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.
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.
Содержание
Виды промышленных вентиляционных систем
Существует несколько видов промышленных систем вентиляции:
- Общеобменные – это системы, которые используются для всего помещения.
- Местные системы вентиляции используются для определенной зоны.
- Локальные системы используются для удаления загрязнений и вредных веществ, паров и газов, в местах их выделения.
Кроме того, существуют еще такие виды вентиляции как: аварийная, которая сопровождает определенные технологические операции.
Все виды промышленной вентиляции подразделяются на два типа: естественную и механическую.
Для естественной вентиляции побудителем движения воздушных масс является ветер или гравитация, а для механической, используются различные устройства: вентиляторы и.т.д. При естественной вентиляции производственного помещения используются воздушные потоки, самопроизвольно проникающие через различные отверстия, неплотности в окнах и дверях. Вытяжка их происходит посредством вытяжных воздуховодов. Производительность этого типа очень зависит от разницы температур в помещении и воздуха на улице, перепада давления, скорости и направления ветра. В качестве вспомогательных устройств естественной вентиляции иногда используются дефлекторы, а для лучшего воздухообмена и смешивания воздушных потоков, в производственных цехах очень часто используется эффект аэрации.
При механической системе вентиляции, воздухообмен осуществляется по воздуховодам или каналам, . В зависимости от направления воздушного потока механическая вентиляция может быть приточной и вытяжной. Промышленная вытяжная вентиляция устраивается в верхней части помещения, а приточная — на высоте 1,5-1,8м от пола.
В некоторых случаях применяется смешанный тип вентиляции, в связи с большим объемом удаляемого воздуха через естественные вытяжные отверстия, возникает потребность в использовании принудительной промышленной приточной вентиляции.
Кроме естественной и механической вентиляции, на некоторых предприятиях стали применять третий тип – комбинированную систему. Это происходит в том случае, если ни один из видов вентиляции по отдельности не может создать эффективного воздухообмена. Например: в покрасочном цеху, наряду с , внедряют еще и локальную, которая устанавливается в места выделения вредных веществ, и предотвращает перемешивание воздушных потоков, тем самым повышая эффективность вентиляции при минимальном воздухообороте.
Методы расчета систем искусственной вентиляции
(2.1)
к1, — предельно допустимая концентрация вредных выделений в воздухе цеха, мг/м3,
k2 — концентрация вредных выделений в приточном воздухе, мг/м3.
В соответствии со СНиП k2 ≤ k1.
(2.2)
(2.3)
гдеlминимальная подача воздуха на одного работающего в соответствии с санитарными нормами (при объеме помещения на одного работающего, до 20 м3 – 30м3/ч, a при объеме больше 20м3 — 20 м3/ч);
(2.4)
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
Производительность вентиляции по количеству находящихся в помещении людей (L , м³/ч):
4.2. Естественная вентиляция
Рекомендации по энергосбережению
- Подача приточного воздуха должна выполняться в рабочие зоны с обязательным повышением перепадов температур путем увеличения самой температуры вытяжного воздуха.
- Избыток тепла должен поглощаться путем регулирования охлаждающих устройств, установленных на производстве.
- Места на производстве, где происходит выделение загрязнений любого характера, должны оборудоваться специальными устройствами для улавливания этих загрязнений.
- Применение установок утилизации позволяет нагревать приточный наружный воздух.
- Холод наружного воздуха может охлаждать технологическое оборудование.
- Специфическое оборудование, которое требует определенных параметров воздуха, нужно определять в локальные системы специального типа.
Роль очистки воздуха в промышленных вентиляционных системах
В современных вентиляционных системах огромную роль играет очистка загрязненного воздуха. Она бывает нескольких типов:
- Гравитационная. Как правило, это пылеосадочные камеры, которые применяются на производствах с сильным пылеобразованием. Они применяются для осаждения наиболее крупных частиц, в воздухе.
- Инерционная, сухого типа. Они могут быть циклонные и жалюзийные. Различаются по конструкции и компактности, но служат для очистки воздуха от неслипающейся пыли.
- Инерционная, мокрого типа. Эффективно удаляют пыль из воздуха методом его увлажнения.
- Тканевые фильтры. Они очищают воздух, накапливая его в специальной ткани.
- Пористые воздушные фильтры имеют свойство накапливать большое количество загрязнений из воздушного потока, в многочисленных порах фильтрующего элемента.
- Электрофильтры очищают воздух от механических примесей посредством их электрического заряда, после чего, загрязнения оседают на одном из электродов фильтра.
Существуют сорбционно-каталитические, акустические, плазмокаталитические фильтры, которые применяют для очистки воздуха в промышленных вентиляционных системах.
Основные этапы проектирования промышленной вентиляции
В проектировании промышленной вентиляции решающими факторами, которые влияют на выбор оборудования и его монтаж являются:
- Расчет воздухооборота в каждом производственном помещении.
- Основная задача, которую должна решать вентиляционная система.
- Локализация выделяемых вредных веществ и ее предельно допустимые значения.
- Выбор систем очистки воздушных потоков.
- Технико-экономическое обоснование предполагаемого приточно-вытяжного оборудования.
Проектирование состоит из следующих основных этапов:
- Составление технического задания. Заказчик самостоятельно или с помощью специалистов занимается его разработкой. В тех.задании учитывается множество факторов, такие как: планировка производственных помещений, материал, из которых изготовлена постройка, толщина стен, количество и график работы персонала, некоторые особенности технологического процесса.
- Расчеты, которые производит инженер-проектировщик промышленных вентиляционных систем, руководствуясь нормативными документами и существующими стандартами. В расчеты входят такие значения как:
- Воздухообмен – это с какой периодичностью, воздух в помещении будет полностью заменяться на новый. Основным показателем этого значения будет .
- Климатические параметры для конкретной постройки. Расчеты производятся отдельно для холодного времени года, для переходного периода и для теплого времени года. Заказчик проекта сам определяет в тех. задании, какие микроклиматические показатели он хотел бы получить.
- Воздуховоды. Благодаря расчету воздуховодов выбирается оптимальный вариант материала, из которого они должны быть изготовлены, их сечения и формы.
- Следующий этап проектирования — это выбор оборудования. Здесь учитываются экономическое обоснование целесообразности применения того или иного типа оборудования, произведенные ранее расчеты, особенности планировки помещения и технологического процесса.
- Завершающий этап проектирования вентиляции промышленного объекта – это составление чертежей, схем, графиков и пояснительных записок. На основании этого, инженер проектировщик составляет технико-экономическое обоснование всего проекта.
Проект вентиляции производственных помещений
Метеорологические условия в рабочей зоне производственных помещений котельных следует принимать по Санитарным нормам проектирования промышленных предприятий, исходя из следующих категорий работ по тяжести:
легкая — в помещениях щитовых и лабораторий;
тяжелая — в котельных залах и зольных помещениях при работе котлов на твердом топливе с ручным обслуживанием топочных устройств:
средняя — в остальных помещениях.
Табл.10.2При проектировании систем отопления расчетные температуры воздуха в помещениях следует принимать по табл.10.2.
В помещениях с тепловыделениями отопление должно предусматриваться только в случаях, если избытки тепла не обеспечивают поддержания в производственной зоне температур воздуха, указанных в табл.10.2. При расчетных температурах наружного воздуха минус 15° С (параметры Б) и ниже следует дополнительно проверять баланс тепла в нижней зоне котельного зала (высотой до 4 м).
Для производственных помещений следует проектировать системы воздушного отопления. Во вспомогательных помещениях, а также в лабораториях, щитовых и мастерских допускается принимать системы отопления с местными нагревательными приборами. Предельная температура на поверхности нагревательных приборов в помещениях, где возможно выделение пыли, при установке котлов для работы на угле и сланцах не должна превышать 130° С, для работы на торфе — 110 С. В этих помещениях следует предусматривать нагревательные приборы с гладкой поверхностью, как правило, регистры из гладких труб.
Для помещений, имеющих явные избытки тепла, должна предусматриваться естественная вентиляция. При невозможности обеспечения необходимого воздухообмена за счет естественной вентиляции следует проектировать вентиляцию с механическим побуждением. Системы вентиляции, способы подачи и удаления воздуха следует принимать согласно табл.10.2.
Для помещений котельных, при наличии постоянного обслуживающего персонала, работающих на газообразном топливе, следует предусматривать не менее трехкратного воздухообмена в 1 ч, без учета воздуха, засасываемого в топки котлов для горения. Конструкция вытяжных вентиляторов, устанавливаемых в этих котельных, должна исключать возможность искрообразования.
При проектировании вентиляции помещений котельных следует предусматривать очистку воздуха, удаляемого аспирационными установками (перед выбросом в атмосферу), в соответствии с Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий.
Для помещений насосных станций жидкого топлива следует предусматривать десятикратный воздухообмен в 1 ч. Удаление воздуха из этих помещений следует предусматривать в размере 2 /3 из нижней и 1 /3 из верхней зон общего количества удаляемого воздуха. В помещениях насосных станций жидкого топлива с производствами категории Б следует предусматривать две приточные и две вытяжные вентиляционные установки производительностью 100% каждая; допускается применение одной приточной и одной вытяжной установки с резервными вентиляторами.
При высоте помещения менее 6 м кратность воздухообмена следует увеличивать из расчета 25% на каждый метр снижения высоты.
Температура воздуха в рабочей зоне производственных помещений, системы вентиляции, способы подачи и удаления воздуха
Вентиляция производственных помещений должна решать две главные задачи: удалять отработанный воздух и осуществлять приток свежего воздуха. Первая задача важна, так как в отработанном воздухе могут находиться вредные вещества в виде газов, тяжелых примесей, а также избыток тепла. Вторая задача определяется СНиП, чтобы не совершать нарушений технологического процесса на производстве.
Использование системы аварийной вентиляции
СНиП предусматривает такую конструкцию, где производственная вентиляция сопряжена с аварийной. Аварийная вентиляция являет собой полностью самостоятельного типа установку, которая применяется для обеспечения безопасности на производстве. В первую очередь, это касается тех производственных зданий и помещений, где возможен выход вредных газов, а также на взрывоопасном производстве.
Система аварийной вентиляции
Вентиляция производственных зданий аварийного типа может использовать:
- Все основные системы вентиляции с резервными вентиляторами. Такие установки обычно рассчитаны на аварийный расход воздуха.
- Если основные системы и аварийная не справляются с задачей, то к работе вентиляции подключаются резервные вентиляторы, которыми располагает производственная вентиляция.
- Только аварийную систему, когда применение основной нецелесообразно или невозможно по различным причинам.
Аварийная производственная вентиляция устраивается только таким образом, чтобы обеспечить вытяжку отработанного воздуха. Приточной она не исполняется по причине избегания смешивания свежего воздуха с вредными газами, а также по причине недопустимости перехода отработанного воздуха из одних помещений в другие.
Например вентиляция аккумуляторной комнаты необходима для того, чтобы водород, который выделяется в процессе хранения аккумуляторных батарей, не смешивался с кислородом, образуя взрывоопасную смесь.
Принудительная вентиляция – более эффективная система, включающая набор оборудования и инженерных сетей. Однако за эффективность нужно платить, так как это связано с приобретением дорогостоящего оборудования и потреблением большого количества электроэнергии.
Только приточная или только вытяжная вентиляция используются крайне редко (в основном на производствах, где загрязненность воздуха невелика). Гораздо чаще встречаются приточно-вытяжные системы, обеспечивающие более равномерный воздухообмен.
Общеобменная вентиляция организуется на крупных производствах. В зависимости от производственных процессов и состава воздуха может использоваться в комплексе с другими системами. Местная вентиляция, в отличие от общеобменной, следит за чистотой воздуха в определенных зонах – например, над участком сварки или покраски. Этот тип выбирается в том случае, если общеобменная не справляется с вентиляцией во всех помещениях.
Что дает комбинация местной вытяжной и приточной общеобменной систем? Забирая загрязненный воздух, вытяжная система не дает ему распространиться по помещению, а приточная обеспечивает приток свежего воздуха (может комплектоваться фильтрами и системой подогрева).
Канальная вентиляция подразумевает организацию коробов или труб большого сечения, предназначенных для транспортировки воздуха. Бесканальные системы – совокупность вентиляторов и кондиционеров, встраиваемых в проемы стен или перекрытий.
Проектирование вентиляции производственных цехов
Проектирование систем производственной вентиляции имеет свою специфику. Не существует универсального оборудования, способного удовлетворить потребности всех типов производств. При проектировании в расчет берется множество данных. Алгоритм решения задачи следующий:
- Расчет необходимого воздухообмена.
- Подбор оборудования, поддерживающего расчетные параметры.
- Расчет воздуховодов.
На первом этапе проектирования разрабатывается техническое задание (ТЗ). Оно составляется заказчиком и включает требования к параметрам воздуха, особенности технологических процессов, задачи системы.
ТЗ должно содержать следующие данные:
- архитектурный план объекта с привязкой по местности;
- строительные чертежи здания, включая общий вид и разрезы;
- количество работающего персонала в одну смену;
- режим работы объекта (односменный, двусменный, круглосуточный);
- особенности технологических процессов;
- потенциально опасные зоны с привязкой на плане;
- требуемые параметры воздуха (температура, влажность) в зимнее и летнее время.
Расчет требуемого воздухообмена ведется по следующим направлениям:
- подача свежего воздуха по санитарным нормам (по нормам на одного человека 20-60 м³/ч);
- ассимиляция тепла;
- ассимиляция влаги;
- разбавление воздуха до предельно допустимых концентраций вредных веществ.
За основу берется самый большой воздухообмен, полученный в результате описанных выше расчетов.
Использование системы аварийной вентиляции
Согласно СНиП («Вентилирование специальных и производственных зданий») на опасных производствах необходимо предусмотреть систему аварийной вентиляции. Аварийная ситуация может возникнуть при аварийном выбросе взрывоопасных или ядовитых газов, пожаре. Она представляет полностью самостоятельную установку вытяжного типа и рассчитывается таким образом, чтобы при работе с обычной системой обеспечивался 8-кратный воздухообмен за 1 час.
В помещениях категории В,Г и Д аварийная вентиляция должна иметь принудительно побуждение. В качестве аварийной допускается использование общеобменной системы с дополнительными вентиляторами.
Управление вентиляционными системами
Автоматизация управления вентсистем позволяет оптимизировать процесс и снизить эксплуатационные расходы. Такой подход позволяет минимизировать участие человека в управлении и снизить риск «человеческого фактора». Автоматическое управление подразумевает установку датчиков, регистрирующих температуру/влажность воздуха, концентрацию вредных веществ, степень задымленности или загазованности. Все датчики связаны с блоком управления, который благодаря заданным настройкам включает или отключает оборудование. Таким образом, автоматизация помогает соблюдать требования санитарных норм, быстро реагировать на аварийные ситуации и экономить значительные средства.
Рекомендации по энергосбережению
Вентиляционные системы являются одним из основных потребителей электрической и тепловой энергии, поэтому внедрение мер энергосбережения позволяет снизить себестоимость выпускаемой продукции. К наиболее эффективным мерам можно отнести использование систем рекуперации воздуха, рециркуляции воздуха и эл/двигателей с отсутствием «мертвых зон».
Принцип рекуперации основан на передаче тепла вытесняемого воздуха теплообменнику, в результате чего снижаются расходы на отопление. Наиболее распространение получили рекуператоры пластинчатого и роторного типа, а также установки с промежуточным теплоносителем. КПД этого оборудования достигает 60-85%.
Принцип рециркуляции основан на повторном использовании воздуха после его фильтрации. При этом к нему подмешивается часть воздуха извне. Эта технология применяется в холодное время года в целях экономии расходов на отопление. Она не применяется на вредных производствах, в воздушной среде которых могут присутствовать вредные вещества 1,2 и 3 классов опасности, болезнетворные микроорганизмы, неприятные запахи и там, где велика вероятность возникновения аварийных ситуаций, связанных с резким увеличением концентрации в воздухе пожаро- и взрывоопасных веществ.
Учитывая, что большинство электродвигателей имеют так называемую «мертвую зону», их правильный подбор позволяет экономить электроэнергию. Как правило «мертвые зоны» появляются во время пуска, при работе вентилятора в холостом режиме или когда сопротивление сети значительно меньше того, что требуется для его корректной работы. Для того чтобы избежать этого явления применяют двигатели с возможностью плавной регулировки оборотов и с отсутствием пусковых токов, что позволяет экономить энергию при запуске и в процессе работы.
Оптимальные параметры воздуха для некоторых производственных помещений по условиям работ или хранения материалов
Вид производства и помещения | Температура | Относительная влажность |
Архивы | 14-17 | 57-63 |
Библиотеки, книгохранилища | 18-21 | 40-50 |
Помещения музеев с экспонатами из дерева, бумаги, пергамента, кожи | 16-24 | 50-60 |
Студии художников с картинами на мольбертах | 16-24 | 55-60 |
Склады картин в музеях | 11-12 | 55-60 |
Помещения для хранения мехов | 4-10 | 55-65 |
Помещения для хранения кожи | 10-16 | 40-60 |
Предприятия машиностроения | ||
Лаборатории металлов | 19.5-20.5 | 39.5-40.5 |
Термоконстантные помещения для прецизионных работ различных групп | ||
1 | 18-22 | 35-45 |
2 | 19.5-20.5 | 35-45 |
3 | 19.8-20.2 | 35-45 |
4 | 19.95-20.05 | 35-45 |
Особо чистые помещения для прецизионных работ: | ||
Цех точного машиностроения | 19.5-20.5 | 45-50 |
Цех намотки трансформаторов и катушек, сборки радиоламп | 21-23 | — |
Цех изготовления электроизмерительных приборов | 21-24 | 50-55 |
Цех обработки пластинок из селена и окиси меди | 22-24 | 30-40 |
Цех плавки оптического стекла | 23-25 | 40-50 |
Цех шлифовки линз | 23.5-24.5 | 75-85 |
Помещения ЭВМ со встроенными вентиляторами: | ||
Параметры воздуха, подаваемого внутрь машин | 14-18 | 75-80 |
Параметры воздуха на выходе из машин | 24-28 | 40-50 |
Параметры воздушной среды помещения | 21-23 | 45-60 |
Больницы | ||
Хирургические | 20-22 | 55-60 |
Операционные | 20-25 | 40-60 |
Палаты | 23-25 | |
Деревообрабатывающая промышленность | ||
Цех механической обработки дерева | 15-16 | 40-55 |
Столярно-заготовительное отделение | 15-16 | 55-65 |
Цех изготовления моделей из дерева | 18-20 | 40-55 |
Производство спичек | 21-25 | 45-55 |
Сушка спичек | 21-25 | 35-45 |
Типографское производство | ||
Цех листовой офсетной печати | 24-26 | 45-50 |
Цех ротационной печати на рулонной бумаге | 24-26 | 50-55 |
Склад офсетной бумаги | 22-25 | 51-56 |
Склад мелованной бумаги в листах | 20-25 | 45-50 |
Склад рулонной бумаги для ротации | 20-25 | 50-55 |
Цеха: переплетный, сушки, резки, склеивания бумаги | 20-26 | 45-50 |
Фотографическое производство | ||
Проявочные для фотопленки | 20-24 | 55-60 |
Отделение резки фотопленки | 18-20 | 60-70 |
Сушка негативов и позитивов | 22-24 | 55-65 |
Помещение для хранения кинофотоматериалов | 18-20 | 40-50 |
Склады химикатов | 16-27 | 35-50 |
Производство капронового шелка и корда | ||
Отделение намотки прядильного цеха | 16-18 | 44-50 |
Помещение контроля и буфер для волокна после прядения | 16-18 | 44-50 |
Крутильные цеха шелка и корда | 22-24 | 52-62 |
Цех горячей вытяжки корда | 21-23 | 55-65 |
Перемоточный цех шелка | 22-24 | 47-57 |
Перемоточный цех корда | 21-23 | 55-65 |
Ткацкий цех, отделение сортировки и упаковки и камера кондиционирования волокна после сушки: | ||
для шелка | 22-24 | 47-57 |
для корда | 21-23 | 55-65 |
Лаборатория физико-механических испытаний нити и ткани | 18-22 | 63-67 |
Хлопчатобумажные цеха: | ||
Чесальный ленточно-ровничный | 22-28 | 50-55 |
Прядильный | 24-28 | 50-60 |
Ткацкий с кареточными станками | 20-26 | 65-70 |
Ткацкий с жаккардовыми станками | 22-27 | 60-65 |
Фармацевтическое производство | ||
Склад материалов | 20-25 | 30-35 |
Склад готовых порошков | 20-25 | 15-35 |
Цех прессования таблеток | 24-26 | 35-40 |
Цех готовых порошков | 20-25 | 15-35 |
Цех обработки коллоидов | 19-21 | 30-50 |
Цех изготовления препаратов желез | 25-26 | 5-10 |
Цех изготовления препаратов из печени | 20-25 | 20-30 |
Цех изготовления желатиновых капсул | 24-26 | 40-50 |
Цех склеивания резиновых изделий | 24-26 | 25-30 |
Цех изготовления хирургических деталей из резины | 24-30 | 25-30 |
Табачное производство | ||
Склады табака | 18-24 | 75-80 |
Цеха изготовления сигар, папирос, сигарет | 18-24 | 70-75 |
Гильзовый цех | 18-24 | 65-70 |
Увлажнительная камера для табака | 23-25 | 70-80 |
Пивоваренное производство | ||
Солодовня | 11-13 | 80-85 |
Бродильные чаны | 4-8 | 60-65 |
Хлебопекарное и макаронное производство | ||
Склады муки | 12-15 | 50-60 |
Прессовый цех | 15-20 | 50-60 |
Отделение силосно-просеивательное | 17-19 | 55-65 |
Отделение опары | 25-27 | 70-80 |
Отделение теста | 28-30 | 75-80 |
Отделение тесторазделочное | 17-19 | 60-65 |
Отделение расстойное | 35-40 | 80-85 |
Молочная промышленность | ||
Маслодельный цех | 14-18 | 75-85 |
Сыродельный цех | 18-20 | 75-85 |
Отделение соления | 9-11 | 90-100 |
Термостатные камеры: | ||
для сквашивания кефира | 16-20 | 55-65 |
для созревания кефира | 5-8 | 75-85 |
для приготовления простокваши | 24-26 | 55-65 |
помещение для хранения сухого молока | 4-6 | 55-65 |
Паспортизация вентиляции производственных помещений
Получите коммерческое предложение на email:Нужна консультация? Звоните:8(495) 118-27-34
Отзывы о компании ООО «ИНТЕХ»:
Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.
Используемые источники:
- https://sovet-ingenera.com/vent/raschety/ventilyaciya-proizvodstvennyx-pomeshhenij.html
- https://vent-vozduh.ru/proizvodstvo/ventilyatsiya-proizvodstva.html
- https://mr-build.ru/newteplo/ventilacia-promyslennyh-pomesenij.html
- https://www.air-ventilation.ru/ventilyatsiya-proizvodstva.htm