Вентиляция производственных помещений устройство, проектирование, разновидности

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

Основная цель
расчета общеобменных систем искусственной
вентиляции — определить количество
воздуха, которое необходимо подать и
удалить из помещения При расчете
вентиляции в цехах, воздухообмен, как
правило, определяют расчетным путем по
конкретным данным о количестве вредных
выделений (тепла, влаги, паров, газов)

Для цехов, где
выделяются вредные вещества, воздухообмен
определяют по количеству вредных газов,
паров, пыли, которые поступают в рабочую
зону, с целью разбавления их приточным
воздухом до предельно допустимых
концентраций:

(2.1)

где
U
— количество вредных выделений в цехе,
мг/ч;

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.

Для
помещений, где вредные выделения
отсутствуют (или количество их
незначительно) приток (вытяжку) воздуха
можно определить по кратности
воздухообмена
(k)
— отношения объема вентиляционного
воздуха L
(м3/час)
к объему помещения Vп
(м3):

(2.2)

Кратность
воздухообмена показывает сколько раз
в течение часа необходимо поменять весь
объем воздуха в данном помещении для
создания нормальных условий воздушной
среды. Определив по справочнику кратность
воздухообмена при известном объеме
помещения можно рассчитать объем
приточного воздуха или вытяжки.

Для помещений, в
которых отсутствуют вредные выделения
и избыточное тепло и нет необходимости
в создании метеорологического комфорта
можно использовать формулу:

(2.3)

где
l
— минимальная
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);

n
— количество работающих в помещении.

При расчете местной
вытяжной вентиляции количество воздуха,
удаляемое местным отсосом (зонт, панель,
шкаф) можно определить по формуле:

(2.4)

где
F
— площадь сечения отверстия местного
отсоса, м2;

v
— скорость движения удаляемого воздуха
в этом отверстии (принимается от 0,5 до
1,7 м/с в зависимости от токсичности и
летучести газов и паров).

Естественная и
искусственная вентиляции должны отвечать
следующим санитарно-гигиеническим
требованиям.

— создавать в
рабочей зоне помещений соответствующие
нормам метеорологические условия труда
(температуру, влажность и скорость
движения воздуха);

— полностью
удалять из помещений вредные газы, пары,
пыль и аэрозоли или растворять их до
предельно допустимых концентраций;

— не
вносить в помещение загрязненный воздух
снаружи или путем засасывания из смежных
помещений;

— не создавать на
рабочих местах сквозняков или резкого
охлаждения;

— быть доступными
для управления и ремонта в процессе
эксплуатации;

— не
создавать в процессе эксплуатации
дополнительных неудобств (например,
шума, вибраций, попадания дождя, снега)

Следует учесть,
что к вентиляционным системам,
установленным в пожаро- и взрывоопасных
помещениях предъявляется целый ряд
дополнительных требований, которые в
этом разделе не рассматриваются.

Кондиционирование
воздуха
– это создание и автоматическое
поддержание в помещениях постоянных
или изменяющихся по программе определенных
метеорологических условий, наиболее
благоприятных для работающих или
требуемых для нормального протекания
технологического процесса. Кондиционированние
воздуха может быть полным и неполным.
Полное кондиционирование воздуха
предусматривает регулирование
температуры, влажности, подвижности и
чистоты воздуха, а также, в ряде случаев,
возможность его дополнительной обработки
(обеззараживания, ароматизации,
ионизации). При неполном кондиционировании
регулируется только часть параметров
воздуха.

Кондиционирование
воздуха осуществляется кондиционерами,
которые подразделяются на центральные
и местные. Центральные кондиционеры
предназначены для обслуживания больших
за размерами помещений.

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

n – кратное число воздухообмена для конкретного помещения. Обычно для квартир и домов n=1, а для складов, торговых или производственных площадей n=2.
S – площадь, м².
H – высота, м.

Производительность вентиляции по количеству находящихся в помещении людей (L , м³/ч):

L = N ˣ Lнорм
, где:

N – номинальное количество посетителей помещения.
Lнорм — расход воздуха на человека, м³/ч. Для одного человека Lнорм = 20-60 м³/ч.

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.

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.

Лекция
7. Вентиляция

1.Вентиляция
производственных помещений

2.Назначение
и классификации систем вентиляции

3.Естественная
вентиляция

4.Искусственная
вентиляция

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.

Понравилось? Оцените статью!