.

Вентиляция для производственных помещений


2.4. Вентиляция производственных помещений

Лекция 7. Вентиляция

1.Вентиляция производственных помещений

2.Назначение и классификации систем вентиляции

3.Естественная вентиляция

4.Искусственная вентиляция

2.4.1. Назначение и классификация систем вентиляции

Для поддержания требуемых параметров чистоты воздуха и параметров микроклимата производственного помещения применяют различные виды вентиляции. Вентиляция – это организованный воздухообмен, заключающийся в удалении из рабочего помещения загрязненного воздуха и подаче вместо него свежего наружного воздуха. В зависимости от способа перемещения воздуха вентиляция может быть естественной или механической.

2.4.2. Естественная вентиляция

Естественная вентиляция осуществляется за счет разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха (тепловой напор) или действия ветра (ветровой напор). Естественная вентиляция может быть неорганизованной и организованной. При неорганизованной вентиляции неизвестны объемы воздуха, которые поступают и удаляются из помещения. Воздухообмен зависит от направления и силы ветра, температуры наружного и внутреннего воздуха. Организованная естественная вентиляция называется аэрацией. Для аэрации в стенах здания делают отверстия для поступления наружного воздуха, а в верхней части здания устанавливают специальные устройства (фонари) для удаления отработанного воздуха. В результате этого необходимо рассчитать площади приточных и вытяжных аэрационных отверстий, обеспечивающих нужный воздухообмен.

2.4.3. Искусственная вентиляция

Искусственная (механическая) вентиляция в отличии от естественной, предоставляет возможность очищать воздух перед его выбросом в атмосферу, улавливать вредные вещества непосредственно около мест их образования, обрабатывать приточный воздух (очищать, подогревать, увлажнять) более целенаправленно подавать воздух в рабочую зону.

Общеобменная искусственная вентиляция обеспечивает создание необходимого микроклимата и чистоту воздушной среды во всем объеме рабочей зоны помещения. Она применяется для удаления избыточного тепла при отсутствии значительных токсических выделений, а также в случаях, когда характер технологического процесса и особенности производственного оборудования исключают возможность использования местной вытяжной вентиляции. Различают четыре основные схемы организации воздухообмена при общеобменной вентиляции: сверху вниз, сверху вверх, снизу вверх, снизу вниз.

Рис. 2.4.1. Схема организации воздухообмена при общеобменной вентиляции

Схемы сверху вниз и сверху вверх целесообразно применять в случае, если приточный воздух в холодный период имеет температуру ниже температуры воздуха в помещении. Приточный воздух, прежде чем достичь рабочей зоны, нагревается за счет воздуха помещения. Другие две схемы рекомендуется использовать тогда, когда приточный воздух в холодный период подогревается и его температура выше температуры внутреннего воздуха.

Если в производственных помещениях выделяются газы с плотностью, превышающей плотность воздуха, то общеобменная вентиляция должна обеспечивать удаление 60% воздуха из нижней зоны помещения и 40% — из верхней. Если плотность газов меньше плотности воздуха, то удаление загрязненного воздуха осуществляется в верхней зоне.

Общеобменная приточно-вытяжная вентиляция состоит из двух установок: для подачи чистого воздуха и отвода загрязненного. Отношение этих двух потоков называют вентиляционным воздушным балансом. Этот баланс может быть уравновешенным (если приток равен вытяжке), положительным (если преобладает приток) и отрицательным (если преобладает вытяжка).

Местная вентиляция также бывает приточной в виде воздушного душирования (когда свежий воздух подают в зону дыхания работающего) или вытяжной (когда загрязненный воздух удаляют от источника выделения вредных веществ при помощи вытяжных зонтов, панелей, щелей и др.).

Приточная вентиляция. Схема приточной механической вентиляции (рис 2.4.2) включает воздухозаборное устройство 1; фильтр для очистки воздуха 2; воздухонагреватель (калорифер) 3; вентилятор 5, сеть воздуховодов 4 и приточные патрубки с насадками 6. Если нет необходимости в подогреве приточного воздуха, то его пропускают непосредственно в производственные помещения по обводному каналу 7.

Воздухозаборные устройства необходимо располагать в местах, где воздух не загрязнен пылью и газами. Они должны находиться не ниже 2 м от уровня земли, а от выбросных шахт вытяжной вентиляции: по вертикали — ниже 6 м и по горизонтали — не ближе 2,5 м.

Приточный воздух направляется в помещение, как правило, рассеянным потоком для чего используются специальные насадки.

Рис. 2.4.2. Схема приточной вентиляции

Вытяжная и приточно-вытяжная вентиляция. Вытяжная вентиляция (рис. 2.4.3.) состоит из очистительного устройства 1, вентилятора 2, центрального 3 и отсасывающих воздуховодов 4.

Рис 2.4.3. Схема вытяжной вентиляции

Воздух после очистки необходимо выбрасывать на высоте не меньше чем 1 м над коньком крыши. Запрещается делать выбросные отверстия непосредственно в окнах.

В условиях промышленного производства наиболее распространена приточно-вытяжная система вентиляции с общим притоком в рабочую зону и местной вытяжкой вредных веществ непосредственно от мест их образования.

В производственных помещениях, где выделяется значительное количество вредных газов, паров, пыли вытяжка должна быть на 10% большей, чем приток, чтобы вредные вещества не вытеснялись в смежные помещения с меньшей токсичностью.

В системе приточно-вытяжной вентиляции возможно использование не только наружного воздуха, но и воздуха самих помещений после его очистки. Такое повторное использование воздуха помещений называется рециркуляцией и осуществляется в холодный период года для экономии тепла, необходимого для подогрева приточного воздуха. Однако возможность рециркуляции оговаривается целым рядом санитарно-гигиенических и противопожарных требований.

Местная вентиляция

Местная вентиляция может быть приточной и вытяжной.

Местная приточная вентиляция, при которой осуществляется концентрированная подача приточного воздуха заданных параметров (температуры, влажности, скорости движения), выполняется в виде воздушных душей, воздушных и воздушно-тепловых завес.

Воздушные души используются для предотвращения перегрева рабочих в горячих цехах, а также для образования так называемых воздушных оазисов (участков производственной зоны, которые резко отличаются своими физико-химическими характеристиками от остального помещения).

Воздушные и воздушно-тепловые завесы предназначены для предотвращения проникновения в помещения значительных масс холодного наружного воздуха при необходимости частого открывания дверей или ворот. Воздушная завеса создается струей воздуха, которая направляется из узкой длинной щели, под некоторым углом навстречу потока холодного воздуха. Канал с щелью размещают сбоку или внизу ворот или дверей (рис. 2.4.4).

Рис. 2.4.4 Воздушно-тепловые завесы:

а — с нижней подачей воздуха, б — с боковой двухсторонней подачей воздуха; в — с боковой односторонней подачей воздуха

Местная вытяжная вентиляция осуществляется при помощи местных вытяжных зонтов, всасывающих панелей, вытяжных шкафов, бортовых отсосов (рис. 2.4.5) и других устройств.

Конструкция местного отсоса должна обеспечить максимальное улавливание вредных выделений при минимальном количестве удаляемого воздуха. Кроме того, она не должна быть громоздкой и мешать обслуживающему персоналу работать и следить за технологическим процессом Основными факторами при выборе типа местного отсоса являются характеристика вредных выделений (температура, плотность паров, токсичность), положение рабочего при выполнении работы, особенности технологического процесса и оборудования.

а б в г

Рис 2. 4.5. - Примеры местной вытяжной вентиляции

а — вытяжной зонт, б — всасывающая панель в — вытяжной шкаф с комбинированной вытяжкой г — бортовой отсос с передувом

По степени изоляции области действия местной вытяжной вентиляции от окружающего пространства различают отсосы открытого типа и отсосы от полых,укрытий (рис 2.4.6.).

Рис 2.4.6. Классификация местных отсосов

studfiles.net

Глава 18 вентиляция производственных помещений

Производственные процессы, воздействуя на физико-химическое состояние воздушной среды, могут приводить к отклонению ее от нормативных требований в рабочей зоне. К числу факторов, обусловливающих эти изменения, относятся: избыточное выделение конвекционного тепла и влаги, загрязнение парами и газами химических веществ, а также пылью. Возможны различные сочетания этих факторов.

Создание необходимых параметров микроклимата и чистоты воздуха должно достигаться прежде всего мерами технологического и архитектурно-строительного характера. К технологическим мерам относятся применение таких прогрессивных способов, как комплексная механизация и автоматизация производства, герметизация технологического оборудования, пылеподавление с помощью увлажнения сырья и материалов, ограничение применения токсичных видов сырья, вспомогательных продуктов и материалов и т. д.

Меры архитектурно-строительного плана должны предусматривать достаточную площадь и кубатуру производственных помещений, условия для хорошего естественного проветривания и в то же время исключать возможность дополнительного загрязнения воздуха производственных помещений от внешних источников.

Не всегда, однако, удается указанными мерами обеспечить полное соответствие воздушной среды требованиям санитарного законодательства. В этих случаях с целью предупреждения загрязнения воздуха рабочих помещений и удаления избытков тепла, влаги и загрязняющих воздух вредных веществ, прибегают к созданию различных систем вентиляции.

Вентиляцией называется совокупность мероприятий и устройств, необходимых для обеспечения заданного состояния воздушной среды в рабочих помещениях.

Вентиляционное оборудование, объединенное в один агрегат (для удаления или подачи воздуха), носит название вентиляционной установки.

Совокупность различных вентиляционных установок, имеющих единое назначение (удаление пыли, газов, тепла, влаги в т. п.), принято называть вентиляционной системой.

Среди санитарно-технических мероприятий вентиляция занимает одно из основных мест в системе оздоровления условий труда на производстве. Благодаря вентиляции во многих случаях удается добиться снижения запыленности воздуха и загрязнения его вредными газами и парами, нормализовать микроклиматические условия.

Однако следует помнить, что организация даже самой мощной и высокоэффективной вентиляции, требующей значительных капиталовложений, не всегда дает возможность устранить строительно-планировочные просчеты, последствия нерациональной технологии и другие недостатки проиеводственного процесса, приводящие к нарушению санитарных требований. При этом вентиляционное хозяйство бывает эффективно лишь при правильной эксплуатации, что также связано с экономическими и другими; издержками.

Виды производственной вентиляции

По способу перемещения воздуха вентиляция делится на естественную и механическую.

В зависимости от способа организации воздухообмена вентиляция может быть местной и общеобменной.

По принципу действия вентиляционные установки подразделяют на:

1) вытяжные (предназначенные для удаления воздуха), которые в свою очередь могут быть местными и общими;

2) приточные (осуществляют подачу воздуха), которые подразделяются на местные (воздушные души, завесы, оазисы) и общие (рассеянный или сосредоточенный приток).

При естественной вентиляции воздухообмен происходит за счет разности температур, а следовательно, и удельных весов воздуха внутри производственного помещения и вне его, т. е. работают под влиянием теплового напора и за счет воздействия ветра (ветровой напор).

Действие этих источников тем больше, чем больше разница температур в верхней и нижней зонах помещения и чем больше высота последнего.

Разность температур воздуха внутри помещения (где она более высокая) и снаружи вызывает поступление холодного воздуха в помещение и вытеснение из него теплого воздуха. При действии ветра с наветренной стороны здания создается избыточное давление и свежий воздух поступает в помещение. С заветренной стороны здания создается пониженное давление, вследствие чего происходит удаление теплого или загрязненного воздуха из помещения. Эти явления широко используются для естественной вентиляции в цехах с избыточными тепловыделениями. Однако большие воздухообмены, создаваемые естественной вентиляцией, не всегда обеспечивают должный гигиенический эффект.

При большой площади неплотностей в наружных ограждениях производственных зданий, открывании ворот и дверей в холодное время года вследствие теплового и ветрового напоров могут возникать сквозняки и переохлаждение рабочей зоны, а при большой удаленности рабочих мест от мест поступления наружного воздуха летом, наоборот, могут создаваться условия недостаточного проветривания рабочей зоны. С целью обеспечения нормального естественного проветривания требуется специальная организация воздухообмена и управление им.

Естественная вентиляция производственных помещений может быть неорганизованной и организованной.

При неорганизованой вентиляции (проветривании) поступление и удаление воздуха происходит через окна, форточки, специальные проемы, а также и через неплотности наружных ограждений (инфильтрация).

Организованная регулируемая естественная вентиляция производственных помещений называется аэрация. Она осуществляется с помощью специально создаваемых конструктивных элементов промышленных зданий - аэрационных фонарей.

При отсутствии в перекрытиях зданий светоаэрационных фонарей естественная вентиляция может быть несколько улучшена с помощью специальных каналов или шахт, функционирующих под действием теплового напора. Для этого шахты снабжаются снециальными насадками – дефлекторами (рис. 13). Действие дефлекторов основано на том, что ветер, обдувая окружность насадки, создает в ней разрежение, благодаря чему дефлектор способствует подсасыванию воздуха через шахту. Для полного использования ветрового напора шахты необходимо размещать на самых высоких участках кровли. Шахты с дефлекторами применяются для удаления загрязненного или перегретого воздуха из помещений сравнительно небольшого объема (коровников, свинарников, сельскохозяйственных мастерских), а также для локализованного удаления горячих газов от кузнечных горнов, печей и т. д.

Рис. 13. Дефлекторы.

А - звездообразный (горизонтальный разрез); Б - «ЦАГИ» (вертикальный разрез); зоны повышенного давления (+); зоны разрежения (-).

Наиболее рациональным способом естественного воздухообмена является аэрация. Она используется для проветривания цехов с большими теплоизбытками, способствуя удалению не только избыточного тепла, но вместе с ним и вредных паров и газов. Аэрируемые здания (рис. 14) оборудуются тремя рядами проемов (1 - 3), снабженных специальными фрамугами. В стенах зданий проёмы устраиваются на двух уровнях: на высоте 1 - 1,5 м от пола (1) и на высоте 4 - 6 м от пола (2). В верхней части здания (обычно в перекрытии) оборудуются застекленные светоаэрационные фонари, проемы которых снабжены фрамугами, способными открываться на необходимую величину (3).

В летнее время свежий воздух поступает через открытые нижние проемы (1) и удаляется через верхние (2). Схему движения воздушных потоков при безветрии см. на рис. 14, а, б и в ветренную погоду - в, г. В зимнее время поступление наружного воздуха происходит через верхние проемы в стенах. Высота принимается с таким расчетом, чтобы холодный наружный воздух, опускаясь до рабочей зоны, успел достаточно нагреться за счет перемешивания с теплым воздухом помещения. Таким образом предупреждается переохлаждение работающих.

Воздухообмен регулируется изменением положения створок фрамуг. При расчете аэрации определяют необходимую площадь проемов. Расчет производят для летнего времени при безветрии, как наиболее неблагоприятном для аэрации.

Действие ветра обычно благоприятно сказывается на воздухообмене, усиливая его. Однако при определенных направлениях ветра происходит его задувание в верхние проемы фонарей здания, в результате чего потоки наружного воздуха смешиваются с пылью и газами и попадают в рабочую зону. Для исключения этого явления устраивают так называемые незадуваемые фонари, оборудованные ветрозащитными щитами.

Воздух, поступающий в цех при аэрации, может быть подвергнут охлаждению путем тонкого распыления воды с помощью форсунок в плоскости приточных проемов. Испаряясь, вода понижает температуру окружающего воздуха и несколько повышает его влажность. Применение искусственного охлаждения приточного воздуха аэрационных устройств особенно важно в южных районах страны.

Рис. 14. Аэрация зданий.

а,б - открытие створок проемов при безветрии в теплое и холодное время года; в, г - то же, при боковом ветре; 1 - 3 - проемы.

Аэрируемые здания должны отвечать определенным архитектурно-строительным требованиям. Здание должно быть свободно по периметру, чтобы обеспечить возможность поступления в него наружного воздуха через аэрационные проемы. В виде исключения допускается пристройка, но не более 40% протяженности продольных стен.

Наилучшие условия аэрации создаются в однопролетных одноэтажных зданиях достаточной высоты. Допускается размещение аэрируемых цехов в верхних этажах многоэтажных зданий.

Большие затруднения встречаются при естественной вентиляции многопролетных зданий, ширина которых может достигать 100 - 200 м и более. В этих условиях подача свежего незагрязненного воздуха к рабочим местам, расположенным в центре помещения, практически невозможна. В этих случаях аэрацию осуществляют через специальные фонари конструкции Батурина, в которых приток и вытяжка разъединены (в то же время они являются незадуваемыми). Надо иметь в виду, что аэрация многопролетных зданий с притоком через отверстия в кровле при небольших избытках тепла в зимнее время может привести к переохлаждению рабочей зоны. В таких помещениях должна предусматриваться механическая вентиляция с подогревом воздуха.

Для управления аэрацией должны быть оборудованы надежные механизмы. Достоинством аэрации является возможность осуществления больших воздухообменов (до нескольких миллионов кубических метров в час). Устройство системы аэрации дешевле механических систем вентиляции, но значительно сложнее в управлении, так как зависит от погодных условий: величина воздухообмена может значительно колебаться в зависимости от скорости ветра, температурного режима внутри здания и других условий. В результате этого в летнее время эффективность проветривания может значительно снижаться вследствие повышения температуры наружного воздуха, особенно в безветренную погоду. При аэрации не всегда бывает возможно осуществить подачу свежего воздуха на все рабочие места, особенно отдаленные.

Серьезным препятствием для использования аэрации является то, что наряду с теплоизбытками воздух соответствующих рабочих помещений содержит также вредные пары, газы и аэрозоли, выброс которых в наружную атмосферу без очистки недопустим. При использовании аэрации очистка вентиляционного воздуха невозможна.

Механическая вентиляция. В отличие от естественной механическая вентиляция позволяет производить предварительную обработку приточного воздуха (очистку, увлажнение, нагрев или охлаждение) и очистку от пыли, газов и других примесей удаляемого воздуха перед выбросом его в атмосферу. Из других достоинств механической вентиляции следует отметить такие, как равномерная работа круглый год в необходимых объемах независимо от наружных погодно-климатических условий, а также возможность подачи воздуха в любую точку рабочего помещения и удаления воздуха из любой точки; при необходимости величины воздухообменов можно менять в значительных пределах.

В борьбе с производственными вредностями ведущее место занимает местная механическая вытяжная вентиляция. Она предназначена для улавливания и удаления загрязненного воздуха непосредственно от мест образования или выхода вредных выделений. Эффективность действия местной вытяжной вентиляции зависит от рационального выбора и совершенства конструкции воздухоприемника местного отсоса, степени укрытия и достаточности разряжения, создаваемого установкой, и других условий.

Элементами вытяжной установки (рис. 15) являются отсос (возпухоприемник), через который воздух удаляется из помещения, воздуховоды; вентилятор; оборудование для очистки воздуха от пыли и газов; устройство для выброса воздуха - вытяжная шахта.

Рис. 15. Схема механической вытяжной вентиляции:

1 - воздухоприемник; 2 - воздуховоды; 3 - вентилятор; 4 - устройство для очистки воздуха; 5 - вытяжная шахта.

Отсосы местной вытяжной вентиляции подразделяются на отсосы открытого и закрытого типов.

Местные отсосы открытого типа включают: защитно-обеспыливающие кожухи, вытяжные зонты, бортовые отсосы, шарнирно-телескопические отсосы, встроенные в рабочие места, инструменты, перемещаемые отсосы. Характерной особенностью отсосов открытого типа является то, что всасывающее отверстие располагается на некотором расстоянии от источника образования или выделения вредных веществ.

Защитный противопылевой кожух (рис. 16) находит применение для удаления пылевого факела, образующегося при обработке материалов с помощью точильных, шлифовальных, полировальных кругов. Кожух присоединяется в направлении перемещения частиц и снабжается специальным козырьком. Расчет необходимого воздухообмена производится с учетом диаметра круга, скорости его вращения и других условий.

Вытяжные зонты служат для локализации и удаления избыточного конвекционного тепла, других вредных веществ, которые создают устойчивый восходящий поток с тепловыделениями. Площадь зонта должна перекрывать площадь выделения вредностей. Зонты делаются открытыми со всех сторон и со свесами, которые могут быть выполнены из твердого материала либо из плотной ткани, облегчающей выполнение производственных операций под зонтом.

При удалении тепла и влаги скорость движения воздуха в горизонтальном сечении зонта может быть небольшой (0,15 - 0,25 м/с), а при удалении токсических веществ и пыли соответственно конкретным условиям - обычно 0,5 - 1,25 м/с и более.

Рис. 16. Защитный противопылевой кожух.

Рис. 17. Бортовые отсосы.

а - двухбортовой; б - бортовой отсос со сдувом.

Бортовые отсосы (щелевидные воздухоприемники) применяются преимущественно на гальванических, травильных ваннах и др.

Принцип их действия состоит в том, что затягиваемый в щель воздух, двигаясь над поверхностью ванны, увлекает с собой вредные вещества (пары кислот, щелочей и др.), препятствуя их распространению в воздухе рабочего помещения.

Отсосы устраивают однобортовые (при ширине ванны до 0,7 м), двухбортовые (при ширине 0,7 - 1 м) и с «передувкой», т. е. со сдувкой паров с зеркала ванны струей воздуха (рис. 17).

Количество воздуха, удаляемого бортовыми отсосами, зависит от площади зеркала ванны, токсичности выделяющихся вредных веществ, температуры раствора и других условий. Поскольку кислоты и щелочи оказывают сильное коррозирующее действие на металл, конструктивные элементы вентиляции в гальванических цехах выполняют обычно из антикоррозийных материалов, например винипласта.

При пайке и сварке применяются отсосы в виде скошенных панелей или прямоугольных отверстий в вертикальной плоскости рабочего места.

Широко применяются шарнирно-телескопические отсосы, позволяющие перемещать всасывающий патрубок в определенных пределах и таким образом приближать его к месту выделения вредностей.

Отсосы, встроенные в инструменты, применяют при пайке, полуавтоматической сварке в защитной среде углекислого газа и др. Эффективная работа местных встроенных отсосов достигается при сравнительно небольших расходах воздуха – 12 - 20 м3/ч.

При сварке на нефиксированных рабочих местах находят применение перемещаемые отсосы, которые устанавливаются в непосредственной близости от зоны образования вредных выделений. Такие отсосы могут крепиться специальными пневматическими присосками непосредственно к инструменту.

К отсосам закрытого типа относятся вытяжные шкафы, укрытия-боксы, камеры и кабины.

Рис. 18. Центробежный вентилятор. а - улиткообразный корпус; б - лопастное колесо.

Рис. 19. Осевой вентилятор.

Вытяжные шкафы находят широкое применение при различных операциях, связанных с выделением вредных газов, паров и т. д.

Укрытия-боксы без открытых проемов применяются при работе с особо токсичными и радиоактивными веществами. Боксы оборудуются манипуляторами или встроенными резиновыми рукавами и перчатками.

Местная вытяжная вентиляция закрытого типа при полном укрытии источников вредности является наиболее эффективным способом вентиляции, она носит название аспирации.

Для перемещения воздуха в системах механической вентиляции используются специальные воздуходувные машины-вентиляторы, которые приводятся в действие электродвигателями. Наиболее распространенными являются центробежные (радиальные) и осевые вентиляторы.

Центробежный вентилятор (рис.18) состоит из корпуса улиткообразной формы с размещенным внутри него лопастным колесом. При вращении колеса воздух засасывается через воздухоприемное отверстие и под влиянием центробежной силы меняет свое направление на радиальное, поступает в нагнетательное отверстие кожуха и далее в воздуховод, создавая определенное давление.

Перемещаемый вентиляторами воздух может содержать самые разнообразные вредные вещества в виде пыли, газов, паров кислот и щелочей, а также взрывоопасные смеси. В соответствии с этим применяются специальные конструкции вентиляторов: а)обычного исполнения для перемещения чистого или малозапыленного воздуха с температурой не выше 80 °С; б) антикоррозийного исполнения - для перемещения агрессивных сред (пары кислот, щелочей); в) искрозащитного исполнения - для перемещения взрывоопасных смесей; г) пылевые - для перемещения пыльного воздуха (содержание пыли более 100 мг/м3).

Вентиляторы различают по номерам. Номер вентилятора соответствует величине диаметра рабочего колеса в дециметрах.

Осевой вентилятор (рис. 19) состоит из расположенных наклонно к плоскости вращения лопастей, заключенных в цилиндрический кожух. При вращении колеса воздух перемещается параллельно оси вращения. Осевые вентиляторы используют в малопротяженных системах преимущественно для общеобменных и аварийных вытяжек, а также в рудничной вентиляции. Их достоинством является реверсивность, т. е. они могут работать как на приток, так и на вытяжку в зависимости от направления вращения лопастей.

Для подачи воздуха к намеченным местам устраиваются каналы-воздуховоды. Они обычно выполняются из листовой стали, но при наличии в воздухе агрессивных агентов (паров кислот, щелочей и др.) - из нержавеющей стали, керамики, пластмасс, дерева и других материалов.

Удаляемый из производственных помещений загрязненный воздух должен подвергаться очистке с целью предупреждения загрязнения окружающей атмосферы.

Важным показателем работы вентиляционного оборудования является эффективность очистки воздуха, которую определяют по формуле:

где G1 - количество пыли задержанной в пылеуловителе, мг/м3; G2 - количество пыли до очистки, мг/м3.

Если необходимая эффективность очистки достигается в одном пылеуловителе, то такую очистку называют одноступенчатой, при высокой зацыленности удаляемого воздуха для получения требуемой чистоты прибегают к многоступенчатой очистке.

По принципу действия, конструктивному исполнению и назначению существуют разнообразные виды и типы пылеуловителей. Выбор системы очистки определяется физико-химическими свойствами пыли (концентрацией, дисперсностью, формой, химическим составом).

Рис. 20. Пылеосадочные камеры.

а - простая; б - лабиринтовая; в - с отбойным щитом; 1 - входящий воздух; 2 - выходящий воздух.

Простейшими пылеуловителями являются пылеосадочные камеры (рис. 20), в которых пыль из запыленного воздуха оседает в результате резкого уменьшения скорости его движения. Пылеосадочные камеры пригодны лишь для грубой очистки воздуха от примесей, обладают малой эффективностью и практического применения в промышленной вентиляции в настоящее время не находят.

Для очистки воздуха от пыли дисперсностью более 10 мкм применяют инерционные пылеуловители - циклоны.

Циклон (рис. 21) представляет собой металлический резервуар, сужающийся в нижней части. Воздух поступает в циклон по касательной к внутренней его поверхности в верхней части. При этом пылевые частицы под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам циклона, теряют скорость при ударе о них и поступают в нижнюю часть циклона, где собираются в специальном пылесборник. Очищенный воздух уходит из циклона через выхлопную трубу. Иногда вместо одного циклона большого размера ставят два и более циклонов небольших размеров (мультициклоны), что повышает эффективность очистки воздуха до 90% и более.

Задержка пыли значительно возрастает при распылении воды внутри циклона. По этому принципу устроены центробежные скрубберы и циклоны-промыватели. Пыль из них удаляется вместе с водой в виде шлама в специальные отстойники.

В последние годы находят практическое применение высокоэффективные ротационные пылеуловители (ротоклоны), которые очищают воздух от твердых и жидких примесей за счет центробежных сил и сил Кориолиса, возникающих при вращении ротора. Конструктивно они выполнены в виде центробежного вентилятора, который одновременно с перемещением воздуха очищает его от пылевых частиц размером от 10 мкм и более.

Рис. 21. Циклоны. а - простой циклон; б - циклон ЛИОТ.

Для очистки вентиляционного воздуха от пыли применяют электрофильтры. Действие электрофильтров основано на создании сильного электрического поля при помощи постоянного тока высокого напряжения, подводимого к специальным электродам. При этом происходит ионизация воздуха, и частицы пыли, получая заряд, оседают на электродах с противоположным зарядом. Эти электроды периодически встряхиваются с помощью специальных механизмов, после чего пыль собирается в пыленакопители и удаляется. Применяются коксовые и гравийные фильтры, орошаемые водой (рис. 22). В них, как показано на рисунке, воздух проходит через постоянно увлажняемый наполнитель, очищается, а пыль вместе с водой по наклонной стенке поступает в специальный отстойник.

Рис. 22. Гравийный фильтр.

а - слой гравия; б - наклонное дно; в - оросительные форсунки.

Для тонкой и средней очистки воздуха от примесей в системах приточной и вытяжной вентиляции широко используются фильтры, в которых воздух пропускается через пористые фильтрующие материалы, способные задерживать пыль, масляные аэрозоли и другие примеси. В качестве фильтрующих материалов применяют сетки, ткани, войлок, металлические или фарфоровые кольца, различные пористые материалы. Общим недостатком таких фильтров является ограниченный срок службы из-за быстрого засорения материала. Предложены самоочищающиеся масляные фильтры и др. Несмотря на множество предложенных вариантов, проблема очистки вентиляционных выбросов от вредных газообразных, биологических и других примесей, и даже просто от пыли, остается сложной. Очистка основана на использовании таких физико-химических явлений, как абсорбция и адсорбция, хемосорбция, каталитическое и высокотемпературное дожигание и др. Ее эффективность зависит от точного знания состава выбросов, их постоянства, правильности эксплуатации сооружений и т. д. В тех случаях, когда с помощью вытяжки необходимо удалить очень агрессивные среды, способные к взрыву пыли, или легко воспламеняющиеся взрывоопасные газы (ацетилен, эфир и т. д.), применяют эжекционные установки (рис. 23).

Принцип действия эжектора заключается в том, что с помощью компрессора или вентилятора высокого давления, расположенного вне вентилируемого помещения, по трубе к соплу подается струя воздуха, которая выходит из него с большой скоростью и создает разрежение в камере, куда и увлекается масса воздуха из помещения. В следующих камерах (конфузоре и горловине) воздух смешивается, в диффузорной камере происходит преобразование динамического давления в статическое и далее воздух выводится наружу.

Рис. 23. Эжектор.

1 - трубопровод сжатого воздуха; 2 - сопло; 3 - камера разрежения; 4 - конфузор; 5 - горловина; 6 - диффузор.

Рис. 24. Воздушный душ.

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

Воздушный душ (рис. 24) представляет собой направленный на работающего поток свежего воздуха с целью предупреждения перегревов за счет улучшения теплоотдачи организма путем конвекции и испарения. Воздушное душирование применяют в горячих цехах на рабочих местах, на которых рабочие подвержены инфракрасному облучению интенсивностью 350 Вт/м2 и более.

Температура воздуха и скорость обдува определяются интенсивностью облучения, степенью тяжести работы и временем года (температура воздуха колеблется в пределах 18 - 24 °С, скорость движения воздуха 0,5 - 3,5 м/с). Скорость движения воздуха должна пропорционально возрастать с ростом интенсивности облучения и тяжести труда. Она больше в теплое время года. Температура подаваемого воздуха находится в обратной зависимости от указанных условий. На приточных воздуховодах устанавливаются специальные патрубки, позволяющие изменять направление струи в зависимости от положения работающего (рис. 25).

Наряду со стационарными установками воздушного душирования применяются и передвижные, в которых используется осевой вентилятор. Охлаждающий эффект душирующих агрегатов повышается при тонкодисперстном распылении воды в струе воздуха. Однако этот способ неприменим в цехах со значительной запыленностью воздуха.

Рис. 25. Душирующий патрубок с направляющими насадками.

Воздушные оазисы предусматривают улучшение метеорологических условий на ограниченной площади помещения, которая для этого отгораживается со всех сторон легкими передвижными перегородками и заполняется более холодным и чистым воздухом с заданными скоростями движения.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраивают для защиты работающих от охлаждения воздухом, проникающим через ворота или другие проемы в наружных ограждениях, а также с целью предотвратить проникновение воздуха из смежных помещений через часто открываемые проемы. Завесы устраивают 2 типов: воздушные с подачей воздуха без подогрева и воздушно-тепловые с подогревом приточного воздуха в калориферах. Подаваемый воздух через щелевидный воздуховод поступает со скоростью 10 – 15 м/с под определенным углом навстречу холодному потоку, препятствуя его попаданию в помещение, и, частично смешиваясь с ним, поступает в рабочее помещение.

Общеобменная вентиляция наиболее часто применяется в тех случаях, когда вредные вещества, избыточное (преимущественно конвекционное) тепло, и влага выделяются рассредоточенно, по всему рабочему помещению и удалить их с помощью местных отсосов технически не представляется возможным, а также в тех случаях, когда необходимо разбавить до ПДК остатки воздуха, не захватываемого местными отсосами.

Принцип действия общеобменной вентиляции основан на разбавлении загрязненного, перегретого или переувлажненного воздуха до уровней соответствующих гигиеническим требованиям, что является менее эффективным и значительно менее экономичным.

Устройство приточной вентиляции. Приточный воздух необходимо подвергать обработке: подогреву или охлаждению, очищать от пыли, а в некоторых случаях увлажнять.

Приточная вентиляционная установка (рис.26) состоит из устройства для забора воздуха - воздухоприемника, воздуховодов, фильтров для очистки воздуха от загрязнений, калориферов для подогрева воздуха, вентилятора, воздухораспределителей или насадков, через которые воздух подается в помещение. Фильтр, калорифер и вентилятор обычно устанавливаются в одном помещении, в так называемой приточной вентиляционной камере.

Рис. 26. Схема механической приточной вентиляции.

1 - воздухоприемник; 2 - воздуховоды; 3 - фильтры; 4 - калорифер; 5 - вентилятор; 6 - воздухораспределители.

Забор наружного воздуха установками приточной вентиляции производится через специальные воздухоприемные устройства (шахты, проемы в стенах), которые должны размещаться в наиболее чистой зоне, на высоте не менее 2 м над уровнем земли (чтобы избежать попадания поднимающейся с поверхности пыли). При строительстве многопролетных сблокированных зданий допускается размещение воздухозаборных отверстий над кровлей здания. Важно правильно с учетом розы ветров разместить относительно друг друга воздухозаборные устройства и шахты для удаления воздуха, а также вытяжные аэрационные фонари. Воздухозаборные устройства должны защищаться козырьками, решетками, жалюзями.

Как уже отмечалось, при необходимости приточный воздух подвергается очистке; для этих целей используются фильтры различной конструкции (с пористыми фильтрующими материалами, тканевые и др.). Состояние фильтров необходимо систематически контролировать.

Рис. 27. Увлажнение воздуха путем распыления воды в форсунках.

1 – забор обратного (рециркуляционного) воздуха; 2 - подача воды; 3 – распылители (форсунки); 4 – каплеотделитель; 5 – калорифеор; 6 – подача свежего воздуха; 7 – приточный воздуховод; 8 - приточный вентилятор.

Рис. 28. Воздухораспределительные насадки различных типов.

Подогрев воздуха в холодное время года осуществляется калориферами. В качестве теплоносителя используют горячую воду или пар. Увлажнение приточного воздуха производится в специальных агрегатах - камерах орошения обычно путем мелкодисперсного распыления воды (рис. 27). Может потребоваться увлажнение подогретого воздуха в зимнее время, поскольку его относительная влажность может снижаться до величин, значительно ниже нормируемых. Охлаждение воздуха достигается путем распыления воды или пропускания через калорифер хладоносителя.

Вентиляционные камеры должны быть максимально уплотнены во избежание подсоса загрязненного воздуха из прилегающих помещений, располагаться вне зоны выделения избыточного тепла, запыленности и загазованности. Они должны содержаться в чистоте, иметь свободный доступ для наблюдения, эксплуатации оборудования и уборки.

Воздуховоды в установках приточной вентиляции выполняются обычно из листовой стали, имеют круглое или прямоугольное сечение. На магистральных воздуховодах, а также конечных их разветвлениях могут устанавливаться шиберы или клапаны, предназначенные для регулировки подачи воздуха. Прокладка воздуховодов по цеху по возможности не должна загромождать помещения, мешать производственному процессу, снижать естественное освещение и создавать тени при искусственном освещении.

Распределение воздуха в помещении производится с помощью специальных устройств - воздухораспределительных насадок (рис. 28), обеспечивающих заданное направление и скорость движения приточного воздуха. Скорость воздуха и его температура определяется расчетным путем с учетом нормативных требований.

Расчет потребного воздухообмена (L1, м3/г) при общеобменной вентиляции производится по формулам для разбавления вредных паров и газов:

где G - количество вредных веществ, поступающих в помещение; qвыт - концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе; qпр - концентрация вредных веществ в приточном воздухе. Для поглощения избыточного тепла:

где Q - избыточное количество тепла, Вт; tвыт - температура вытяжного воздуха; tпр - температура приточного воздуха; с - объемная теплоемкость воздуха, кДж/с м3.

При одновременном выделении нескольких вредных веществ однонаправленного действия расчет общеобменной вентиляции должен вестись путем суммирования объемов воздуха, необходимого для разбавления каждого вещества в отдельности до установленной для каждого из них предельно допустимой концентрации.

Извлечение и раздача воздуха при общеобменной механической вентиляции могут быть рассеянными и сосредоточенными. При организации воздухообмена надо исходить из того, что воздух должен извлекаться из зон наибольшего загрязнения, а подаваться как можно ближе к местам постоянного пребывания рабочих на высоте 1,5 -2 м от пола и иметь температуру в соответствии с санитарными нормами с учетом конкретных условий. Однако приточный воздух может подаваться и в другие зоны.

Так, в помещениях с избыточными тепловыделениями, при отсутствии загрязнения воздуха вредными веществами приточный воздух более низкой температуры может подаваться на высоте 3 - 4 м от пола, с тем чтобы он, смешиваясь с теплым воздухом помещения, не вызывал переохлаждения работающих.

В запыленных помещениях воздух подается в верхнюю зону с небольшими скоростями, чтобы не препятствовать седиментации пыли и не поднимать в воздух уже осевшую пыль.

В помещениях с избыточным содержанием влаги воздух также подается в верхнюю зону.

Рециркуляция воздуха в системах приточно-вытяжной вентиляции применяется в холодное и переходное время года в целях экономии тепла, затрачиваемого на подогрев воздуха. При рециркуляции часть воздуха, удаляемого из помещения после соответствующей очистки от вредных веществ, снова направляется в помещение.

В соответствии с нормативами при использовании принципа рециркуляции необходимо соблюдать следующие условия: количество наружного воздуха должно составлять не менее 20% от общего количества воздуха, подаваемого в помещение; воздух, поступающий в помещение, не должен содержать более 30 ПДК вредных веществ 4-го класса опасности. При наличии в воздухе более вредных веществ - 1, 2, 3-го классов опасности - рециркуляция запрещается. Применение рециркуляции также недопустимо в производственных помещениях, воздух которых может содержать неприятные запахи или болезнетворные бактерии, вирусы, грибы. Рециркуляция недопустима в пожароопасных noмещениях.

Кондиционирование воздуха - это создание и автоматическое регулирование в помещениях заданных параметров микроклимата и санитарно-гигиенических параметров (температуры, влажности, подвижности воздуха). Системами кондиционирования должен подаваться воздух, свободный от пыли. Иногда к нему предъявляются требования по очистке от бактерий, по ионизации, дезодорации или ароматизации.

На промышленных предприятиях кондиционирование воздуха применяется в двояких целях: либо для обеспечения оптимальных санитарно-гигиенических условий микроклимата, создание которых с помощью обычной вентиляции невозможно, либо в технологических целях. В последнем случае кондиционеры применяют для поддержания определенных температурно-влажностных условий при работе на прецизионном оборудовании, предназначенном для обработки изделий с минимальными допусками (точное машиностроение, оптическая промышленность, приборостроение); для обеспечения особой чистоты воздуха (полупроводниковая, электровакуумная промышленность и т. п.); для поддержания заданного содержания влаги в материалах и продукции (ткацкие цехи и др.).

Неотъемлемой частью систем кондиционирования воздуха являются технические средства контроля, автоматического и дистанционного управления, а также средства обработки воздуха (тепло- или хладоснабжения, осушения или увлажнения, очистки).

Системы кондиционирования по способу приготовления и раздачи воздуха подразделяются на центральные и местные. В центральных кондиционерах обработка воздуха осуществляется в агрегатах, установленных вне обслуживания помещений, откуда он распределяется по воздуховодам. В местных кондиционерах приготовление воздуха происходит непосредственно в обслуживаемом помещении, а раздача - без воздуховодов.

Кондиционеры, которые могут постоянно работать только на свежем наружном воздухе, носят название прямоточных. Такие кондиционеры применяются для помещений, в которых по санитарным требованиям не допускается рециркуляция воздуха.

Другие кондиционеры - непрямоточные - работают по схеме частичной рециркуляции воздуха. Применение рециркуляции в системах кондиционирования допускается в любое время года, при этом должны строго соблюдаться санитарные требования рециркуляции. Кондиционеры не должны служить источниками вторичного загрязнения воздуха, например повышенным содержанием углекислого газа при нарушении правил рециркуляции; масляными аэрозолями в случае использования масляных фильтров для очистки приточного воздуха и т. п.

Кондиционирование воздуха - перспективный в гигиеническом отношении вид вентиляции производственных помещений. Хотя оно и требует по сравнению с другими видами вентиляции больших средств на ее устройство и эксплуатацию, однако, как показывает опыт, эти затраты окупаются за счет повышения работоспособности, а следовательно, и производительности труда, улучшения качества продукции и т. п.

Уже сегодня применение кондиционирования воздуха является незаменимым средством поддержания комфортных микроклиматических условий в кабинах промышленных кранов, кабинах пультов управления и других ограниченных по объему помещениях, размещенных в цехах с избыточными теплогазовыделениями.

studfiles.net

Системы вентиляции производственных помещений: вытяжная, местная, естественная

Принципиальное отличие промышленной вентиляции в том, что оборудование справляется с обслуживанием крупных помещений, зачастую с весьма сложными условиями микроклимата. В воздух могут выделяться вредные вещества, горячий пар или пыль. Основная задача вытяжной вентиляции производственных помещений оперативно «уловить» все нежелательные примеси и удалить их, не нанося вред окружающей среде.

Виды вентиляции помещений

промышленная вентиляция удивляет масштабностью

По методу движения воздуха существует два типа вентиляции:

  • механическая;
  • естественная.

Согласно принципу работы все вентиляционные установки делятся на:

  • Приточные (для подачи свежего воздуха), могут быть локальными (оазис, завеса или воздушный душ), а также общие (приток направленный или рассредоточенный).
  • Вытяжные (эвакуируют отработанный воздух), бывают общими или локальными.

Естественная вентиляция в производственных зданиях

так устроена вентиляция коровника

Любая естественная приточная или вытяжная вентиляция производственного помещения функционирует, используя разницу температур и давления воздуха в цехе и на улице. Значит, движущей силой естественной тяги являются ветровой и тепловой напоры.

Вследствие перепада температур из цеха вытесняются расширенные теплые воздушные массы, а на их место затягиваются чистые, холодные. С наветренной области формируется область повышенного давления, усиливающая приток свежего воздуха снаружи. С подветренной стороны здания давление наоборот всегда понижено, что способствует оттоку отработанного воздуха. Физические законы успешно применяют для вентиляции предприятий с интенсивным тепловыделением. Но не во всех случаях мощный обмен воздуха гарантирует создание всех необходимых условий для работы персонала.

Чем заметнее перепад температуры возле пола и у потолка цеха, а также чем выше помещение, тем эффективнее будет работать система.

Если в стенах и окнах цеха есть щели, часто открываются двери или ворота, вероятно появление сквозняков и понижение температуры. Летом же на удаленных от дверей и окон участках нормы вентиляции производственных помещений нарушаются.

Аэрация воздуха в помещении

принцип движения воздуха при аэрации

Аэрация в некоторых случаях создает эффективный воздухообмен на основе естественной тяги. Для ее реализации устанавливаются аэрационные фонари – специально разработанные элементы вентиляции.

Иногда при строительстве производственного помещения расчет вентиляции не производится, оборудование не монтируют. Тогда можно в уже готовом цеху разместить шахты и каналы, работающие за счет теплового напора. Выходы шахт прикрывают оголовками-дефлекторами. Ветер обдувает дефлектор и формирует в трубе область разрежения, усиливая подсос воздуха. Подобная система широко используется в сельскохозяйственных и животноводческих постройках, кузнях, небольших пекарнях. Устанавливается труба на самом высоком выступе крыши.

Аэрация это один из наиболее эффективных примеров естественной промышленной вентиляции. Ее используют на производствах с обильным образованием газов, ядов и тепла.

Устройство естественной вентиляции на производстве

В обслуживаемых зданиях обустраивают 3 уровня проемов с форточками особой конструкции. Первые два ряда проемов располагаются на высоте 1-4 метров от пола. В крыше устанавливают светоаэрационные фонари с регулируемыми форточками.

Летом потоки чистого воздуха попадают сквозь нижние фрамуги, а грязные уходят вверх. В холодное время года воздух проникает через средний ряд форточек и, согреваясь, достигает уровня нахождения персонала.

Разным положением форточек регулируется интенсивность вентиляции. Рассчитывая вентиляцию производственного помещения, определяют площадь форточек, проемов. Так как наихудшее время для работы системы – теплая безветренная погода, ее и берут за точку отсчетов.

При ветреной погоде естественная тяга работает качественнее. Но при сочетании определенной силы и направлении ветра может создаваться обратная тяга.

Перемешанный с пылью и газами чистый воздух направляется в зоны нахождения людей. Чтобы предупредить распространение пыли и грязи, устанавливают фонари незадуваемой конструкции с защитой от ветра.

В жаркое время года приточный воздух охлаждается методом распыления в нем холодной воды из форсунок, расположенных в области форточек. Воздух охлаждается и немного увеличивается влажность.

К зданиям с естественной аэрацией предъявляются некоторые требования:

  • периметр его должен быть открыт доступу воздуха;
  • аэрируются одноэтажные цеха или расположенные на последних этажах многоэтажек.

Очень сложно смонтировать естественную вентиляцию в многопролетных промышленных помещениях. При ширине цеха более 100 метров доставка чистого воздуха к центру здания практически неосуществима. Тогда для аэрации устанавливают незадуваемые фонари Батурина с отдельным каналом для вытяжки и притока. Зимой такая система может вызвать нежелательное падение температуры в рабочей зоне производственного помещения. Поэтому в многопролетных цехах обычно устанавливается принудительная вентиляция с обогревом притока.

Управление всеми элементами аэрации осуществляется механически.

Преимущество такого вида вентиляции производственных помещений в возможности обеспечения мощного воздухообмена.

Другой плюс в невысокой стоимости механизмов.

Недостатки:

  • зависимость от погоды;
  • сложность управления;
  • невозможность обеспечения удаленных рабочих мест свежим воздухом.

Аэрация, как вид вентиляции производственных помещений, неприемлема, если технология подразумевает распространение вредных примесей, пыли. Потому что фильтрация отработанных воздушных масс невозможна.

Принудительная вентиляция в производственных помещениях

приточно-вытяжная промышленная система

Приточная или вытяжная схемы вентиляции производственных помещений на механической тяге дают возможность довести параметры подаваемого в помещение воздуха до требуемых (увлажнить, отфильтровать, охладить, нагреть и обезвредить воздух).

Преимущества принудительной вентиляции:

  • ее работа не связана с температурой снаружи;
  • подавать, удалять воздух можно из необходимой точки;
  • существует возможность изменять кратность вентиляции производственного помещения в любых пределах;
  • можно произвести точный расчет вытяжной или приточной вентиляции производственного помещения.

Среди применяемых сегодня видов вентиляции производственных помещений наиболее широко распространена принудительная вытяжная.

Вентиляция производственных помещений ограничивает распространение грязного воздуха и отводит его прямо из источника появления.

На качество работы местной вентиляции производственного помещения влияет правильность подбора оборудования, форма воздухоприемников, степень разряженности атмосферы.

Все виды вытяжных установок для вентиляции производственных помещений состоят из таких компонентов как:

  • отсос (воздухоприемник);
  • вентилятор;
  • воздуховоды;
  • фильтры;
  • вытяжной канал.

Весь объем грязного воздуха должен улавливаться воздухоприемником и далее передаваться по системе местной вентиляции производственного помещения.

Виды производственных воздухоприемников

воздухоприемники открытого и закрытого типа

Отсосы или воздухоприемники для вентиляционных систем бывают двух типов:

Вентиляционные воздухоприемники открытого типа состоят из:

  • защитного кожуха;
  • зонта вытяжного;
  • отсосов бортовых или шарнирно-телескопических (устанавливаются непосредственно на рабочем месте);
  • передвигаемые воздухоприемники.

Такие приемники отличаются тем, что проем для поступления грязного воздуха находится немного поодаль от места его выброса.

Кожух защитный противопылевой устраняет столб пыли (так называемый пылевой факел), образующийся, например, на столярном производстве: при шлифовке, полировке, на точильных станках. Устройство содержит козырек и устанавливается поперек движению пылинок.

Кратность местной вентиляции производственного помещения рассчитывается исходя из скорости и диаметра точильного или шлифовального круга.

Зонты вытяжные уменьшают зону распространения и отводят горячий воздух, содержащий опасные примеси и поднимающийся вверх согласно принципу конвекции. Размер зонта должен полностью покрывать площадь источника горячего воздуха. Зонты выполняются со свесами или без них. Свесы изготавливаются из жестких листов или плотного полотна. Открытые зонты удобнее, так как свесы не мешает доступу персонала.

На вредных производствах скорость потока воздуха, попадающего в зонт, должна быть от 0,5 метров в секунду и выше. Если зонт удаляет горячий воздух без примесей, скорость должна быть от 0,15 до 0,25 метров в секунду.

На травильных и гальванических ваннах устанавливаются воздухоприемники в виде щелей или бортовые отсосы. Воздух двигается над ванной и вытягивает вредные испарения щелочей и кислот до их распространения по всему помещению.

Если ширина ванной невелика (до 70 см), устанавливают однобортовые отсосы.

Широкие ванны оснащают двухбортовыми отсосами, а также конструкциями, сдувающими испарения с поверхности жидкости, «с передувкой».

Объем воздуха, пропускаемый через такие устройства, зависит от площади поверхности жидкости, степени ядовитости паров, температуры жидкости. Так как пары быстро разрушают металлические конструкции, вентиляция производственных помещений данного направления изготавливается из устойчивых материалов, например ПВХ.

В цехах сварочных работ и пайки отсосы устанавливаются на вертикальные или скошенные панели с множеством отверстий.

Очень распространены телескопические и шарнирные отсосы. Благодаря выдвигающейся трубе, всасывающий конец можно приближать к необходимому месту.

В цехах с полуавтоматическими сварными аппаратами и паяльниками, работающими в углекислом газе, отсосы монтируются непосредственно в инструменты. Такое оборудование эффективно при воздухообмене до 20 кубометров в час.

Если место работы сварщика не зафиксировано, используются передвижные отсосы, некоторые из них на присосках крепятся к сварочному аппарату.

Отсосы закрытого типа:

  • вытяжные шкафы;
  • кабины;
  • боксы-укрытия;
  • камеры.

Вытяжные шкафы устанавливаются в цехах с обильным выделением ядовитых паров и газов.

Боксы-укрытия не предусматривают открытые проемы и используются на производствах с радиоактивными и особо ядовитыми веществами. Все манипуляции рабочий совершает посредством резиновых перчаток и встроенных рукавов или механических устройств.

Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях с полной изоляцией источников опасных выделений называется аспирацией и считается одной из наиболее безопасных и эффективных схем.

Виды производственных вентиляторов

Воздух в системах принудительной вентиляции приводится в движение механическими устройствами: воздуходувными машинами, работающими от электричества. Чаще всего устанавливают радиальные или осевые модели.

Радиальный или центробежный вентилятор называется еще «улиткой» по форме корпуса, в которое встроено колесо с лопастями. Во время кручения колеса воздух проникает в корпус, изменяет направление и под давлением подается в воздуховод.

Вытяжной воздух часто насыщен вредными и агрессивными компонентами и даже взрывчатыми веществами. В зависимости от возможных примесей используются вентиляторы:

  • стандартного вида для воздуха температурой до +80 градусов с небольшим количеством пыли;
  • антикоррозийного вида – для паров щелочей и кислот;
  • с защитой от искр – для взрывоопасных воздушных смесей;
  • пылевые – используются если пыли в воздухе больше 100 миллиграмм на кубометр.

Номера вентиляторов обозначают диаметр колеса, выраженный в дециметрах.

Осевые вентиляторы представляют собой наклонные лопасти, установленные в цилиндрический корпус. При работе воздух двигается параллельно оси вентилятора. Такие модели устанавливают чаще в некрупных сетях, аварийных вытяжных каналах и в рудниках. Их преимущество в том, что один вентилятор может подавать воздух в двух противоположных направлениях, осуществляя и вытяжку, и приток.

Воздух подается в необходимые точки по воздуховодам. Чаще всего их изготавливают из листового металла, а при работе с агрессивными веществами — из пластика, керамики и других устойчивых материалов.

Пылеуловители и фильтры для работы на производстве

Качество выбросов воздуха в атмосферу регламентируется требованиями к вентиляции производственных помещений. Поэтому грязный воздух из промышленных цехов необходимо фильтровать перед выбросом в окружающую среду. Один из важнейших параметров, рассчитываемый для вентиляции производственного помещения – эффективность очистки воздуха.

Она подсчитывается так:

где Квх— это концентрация примесей в воздухе до фильтра, Квых — концентрация после фильтра.

Иногда единственный пылеуловитель или фильтр достаточно очищает воздух, тогда очистка именуется одноступенчатой. Если же воздух очень загрязнен, необходимо организовать многоступенчатую очистку.

Вид очистительной системы зависит от количества примесей, химического состава и формы.

Самая простая конструкция пылеуловителей – пылеосадочные камеры. В них резко снижается скорость воздушного потока и за счет этого оседают механические примеси. Такой вид очистки подходит лишь для первичной очистки и не слишком эффективен.

Пылеосадочные камеры бывают:

  • простыми;
  • лабиринтовыми;
  • с отбойником.

Чтобы уловить пыль с частицами больше 10 микрон используют циклоны – инерционные уловители пыли.

Циклон – это цилиндрическая емкость из металла, сужающаяся снизу. Сверху подается воздух, частицы пыли под влиянием центробежных сил ударяются о стенки и падают вниз. Чистый воздух выводится через специальную трубу.

Два небольших циклона, установленные друг за другом, увеличивают эффективность очистки на 90% по сравнению с одним большим.

Чтобы еще увеличить объем задержанной пыли, в корпусе циклона распыляют воду. Такие устройства называются циклонами-промывателями. Пыль смывается водой и направляется в отстойники.

Современный вид пылеуловителей – ротационные или ротоклоны. Их работа основана на сочетании сил Кориолиса и центробежной силы. Конструкция ротоклонов напоминает центробежный вентилятор.

Электрофильтры – это еще один способ очистить воздух от пыли. Положительно заряженные частицы пыли притягиваются к электродам с отрицательным зарядом. Через фильтр пропускают высокое напряжение. Чтобы очистить электроды от пыли, они время от времени производится автоматическое потряхивание. Пыль попадает в накопители.

Используются также гравийные и коксовые фильтры, смачиваемые водой.

Фильтры средней и тонкой очистки выполняются из фильтровального материала: войлока, синтетических нетканых материалов, мелких сеток, пористых тканей. Они улавливают мельчайшие частички масел, пыль, но достаточно быстро забиваются и требуют замены или очистки.

Если воздух необходимо очистить от очень агрессивных, взрывоопасных веществ или газов, используются эжекционные системы.

Эжектор состоит из четырех камер: разряжения, конфузора, горловины, диффузора. Воздух в них попадает под большим давлением, увлекаемый мощным вентилятором или компрессором. В диффузоре динамическое давление преобразуется в статическое, после чего воздушная масса увлекается наружу.

Приточная вентиляция на производстве

так в цех подается воздух

Нормы вентиляции производственных помещений указаны в СНиП 41-01-2003. Перед подачей в помещение воздух следует обрабатывать: охлаждать или согревать, фильтровать от пыли, иногда повышать его влажность.

Устройство приточной вентиляции:

  • воздухозаборник;
  • воздуховоды;
  • фильтры;
  • обогреватели;
  • вентилятор;
  • распределители воздуха.

При монтаже вентиляции производственного помещения для размещения нагревателя, фильтра и вентилятора организуется приточная камера.

Воздухоприемники располагают на высоте 2 м над уровнем земли, в отдаленных от источников загрязнений местах, иногда над крышей здания. При подборе места учитывается направление ветров. Снаружи воздухозаборные устройства прикрывают жалюзи, решетки или зонтики.

Приточный воздух очищается фильтрами самого разного типа, чаще из нетканых материалов.

Воздух зимой подогревается тенами или калориферами. Теплоносителем выступает вода или электроэнергия. При необходимости увлажнения устанавливаются камеры орошения, где распыляется мелкодисперсная фракция воздуха. Таким же способом охлаждается воздух.

Местная приточная система в помещении

отличие местной от общеобменной вентиляции

Требования к вентиляции производственных помещений не всегда удовлетворяются общеобменной вентиляцией. И тогда устанавливается местная приточная система.

Виды местной приточной вентиляции:

  • воздушно-тепловые завесы;
  • воздушные души;
  • оазисы;
  • воздушные завесы.

Воздушный душ это поток чистого воздуха, направленный на рабочее место. Цель его — усилить теплоотдачу организма сотрудника и предотвратить перегрев.

Установки душирования могут быть:

  • стационарными;
  • мобильными.

Душирование организуется в горячих цехах, а также при инфракрасном облучении персонала более 350 Вт/кв. метр.

Нормы вентиляции производственных помещений такого типа зависят от тяжести работы, температуры воздуха в цехе и интенсивности ИК-облучения. В среднем температура воздуха в воздушном душе от +18 до +24 градусов. Двигается поток со скоростью от 0,5 до 3,5 метра в секунду. Скорость прямо пропорциональна температуре воздуха и интенсивности облучения. А температура приточного потока обратно пропорциональна этим показателям.

Для изменения направления потока воздуха на концы воздуховодов крепят специальные вращающиеся патрубки.

Воздушные оазисы обслуживают целый участок цеха, который отгораживается от остальной площади легкими ширмами. На участке воздух двигается с рассчитанной скоростью и температурой. В оазисе кратность вентиляции промышленного помещения тщательно рассчитывается.

Воздушно-тепловые и воздушные завесы предназначены для предупреждения переохлаждения сотрудников и выхолаживания помещений через открытые двери или проемы.

Существует 2 вида завес:

  • с подогревом приточного воздуха;
  • без подогрева.

Общеобменная вентиляция необходима в тех случаях, когда влага, жар и загрязнения поступают по всему объему цеха и с помощью локальных мер нормы вентиляции производственных помещений соблюсти невозможно. При общеобменной системе вентиляции отработанный воздух в производственном помещении разбавляется чистым до требований санитарно-гигиенического контроля. Это не экономная и не очень эффективная система.

Для предотвращения подсоса грязного воздуха из цеха, вентиляционные камеры и воздуховоды тщательно уплотняются и монтируется вентиляция производственного помещения в наиболее чистых местах.

Согласно нормам санитарно-гигиенического контроля вентиляционных систем производственных помещений, все составляющие содержатся в чистоте и проходят периодические проверки.

Воздух подается со скоростью до 15 метров в секунду через щелевые воздуховоды, создает преграду для потока холодного уличного воздуха. Подробнее о тепловых завесах в видеоролике:

strojdvor.ru

Как обустроить систему вентиляции в производственных помещениях

Применительно к промышленности вентиляция производственных помещений – это комплекс мер, оборудования и организации его обслуживания, преследующий цели поддержания стабильного воздухообмена и перемещения воздушных потоков в помещениях.

Вентиляционные системы устанавливаются для поддержания нормативных метеорологических параметров в помещениях разной функциональности. Классифицировать виды вентиляции производственных помещений можно по следующим признакам:

Виды промышленной вентиляции

Такая естественная вентиляция производственных помещений основана на естественной тяге воздуха, на появление которой влияют следующие факторы:

  • Разность наружных температур воздуха и температуры внутри помещений (аэрация).
  • Разность атмосферного давления между нижним уровнем в помещении и вытяжкой, которая монтируется на крыше.
  • Скорость и давление ветра.

Организация работы естественной вентиляции помещений не потребует значительных вливаний в оборудование. Установка естественной вентиляции – самая простая из существующих систем и не требует подвода электричества. Недостатки — зависимость от значений температуры, давления, направления и скорости ветра. Точный расчет естественной вентиляции производственных помещений производится по формулам:

Эффективная вентиляция и кондиционирование производственных помещений рассчитывается по кратности воздухообмена (L , м³/ч):

L = n ˣ S ˣ H

n – кратное число воздухообмена для конкретного помещения. Обычно для квартир и домов n=1, а для складов, торговых или производственных площадей n=2. S – площадь, м².

H – высота, м.

Производительность вентиляции по количеству находящихся в помещении людей (L , м³/ч):

L = N ˣ Lнорм, где:

N – номинальное количество посетителей помещения. Lнорм — расход воздуха на человека, м³/ч. Для одного человека Lнорм = 20-60 м³/ч.

Механический воздухообмен

Механическая вентиляция производственных помещений работает с использованием оборудования и приборов, которые перемещают воздушные массы на большие расстояния, но при этом затрачивают много электроэнергии. Преимущество такого оборудования в том, что они регулируют количество и направление воздушных потоков вне зависимости от окружающих условий.

Также воздух в таких системах можно подогревать, охлаждать и очищать. Совмещение механической и естественной систем привело к созданию смешанной вентиляции. Поэтому расчет вентиляции производственных помещений в таком случае необходим для создания эффективной и рабочей очистки воздуха.

Нагнетание воздушных потоков и вытяжка на местах

Приток свежей струи обеспечивается приточной вентиляцией. Если нужно, струя приточного воздуха может предварительно очищаться. Обратная вытяжная вентиляция производственных помещений предназначена для удаления отработанного воздуха. В комплекте вытяжки есть вытяжные вентиляторы и вентиляционные решетки, а также воздуховоды для обустройства вентиляционных каналов.

Вытяжная и приточная системы вентиляции всегда должны работать только вместе, но бывают случаи, когда рекомендовано применение только какой-то одной системы. Производственная приточно вытяжная вентиляция производственных помещений может быть местной или общеобменной. Точный расход воздуха рассчитывается по формуле Lотс = 3600Fwо, где:

  • F − общая площадь проемов, м2.
  • wо − средняя скорость втягивания воздуха, м/с. Скорость wо зависит от токсичности вредных выделений, типа производственной операции, а более точный расчет вытяжной вентиляции производственных помещений проводится путем экспериментов.

Что такое воздушный душ

Местная система приточной вентиляции — это воздушный оазис и воздушный душ. Система воздушного душа нагнетает чистый воздух к рабочему месту и понижает температуру в приточной зоне. Воздушный оазис – зона для подачи холодного воздуха, отчужденная перегородками. К системам местной приточной вентиляции относится воздушная завеса, образующая воздушный заслон или изменяющая направление движения воздуха. В производстве выделение вредных примесей нейтрализуется применением смешанной системы вентиляции.

Нормативные требования к вентиляции производственных помещений для местной вытяжной системы просты — надежное удаление опасных для здоровья примесей выделений из зон их локализации. Местная вытяжка захватывает и отводит газы, пыль, дым при помощи специальных отсосов.

Местная вытяжная вентиляция устанавливается для предотвращения распространения вредных выделений по производственным помещениям. Но она не решает все проблемы – очистить помещение от вредных примесей на большой площади местная вентиляция не сможет. Для этого есть общеобменные системы вентиляции.

Варианты обмена воздушных потоков

Действующие нормы вентиляции производственных помещений отражены в СНиП 41-01-2003 от 26.06.2003 года. Согласно этим предписаниям общеобменная вентиляция должна обеспечивать обмен воздуха во всем помещении. Правильно установленная общеобменная вентиляция производственных помещений удаляет отработанные массы по всему объему помещения, а приточное оборудование подает чистый воздух обратно.

  • Приточный обмен воздушных масс

Ассимиляция лишней влаги, тепла и разбавление вредных выделений и примесей – задачи приточной общеобменной вентиляции. Все это позволяет соблюдать санитарно-гигиенические нормативы и стандарты для комфортного нахождения на рабочем участке.

Если в помещении холодно, то приточная общеобменная вентиляция решает и проблемы механического побуждения, очищения и подогрева приточных воздушных масс.

  • Вытяжка общеобменного типа

Простейший прибор для организации общеобменной вытяжной системы вентиляции – вентилятор с воздухоотводом в окна или в вытяжной канал. При длине воздуховода больше 30-40 м и снижении давления больше 30-40 кг/м2 осевой вентилятор следует заменить на центральный. Общеобменные системы вентиляции производственных помещений часто работают в паре с другими вентиляционными системами (чаще это естественная или механическая вентиляция), так как из-за разнородности вредных примесей и разных условий их образования применение какой-то одной системы малоэффективно.

  • Воздуховоды при вентилировании помещений

Использование вентиляционных систем предполагает в некоторых случаях для эффективного перемещения воздуха наличие сети воздуховодов, то есть канальные системы. При отсутствии вентиляционных каналов такая система называется бесканальной. Например, вентилятор устанавливается в перекрытии или в стене, при наличии системы естественной вентиляции и т.д. Любая вентиляционная система обладает 4 главными свойствами: функциональность, объем обслуживаемых площадей, способ перемещения воздушных масс и конструктивное исполнение.

oventilyatsii.ru


Смотрите также