Вентиляция производственных помещений предназначена для вывода отработанного воздуха и подачи чистого. С её помощью в цехах и офисах формируют комфортный микроклимат, отвечающий установленным нормам.
Эффективная вентиляция играет важную роль. В чистом воздухе и при комфортной температуре и влажности повышается продуктивность труда.
Для организации достаточного воздухообмена в здании следует изучить типы и особенности функционирования различных вентиляционных систем.
Рассмотрим работу естественной и механической вентиляции, способы организации местной вентиляции рабочих зон и основы расчёта воздухообмена.
Классификация вентиляционных систем
Все существующие вентиляционные системы группируют по 4 признакам:
- По способу перемещения воздуха Вентиляцию делят на естественную, механическую и искусственную, а также комбинированную, при которой сочетаются два вышеперечисленных варианта.
- По направлению воздушного потока Вентиляционные системы разделяют на приточные, вытяжные и приточно-вытяжные.
- По месту действия Вентиляционные системы разделяют на три категории: общеобменную, местную и комбинированную.
- По назначению выделяют рабочую и аварийную системы.
Проектирование вентиляции рабочих мест в производственных помещениях основывается на нормативных документах, изложенных в СНиПе 41-01-2003. Природный и механический способы воздухообмена функционируют по различным схемам.
Естественная вентиляция зависит от атмосферных условий, в то время как принудительная – подразумевает активное вмешательство человека.
Схема действия естественного воздухообмена
Проветривание помещений этим способом происходит естественным путем без участия человека. Воздух поступает в помещение сквозь неплотно прилегающие ограждения, как снаружи, так и внутри.
Давление влияет на направление потоков воздуха. При более высоком давлении снаружи внутрь поступает чистый воздух. Если же давление внутри выше, теплый воздух выходит наружу. Часто эти процессы происходят одновременно.
Естественная вентиляция бывает спонтанной из-за случайных условий.
Возникновение участков с повышенным и пониженным давлением внутри корпуса, обусловленное ветровым воздействием, способствует появлению инфильтрации: воздух поступает с наветренной стороны и выходит с подветренной.
При естественной вентиляции коэффициент воздухообмена, указывающий на силу процесса, не превосходит 0,5.
Для комфорта персонала и функционирования оборудования на производстве необходимы специальные вентиляционные системы.
Естественная вентиляция организованного типа достигается за счёт аэрации или дефлекторов. Подача и удаление воздуха из помещения совершается либо через проемы в ограждающих конструкциях, либо через воздуховоды. В канальной вентиляции непременно имеется дефлектор.
Естественная вентиляция с использованием аэрации
В цехах с интенсивным тепловыделением аэрация проводится посредством воздухообмена через световые фонари и окна, обусловленного температурным и ветровым давлением. В прохладных цехах воздух обновляется исключительно за счет ветрового воздействия.
При организации аэрации важно учитывать направление ветра, чтобы вредные выбросы из труб соседних заводов не попадали в производственное помещение.
Для наилучшей вентиляции сооружение следует разместить с наветренной стороны относительно загрязняющего источника.
Открывание и закрывание форточек должно происходить автоматически для дистанционного управления из нижерасположенного пункта.
Разное размещение обеспечивает регулировку потока свежего воздуха. Аэрация лучше подходит для больших цехов, где установка механической вентиляции нецелесообразна из-за её высокой стоимости.
Рекомендуемая высота подачи воздуха в помещение при данном типе вентиляции — от 0,3 до 1,8 метра в теплый период и не менее 4 метров в холодный. Оптимальным вариантом считаются форточки специальной конструкции на трех уровнях. При теплой погоде свежий воздух поступает через фрамуги, расположенные снизу, а загрязненный — выходит сверху.
Средние окна пропускают воздух при холоде. Воздух успевает нагреться до того момента, как дойдет до пола.
В мастерских малой вместимости воздуховоды либо трубопроводы, отвечающие за удаление воздуха, устанавливают дефлекторыС помощью этих устройств удаляют отработанный воздух из цехов с общеобменной вентиляцией.
Используют их для отвода горячих газов от печей, прессов, горнов.
При установке руководствуются траекторией основного направления воздушного потока.
Искусственная или механическая вентиляция
Будучи более совершенной по сравнению с естественной, эта система вентиляции требует больших финансовых и эксплуатационных затрат. В её конструкции могут быть установлены не только очищающие, но и ионизирующие, увлажняющие, подогревающие воздух устройства.
Механическая вентиляция может быть приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.
Преимущества ее очевидны:
- обеспечение забора чистого воздуха Его готовят путём подогрева, подсушки и увлажнения.
- перемещение воздушных масс на значительные расстояния;
- доставка чистого воздуха прямо на рабочее место;
- удаление грязного воздуха и его очистка;
- независимость работы Эффективность системы не подвержена влиянию внешних факторов.
Чаще всего работа вытяжной и приточной систем идёт параллельно, но в некоторых случаях целесообразно применять лишь один из видов.
Задача приточной вентиляции Обеспечить рабочее помещение воздухом, который положительно сказывается на здоровье работающих.
Используют ее там, где производственные процессы сопровождаются большими тепловыделениями с небольшим содержанием вредных веществ. Воздух, проходящий по воздуховодам, распределяют по рабочим местам с помощью распределительных насадок.
Вентиляционные системы, удаляющие из помещений воздух с примесями, называются вытяжными.
Это могут быть склады, служебные, жилые помещения.
Приток воздуха осуществляется за счет проникания наружного воздуха. Удаление загрязненного воздуха и его очистка выполняются эффективно. аспирационные системы.
В случае необходимости активного и надежного обмена воздухом применяют. приточно-вытяжную вентиляциюВ системе искусственно поддерживают небольшое давление для защиты помещений с малым уровнем загрязнения от цехов с повышенным уровнем загрязнений.
При проектировании систем приточно-вытяжной вентиляции определяют расход воздуха с помощью формулы.
Lотс = 3600FWо, где
F — суммарная площадь проемов в м², Wо Скорость втягивания воздуха представляет собой среднее значение и определяется токсичностью выделяемых веществ и характером проводимых операций.
Приемные вытяжные устройства могут располагаться на разной высоте, важно лишь чтобы загрязненный воздушный поток сохранил естественную траекторию движения. Выбросы с большей плотностью, чем у воздуха, всегда остаются в нижней зоне, поэтому там и следует размещать устройства для их отбора.
В осенне-зимний период для обогрева воздуха, поступающего в помещение, применяют способы снижения расходов. рециркуляциюСистема, которая подразумевает нагрев определенного объема прошедшего очистку воздуха с последующим возвращением его в комнату.
Для работы ПВУ с рекуперацией должны соблюдаться 2 правила:
- В помещение поступает не менее 10 % чистого воздуха, а возвращаемый воздух содержит загрязнений не более 30 % от максимально разрешенного уровня.
- На производствах, где в воздухе есть взрывоопасная пыль, микроорганизмы, провоцирующие различные заболевания, и выбросы 1-3 классов опасности, запрещено применять рециркуляцию.
Выбор типа вентиляции определяется массой выбросов, степенью их концентрации и температурой. Общая вентиляция выводит весь загрязненный воздух, вне зависимости от точки его выделения.
Наиболее распространен канальный способ. В нем для подачи воздуха по специально проложенным воздуховодам предусмотрены эжекторная установка или задействуют вентилятор — осевого либо центробежного типа.
Отсутствие воздуховодов характеризует бесканальную систему. Вентиляционное оборудование при этом устанавливают в стене или перекрытии, обязательным условием для работы является естественная вентиляция.
Высокий риск взрыва в помещении исключает установку вентиляционного оборудования на воздуховодах, поэтому используют эжекторы.
Вентиляцию часто связывают с системой отопления, а снаружи здания устанавливают приточные устройства для подачи свежего воздуха.
Шахты размещаются сверху по отношению к крыше и земле. Важно, чтобы рядом с пунктами приема отсутствовали производства с загрязняющими выбросами.
Воздухозаборные отверстия необходимо располагать на расстоянии не менее двух метров от земли. При производстве в зелёной зоне минимальное расстояние от уровня земли до нижней точки проёма должно быть одним метром.
Общеобменная приточная вентиляция работает просто.
- Калорифер пропускает воздушные массы через себя с помощью вентилятора.
- воздух нагревается и увлажняется;
- Вентиляционные каналы пропускают воздух внутрь сооружения.
Клапаны и заслонки управляют потоком поступающего воздуха.
Общеобменная искусственная вентиляция приточно-вытяжного типа бывает разомкнутой и замкнутой. В первом случае это две независимые системы: одна подает свежий воздух, а другая параллельно выводит уже использованный, предварительно очищенный.
Эти системы применимы к цехам с выделением веществ 1-2 класса опасности при производстве, относящемся к категориям А, Б, В.
В потенциально опасных производственных помещениях помимо рабочей вентиляции обязательна аварийная, преимущественно вытяжная система. Помещения категории А, Б, Е оснащают механизированным приводом.
Каждый элемент системы обязан отвечать требованиям ПУЭ. В цехах категорий В, Г, Д разрешено использовать естественную вентиляцию при условии, что она обеспечивает требуемую производительность даже в непогоду.
В точках наибольшей концентрации вредных веществ устанавливают решетки и патрубки аварийной вентиляции.
На трубах и шахтах аварийной вентиляции не требуется устанавливать зонты. Сами отверстия запрещено располагать там, где постоянно присутствуют люди. Такое размещение негативно скажется на местном микроклимате.
В цехах, где при ЧП может произойти выпуск парообразных или газообразных веществ, плотность которых меньше воздуха, устанавливают приточную аварийную вентиляцию. Переход на аварийную вентиляцию должен быть автоматизированным и происходить сразу после выхода из строя обычной системы.
Местное вентилирование помещений
Локальная вентиляция удаляет использованный воздух из зон загрязнения. В состав промышленных систем вентиляции входят выхложные вентиляторы, воздуховоды и решетки.
Вентиляционные системы для отвода от агрегатов веществ первой и второй категории опасности проектируют таким образом, что при выключении вентиляции пуск оборудования запрещён.
В отдельных ситуациях устанавливают резервные вентиляторы и комплектуют локальные отсосы автоматикой. Такую вентиляцию разделяют на два вида — приточную и вытяжную. Приточное вентилирование реализуют с помощью тепловых завес, воздушных душей.
Тепловые завесы из воздуха
Открытые продолжительное время более 40 минут за смену или часто открываемые – более 5 раз – проемы провоцируют переохлаждение людей в помещении. Работа сушильных установок, выделяющих загрязнения, также приводит к негативным последствиям.
В таких ситуациях устанавливают воздушные завесы, которые служат преградой для холодного или чрезмерно нагретого воздуха.
Воздушные и воздушно-тепловые завесы разрабатывают таким образом, чтобы при открытии проемов в холодный период температуры в помещениях не падали ниже установленной отметки.
- 14°С — при выполнении работы, не требующей особых физических затрат;
- 12°С — при отнесении работы к категории средней тяжести;
- 8°С — при выполнении тяжелой работы.
Вблизи 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.
Вентиляция местного типа с применением особых отсасывающих устройств.
Встроенная система вентиляции с помощью приборов отсасывает вредные компоненты – газы, дым и пыль – из воздуха.
Это воздушный душ, который подает свежий воздух в одном месте и охлаждает притоку воздуха. Его используют на производствах, где работников подвергают воздействию высоких температур и лучистой энергии интенсивностью свыше 300 ккал/м²в час, испускаемой печами для нагрева и плавки.
Установка может быть как стационарной, так и передвижной. Её скорость обдува должна составлять от 1 до 3,5 м/с.
Воздушным оазисом называют устройство системы местной вентиляции, которое формирует микроклимат с заданными параметрами в выделенном участке производственного помещения.
В изолированную область поступает очищенное воздушное течение, которое проходит специфическую термогигроскопическую обработку.
Приближение местного отсасывающего устройства к источнику выделения загрязнений позволяет удалить воздух с более высоким содержанием вредных веществ, чем при общем обмене воздуха. Местная вентиляция существенно уменьшает объём воздухообмена.
Расчет воздухообмена
При отсутствии выделения вредных веществ в процессе производства объем воздуха, необходимый для вентиляции, вычисляют по формуле.
L = N х Lн, где
N Это количество людей, которое обычно находится в комнате. Lн Пропуск воздуха, необходимый одному человеку, выражается в кубических метрах в час и составляет от двадцати до шестьдесяти кубометров в час по нормам.
При расчете с использованием кратности воздухообмена применяется следующая формула:
L = n х S х H, где
n Частота обновления воздуха в комнате (для производственных помещений n=2). S — площадь помещения в м², а H — его высота в м.
Выводы и полезное видео по теме
В этом тексте рассмотрены нюансы различных систем вентиляции.
Подробности о монтаже системы:
Независимо от выбранной системы вентиляции, важны грамотное конструктивное исполнение и функциональность. Лишь при соблюдении этих условий в производственной среде сохранится комфортный для здоровья микроклимат.
Хотите внести коррективы или у вас появились вопросы о вентиляции промышленных сооружений? Делитесь мнением в комментариях к посту.