Способы вентиляции рабочих помещений

2.4. Вентиляция производственных помещений

2.4.1. Назначение и классификация систем вентиляции

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

2.4.2. Естественная вентиляция

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

2.4.3. Искусственная вентиляция

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

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

Рис. 2.4.1. Схема организации воздухообмена при общеобменной вентиляции

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 2.4.2. Схема приточной вентиляции

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

Рис 2.4.3. Схема вытяжной вентиляции

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

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

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

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

Местная вентиляция может быть приточной и вытяжной.

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

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

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

Рис. 2.4.4 Воздушно-тепловые завесы:

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

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

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

Рис 2. 4.5. — Примеры местной вытяжной вентиляции

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

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

Источник

Приточно-вытяжная вентиляция производственных помещений

Удаление отработанного воздуха и обеспечение притока свежего объема – основная задача, которую решает производственная вентиляция. Благодаря ей в цехах и офисах предприятия создается благоприятный микроклимат, положительно действующий на работоспособность персонала. Качественный воздухообмен можно организовать двумя способами: используя естественную или принудительную систему. Каждая из них подразумевает приточную, вытяжную или приточно-вытяжную вентиляцию производственных помещений. В любом случае при организации того или иного способа воздухообмена применяются нормативы, регламентированные СНиП 41-01-2003. На промышленных предприятиях применяется один из трех видов вентилирования цехов: естественный, искусственный (механический) либо комбинированный. У каждого способа свои плюсы и минусы, что стоит рассмотреть подробнее.

Естественная вентиляция

Ее работа связана с физическими свойствами воздуха: изменениями его температуры и давления внутри здания и вне их пределов. Есть два варианта естественного воздухообмена:

1. Неорганизованный. Наиболее простой метод, подразумевающий попадание воздуха внутрь и проветривание за счет негерметичности здания, через зазоры. Неорганизованная вентиляция не в состоянии обеспечить комфортный и постоянный микроклимат.
2. Организованный. В этом случае используются форточки, окна, вытяжные шахты. Они позволяют регулировать объем поступаемого потока. Чтобы его усилить, иногда над рабочим местом (например, кузнечным горном, прессом и т. п.) устанавливают зонт-дефлектор, увеличивающий тягу благодаря разнице давления внизу и вверху (как в дровяной печи). Для поступления свежих потоков могут использоваться воздуховоды с установленными в них фильтрами.

Основной плюс этого способа воздухообмена – отсутствие капитальных вложений.

Аэрация

Это разновидность естественной вентиляции. Здесь необходимо учитывать розу ветров. Это нужно, чтобы вредные вещества из отработанного в цехах потока не попадали в, например, офисные помещения. Желательно, чтобы вентилируемое здание (помещение) располагалось с наветренной стороны касательно производственных цехов. Обмен воздуха происходит посредством окон и световых фонарей благодаря разнице температур и напору ветра. Оптимальная тяга создается при специальных трехуровневых конструкциях форточек. В теплое время свежий поток входит через нижние фрамуги, загрязненный удаляется через верхние.

Искусственная (механическая) промышленная вентиляция

Для ее функционирования используют вентиляторы, обеспечивающие удаление отработанного воздуха и поступление свежего. Данный метод требует финансовых затрат, однако которые оправдывают себя, т. к. способ имеет достаточно плюсов:

• подача воздуха производится из любого удобного места;
• поток можно нагревать или охлаждать, менять влажность, чтобы сформировать благоприятный микроклимат;
• подвод воздуха непосредственно к рабочему месту;
• появляется возможность оперативно выполнить требования природоохранных организаций по качеству воздуха и избежать штрафов.

Механическая вентиляция делится на ряд типов, каждый из которых применяется в соответствии со спецификой производственной деятельности.

Приточная система

Ее назначение – «вливание» в помещения новых потоков извне. Общеобменная вентиляция монтируется там, где температура выше нормы, а вредных веществ сравнительно немного. Отработанный воздух выводится наружу посредством естественной вентиляции – по шахтам через фрамуги. Попутно потоки с грязными частицами подпирает воздух извне, нагнетаемый центробежными либо осевыми вентиляторами. Иногда, если это необходимо, с ними используют калориферы, увлажняющие и подогревающие входные потоки. Их объем регулируют посредством специальных заслонок, клапанов. Приточная система бывает двух типов:

1. В виде моноблока. Наиболее простой вариант: к одному устройству подключается несколько воздуховодов и напряжение питания. Обслуживание – минимальное. Однако такое оборудование стоит немало.
2. Сборная. Здесь придется самостоятельно рассчитывать, сколько и где нужно установить отдельных устройств. Подобный способ требует участия опытных специалистов. Зато сами изделия более доступны по цене.

Приточная вентиляция позволяет нагревать, осушать или наоборот, увлажнять, охлаждать подаваемый извне воздух.

Вытяжной воздухообмен

Это полная противоположность приточной системе. Здесь основное предназначение – оперативное удаление загрязненного потока. Вытяжная вентиляция делается общей либо локальной. В первом случае охватывается все помещение, во втором – конкретное рабочее место. Потоки извне попадают в цеха через фрамуги, форточки, окна. Данный способ воздухообмена обычно используется на складах, в подсобках, т. е. там, где нет опасного для здоровья скопления вредных веществ.

Местная вытяжка

Имеется в виду использование специальных отсосов, захватывающих и выводящих от рабочего места вредные потоки. Например, пыль, газы от сварочных аппаратов. По сути местная вытяжка представляет собой воздушный душ, который «обязан» убрать отработанные потоки, подать свежие и попутно понизить температуру в рабочей зоне. Подобные системы актуальны, например, для плавильных печей.

Особенность местного воздухообмена – возможность использования мобильных передвижных систем. Минимальная скорость потока 1 м/сек.

Система приточно-вытяжной вентиляции производственных помещений (ПВУ)

Наиболее эффективный метод воздухообмена. Его цель – удаление отработанных потоков с вредными частицами и подача в помещения свежего воздуха в «принудительном» порядке. Эта система применяется на производствах, где довольно высокие требования к качеству окружающей среды. Приточно-вытяжная вентиляция производственных помещений – непростой способ воздухообмена, требующий тщательных предварительных расчетов. Сделать их могут только специалисты, которые произведут необходимые замеры общего объема воздуха, количества вредных веществ, в нем содержащихся.

Расчет производственной приточно-вытяжной вентиляции

Изначально потребуется определить, какой объем воздушных потоков необходим для нормальной работы персонала. Если рассчитывать в идеальном случае, когда загрязненные вещества отсутствуют, для определения объема применяется простая формула: L=NxM. Здесь N определяет число работников, а M показывает, сколько воздуха «уходит» на одного из них за час. Согласно номам, для невентилируемых помещений это 60 куб. м/ч, для проветриваемых – 30 куб. м/ч.

Как вычислить объем свежего воздуха, требуемого для замены отработанного? Предусмотрена другая формула: L=Mв/(V-Q). Первое значение – количество загрязненных веществ, регулярно проникающих в помещение (мг/час), V – объем грязных потоков в мг/куб. м, Q – вещества в поступаемом потоке (мг/куб. м).

Где и какую приточно-вытяжную вентиляцию организовать лучше всего?

Оптимальный вариант – установка уже готового модуля, к которому достаточно подключить источник электроэнергии и подсоединить уже разведенные воздуховоды. Тогда появляется возможность регулирования силы подаваемого потока, его физических свойств: влажности, температуры, силы. Использование в таких блоках рекуперации (подробнее об этом далее) позволяет «вытягивать» тепло из отработанного воздуха, что экономит электроэнергию. Компактные установки этого типа подойдут не только для производственных помещений: их можно использовать для создания комфортного микроклимата в больших загородных домах, коттеджах, различных учреждений. Тогда отпадает необходимость в организации отдельной системы кондиционирования и заметно снижается нагрузка на систему отопления.

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией и теплообменником

Это система, способная использовать удаляемый воздух на 30-50%. Данные цифры справедливы для одноступенчатых устройств. Однако на рынке все большую популярность завоевывают более совершенные системы. Имеется ввиду установка с двухступенчатой рекуперацией. Здесь уже достигается эффект в 80-85%, благодаря применению теплового насоса. Данная система показывает лучшие результаты при серьезных перепадах температуры, влажности внутри помещения и за его пределами. В жаркое время года тепловой насос обеспечивает приток охлажденного воздуха. Т. е. заданный микроклимат поддерживается круглый год и нет необходимости в установке кондиционера, организации отопления. Система хорошо показала себя при установке на промышленных предприятиях, в крупных офисах, учреждениях и в частных загородных домах.

По установкам с системой рекуперации существует ограничение. Их нельзя устанавливать в производственных цехах, где в окружающей среде присутствуют взрывоопасные частицы, микроорганизмы, химические вещества, относящиеся к первому, второму или третьему классам опасности.

Требования к промышленным вентиляционным системам

Независимо от того, каким образом осуществляется воздухообмен, в цехах, офисах организаций должны соблюдаться санитарные стандарты, определенные СНиП. Из ключевых положений стоит сказать о наиболее существенных:

1. Система вентилирования должна присутствовать на производстве любого рода: при этом не имеет значения, в какой степени загрязнена окружающая среда и сколько сотрудников работает.
2. Обустройство вентиляционной системы не должно повлечь за собой еще одно загрязнение. В новом оборудовании подобный «вариант» исключен: данное требование относится к устаревшим установкам.
3. Работающая система вентиляции не должна стать источником шума, превышающего санитарные нормы.
4. На загрязненных производствах объем удаляемого воздуха должен превышать количество приточного. В помещениях, где загрязненные вещества отсутствуют (например, в кабинетах), необходимо создать обратную ситуацию. Т. е. выход меньше, приток больше. Тогда удаляемые потоки из цехов не попадут в находящиеся рядом помещения, где воздух чистый изначально. В иных случаях нужно соблюдать баланс выхода и притока.
5. Вентиляционные установки, их монтаж регламентируются специальными пунктами СНиПа. Система может быть любой, важно лишь, чтобы предписанные санитарные нормы с ее помощью выполнялись.

Устройство аварийной вентиляции в промышленных цехах

Чаще всего это отдельная установка, служащая для создания безопасных условий работы на промышленных предприятиях, где возможен выброс веществ того или иного класса опасности. Аварийная система работает, как вытяжная: т. е. ее задача — оперативное удаление воздуха с вредными частицами, чтобы он не успел попасть в другие места.

Заключение

Любая вентиляционная система, независимо от ее типа, должна быть максимально функциональной и грамотно, профессионально обустроена. Только тогда на производстве или офисе, в учреждениях и жилых домах будет круглый год поддерживаться здоровый микроклимат.

Источник