Вентиляція виробничих приміщень

Основні напрями поліпшення стану повітря виробничої зони

Вентиляція виробничих приміщень

Основні напрями поліпшення стану повітря виробничої зони.

Лекція 5. Основні напрями поліпшення стану повітря виробничої зони. Вентиляція і освітлення виробничих приміщень

Заходи та засоби попередження забруднення повітряного середовища на виробництві, нормалізації параметрів мікроклімату та захисту працюючих включають у себе:

- вилучення шкідливих речовин у технологічних процесах, заміну шкідливих речовин менш шкідливими і т.п. Наприклад, свинцеві білила замінені на цинкові, метиловий спирт - іншими спиртами, органічні розчинники для знежирювання – миючими розчинами на основі води та ін.;

- удосконалення технологічних процесів та устаткування (застосування замкнутих технологічних циклів, неперервних технологічних процесів, мокрих способів переробки пиломатеріалів тощо);

- автоматизацію та дистанційне управління технологічними процесами та обладнанням, що виключає безпосередній контакт працюючих зі шкідливими речовинами;

- герметизацію виробничого устаткування, робота технологічного устаткування під розрідженням;

- попередні та періодичні медичні огляди робітників, які працюють у шкідливих умовах, профілактичне харчування, дотримання правил особистої гігієни;

- контроль за вмістом шкідливих речовин в повітрі робочої зони;

- використання засобів індивідуального захисту;

- засоби вентиляції.

Найбільш поширеним і ефективним засобом регулювання якістю повітря робочої зони є вентиляція.

Призначення та класифікація систем вентиляції

Під вентиляцією розуміють сукупність заходів та засобів призначених для забезпечення на постійних робочих місцях та зонах обслуговування виробничих приміщень метеорологічних умов та чистоти повітряного середовища, що відповідають гігієнічним та технічним вимогам.

Вентиляція класифікується за такими ознаками:

- за способом переміщення повітря – природна, штучна (механічна) та суміщена;

- за напрямком потоку повітря – припливна, витяжна, припливно-витяжна;

- за місцем дії – загальнообмінна, місцева, комбінована;

− за часом дії – робоча та аварійна

На об’єктах галузі використовується в основному штучна вентиляція. Штучна (механічна) вентиляція дає можливість очищувати повітря перед його викидом в атмосферу, вловлювати шкідливі речовини безпосередньо біля місць їх утворення, обробляти припливне повітря (очищувати, підігрівати, зволожувати), більш цілеспрямовано подавати повітря в робочу зону. Механічна вентиляція дає можливість організувати повітрязабір в найбільш чистій зоні.

Загальнообмінна вентиляція

Загальнообмінна вентиляція забезпечує створення необхідного мікроклімату та чистоти повітряного середовища у всьому об`ємі робочої зони приміщення.

Припливна вентиляція. Схема припливної механічної вентиляції включає: повітрозабірний пристрій 1; фільтр для очищення повітря 2; повітронагрівач (калорифер) 3; вентилятор 5; мережу повітроводів 4 та припливні патрубки з насадками 6. Якщо немає необхідності підігрівати припливне повітря, то його пропускають безпосередньо у виробничі приміщення через обвідний канал 7.

Витяжна вентиляція. Витяжна вентиляція складається із очисного пристрою 1, вентилятора 2, центрального 3 та відсмоктуючих повітроводів 4.

Повітря після очищення необхідно викидати на висоті не менше ніж 1м над гребенем даху. Забороняється робити викидні отвори безпосередньо у вікнах.

В умовах промислового виробництва найбільш розповсюджена припливно-витяжна система вентиляції із загальним припливом в робочу зону та місцевою витяжкою шкідливих речовин безпосередньо з місць їх утворення.

У виробничих приміщеннях, де виділяється значна кількість шкідливих газів, парів, пилу витяжка повинна бути на 10% більшою ніж приплив, щоб шкідливі речовини не витіснялись у суміжні приміщення з меншою шкідливістю.

Місцева вентиляція

Місцева вентиляція може бути припливною і витяжною.

Місцева припливна вентиляція, виконується у вигляді повітряних душів, повітряних та повітряно-теплових завіс. Забезпечує створення потрібних параметрів повітряного середовища в обмеженому просторі.

Повітряні душі використовуються для запобігання перегріванню робітників в гарячих цехах, а також для утворення так званих повітряних оазисів (ділянок виробничої зони, які різко відрізняються своїми фізико-хімічними характеристиками від решти приміщення).

Повітряні та повітряно-теплові завіси призначені для запобігання надходження в приміщення значних мас холодного зовнішнього повітря при необхідності частого відкривання дверей чи воріт.

Місцева витяжна вентиляція забезпечує локалізацію та видалення шкідливих речовин безпосередньо від джерела їх утворення, що запобігає поширенню шкідливих речовин по приміщенню і робить процес їх видалення більш ефективним і економічним. Вона здійснюється за допомогою місцевих витяжних зонтів, всмоктуючих панелей, витяжних шаф, бортових відсмоктувачів і пристроїв, що встановлюються безпосередньо на технологічному або допоміжному обладнанні.

Конструкція місцевої витяжки повинна забезпечити максимальне вловлювання шкідливих виділень при мінімальній кількості вилученого повітря. Крім того, вона не повинна бути громіздкою та заважати обслуговуючому персоналу працювати і наглядати за технологічним процесом.

Основними чинниками при виборі типу місцевої витяжки є характеристики шкідливих виділень (температура, густина парів, токсичність), положення робітника при виконанні роботи, особливості технологічного процесу та устаткування.

Підбор конструктивних елементів і розрахунок вентиляційних

У системах механічної вентиляції рух повітря здійснюється в основному вентиляторами – повітродувними машинами (осьового чи відцентрового типу) і, в деяких випадках, ежекторами. Осьовий вентилятор являє собою розташоване в циліндричному кожусі лопаткове колесо, при обертанні якого повітря, що надходить у вентилятор, під дією лопаток переміщається в осьовому напрямку. До переваг осьових вентиляторів відноситься простота конструкції, велика продуктивність, можливість економічного регулювання продуктивності, можливість реверсування потоку повітря. До їхніх недоліків відноситься мала величина тиску (30-300 Па) і підвищений шум. Відцентровий вентилятор складається зі спірального корпуса з розміщеним усередині лопатковим колесом, при обертанні якого повітря, що припливає через вхідний отвір, попадає в канали між лопатками колеса і під дією відцентрової сили переміщається по цих каналах, збирається корпусом і викидається через випускний отвір. Тиск вентиляторів такого типу може досягати більш 10000 Па.

У залежності від складу переміщуваного повітря вентилятори можуть виготовлятися з різних матеріалів і різної конструкції (звичайного, пилового, антикорозійного, вибухобезпечного виконання). При підборі вентиляторів потрібно знати необхідну продуктивність, створюваний тиск і, в окремих випадках, конструктивне виконання. Повний тиск, що розвиває вентилятор, витрачається на подолання опорів на всмоктувальному і нагнітальному повітроводі при переміщенні повітря.

Установка вентиляційної системи (припливна, витяжна, припливно-витяжна) складається з повітрозабірних і пристроїв для викиду повітря (розташованих зовні будинку), пристроїв для очищення повітря від пилу і газів, калориферів для підігріву повітря в холодний період, повітроводів, вентилятора, пристроїв подачі і видалення повітря в приміщенні, дроселів і засувок. Розрахунок вентиляційної мережі полягає у визначенні втрат тиску при рухові повітря, що складаються з втрат на тертя повітря (Ртр) (за рахунок шорсткості повітроводу) і в місцевих опорах (Рмо) (повороти, зміни площ, перетини, фільтри, калорифери й ін.). Повні втрати тиску РΣ (Па) визначають підсумовуванням втрат тиску на окремих розрахункових ділянках:

Р_Σ = Р_тр + Р_мо = Σ(l*λ/d + Σ ξ)*ρ* v_п ²,

де l – довжина ділянки повітровода, характеризується сталістю витрати і швидкості повітря, м;

λ – коефіцієнт опору тертя (орієнтовно λ =0,02);

ξ – коефіцієнт місцевого опору (довідкові дані в залежності від змін повітроводів і устаткування, ξ= 0…1000);

ρ – щільність повітря, кг/м³;

vп – швидкість повітря, м/с;

n – число ділянок магістралі.

Порядок розрахунку вентиляційної мережі такий:

Вибирають конфігурацію мережі в залежності від розміщення приміщень, установок, робочих місць, що повинна обслуговувати вентиляційна система.

Знаючи необхідну витрату повітря на окремих ділянках повітроводів, визначають площі їхніх поперечних перерізів, виходячи з допустимих швидкостей руху повітря (у звичайних вентиляційних системах швидкість приймають 6-12 м/с, а в аспіраційних установках для запобігання
засмічення – 10-25 м/с).

Розраховують опір мережі, причому за розрахункову звичайно приймають найбільш протяжну магістраль.

По каталогах вибирають вентилятор і електродвигун.

Якщо опір мережі виявилося занадто великим, розміри повітроводів збільшують і роблять перерахунок мережі.

На підставі даних про необхідну продуктивність і тиск, роблять вибір вентилятора за його аеродинамічною характеристикою, що графічно виражає зв'язок між тиском, продуктивністю і к. к. д. при визначених швидкостях обертання (Р-L характеристика). При виборі вентилятора враховують, що його продуктивність пропорційна швидкості обертання робочого колеса, повний тиск – квадрату швидкості обертання, а споживана потужність – кубу швидкості обертання. Установочна потужність електродвигуна (N, кВт) для вентилятора розраховується за формулою:

N = k*L*P/(1000*η_у*η_п),

де k – коефіцієнт запасу (1,05 –1,15);

L – продуктивність вентилятора, м³/год;

P – повний тиск вентилятора, Па;

η_у – к.к.д. вентилятора;

η_п – к.к.д. передачі від вентилятора до двигуна (для клиновидних пасів
η_п=0,9- 0,95, для плоских пасів 0,85-0,9).

Основні вимоги до систем вентиляції

Природна та штучна вентиляції повинні відповідати наступним санітарно-гігієнічним вимогам:

- створювати в робочій зоні приміщень нормовані параметри повітряного середовища;

- не вносити в приміщення забруднене повітря ззовні або шляхом засмоктування забрудненого повітря з суміжних приміщень;

- не створювати на робочих місцях протягів чи різкого охолодження;

- бути доступними для управління та ремонту під час експлуатації;

- не створювати під час експлуатації додаткових незручностей, бути економічними, вибухопожежобезпечними, не заважати використовувати технологічні операції, не створювати перешкоди внутрицеховому транспорту, не впливати на якість продукції.

Кондиціювання повітря

Кондиціювання повітря – це створення автоматичного підтриму­вання в приміщенні, незалежно від зовнішніх умов (постійних чи таких, що змінюються), за визначеною програмою температури, вологос­ті, чистоти і швидкості руху повітря. Відповідно до вимог для конкретних приміщень повітря нагрівають або охолоджують, зволожують або висушують, очищають від забруднювальних речовин або під­дають дезінфекції, дезодорації, озонуванню. Системи кондиціонування повітря повинні забезпечувати нормовані метеорологічні параме­три та чистоту повітря в приміщенні за розрахункових параметрів зовнішнього повітря для теплого і холодного періодів року згідно з ДСН 3.3.6.042-99 та ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ.

Кондиціювання повітря здійснюється комплексом технічних засо­бів - системою кондиціонування повітря (СКП). До складу СКП входять: прилади приготування, переміщення та розподілу повітря, засоби авто­матики, дистанційного керування та контролю. Технічні засоби СКП повністю або частково агрегатуються в апараті – кондиціонері.

Установки для кондиціювання повітря можуть бути центральними, які обслуговують кілька приміщень або будинок, і місце­вими, які обслуговують невеликі приміщення. Існують також розробки кондиціонерів, які розташовують на окремих робочих місцях.

Центральні кондиціонери збирають з типових секцій залежно­ від потреб в обробці повітря та продуктивності. Продуктивність центральних кондиціонерів досягає 250 000 м³/год і більше. Конструк­ція центрального кондиціонера (рис. 2.11) передбачає приготування і обробку зовнішнього повітря та частини рециркуляційного повітря в окремих приміщеннях і роздачу повітря повітроводами в приміщення, що обслуговуються. Для охолодження повітря застосовують розпилену холодну воду та компресорні холодильні пристрої, а для підігрівання – різноманітні калорифери.

Рис. 2.11. Схематична конструкція кондиціонера:

1-корпус; 2-фільтр; 3-калорифер; 4-краплеутворювач; 5-зволожувальна охолоджувальна камера; 6-вентилятор

Місцеві системи кондиціювання поділяються на автономні і неав­тономні. Автономні кондиціонери можуть мати все устаткування для оброблення повітря і потребують тільки підключення до електромере­жі або також до водопостачання і каналізації. Неавтономні кондиціо­нери підключаються, окрім того, до систем подачі тепла та холоду.

Останнім часом поширюється розповсюдження місцевих кондиціоне­рів типа «спліт» – системи. Кондиціонер типу «спліт» – система має два блоки, один розташовується всередині приміщення, другий зовні на стіні будівлі. У внутрішньому блоці розташовано фільтр, вентиля­тор, випаровувач, у зовнішній частині – компресор, кон­денсатор і вентилятор. Компресор, випаровувач і конденсатор з’єд­нані мідними трубами, в яких циркулює фреон. Робота кондиціонера здійснюється так: на вхід компресора подається газоподібний фреон під малим тиском 3…5 атмосфери. Компресор стискає фреон до 10...15 атмосфер, фреон нагрівається і надходить у конденсатор, розташований у зовнішній частині. Під час інтенсивного обдування конден­сатора зовнішнім вентилятором фреон охолоджується та переходить в летку фазу. Далі з конденсатора леткий фреон прямує через клапан, що знижує тиск до випаровувача, де випаровується з поглинанням тепла. Температура поверхні випаровувача знижується, що охолоджує повітря, яке прямує через випаровувач за допомогою внутрішнього вентилятора до приміщення. Далі цикл повторюється. Таким чином, ця система тільки охолоджує внутрішнє повітря без подачі свіжого повітря. Очищення внутрішнього повітря здійснюється за допомогою фільтра. Існують «спліт»- кондиціонери, спроможні не тільки охолоджувати, а й нагрівати повітря приміщень (реверсивні типи).

Вибір «спліт»-кондиціонера здійснюється за потужністю (охолодження) з урахуванням усіх теплоприпливів – і зовнішнього, і від обладнання та працівників. Орієнтовно розрахунок потрібної потужності (Qк) «спліт»-кондиціонера можна зробити за формулою:

Q_к=Q_з+Q_o+Q_p, (2.11)

де Q_з-зовнішній приплив тепла; орієнтовно Q_з=q·V, де q –коефіцієнт (30…40 Вт/м³), для вікон південної орієнтації – q=40 Вт/м³, для північної - q=30 Вт/м³, середнє значення q=35 Вт/м³;

V – об’єм приміщення,;

Q_o - виділення тепла від обладнання, кВт (орієнтовно для персонального комп’ютера та копіювального пристрою Q_o=0,3 кВт, для інших електричних приладів Q_o=0,55 · Р,

де Р - паспортна потужність, кВт);

Q_p - виділення тепла від працівників (за спокійної роботи Q_p=0,1 кВт).

Далі вибирають ближчу за потужністю марку кондиціонера або розраховують кількість заданих за потужністю кондиціонерів.

5.2. Освітлення виробничих приміщень

Дата добавления: 2014-01-05