Естественная вентиляция производственных помещений может быть

В соответствии с санитарными нормами во всех помещениях должна быть предусмотрена естественная вентиляция. Естественное движение воздуха в помещении происходит вследствие разности его плотностей, а также за счет разности давления наружного воздуха с наветренной и заветренной сторон здания.

Естественная вентиляция осуществляется через вытяжные каналы, шахты, форточки и фрамуги зданий. Она позволяет подавать и удалять из помещений большие объемы воздуха без применения вентиляторов, вследствие этого она дешевле механических систем вентиляции. Естественная вентиляция является наиболее мощным средством удаления избыточного тепла из горячих цехов. Недостаток этой вентиляции – зависимость ее эффективности от температуры наружного воздуха, силы и направления ветра.

По характеру действия естественная вентиляция может быть регулируемой и нерегулируемой. Нерегулируемая естественная вентиляция(инфильтрация) осуществляется через неплотности строительных конструкций зда­ний — поры стен, перегородок, щели дверей, окон и пр. Организованный и управляемый воздухообмен за счет естественных при­родных сил (ветрового и теплового напоров) называется аэрацией (рисунок 2). Применение аэрации эффективно и экономически выгодно в горячих цехах. Например, для поддержания концентрации вредностей в пределах ПДК в кузнечном цехе на 1 т поковок требуется около 100 т чистого воздуха. Замена механической вентиляции аэрацией в этом случае позволяет сэкономить десятки тысяч кВт • ч электроэнергии. Однако следует помнить, что аэрация применима лишь при наличии определенных конструктивных особенностей здания и значительных тепловыделений.

В соответствии с СНБ 4.02.01-03 подачу приточного воздуха с помощью естественной вентиляции в теплый период года следует предусматривать на высоте не менее 0,3м. и не выше 1,8м., а в холодный период года – не менее 4 м от уровня пола. Общая площадь каналов для подачи воздуха через боковые световые проемы должна быть не менее 20% площади световых проемов, а фрамуги и жалюзи должны иметь устройства, обеспечивающие направление приточного воздуха вверх в холодный период года и вниз в теплый период года.

Движение воздуха за счет теплового напора основано на том, что теплый воздух внутри помещения имеет меньшую плотность, чем наружный более холодный воздух. За счет разной плотности наружного (более тяжелого) и внутреннего (более легкого) воздуха создается перепад давления Р (Па), который и обеспечивает движение воздуха.

где h – высота между серединами приточных и вытяжных проемов, м.;

ρ_н, ρ_в – плотности наружного воздуха и воздуха внутри помещения, кг/м 3 .

Величина теплового напора Р растет с увеличением высоты между осями приточных и вытяжных проемов h и разности температур наружного и внутреннего воздуха. Поэтому для регулирования аэрации здания нужно, чтобы оно имело приточные и вытяжные каналы.

Существуют специальные устройства – дефлекторы, которые устанавливают в верхней части вентиляционных каналов. С их помощью усиливают тягу. Поток ветра, обтекая дефлектор, создает в канале некоторое разрежение, за счет этого скорость движения воздуха по каналу увеличивается.

Принцип работы дефлектора основан на законе Бернулли. Из закона Бернулли следует, что при уменьшении сечения потока, из-за возрастания скорости, то есть динамического давления, статическое давление падает. Ветер создает в нутрии кольцевой обечайки дефлектора отрицательное давление и за счет этого начинает работать вытяжная система.

Рисунок 2 – Схема дефлектора

1 – патрубок; 2 – диффузор; 3 – цилиндрическая обечайка; 4 — лапки для крепления зонта-колпака; 5 – зонт

Диаметр патрубка Д (м) дефлектора рассчитывают по формуле:

,

где – производительность дефлектора, м 3 /ч;

– скорость воздуха в патрубке дефлектора, м/с.

Производительность одного дефлектора (м 3 /ч) рассчитывают по формуле:

,

где заданный воздухообмен, м 3 /ч; п – количество устанавливаемых дефлекторов.

В приближенных расчетах обычно принимают:

=(0,2÷0,4)

Эффективность естественной вентиляции зависит от соблюдения правил ее эксплуатации. После монтажа элементов естественной вентиляции производят ее испытание. Для этого проверяют ее производительность в период, когда ветер в наибольшей степени способствует усилению воздухообмена и в период, когда влияние ветра минимально. При испытаниях открывают проемы или каналы на определенную величину, вычисляют общую площадь сечения открытых проемов и каналов , с помощью крыльчатого анемометра, установленного в середине проема или в центре сечения канала измеряют среднюю скорость V_ср. движения воздуха в проемах и каналах. Производительность вентиляции (м 3 /ч) рассчитывают по формуле:

, м 3 /ч

Общая длительность испытаний при устойчивом технологическом процессе в цехе должна составлять 1,5…2,0 ч.

К преимуществам естественной вентиляции относятся ее дешевизна, бесшумность, а к недостаткам – зависимость от температуры наружного воздуха и силы ветра, кроме того, ее нельзя использовать круглый год.

3. Искусственная (механическая) вентиляция производственных помещений

В производственных помещениях широко применяют системы вентиляции с искусственным побуждением воздуха. Несмотря на повышенные затраты на их устройство и эксплуатацию, такие системы обладают следующими преимуществами: подача воздуха в любую точку помещения; обработка приточного воздуха посредством его нагрева, увлажнения и очистки от нежелательных примесей; улавливание вредностей непосредственно в местах их вы­деления; очистка удаляемого воздуха и использование его теплоты для нагрева подаваемого в помещение наружного воздуха.

В состав системы вентиляции входят: воздухозаборники в виде отверстий в конструкциях ограждений или шахт, оснащенных жалюзийными решетками; устройства для регулировки количества поступающего воздуха (клапаны, заслонки, шиберы); вентилятор, воздуховоды, фильтры, воздухораспределительные устройства и пр.

Для побуждения воздуха в системах вентиляции применяют центробежные и осевые вентиляторы. По создаваемому давлению центробежные вентиляторы делят на три группы: низкого давле­ния — до 1000 Па, среднего давления — от 1000 до 3000 Па и высокого давления — свыше 3000 Па. Давление, создаваемое осевыми вентиляторами, как правило, не превышает 350 Па. Существуют крышные вентиляторы, устанавливаемые на кровлях зданий, ко­торые могут быть как центробежными, так и осевыми.

В зависимости от состава перемещаемой среды вентиляторы изготовляют:

обычного исполнения — для перемещения неагрессивных сред с температурой менее 423 К, не содержащих липких веществ, при концентрации пыли и других твердых примесей менее 150 мг/м 3 ;

антикоррозийного исполнения — для перемещения агрессив­ных сред;

взрывобезопасного исполнения — для перемещения взрывоо­пасных смесей;

пылевые — для перемещения воздуха с содержанием пыли бо­лее 150 мг/м 3 .

Местная вытяжная система вентиляции состоит из устройств, конструктивное оформление которых в зависимости от вида вред­ности (избыточные количества теплоты, влаги, пыли и т. п.) раз­лично. Это могут быть кожухи, полностью или частично закрыва­ющие источник вредных выделений, вытяжные шкафы с рабочи­ми окнами для обслуживания, вытяжные зонты и бортовые отсосы (устройства, всасывающие отверстия которых приближены к источнику выделения). Отсасывание воздуха непосредственно из оборудования или из-под кожуха, которым оно укрыто, называет­ся аспирацией. Степень создаваемого в системах аспирации разре­жения должна быть тем большей, чем выше токсичность удаляе­мой вредности.

Местную приточную вентиляцию в виде воздушных душей устраивают в горячих цехах для зашиты работающих от перегревания, а в виде воздушно-тепловых завес — для предотвращения проник­новения наружного воздуха в помещения в холодный период года через открывающиеся ворота или двери.

Дата добавления: 2016-03-04 ; просмотров: 2239 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Чтобы создать в производственных помещениях нормальные метеорологические условия, удалить из них вредные газы и пары, пыль необходимо правильно спроектировать и надлежащим образом эксплуатировать вентиляционную систему (ГОСТ 12.4.021-75).

Работа вентиляционных систем в комплексе с выбором технологических процессов по ГОСТ 12.3.002-75 и производственного оборудования, отвечающего требованиям ГОСТ 12.2.003-74, должна создавать на постоянных рабочих местах, в рабочей и обслуживаемой зонах помещений метеорологические условия и чистоту воздушной среды, соответствующие действующим санитарным нормам.

Вместе с тем вентиляция должна обеспечивать условия, отвечающие требованиям технологического процесса, сохранения оборудования и строительных конструкций здания. Устройство вентиляции в производственных и вспомогательных помещениях промышленных предприятий является обязательным.

– это организованный воздухообмен в помещениях.

Вентиляция по способу перемещения воздуха подразделяется на естественную и механическую. Возможно их сочетание – смешанная вентиляция.

Естественная вентиляция подразделяется на аэрацию и проветривание.

Механическая вентиляция в зависимости от направления воздушных потоков бывает вытяжной (отсасывающей), приточной (нагнетательной) и приточно-вытяжной.

По характеру охвата помещения различают общеобменную и местную (локализующую) вентиляцию; возможно также сочетание этих двух видов вентиляции.

По времени действия – постоянно действующую и аварийную. Система вентиляции должна обеспечивать нормальный состав воздуха в производственных помещениях и быть рациональной при возможно меньших затратах на ее устройство и эксплуатацию. Правильно выбранная система вентиляции должна очищать помещение от пыли, газов и паров, выделяющихся при производственных процессах. Поэтому необходимо определить места возможных выделений указанных вредностей и оборудовать их местными отсосами. Следует иметь в виду, что ограничиваться лишь устройством местной вытяжной вентиляции нельзя, наличие общеобменной вентиляции обязательно.

Естественная вентиляция осуществляется под влиянием разности температур и весов воздуха (внутри t в γ в и снаружи t н γ н ) производственных помещений, а также ветрового побуждения. На рис. 6 показана схема распределения давления воздуха и разность высот приточного и вытяжного проемов. Применение естественной вентиляции требует расположения оборудования перпендикулярно продольным стенам для обеспечения свободного движения воздушных потоков.

Рис. 6. Распределение давления воздуха в помещении при естественной вентиляции

Проходы между оборудованием должны быть не менее 2 м. Против проходов в продольных стенах оборудуют приточные отверстия в виде открывающихся фрамуг, которые обеспечивают свободное поступление свежего воздуха в глубь помещения. При этом свежий воздух не перемешивается, а вытесняет загрязненный воздух, находящийся в помещении.

Проветривание помещений проводят, открывая форточки и фрамуги в окнах и световых фонарях; это периодически действующая естественная вентиляция. Воздухообмен в холодный период года допускается не более однократного в час. При этом нужно следить, чтобы не было снижения температуры воздуха внутри помещения против расчетной, туманообразования и конденсации водяных паров на поверхности стен, покрытий, остекления (рис. 7).

Рис. 7. Схема поступления и удаления воздуха при аэрации в теплый и холодный периоды года

– это организованная естественная вентиляция, выполняющая роль общеобменной вентиляции производственных помещений в заданных параметрах.

Нормального и эффективного действия аэрации можно достигнуть лишь при соответствующем расположении здания. Здание необходимо располагать перпендикулярно направлению господствующих ветров или под углом не менее 45° к ним.

Створки окон в стенах и фонарях на крышах оборудуются механизмами, обеспечивающими их открывание с пола. Регулируя открывание створок (фрамуг) в зависимости от направления и силы ветра, создают условия для обмена воздухом в необходимых объемах (рис. 8, а – в).

Рис. 8. Типы створных переплетов

Надежное действие аэрации обеспечивается лишь при довольно частом открывании и закрывании фрамуг, что возможно при хорошей конструкции механизмов и их исправном состоянии.

При значительном количестве и большом размере фрамуг открывать и закрывать их необходимо при помощи механического привода.

При аэрации существенное значение для воздухообмена имеет соотношение длины и ширины фрамуг, выбор оси их вращения, угла открывания.

Приток воздуха в помещение предусматривается в теплый период года на высоте не более 1,8 м от пола, а в холодный период года – не ниже 4 м от пола, чтобы обеспечить лучший воздухообмен, предотвратить воздействие холодного воздуха на работающих и устранить возможность простудных заболеваний. Для этого по высоте боковых проемов здания располагают два ряда фрамуг.

В производственных помещениях, где допустима небольшая кратность воздухообмена, устанавливают вытяжные трубы или шахты, наружная часть которых располагается над крышей. В целях повышения эффективности воздухообмена через вытяжные трубы или шахты на них устанавливают дефлекторы.

Дефлекторы, обеспечивая удаление воздуха из помещения за счет теплового напора, дополнительно увеличивают эффект вытяжки воздуха из помещения за счет действия силы ветра. Разработано большое количество дефлекторов различных типов, но наиболее рациональными конструкциями, получившими широкое распространение, являются дефлекторы ЦАГИ (рис. 9).

Рис. 9. Круглый дефлектор ЦАГИ

Дефлектор ЦАГИ представляет собой патрубок, который размещается над верхней частью вытяжной трубы или шахты. Верхняя часть патрубка имеет расширение (диффузор), над ним на некотором расстоянии располагается козырек. С боковых сторон диффузор вместе с козырьком закрывается цилиндрической обечайкой. Обечайка и козырек крепятся на кронштейнах на верхней части патрубка, оставляя по бокам строго определенное свободное пространство.

При обтекании наружной поверхности обечайки дефлектора ветровым воздушным потоком внутри ее создается разрежение, способствующее более интенсивной вытяжке воздуха из помещения. Поскольку дефлекторы устанавливаются выше конька крыши производственных зданий и имеют цилиндрическую обечайку, они улавливают ветровой напор любого направления. Данная конструкция дефлектора исключает обратную тягу (в помещение), а при непогоде – проникновение в здание дождя и снега.

Преимуществами естественной вентиляции являются простота устройства и незначительная стоимость эксплуатации, возможность хорошего проветривания больших производственных помещений с избыточными тепловыделениями. Например, в кузнечном цехе автозавода аэрацией обеспечивается огромный воздухообмен – в летнее время более чем 40-кратный, при котором в помещение подается до 3 млн. м 3 чистого воздуха в час. При механической вентиляции осуществление такого воздухообмена потребовало бы сложных вентиляционных установок, расхода большого количества электроэнергии и значительного числа квалифицированного обслуживающего персонала.

Недостатками естественной вентиляции является отсутствие возможности подогрева и увлажнения воздуха, очистки его от пыли и подачи к определенным рабочим местам.

Инфильтрация относится к неорганизованному воздухообмену, происходящему через неплотности в притворах окон, дверей и через поры материалов конструктивных элементов зданий.

На производстве огромная роль отводится вентиляции помещений. Система представляет собой совокупность мер, технических средств и организации ее оптимальной установки и эксплуатации.

• 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:

1. Естественная
2. Механическая (искусственная)
3. 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:

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:

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:

Где:
L – количество используемого воздуха;
N – количество людей, работающих в помещении;
M – расходуемый воздух на одного человека в час.

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:

Где:
L – необходимое количество свежего воздуха для подачи м3/ч;
Mв – вредные вещества, попадающие в помещение, мг/ч;
yпом – удельная загрязненность всей площади производства, мг/м3;
yп – количество данного вещества в поступаемом воздушном потоке, мг/м3.

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:

1. 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
2. Сама система не должна стать причиной загрязнения. В новых технологиях это исключено. Требования применимо к более старым, требующим замены устройствам
3. Шум вентиляционной установки должен соответствовать нормам и не усиливать шум от производства
4. 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
5. Согласно нормам, не меньше 30 м3/ч на одного человека свежего воздуха, при увеличенных площадях производственных местах, количество чистого подаваемого воздуха следует увеличивать
6. 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.
7. 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.