один из параметров, чаще температура.

В зависимости от способа холодоснабжения кондиционеры подразделяются на автономные и неавтономные. В автономных – холод вырабатывается встроенными холодильными агрегатами. Неавтономные – снабжаются холодоносителем централизованно.

По способу приготовления и раздаче воздуха кондиционеры бывают централизованными (центральными) и местными. Централизованные – воздух приготавливается вне обслуживаемых помещениях и раздается по системе воздуховодов. Местные – приготовление воздуха происходит в обслуживаемых помещениях. Воздух раздается без воздуховодов.

Централизованные кондиционеры применяют в больших цехах (большая производительность 30-250 тыс. м3/ч). Местные – в лабораториях, рабочих кабинетах.

Затраты на кондиционирование больше, чем на вентиляцию, но они окупаются повышением производительности труда, снижением заболеваемости, уменьшением брака, улучшением качества продукции. На предприятиях пищевой промышленности необходимость их применения можен быть связана с ходом технологического процесса (на винодельческих, табачных фабриках).

2. Отопление.

Системы отопления устраивают для поддержания внутри здания постоянной температуры воздуха. Система отопления сотоит из генератора тепловой энергии, нагревательных приборов и соединяющих их трубопроводов.

Система отопления должна компенсировать потери теплоты Qп через строительные ограждения Qогр, а также нагревку проникающего в помещение холодного воздуха Qхв, поступающих материалов и транспорта Qм. Эти потери можно определять по формуле:

Qп=Qогр+Qхв+Qм (Вт(ккал/ч))

Из этих составляющих основными являются потери теплоты через строительные конструкции(стены, потолки, окна)

Qогр=Fогр(tвн-tнар)Rогр

Fогр- поверхность ограждения, м2;

tвн- температура воздуха впомещении;

tнар- температура наружного воздуха;

Rогр- сопротивление теплопередаче конструкции, м2СВт

(м2чС/ккал).

Потери теплоты через ограждения расчитывают отдельно для каждой конструкции, а затем суммируют.

Количество теплоты, идущее на нагрев холодного воздуха, составляет 20-30% потерь теплоты Qп, нагрев поступающих извне материалов, транспорта 5-10%. С учетом этого на производстве составляют балансы теплоты помещения и определяют мощность отопительных установок.

Отопление предусматривается только, когда потери теплоты Qп превышает выделение теплоты Qп>Q.

Системы отопления подразделяют :

по радиусу действия - на местные и центральные;

по виду теплоносителя – водяныеб паровые, воздушные и комбинированные системы отопления.

Системы водяного отопления наиболее эффективны в санитарно-гигиеническом отношении. Они бывают с нагревом воды до 100С и выше (перегретая вода). Они имеют следующие преимущества:

1 - бесшумность; 2 - пожаробезопасность; 3 - сравнительно низкая температура поверхности нагревательных приборов: 4 - возможность центрального регулирования теплоотдачи нагревательных приборов; 5 – продолжительный срок службы ( 25-30 лет)

Системы парового отопления бывают низкого давления до 70 кПа, и высокого более 70 кПа. Там где пар используется для промышленных целей – высокого (где нет пыли).

Недостатками этой системы можно считать:1 - пожароопасность (возможность загорания пыли) 2 -- высокая температура поверхности нагревательных приборов. В помещениях с постоянным и длительным пребыванием людей не применяется. В запыленных помещениях возможно воспламенение пыли.

Воздушные системы - воздух предварительно нагревается в калориферах. Устанавливают по централизованной схеме (горячий воздух готовится для всего здания в одном месте) и децентрализованной.

studfiles.net


Смотрите также