Основная работа, которую выполняет вентиляция производственных помещений — удаление использованного воздуха и нагнетание свежего. С ее помощью в цехах и офисах предприятия создают комфортную воздушную среду, соответствующую нормативным требованиям.
Переоценить роль эффективной вентиляционной системы сложно. Ведь согласитесь, только в условиях чистого воздуха, нормального температурного и влажностного режима можно добиться повышения производительности труда.
Чтобы понять, как организовать достаточный воздухообмен здания, необходимо разобраться в типах и особенностях работы разных вентиляционных систем.
Мы расскажем, как функционирует естественная и механическая вентиляция, опишем способы обустройства локального вентилирования рабочей зоны, а также объясним принципы расчета воздухообмена.
Классификация вентиляционных систем
Все существующие вентиляционные системы группируют по 4 признакам:
- По способу перемещения воздуха вентиляцию называют: естественной, механической или искусственной, совмещенной, когда присутствуют одновременно оба варианта.
- По направлению воздушного потока вентиляционные системы делят на приточные, вытяжные или приточно-вытяжные.
- По месту действия вентиляционные системы объединяют в 3 группы: общеобменную, местную, комбинированную.
- По назначению выделяют рабочую и аварийную системы.
Базой при проектировании вентиляции для рабочих мест на производстве являются нормы, прописанные в СНиПе 41-01-2003. Природный и механический воздухообмен работают по разным схемам.
Тогда как процессы, протекающие при естественной вентиляции, зависят от теплового и ветрового напора и человеку практически неподвластны, то принудительный воздухообмен возможен только при его активном участии.
Галерея изображенийВентиляция производственных помещений — обязательная составляющая оборудования цехов, ориентированная на специфику производства и ее категорию по пожаро- и взрывоопасностиПроизводственные помещения оснащаются механической или комбинированной системой. Движение воздуха в них стимулируется вентиляторамиСвежий воздух в промышленные цеха поставляется по воздуховодам, которые кроме вентиляторов оборудованы устройствами подогрева и фильтрацииПо схемам подачи подготовленного воздуха системы делятся на местные и общие. Местные разновидности предназначены для конкретного рабочего местаВентиляционные системы могут работать в тандеме с кондиционерами. При подборе оборудования по мощности и функционалу это необходимо учестьВ системах, предназначенных для обработки производственных помещений, вентиляторы устанавливаются и в приточную часть, и в вытяжную, но задействованы они только с одной стороны: либо на поставку воздуха, либо на отводДля организации вентиляции выпускают широкий ряд стальных элементов, из которых систему собирают как детский конструкторЭлементы для сборки воздуховодов, вытяжные купола и зонты производят из пластика. Пластиковая разновидность легче в монтаже и эксплуатации, дешевле, удобней в замене деталей и модернизацииВентиляция производственного помещенияМеханический вариант системыВоздуховоды вентиляционной системыМестный вариант производственной вентиляцииРабота вентиляции в паре с кондиционерамиПриточно-вытяжная вентиляционная системаСистема из оцинкованной сталиПластиковая разновидность вентиляции
Схема действия естественного воздухообмена
Вентилирование помещений, осуществляющееся первым способом, не что иное, как простое проветривание. Происходит оно без вмешательства человека и возможно, когда ограждения недостаточно плотные, и пропускают в помещение воздух как извне, так и изнутри.
На направление оказывает влияние давление. Если его показатели имеют более высокое значение снаружи, то открывается путь для проникновения в помещение чистого воздуха с улицы. В противном случае теплый воздух из помещения находит пути выхода наружу. Зачастую эти процессы протекают параллельно.
Большой плюс естественной вентиляции заключается в том, что ее устройство не требует значительных затрат ни на оборудование, ни на подвод электропитания. Из всех существующих схем эта самая простая
Активное естественное вентилирование происходит неорганизованно в силу случайно сложившихся обстоятельств. Оно наблюдается в условиях, когда температура воздуха снаружи и внутри здания резко отличаются.
Способствует этому процессу и появление отдельных участков с высокими и заниженными показателями давления со стороны корпуса, интенсивно обдуваемой ветром и с его более защищенной стороны соответственно. При таком раскладе наблюдается инфильтрация — воздух поступает в помещение с наветренной стороны, а выходит наружу с подветренной.
Коэффициент воздухообмена, характеризующий интенсивность процесса, при естественном способе вентилирования не превышает 0,5.
Комфортные условия, для находящихся в производственном помещении людей и работающего оборудования, неорганизованная вентиляция обеспечить не может. Здесь обязательно должны присутствовать специально разработанные системы.
Естественная вентиляция организованного вида реализуется путем аэрации или при помощи дефлекторов. Как подача, так и удаление воздуха из помещения происходит или через проемы в ограждающих конструкциях, или через воздухоотводы. В канальной вентиляции обязательно присутствует дефлектор.
Когда говорят о вентиляции на производстве, то имеют ввиду не только оборудование, но и его техобслуживание, и целый комплекс мероприятий, касающихся создания здорового микроклимата
Естественная вентиляция с использованием аэрации
В цехах, где технологией предусмотрено образование тепла в больших количествах, аэрация предполагает воздухообмен, осуществляемый через световые фонари и оконные проемы под воздействием температурного и ветрового напора. В холодных цехах ассимиляция воздуха происходит только под ветровым напором.
При устройстве аэрации необходим обязательный учет розы ветров, иначе в производственное помещение могут попасть вредные выбросы из труб соседних предприятий. Ничего не должно мешать и выходу паров, вредных газов через световые фонари.
Лучшее условия для вентиляции создает расположение строения с наветренной стороны по отношению к вредному производству. Открывание и закрывание фрамуг должно быть автоматизировано, чтобы можно было управлять ими снизу.
Разное их расположение позволяет регулировать подачу свежего воздуха. Аэрация — более подходящий вариант для цехов большого объема, в которых нет возможности применить механическую вентиляцию ввиду ее большой стоимости.
При помощи аэрации в отдельных случаях, получается организовать, основываясь на естественной тяге, эффективный воздухообмен. С этой целью устанавливают светоаэрационные фонари
Рекомендованная высота подачи воздуха в помещение при таком типе вентиляции — минимум 0,3 и максимум 1,8 м в теплый период и минимум 4 м в холодный. Оптимальный вариант — форточки специальной конструкции на 3 уровнях. Когда тепло, свежий воздух проходит через фрамуги, находящиеся внизу, а грязный — уходит через верх.
Средний ряд форточек обеспечивает поток воздуха при отрицательной температуре. За то время, пока воздушная масса достигает уровня пола, она успевает прогреться.
Когда необходимо удалять большой объем воздуха требуется дефлектор значительной величины или несколько меньших, равных большему по производительности
В производственных постройках небольших объемов на каналы или трубы, предназначенные для вытяжки, устанавливают дефлекторы. С их помощью удаляют отработанный воздух из цехов, где имеется общеобменная вытяжка.
А также их используют для отвода нагретых газов от печей, прессов, горнов. При их установке исходят из траектории господствующего воздушного потока.
Искусственная или механическая вентиляция
Являясь более совершенной, чем естественная, этот тип вентиляции, предполагает значительные финансовые и эксплуатационные вложения. В такой системе могут присутствовать устройства не только очищающие, но и ионизирующие, увлажняющие, подогревающие воздух.
В схему механической вентиляции входи: воздухозаборная шахта (1), калорифер (2), подача воздуха (3), вытяжной вентилятор (4), воздуховоды вытяжной вентустановки (5), вентканалы (6), циклон (7)
Механическая вентиляция бывает как приточной, так и вытяжной или совмещенной, то есть приточно-вытяжной.
Преимущества ее очевидны:
- обеспечение забора чистого воздуха и его обработку — подогрев, подсушку, увлажнение;
- перемещение воздушных масс на значительные расстояния;
- доставка чистого воздуха прямо на рабочее место;
- удаление грязного воздуха и его очистка;
- независимость работы – эффективность системы не зависит от окружающих условий.
В основном, вытяжная и приточная системы работают совместно, но иногда рекомендуют использование только одного из этих двух видов.
Задача приточной вентиляции — обеспечить снабжение рабочего помещения воздухом, благотворно влияющим на здоровье людей.
Применяют ее там, где производственные процессы сопровождаются большими тепловыделениями, содержащими незначительное количество вредных веществ. Чистый воздух, поступающий по воздуховодам, распределяют по рабочим местам посредством применения распределительных насадок.
Системы, удаляющие из помещения воздух, содержащий различные загрязняющие вещества, называют вытяжными. Такой вид воздухообмена используют в производственных помещениях, где нет вредных выбросов и не исключено минимальное значение такого параметра, как кратность воздухообмена.
Это могут быть складские, вспомогательные, бытовые помещения. Приток воздуха обеспечивают путем инфильтрации. С задачей эффективного удаления загрязненного воздуха и его очисткой хорошо справляются аспирационные системы.
В случае потребности в активном и надежном воздухообмене применяют приточно-вытяжную вентиляцию. Чтобы как-то оградить малозагрязненные помещения от соседствующих с ними цехами с повышенным уровнем загрязнений в системе создают небольшое давление.
Схему воздухообмена на предприятии монтируют на основе расчетов. Их точность — залог грамотного и эффективного функционирования системы
На стадии проектных работ по созданию системы приточно-вытяжного вентилирования рассчитывают расход воздуха, для чего используют формулу:
Lотс = 3600FWо, где
F – суммарная площадь проемов в м², Wо — среднее значение скорости, с которой происходит втягивание воздуха. Этот параметр зависит от токсичности выбросов и типа выполняемых операций.
Приемные вытяжные устройства могут находиться на разной высоте. Главное, чтобы загрязненные воздушные потоки не меняли своей естественной траектории движения. Выбросы, имеющие больший, чем у воздуха удельный вес, всегда находятся в нижней зоне, поэтому там же надо размещать устройства для их забора.
В осенне-зимний период воздух, подаваемый в помещение, необходимо подогревать. Чтобы уменьшить затраты используют рециркуляцию, предусматривающую подогрев части очищенного воздуха и возврат его в помещение.
Для работы ПВУ с рекуперацией должны соблюдаться 2 правила:
- Снаружи поступает не менее 10% свежего воздуха, а в обратно подаваемом воздухе содержание загрязненных примесей не превышает 30% относительно предельно допустимой вместимости.
- Запрещается применять рециркуляцию на производстве, где в воздушной массе присутствует взрывоопасная пыль, микроорганизмы, способные вызывать разные болезни, выбросы, относящиеся к 1-3 классам опасности.
Выбор вида вентиляции по месту действия зависит от веса выбросов, их сосредоточения, температуры. Обобщенная вентиляция позволяет отводить весь объем грязного воздуха независимо от того, с каких точек он поступает.
Механическая вентиляция может быть как общеобменной, так и местной. Первая из них бывает канальной и бесканальной
Наибольшее распространение получил канальный вариант. Здесь для продвижения воздуха по специальным воздуховодам предусмотрено наличие эжекторной установки или задействуют вентилятор — осевого либо центробежного типа.
Если воздуховоды отсутствуют, то систему называют бесканальной. Вентиляционное оборудование в этом случае монтируют непосредственно в стене или в перекрытии. Главное условие — наличие естественной вентиляции.
Возможность появления в помещении выбросов с большой степенью взрывоопасности, не позволяет монтировать на воздуховоды вентиляционное оборудование, поэтому в этих случаях применяют эжекторы.
Приточную общеобменную искусственную вентиляционную систему зачастую соединяют с центральным отоплением. За пределами строения организовывают воздухоприемники для поступления свежего воздуха.
Шахты располагают над крышей и над землей. Главное, чтобы вблизи приемников не было производств с вредными выбросами.
Сами воздухозаборные отверстия должны находиться на расстоянии от земли минимум 2 м, а если производство размещено в зеленой зоне — минимально допустимая дистанция от уровня земли до нижней точки проема должна равняться 1 м.
Принцип действия общеобменной приточной вентиляции несложный:
- вентилятор засасывает воздушные массы через калорифер;
- воздух нагревается и увлажняется;
- воздушные потоки поступает внутрь здания по специальным вентканалам.
Объем поступающего воздуха координируют, предназначенными для этой цели, клапанами или заслонками.
Концентрированные пары, газы, которые не смогла удалить вытяжная вентиляция общая и местная, разбавляет приточная общеобменная система. Также она ассимилирует избыточную влагу и тепло
Общеобменная искусственная вентиляция приточно-вытяжного вида бывает разомкнутой и замкнутой. В первом случае это 2 независимые системы, одна из которых нагнетает воздух, а вторая — параллельно удаляет предварительно обезвреженный отработанный.
Подходят эти системы для цехов, где выделяются вещества 1-2 классов вредности, а само производство относится к категориям А, Б, В.
Кроме рабочей вентиляции в потенциально опасных производственных помещениях, должен присутствовать и аварийный ее вариант. Делают ее в основном вытяжной. Для помещений, относящихся к категориям А, Б, Е, систему снабжают механическим приводом.
Все элементы системы должны соответствовать требованиям ПУЭ. В цехах категории В, Г, Д допустимо наличие естественного побуждения вентиляции, если производительность обеспечивается при самых неблагоприятных погодных условиях.
Решетки и патрубки аварийной вентиляционной системы располагают в местах наиболее высокой концентрации опасных веществ.
На трубах и шахтах аварийной вентиляции не нужно устанавливать зонты. Сами отверстия недопустимо размещать там, где постоянно находятся люди. Это ухудшит местный микроклимат.
Роль аварийной вентиляции заключается в снижении насыщенности выбросов вредными веществами на время эвакуации работников из цеха. Чем больше людей трудится на производстве, тем больше времени занимает процесс эвакуации
Приточную аварийную вентиляцию устанавливают в цехах, где в случае чрезвычайной ситуации, произойдет выброс паров или газов, являющихся более легкими, чем воздух. Переключение на аварийную вентиляцию должно происходить автоматически, как только выйдет со строя обычная система.
Местное вентилирование помещений
Местная вытяжка ликвидирует отработанный воздух в местах, где происходит его загрязнение. В комплект производственных вытяжек входят вентиляторы вытяжные, трубопроводы, вентиляционные решетки.
Местную вентиляцию, предназначенную для удаления от оборудования веществ, относящихся к 1 и 2 классам опасности, устраивают так, чтобы при отключенной вентиляционной системе запуск оборудования становился невозможным.
В некоторых случаях предусматривают резервные вентиляторы и снабжают местные отсосы автоматикой. Делят такую вентиляцию на 2 вида — приточную и вытяжную. Приточный вид вентилирования выполняют в виде тепловых завес, воздушных душей.
Тепловые завесы из воздуха
Проемы, которые остаются открытыми длительное время (более 40 м за смену) или открываются довольно часто (более 5 раз), способствуют переохлаждению людей, находящихся в помещении. К негативным последствиям приводит и работа сушильных установок, выделяющих загрязнения.
В этих случаях устраивают воздушные завесы. Они выступают в качестве барьера на пути холодного или очень перегретого воздуха.
Воздушные и воздушно-тепловые ширмы проектируют так, чтобы в холодное время при открытии проемов температура в цехах не опускалась ниже отметки:
- 14°С — во время выполнения работы, не требующей больших физических усилий;
- 12°С — когда работа классифицируется, как средней тяжести;
- 8°С — при выполнении тяжелой работы.
Если рабочие места находятся недалеко от ворот и технологических проемов устанавливают экраны или перегородки. Воздушно-тепловая завеса возле дверей, выходящих наружу, должна состоять из воздуха с максимальной температурой 50°С, а у ворот — не более 70°С.
Местная вытяжка с использованием специальных отсосов
Местная система вытяжки при помощи специальных отсосов сначала захватывает, а затем отводит вредные для здоровья примеси в виде газов, дыма и пыли.
Это своеобразный воздушный душ, задача которого заключается в нагнетании свежего воздуха на фиксированном месте и понижении температуры в зоне притока. Применяют его на производстве, где на работников воздействуют высокие температуры и лучистая энергия интенсивностью более 300 ккал/м²в час, излучаемая нагревательными и плавильными печами.
Бывают такие установки как стационарными, так и передвижными. Они должны обеспечивать скорость обдува от 1 до 3,5 м/с.
Применение воздушного душа — один из способов установления теплового баланса между человеком и средой, в которой он вынужден находиться
Существует и такое понятие, как воздушный оазис, являющий собой то же самое устройство, включенное в систему местной вентиляции. Оно создает в определенной части производственного помещения микроклимат с заданными параметрами.
Очищенный воздух, подаваемый в заданную отчужденную зону, обычно подвергается специальной тепловлажностной обработке.
Воздушный оазис создает улучшенные условия на рабочем месте и нейтрализует воздействие вредных веществ. Часто это отдельные кабины, но когда их установка невозможна, на рабочие места направляют струю воздуха
Если местное отсасывающее устройство приблизить непосредственно к месту выделения веществ, загрязняющих пространство, удастся удалить воздух, содержащий более высокий их процент, чем при вентиляции общеобменного типа. Местная вентиляция позволяет значительно снизить воздухообмен.
Расчет воздухообмена
Если в результате производственной деятельности не выделяются вредные вещества, то количество воздуха, необходимого для вентиляции рассчитывают по формуле:
L = N х Lн, где
N — это число людей, обычно находящихся в помещении, Lн — объем воздуха, необходимого для 1 человека, измеряемый в мᶾ/ч. По норме это от 20 до 60 мᶾ/ч.
С использованием такого параметра, как кратность воздухообмена, расчет выполняют по формуле:
L = n х S х H, где
n — кратность воздухообмена в помещении (для производственного помещения n=2), S — площадь помещения в м², а H — его высота в м.
Выводы и полезное видео по теме
Здесь все о тонкостях всевозможных систем вентиляции:
Подробности о монтаже системы:
Какая бы вентиляционная система ни была выбрана, она должна обладать двумя главными свойствами: грамотным конструктивным исполнением и функциональностью. Только при выполнении этих условий на производстве будет поддерживаться оптимальный для здоровья микроклимат.
Есть, что дополнить, или возникли вопросы по теме организации вентилирования производственных зданий? Пожалуйста, оставляйте комментарии к публикации. Форма для связи находится в нижнем блоке.
По области использования все вентиляторы подразделяются на бытовые и промышленные. В первую группу входят устройства, предназначенные для проветривания ограниченных по объему помещений, например, жилых комнат. Мощность и объем перемещаемого этими устройствами воздуха — достаточно скромны.
В отличие от бытовых, вентиляторы вытяжные промышленные разработаны специально для использования на крупных промышленных производствах, а также при создании вентиляционных систем в зданиях с большими объемами внутренних помещений и значительным скоплением народа: торгово-развлекательных центрах, учебных и административных заведениях, аэропортах и железнодорожных вокзалов.
Особенности и назначение промышленных вентиляторов
Согласно строительно-эксплуатационным нормативам, каждое производственное предприятие или здание общественного назначения должно оборудоваться вентиляционными системами. Область применения промышленных вентиляторов довольно широка.
Под каждую конкретную задачу создается специальный тип вентиляционных устройств. Среди главных назначений — создание воздухообмена в производственных цехах и прочих помещениях промышленных и сельскохозяйственных объектов: пищевом производстве, металлургии и химической промышленности.
Промышленные вентиляторы не только охлаждают воздух в помещениях, но и решают дополнительные задачи при применении в различных отраслях хозяйства:
- Устраняют древесную пыль, опилки и стружки, образующиеся при работе деревообрабатывающих станков.
- На предприятиях металлообрабатывающей и машиностроительной промышленности удаляют металлическую пыль, сварочные шлаки и прочие механические загрязнители воздуха.
- Нагнетают воздух в металлургические печи и отопительные котлы для поддержания и активизации процесса горения.
- Вентилируют воздух на мукомольных производствах, в цехах цементных заводов и т.д.
- Снижают температуру воздуха путем осуществления принудительной циркуляции в горячих цехах — сталеплавильных, коксохимических, литейных.
- Обдувают промышленное оборудование и электромоторы в целях недопущения их перегрева и выхода из строя.
Внимание! Установка вентиляционного оборудования в отдельных случаях необходима в целях обеспечения правил технической безопасности на производстве.
Вентиляция — необходимое условие для запуска предприятия в эксплуатацию. Например, без системы принудительной вытяжной вентиляции не могут действовать мукомольные или деревообрабатывающие цеха. Избыточное скопления в воздухе древесной или мучной пыли может вызвать воспламенение и взрыв со всеми вытекающими последствиями.
Рекомендуем ознакомиться: Выполнение расчета площади воздуховодов и фасонных изделий
Устройство вытяжного промышленного вентилятора и принцип работы
Общее устройство промышленных вентиляторов представляет собой конструкцию, состоящую из нескольких элементов:
- Рабочее колесо с лопастями.
- Корпус, к которому крепится защитный кожух и защитная сетка.
- Электродвигатель, соединенный напрямую или при посредстве редуктора с рабочим колесом.
Конструкция осевого вытяжного вентилятора
Обратите внимание! Поскольку промышленные вентиляционные устройства предназначаются к использованию на промышленных объектах, то главные требования к их техническим характеристикам — большая мощность и способность длительной работы в тяжелых условиях.
Особых требований к бесшумности работы обычно не предъявляется, поэтому промышленные вентиляторы обычно отличаются высоким уровнем шума: на промышленных предприятиях это обычно не воспринимается как критический недостаток. Если же техническим регламентом требуется установить лимит уровня шума (например, в лечебных, административных учреждениях), можно подобрать модели с улучшенной шумоизоляцией.
Принцип работы вытяжных вентиляторов состоит в принудительном удалении воздуха из внутренних помещений производственного здания.
При включении устройства, за счет вращения рабочего колеса с закрепленными лопастями, создается воздушная тяга. Загрязненный воздух засасывается вентилятором и направляется в воздушные короба, откуда, через выходные вентиляционные отверстия выбрасывается наружу здания.
В некоторых модификациях удаление воздуха из цехов производится напрямую, через отверстия в стенах или окна.
Типы промышленных вентиляторов
На сегодня имеется несколько типов промышленных вентиляторов, в различных исполнениях и с разными характеристиками. Подобное разнообразие конструкций позволяет максимально широко применять вентиляционную технику на производстве.
По своему конструктивному устройству и способу монтажа промышленные вентиляционные механизмы бывают:
- Осевые, или аксиальные. Предназначаются для настенной установки, и удаляют загрязненный дымом и пылью воздух напрямую из помещения наружу, через технологическое отверстие в стене. Состоят они из вращающегося колеса, снабженного лопастями, которое помещается в круглый металлический кожух, играющий одновременно роль корпуса. Используются модели осевой конструкции на любом производстве, и отличаются небольшой массой и низким уровнем шума.
- Настенные. Позволяют поддерживать в производственном помещении комфортную температуру, в зависимости от необходимости создавая приток теплого или прохладного воздуха извне. Также очищают воздух в цехах от посторонних примесей — дыма, пыли, газов. Размещаются на стенах и могут подключаться к системам вентиляционных коробов. Настенный вентилятор
- Напольный. Относится к передвижным устройствам, которые по мере необходимости можно переставлять в различные места цеха, а при ненадобности вообще убирать из помещения. Для изменения направления потока воздуха, могут снабжаться устройствами для изменения угла наклона рабочего колеса с лопастями. Габаритные модели для удобства передвижения снабжаются колесами и ручками. Напольный вентилятор
- Оконные. Предназначаются для монтажа в оконных проемах и форточках. По конструкции и принципу действия аналогичны классическим осевым моделям, но отличаются компактными габаритами и уменьшенной массой. Удаление загрязненного воздуха производится напрямую, через оконный проем, без применения дополнительных воздуховодных рукавов. Оконный вентилятор
- Радиальные, или центробежные. Предназначаются для удаления дыма из горячих цехов на металлургических производствах, в котельных и на угольно-мазутных ТЭЦ. Имеют большие размеры, повышенную мощность и КПД. На производстве подобные модели часто именуются «улитками» за характерную форму закрытого металлического кожуха.
По методу применения промышленные вентиляционные устройства бывают следующих видов:
- Канальные. Наиболее распространённая модель, используемая в комплексе с воздуховодами. Предназначается для очистки и кондиционировании воздуха. Канальный вентилятор
- Вытяжные. Является частью общей принудительной приточно-вытяжной вентиляционной системы. Обеспечивает приток внутрь здания больших объемов свежего воздуха.
- Потолочные. Применяются в помещениях с высокими потолками, и крепятся в самом верху. При этом лопасти направлены вертикально вниз, направляя поток воздуха к полу. Цель подобных механизмов — выравнивание температуры по всему объёму цеха, так как обычно теплый воздух поднимается вверх, а холодный скапливается внизу помещения.
По эксплуатационным условиям, на которые рассчитана данная техника, вентиляторы подразделяются на:
- Стандартные. Рассчитаны на диапазон рабочих температур перекачиваемого воздуха не выше 80°С.
- Коррозийноустойчивые. Изготавливаются с использованием нержавеющих материалов, и предназначаются для установки в помещениях с повышенной влажностью воздуха.
- Термоустойчивые. Предназначены такие вентиляторы для работы в горячих цехах, где температура воздуха во внутренних помещениях превышает 80°С.
- Взрывобезопасные. Такие конструкции применяются в цехах с высоким содержанием в воздухе мелкой пыли или огнеопасных газов и паров — на нефтеперерабатывающих заводах, мукомольных и деревообрабатывающих фабриках, предприятиях газовой и химической промышленности. Отличаются изолированностью электрических контактов от окружающего воздуха, что исключает образование при работе искры.
- Пылеудаляющие. Созданы для очистки воздуха, содержащего большое количество пыли и прочих механических примесей: св. 100 мг/м3.
Кроме того, существует много иных подразделений по модификациям: по типу потребляемого электричества, по особенностям привода и т.д.
Особенности расчета системы вентиляции на производстве
Перед установкой вентиляционной системы на производстве производятся необходимые инженерные расчеты. Производить их должны специалисты, обладающие необходимыми знаниями и навыками, опираясь на нормативы техническо-эксплуатационных регламентов.
В расчет принимаются следующие факторы:
- Внутренний объем помещений.
- Высота потолков.
- Уровень влажности воздуха.
- Максимальная и минимальная температура воздуха в цехе.
- Количество людей, находящихся в помещении в пиковые часы.
- Особенности внутренней архитектуры здания.
Внимание! Согласно правилам СНиП, в производственных цехах обеспечение притоком свежего воздуха должно находиться в пределах 20-30 кубометров на одного работника, постоянно находящегося в помещении. В отдельном кабинете или комнате весь объем внутреннего воздуха должен сменяться за час.
Промышленная вытяжка предназначена для создания циркуляции воздуха внутри производственных помещений, с целью удаления вредных веществ и газов. Относится к установкам промышленного оснащения. Особенно это актуально в системах вентилирования на промышленных предприятиях тяжелой и химической направленности.
Основными неприятными факторами, которые вытяжка может удалять являются вредные вещества, отходы производства, неприятные запахи, табачный дым и уличный смог. Основные элементы вытяжки:
- Воздухопроводы.
- Электродвигатели.
- Совокупность вентиляторов в воздуховодах.
- Фильтры очистки.
Виды вытяжек
Вентиляция производственных помещений делится:
- Подвесные. Все элементы такой системы, как правило, располагаются под потолком помещения, не загромождая рабочую зону производственного процесса. Но это требует высотного монтажа комплектующих такой системы, и тем самым, привлечения для работы более квалифицированных кадров, с допуском работы на высоте.
- Встраиваемые. В некоторых случаях элементы вытяжки можно установить в конструкцию установки и объектов цеха. Эта позволит сэкономить часть пространства в помещении, но потребует разработки дополнительной технической документации (плана, конструктивных особенностей) такой установки.
- Настенные. Это, пожалуй, самая распространенная схема монтажа вентиляции производственных помещений, т.к. не требует особого подхода к монтажу. Такое расположение элементов вытяжки уменьшает трудоемкость по обслуживанию вентиляционной системы.
- Островные. Такой вид монтажа подразумевает установку комплектующих вытяжки, а главное, заборника всасывания воздуха в определенном месте производственного помещения. Как правило, таким местом является источник максимального выброса вредных веществ и газов в больших цехах.
- Угловые. В основном, оборудование и станки монтируются в центральной части помещения, для максимального подхода к ним в процессе работы. Таким образом, углы цеха остаются не задействованными. Поэтому такие места становятся привлекательными для монтажа там, где необходимо дополнительное оснащение, в виде местной вытяжной вентиляции.
Принцип работы
По принципу действия вытяжные системы вентиляции производства бывают различных видов: поточная(естественная) и принудительная. Первая вытяжная система вентиляции производства используется, если уровень загрязнения помещения не столь велик. В своей основе поточная вытяжка использует перемещение воздушной массы из цеха наружу, за счет разности температуры и давления в помещении и вне его. Это исключает из схемы применение электродвигателей и вентиляторов, что позволяет не использовать электроэнергию при её работе. Но если выбросы вредных веществ в производственных помещениях носят массовый характер, то без принудительной системы местной вытяжной вентиляции не обойтись.
В её конструкцию входят электродвигатели, соединенные с вентиляторами, позволяющими «высасывать» из помещения значительные объемы воздуха, что в свою очередь, приводит к существенному очищению «атмосферы» цеха от загрязнения. Часто в систему принудительной вытяжки устанавливаются фильтры, помогающие решать проблему загрязнения окружающей среды. Воздухообмен вентиляции на производстве включает в себя два трубопровода: всасывающий и отводящий. Между ними установлен блок вентилятора с электродвигателем, создающим принудительную циркуляцию воздуха. Наличие дополнительного элемента газоанализатора позволяет значительно экономить электроэнергию. Его предназначением является контроль за содержанием вредных веществ в цеху. В зависимости от их концентрации, анализатор управляет оборотами работы двигателя. Т. е. при большой загазованности он увеличивает обороты, следовательно, и объем откачиваемого воздушного пространства из помещения. При малом содержании вредных веществ в «атмосфере» цеха, он переводит двигатель на малые обороты, либо вообще его отключает.
Как правило, наряду с вытяжкой из помещения используется и подача свежего воздуха с улицы. Такая система называется циркуляционной. Она, в свою очередь, позволяет лучше очистить помещение и «насытить» его свежим воздухом.
Вентиляторы для вытяжки бывают двух типов: радиальные и центробежные. Скорость движения воздуха в радиальных вентиляторах выше, чем в центробежных. Это связано с тем, что воздушная масса в них перемещается в прямолинейном направлении. В свою очередь, такая схема обеспечивает более быстрое движение воздушных потоков, следовательно, и более «скоростной» воздухообмен.
Вытяжка- улитка
Пожалуй, самой распространенной схемой вытяжного блока вентиляции промышленных цехов является вытяжка-улитка. По своей конструкции он значительно отличается от центробежных вентиляторов.
Такая модель характеризуется простотой изготовления и монтажа в цеху. Основным её элементом является станина, на которую устанавливается электродвигатель. К фланцам крепления двигателя монтируется круглый короб вентилятора. Центробежный вентилятор в шумоизолированном корпусе, соединяемый с валом электродвигателя, помещается через центральное отверстие в коробе внутри. Благодаря специальному углу установки лопаток на колесе воздуховода вентилятора, при его вращении создается разрежение в полости за ним. Это обеспечивает постоянный приток воздуха к блоку вытяжки и движение его далее в отводящем трубопроводе.
Количество лопастей, их размеры и уплотнение в местах контакта низкого и высокого давления определяет расход. Диаметр колеса может варьировать от 25 до 150 см, в зависимости от объема перекачиваемой воздушной среды.
Вытяжки-улитки подразделяются на три класса:
- Низкого давления (P-100 кг/м²). Используются, как правило, в бытовых условиях и небольших мастерских.
- Среднего давления (P-от 100 до 300 кг/м²). Устройства применяются в помещениях производственных цехов небольшой загазованности.
- Высокого давления (P- более 300 кг/м²). Их используют в особо загрязненных местах, будь то покрасочные цеха, либо участки металлургических комбинатов с большой концентрацией вредных веществ.
В зависимости от той среды, с которой придется соприкасаться лопаткам, их изготавливают термо- и коррозиестойкими.
Расчет приточно-вытяжной вентиляции
Перед началом расчета основных параметров вытяжки, надо определиться с источником вредных, горючих или взрывоопасных веществ. Но в основу вычислений берется, как правило, необходимое количество свежего воздуха для одного человека. В этом случае, расчет общеобменной концентрации воздуха определяется следующим образом:
Количество воздуха: L=N × m, где N-количество людей, работающих в помещении, а m- удельный расход воздуха на человека в час.
Согласно нормативам СНиП величина m составляет: 30м³/ч для проветриваемых помещений и 60м³/ч для непроветриваемых.
Если же в «атмосферу» цеха осуществляется выброс не только вредных, но и опасных для жизни человека веществ, то расчет ведется по ПДК (предельно-допустимая концентрация). Норма ПДК для конкретно взятого вещества, берется из специальных справочников и строго регламентируется высокими требованиями. В этом случае, объем необходимо рассчитать:
Количество воздуха при опасных выбросах: L=Mв/ (упом -уп), где Mв-масса вещества, выделяемого в воздушную среду (мг/ч); упом — удельная концентрация этого вещества в пространстве цеха (мг/м³); уп — концентрация этого же вещества, поступающего в помещение воздуха.
Если в цехе присутствует несколько источников вредных выбросов, то расчет ведется индивидуально по каждому. А общим результатом становится максимально полученное значение необходимого объема, поступающего в цех воздуха. Т.к. вычисления производятся по притоку свежего воздуха, то тут надо четко понимать, что именно такой же объем должен откачиваться и из помещения.
Фильтрация промышленной вытяжки
Перед тем как воздух попадает в помещение, он очищается при помощи фильтров. Также немаловажным является и очистка выходящей из цеха воздушной массы. Фильтра бывают трех типов:
- Пористые. Основой очищающего элемента стал пористый материал, наподобие пробки.
- Поглощающие. В таком фильтре присутствует материал активно впитывающий вредные выделения из окружающей среды.
- Тканевые. Пожалуй, самые распространенные фильтры. Ткань хорошо задерживает различные примеси из воздуха в процессе фильтрации.
Если источник выброса до вытяжки носит массовый характер, то применяют так называемую многоступенчатую фильтрацию. В ней применяется несколько типов фильтров, позволяющих лучше очистить окружающее пространство от примесей.
Встречаются ещё и насыпные фильтры. Но в промышленных вытяжках применяются крайне редко из-за низкой эффективности по очищению воздушной массы от загрязнения.
Перспективные направления промышленных вытяжек
Одним из перспективных направлений в создании вытяжек, является использование в схеме вентиляции рекуператоров. Основной принцип данного устройства состоит в том, чтобы осуществить теплообмен между входящим в помещение воздушным потоком и выходящим из него. Благодаря применению рекуператоров в системе вентиляции, удается сэкономить до 50 % тепла, накопленного в цеху. В них происходит пересечение обоих потоков. В простом варианте трубопровод от первоначала выброса до вытяжки, обдувается воздухом, входящим в цех.
Ещё одним направлением по совершенствованию промышленных вытяжек, стала замена оцинкованных воздуховодов на пластиковые. Это значительно удешевляет конструкцию разводки трубопроводов по производственным помещениям.
Применение асинхронных электродвигателей в приводе вентилятора, значительно снизило шум от работающего оснащения, а также повысило его КПД.
Заключение
По некоторым оценкам, производственные предприятия во всем мире выбрасывают в атмосферу Земли до 170 млн. т различных веществ. И немалое их количество попадает туда благодаря выбросам до вытяжки из цехов заводов и комбинатов. Поэтому, наряду с созданием условий для работы сотрудников на предприятии, к вытяжке предъявляется требование и по фильтрации выходящего воздуха. Данный аспект строго регламентируется на уровне экологических организаций многих стран мира.
</ol>
На производстве огромная роль отводится вентиляции помещений. Система представляет собой совокупность мер, технических средств и организации ее оптимальной установки и эксплуатации.
Назначение системы:
- Создания и поддержки воздухообмена
- Передвижения потоков воздуха
- Удаление пыли, избыточного тепла, вредных газов
- Образование подходящего микроклимата
От правильного вентилирования промышленных мест зависит соответствующие условия труда работников и исправность механизмов и оборудования.
Виды промышленной вентиляции
Воздухообмен в промышленных местах можно осуществить разными способами. В зависимости от организации устройства, различают три вида производственной вентиляции:
- Естественная
- Механическая (искусственная)
- Смешанная
Каждый вид имеет свои особенности и недостатки, которые следует учитывать при организации системы на производстве.
Естественная вентиляция на производстве
Естественная система функционирует за счет физических свойств колебания давления и температуры воздуха в помещении и за его пределами.
Различается в свою очередь:
- Организованная
- Неорганизованная
Неорганизованной считается, когда воздух попадает в помещение через негерметичные зазоры в конструкции здания, если нет оборудованных приспособлений для вентилирования.
Организованная система вентиляции промышленных помещений выполняется посредством вытяжных шахт, каналов, форточек и др., с помощью которых можно контролировать количество и силу поступаемого воздушного потока. Над шахтами систем вентилирования часто устанавливают зонт или специальное устройство – дефлектор, для увеличения тяги.
Вентиляция, созданная искусственно (механическая) на производстве
Данный вид обеспечивает поступление и удаление воздушных потоков с помощью вентиляторов. Организация механической системы требует вложения больших энергоресурсов и экономических затрат. Несмотря на это, имеет ряд преимуществ:
- Позволяет производить забор воздуха из необходимого места
- Есть возможность влиять на физические свойства: охлаждать или подогревать воздушный поток, повышать или понижать уровень влажности
- Можно осуществить подвод воздуха напрямую на рабочее место или отвод с последующей фильтрацией
Очищение загрязненного воздуха из помещений, обязательное условие на производстве. Данный фактор на строгом контроле у природоохранных организаций.
Механическая система в зависимости от конструкции, целей, и задач поставленных перед ней различается:
- Приточная
- Вытяжная
- Приточно-вытяжная
В производственных местах воздушная система подбирается исходя из нужд и специфики места эксплуатации.
Приточная вентиляция на производстве
Предназначается для снабжения производственного помещения чистым воздухом. Устанавливается преимущественно в местах с повышенными рабочими температурами и небольшой концентрацией вредных веществ. Нечистый воздух удаляется через отводы естественной вентиляции (фрамуги, вентиляционные шахты) подпираемый дополнительно воздушным потоком приточной вентиляции.
По типу устройства различают следующие приточные установки:
- Моноблочная. Данные устройства просты в эксплуатации и обслуживании, однако имеют большую стоимость. При монтаже закрепляют основной блок, к которому подводятся воздуховоды и подключается электрическое питание.
- Наборная. Устройства требуют специальных навыков для установки, относительно недороги в цене.
С помощью приточной вентиляции можно влиять на среду и подвергнуть необходимой обработке: нагреть, осушить, увлажнить, в зависимости от типа производства.
Вытяжная вентиляция на производстве
Выполняет противоположные приточной вентиляции функции. Вытяжная система вентиляции производственных помещений обеспечивает отвод воздуха. На производстве самостоятельно применяется для небольших перемещений воздушного потока. В зависимости от распространённости, различают вытяжные вентиляции:
- Общеобменная. Перемещение воздуха охватывает объём всего помещения
- Местная. Предназначена для удаления воздуха из определенного рабочего места
Преимущественно устанавливается на складах, подсобных помещениях, в местах, где нет большой концентрации вредных газов и примесей. Приток в этом случае поступает методом инфильтрации через каркас здания, окна, фрамуги.
Приточно-вытяжная вентиляция в производственных помещениях
Главная задача приточно- вытяжной системы – обеспечение производственных помещений свежим воздушным потоком и удаление обработанного, загрязненного воздуха. Данный вид системы является наиболее распространенным на производствах с повышенными требованиями к воздухообмену. Необходимо правильный расчет при установке проточно-вытяжной вентиляции на производствах, чтобы потоки воздуха не попадали, без надобности, в смежные помещения и не удалялись оттуда.
Устройства поступления свежего воздуха размещают со стороны обслуживания оборудования, чтобы вредные вещества или теплые пары не попадали на персонал. Необходимы точные расчеты для установки данного вида.
Как рассчитать приточно-вытяжную вентиляцию
Первым делом при проекте приточно-вытяжной вентиляции в промышленных местах определяется источник вредных или опасных веществ. Далее рассчитывается сколько воздуха необходимо отвести из помещения и воздушный приток для безопасной работы работников. В идеале, если на предприятии нет загрязнения среды, то необходимый поток воздуха рассчитывается:
L = N х m
Количество расхода воздуха на одного человека регулируется санитарными нормами и составляет: 60 м3/ч на одного человека– не проветриваемое помещение, 30 м3/ч – вентилируемое помещение.
Отдельные вещества имеют свои нормы концентрации на производстве. Для того, чтобы количество вредных веществ не превышало допустимые показатели, в производственные места подается чистый воздушный поток, который вычисляется по формуле:
L = Mв / (yпом – yп),
Для создания правильного воздушного баланса, необходимо учитывать количество вредностей и локальных отсосов, чтобы точно рассчитать сколько должно поступить свежего воздуха.
Требования к системе вентиляции на производстве
Регулируются системы специальными санитарными нормами, которые раскрыты в СНиП «Вентилирование специальных и производственных зданий». Основные положения, которые следует выделить:
- Монтаж в промышленных местах должен производиться в любом производстве, невзирая на количество работников и загрязненность. Необходимо это в целях безопасности при возникновении аварии или пожара для возможности очистки требуемого места
- Сама система не должна стать причиной загрязнения. В новых технологиях это исключено. Требования применимо к более старым, требующим замены устройствам
- Шум вентиляционной установки должен соответствовать нормам и не усиливать шум от производства
- С преобладанием загрязнения воздушной среды, количество вытягиваемого воздуха должно быть больше приточного. Если место чистое, то ситуация должна быть противоположная, приток больше, а вытяжка меньше. Необходимо это для избегания попадания загрязненного воздушного потока в находящиеся рядом с этими местами. В большинстве остальных случаев необходимо соблюдать баланс притока и удаления воздушной среды
- Согласно нормам, не меньше 30 м3/ч на одного человека свежего воздуха, при увеличенных площадях производственных местах, количество чистого подаваемого воздуха следует увеличивать
- Количество входящего чистого воздуха на человека должно быть в достаточном объёме. Расчетами устанавливается скорость подачи воздушного потока и его масса. В учет берутся следующие факторы: влажность, избыточное количество тепла и загрязненность среды. В случае, если наблюдаются несколько или все вышеперечисленные факторы, то рассчитывается количество притока по превосходящей величине.
- Устройство и вид системы на каждом производстве регулируются СНиП. Можно установить любую систему, если проектирование произведено с соблюдением законов и норм
Аварийная вентиляция на производстве
Является самостоятельной установкой, которая необходима для обеспечения безопасных условий труда на производстве с вероятностью выброса вредных и опасных веществ.
Устройство аварийной системы работает только на вытяжку. Необходимо это для избегания попадания загрязненного воздуха в разные места.
Вентиляция производственных помещений трудоемкий и энергозатратный процесс, который требует специализированных знаний и навыков. Независимо от вида и типа устройства вентиляции на производстве, необходимо соблюдение двух главных факторов: правильное конструктивное исполнение и функциональность. При соблюдении этих условий правильный и здоровый микроклимат обеспечен.
Используемые источники:
- https://sovet-ingenera.com/vent/raschety/ventilyaciya-proizvodstvennyx-pomeshhenij.html
- https://topventilyaciya.ru/ventilyaciya/elementy/ventilyator-promyshlennyj.html
- https://ventilyaciyadom.ru/nezhilyh-pomeschenij/promyshlennuye-vytyazhki.html
- https://vent-vozduh.ru/proizvodstvo/ventilyatsiya-proizvodstva.html
