Вентиляция на производстве: виды и классификация, характеристики, инструкция по устройству

Оглавление

Кратность воздухообмена

Оптимальная кратность воздухообмена в производственных помещениях определяется исходя из справочных таблиц СНиП 2.04.05-91 и находится в достаточно широких пределах: от 3 до 40 раз в час. Это значит, что за один час воздух в помещении должен полностью замениться свежим данное количество раз. Также нормы устанавливают минимально допустимый объем поступающего свежего воздуха. Рассмотрим подробнее, какие факторы влияют на эти расчеты.

Факторы, определяющие должный воздухообмен в производственных помещениях:

Объем и геометрия цеха. Играет роль как общий объем помещения, так и его форма. Дело в том, что от формы зависят параметры движения потоков воздуха по помещению, могут возникать завихрения и застойные зоны.
Количество работающих в цеху сотрудников. Определяется необходимый приток свежего воздуха, исходя из уровня интенсивности физического труда. При выполнении различных манипуляций, не требующих существенных физических усилий, достаточным является воздухообмен 45 куб.м./ч на сотрудника, а при выполнении тяжелых физических работ – не менее 60 куб.м./ч.
Характер технологических процессов и загрязнение воздуха вредными веществами. Для каждого вещества имеется предельно допустимая концентрация, исходя из которой определяется интенсивность воздухообмена, которая позволит поддерживать концентрацию в безопасных пределах. Наиболее требовательными по кратности являются красильные цеха, а также различные промышленные площадки, на которых применяются летучие и токсичные вещества. В таких зданиях необходимый воздухообмен может достигать 40 раз в час и более.
Выделяемое оборудованием тепло. Избыточная тепловая энергия также должна эффективно удаляться системой вентиляции, особенно если в помещении не предусмотрено кондиционирование.
Избыточная влага. Если технологические процессы предполагают применение открытых жидкостей, которые испаряются и повышают влажность, необходимо предусмотреть достаточный обмен, чтобы поддерживать стабильную влажность.

В производственных цехах площадью больше 50м2 на каждого работника необходимо поддерживать рассчитанную температуру воздуха в постоянной рабочей зоне и не менее 10°С на временных рабочих местах;

В случаях, когда приточная вентиляция производственного помещения не может поддерживать требуемые показатели микроклимата в зоне обслуживания персонала по экономическим или производственным причинам, постоянные рабочие места оборудуются устройствами душирования уличным воздухом или местной системой кондиционирования;

Температура воздуха рабочей зоны на промышленных объектах с полностью автоматизированными технологическими линиями, работающими без обслуживающего персонала, допускается: в летний период на уровне температуры воздуха на улице, при избытке тепла — на 4°С больше температуры уличного воздуха; зимой – при отсутствии избытка тепла – 10°С, при наличии избытка тепла – экономически оправданный уровень.

Пылеуловители и фильтры для работы на производстве

Качество выбросов воздуха в атмосферу регламентируется требованиями к вентиляции производственных помещений. Поэтому грязный воздух из промышленных цехов необходимо фильтровать перед выбросом в окружающую среду. Один из важнейших параметров, рассчитываемый для вентиляции производственного помещения – эффективность очистки воздуха.

Она подсчитывается так:

где Квх— это концентрация примесей в воздухе до фильтра, Квых — концентрация после фильтра.

Вид очистительной системы зависит от количества примесей, химического состава и формы.

Самая простая конструкция пылеуловителей – пылеосадочные камеры. В них резко снижается скорость воздушного потока и за счет этого оседают механические примеси. Такой вид очистки подходит лишь для первичной очистки и не слишком эффективен.

Пылеосадочные камеры бывают:

простыми;
лабиринтовыми;
с отбойником.

Чтобы уловить пыль с частицами больше 10 микрон используют циклоны – инерционные уловители пыли.

Циклон – это цилиндрическая емкость из металла, сужающаяся снизу. Сверху подается воздух, частицы пыли под влиянием центробежных сил ударяются о стенки и падают вниз. Чистый воздух выводится через специальную трубу.

Чтобы еще увеличить объем задержанной пыли, в корпусе циклона распыляют воду. Такие устройства называются циклонами-промывателями. Пыль смывается водой и направляется в отстойники.

Современный вид пылеуловителей – ротационные или ротоклоны. Их работа основана на сочетании сил Кориолиса и центробежной силы. Конструкция ротоклонов напоминает центробежный вентилятор.

Электрофильтры – это еще один способ очистить воздух от пыли. Положительно заряженные частицы пыли притягиваются к электродам с отрицательным зарядом. Через фильтр пропускают высокое напряжение. Чтобы очистить электроды от пыли, они время от времени производится автоматическое потряхивание. Пыль попадает в накопители.

Используются также гравийные и коксовые фильтры, смачиваемые водой.

Фильтры средней и тонкой очистки выполняются из фильтровального материала: войлока, синтетических нетканых материалов, мелких сеток, пористых тканей. Они улавливают мельчайшие частички масел, пыль, но достаточно быстро забиваются и требуют замены или очистки.

Если воздух необходимо очистить от очень агрессивных, взрывоопасных веществ или газов, используются эжекционные системы.

Эжектор состоит из четырех камер: разряжения, конфузора, горловины, диффузора. Воздух в них попадает под большим давлением, увлекаемый мощным вентилятором или компрессором. В диффузоре динамическое давление преобразуется в статическое, после чего воздушная масса увлекается наружу.

Что предусматривается для вентиляции конкретных пищевых производственных процессов?

На зерноперерабатывающих предприятиях и элеваторах: принудительная общеобменная вентиляция дополняется системами аспирации для удаления мучной и зерновой пыли, кроме этого все оборудование отвечает жестким требования по пожаро- и взрывобезопасности. Расчет притока и вытяжки должен учитывать работу систем аспирации. Больше о подборе системы вентиляции для элеватора написано в статье ‘Вентиляция в зернохранилищах (арочных ангарах)’. На хлебозаводах основными загрязнителями и опасными примесями в воздухе являются пыль от муки на этапе работы с мукой, углекислота на участке брожения и чрезмерные тепловлаговыделения в период выпечки. Тут важны аспирация, — местные отсосы. Для поддержания нормативных климатических условий в ходе техпроцессов требуется подать расчетное количество чистого подогретого воздуха в нужные зоны, ограничивать скорость движения воздушных масс, удалять вредные примеси и отработанных воздух из нужных зон. Зимой наружный воздух нужно нагревать, летом забирать лишнее тепло. В дрожжевом и бродильном зале допустимое содержание в воздухе CO2 — 9000 мг/м3. В пекарнях — CO (угарный газ) в составе воздуха не должен превышать предел в 20 мг/м3.

В цехах по производству сахара и лимонной кислоты различают условия по переработке сырья (свеклы) и условия последующих технологических участков. На отдельных этапах в воздухе производственных цехов повышается концентрация водных паров, пыли, тепла и вредных газов. Для их нейтрализации и удаления сипользуются системы общеобменной приточно-вытяжной вентиляции и комплекс систем местной вентиляции. Кроме того, технологии сахарного производства должны отвечать всем требованиям по взрывобезопасности. На проемах и проездах установлены воздушные тепловые завесы, отделяющие участки и препятствующие появлению конденсата. На отдельных участках установлены местные системы вытяжки, зонты и укрытия, для локализации зон загрязнения воздуха. Организовано воздушное душирование зоны, где работают люди. Зимой приточный воздух нагревается до +16°С. Ведется контроль уровня влажности.

Мы хотим проконсультировать Вас

На предприятиях по выпуску растительных масел, жиров и маргаринов нужны местные системы пылеудаления и вентиляции, с эффективным взрыво- и пожарозащищенным исполнением и продуманным доступом для санации и регламентного обслуживания различных рабочих зон. На заводах по производству пива и вина системы вентиляции должны обеспечить удаление местными отсосами пыли на участках переработки сырья (зерна), поддержание нужного уровня чистоты воздушной среды, допустимого содержания влаги для предотвращения образования конденсата в производственном цеху и удаление из воздуха излишков влаги и тепла на участках разлива и упаковки. В зимнее время приточный воздух подогревается для предотвращения образования тумана.

Основная причина загрязнения воздуха на мясоперерабатывающих предприятиях — совокупность пыли, дыма, газов, вредных испарений, влаго- и тепловыделений. Поэтому в местах локализации загрязнений устанавливаются местные системы удаления вредных газовых смесей и пыли, в производственных цехах работают общеообменные вентиляционные системы, поддерживающие нормированный воздухообмен. Отдельные боксы и камеры охлаждаются, воздухообмен там строго контролируется. Все составляющие вентиляционной системы не меньше одного раза в год должны очищаться и дезинфицироваться

Вытяжной воздух, удаляемый в атмосферу, обязательно подвергается озонированию и дезинфекции.

На молокозаводах важно соблюдение точных температурно-влажностных условий в производстве сыров и других молочных продуктов. Для дозревания сыра используются камеры с кондиционированием воздуха, где точно обеспечивается воздухообмен. В производственных помещениях с повышенной влажностью работа вентиляционной системы направлена на подачу сухого прогретого воздуха в верхние зоны, после чего насыщенный влагой воздух удаляется наружу

В производстве молокопродуктов вентиляционная система отвечает за состав воздуха, контролирует его температуру и влажность в рабочей зоне для предотвращения выпадения конденсата.

В производственных помещениях с повышенной влажностью работа вентиляционной системы направлена на подачу сухого прогретого воздуха в верхние зоны, после чего насыщенный влагой воздух удаляется наружу. В производстве молокопродуктов вентиляционная система отвечает за состав воздуха, контролирует его температуру и влажность в рабочей зоне для предотвращения выпадения конденсата.

Вычисление воздухообмена

Специалисты используют две основные схемы:

По укрупненным показателям. В данной методике не предусматриваются вредные выбросы, такие как тепло и вода. Условно назовем его «Способ №1».
Метод с учётом избытков тепла и влаги. Условное название «Способ №2».

Способ №1

L=K ×V(м 3 /ч); L=Z ×n (м 3 /ч), где

K – кратность воздухообмена. Отношение объёма приточки за одни час, к общему воздуху в помещении, крат в час; V – объём помещения, м 3 ; Z – значение удельного обмена воздуха за единицу верчения, n – количество единиц измерения.

Подбор вентрешёток осуществляется по специальной таблице. При подборе также учитывается средняя скорость прохождение потока воздуха по каналу.

Способ №2

При расчёте учитывается ассимиляция тепла и влаги. Если в производственном или общественном здании избыток тепла, то используется формула:

где ΣQ — сумма тепловыделений от всех источников, Вт; с – тепловая ёмкость воздуха, 1 кДж/(кг*К); tyx – температура воздуха, направленного на вытяжку,°С; tnp — температура воздуха, направленного на приточку,°С; Температура воздуха, направленного на вытяжку:

где tp.3 – нормативная тем-ра в рабочей зоне, 0 С; ψ- коэффициент увеличение температуры, зависящий от высоты измерения, равный 0,5-1,5 0 С/м; Н – длина плеча от пола до середины вытяжки, м.

Когда технологический процесс предполагает выделение большого объема влаги, то используется другая формула:

где G – объём влаги, кг/ч; dyx и dnp – содержание воды на один килограмм сухого воздуха приточки и вытяжки.

Существует несколько случаев, более подробно описанных в нормативной документации, когда требуемые воздухообмен определяется по кратности:

k – кратность смены воздуха в помещении, раз в час; V — объём помещения, м 3 .

Расчёт сечения

Площадь поперечного сечения воздуховода измеряется в м 2 . Её можно посчитать по формуле:

где v – скорость воздушных масс внутри канала, м/с.

Различается для основных воздуховодов 6-12 м/с и боковых придатков не более 8 м/с. Квадратура влияет на пропускную способность канала, нагрузку на него, а также уровень шума и способ монтажа.

Расчёт потерь давления

Стенки воздуховода не гладкие, и внутренняя полость не заполнена вакуумом, поэтому часть энергии воздушных масс при движении теряется на преодоления этих сопротивлений. Величина потери рассчитывается по формуле:

где ג – сопротивление трению, определяется, как:

Формулы, приведенные выше, являются правильными для каналов круглого сечения. Если воздуховод квадратный или прямоугольный, то существует формула приведения к эквиваленту диаметра:

где a,b – размеры сторон канала, м.

Мощность напора и двигателя

Напор воздуха от лопастей H должен полностью компенсировать потери давления P, при этом создавая расчётное динамическое P_д на выходе.

Мощность электрического двигателя вентилятора:

Подбор калорифера

Часто отопление интегрируется в систему вентиляции. Для этого используются калориферы, разные виды рекуператоров, а также метод рециркуляции. Выбор устройства осуществляется по двум параметрам:

Q_в – предельный расход тепловой энергии, Вт/ч;
F_k – определение поверхности нагрева для калорифера.

Расчёт гравитационного давления

Применяется только для естественной системы вентилирования. С его помощью определяется её производительность без механического побуждения.

Вентиляция производственных помещений

Вентиляция производственных помещений – это совокупность мероприятий и устройств, необходимых для обеспечения заданного качества воздушной среды в рабочих помещениях. Вентиляции принадлежит главенствующая роль в нормализации воздушной среды на рабочих местах и в производственных помещениях.

Виды вентиляции и типы вентиляционных установок

По способу перемещения воздуха вентиляция может быть:

По способу организации воздухообмена механическая вентиляция может быть:

Типы вентиляционных установок

Вытяжные (предназначенные для удаления воздуха) – местные и общие.
Приточные (осуществляют подачу воздуха) – местные (воздушные души, завесы, оазисы) и общие (рассеянный или сосредоточенный приток).

1. Естественная вентиляция – это вентиляция, при которой воздухообмен происходит за счет разности температур под влиянием теплового напора. Естественная вентиляция производственных помещений может быть: неорганизованной и организованной.

Неорганизованная естественная вентиляция (проветривание) осуществляется за счет поступления и удаления воздуха через окна, форточки, фрамуги, специальные проемы, а также через неплотности наружных ограждений (инфильтрация).

Организованная (регулируемая) естественная вентиляция производственных помещений называется аэрацией, которая осуществляется с помощью аэрационных фонарей. При отсутствии аэрационных фонарей естественная вентиляция может быть улучшена с помощью специальных каналов или шахт. С целью повышения эффективности ветрового напора эти шахты снабжаются специальными насадками – дефлекторами.

2. Механическая вентиляция позволяет производить предварительную обработку приточного воздуха – увлажнение, нагрев или охлаждение и очистку от пыли, газов, аэрозолей и других примесей.

К установкам местной вентиляции относятся местные отсосы открытого типа, включающие защитно-обеспыливающие кожухи, вытяжные шкафы, бортовые отсосы, шарнирно-телескопические отсосы (встроенные в рабочие места, инструменты), перемещаемые отсосы, а также вытяжные зонты, укрытия-боксы, камеры и кабины.

Общеобменная вентиляция применяется в тех случаях, когда вредные вещества, избыточное тепло и влага выделяются рассредоточено по всему рабочему помещению, и удалить их с помощью местных отсосов не представляется возможным. Принцип действия общеобменной вентиляции основан на разбавлении загрязненного, перегретого или переувлажненного воздуха до уровней, соответствующих гигиеническим нормативам.

Приточная вентиляция предназначена для обработки воздуха: его подогрев, охлаждение, очистка от пыли или увлажнение.

Вытяжная вентиляция предназначена для удаления отработанного воздуха.

Кондиционирование воздуха производственных помещений

Кондиционирование воздуха – создание и автоматическое регулирование в помещениях заданных параметров микроклимата и санитарно-гигиенических параметров (температуры, влажности, подвижности воздуха).

Системами кондиционирования должен подаваться воздух, очищенный от пыли. Иногда предъявляются требования по очистке воздуха от бактерий, по его ионизации, дезодорации или ароматизации.

Требования к вентиляции производственных помещений

Основные санитарно-гигиенические требования к вентиляции производственных помещений определены гигиеническими нормативами, а также строительными нормами и правилами (далее СНиП)

Для эффективной работы вентиляции важно, чтобы еще на стадии ее проектирования было предусмотрено выполнение ряда санитарно-гигиенических и технических требований

Количество воздуха, необходимого для вентиляции производственных помещений и обеспечения требуемых параметров воздушной среды в рабочей зоне, устанавливается расчетным способом. Расчет ведется по избытку тепла, влаги или по количеству выделяющихся вредных веществ (пыли, газов, паров). При одновременном выделении в помещении тепла, влаги и вредных веществ необходимый воздухообмен должен устанавливаться по превалирующей вредности.

Система вентиляции не должна быть источником шума и загрязнения окружающей среды. В процессе эксплуатации вентиляционные системы должны обслуживаться, очищаться от загрязнений, ремонтироваться в соответствии с установленным графиком подготовленным персоналом.

Распределение объемов вытяжки по помещениям и определение площади поперечного сечения каналов

Итак, найден объем воздуха, который должен поступить помещения квартиры в течение часа и, соответственно, выведен за это же время.

Далее, исходят их количества вытяжных каналов, имеющихся (или планируемых к организации – при проведении самостоятельного строительства) в квартире или доме. Полученный объем необходимо распределить между ними.

Для примера, вернемся к таблице выше. Через три вентиляционных канала (кухня, санузел и ванная) необходимо отвести 240 кубометров воздуха в час. При этом из кухни по расчетам должно отводиться не менее 125 м³, из ванной и туалета по нормативам – не менее, чем по 25 м³. Больше – пожалуйста.

Поэтому напрашивается такое решение: кухне «отдать» 140 м³/час, а оставшееся — разделить поровну между ванной и санузлом, то есть по 50 м³/час.

Ну а зная объем, который необходимо отвести в течение определённого времени – несложно подсчитать ту площадь вытяжного канала, которая гарантированно справится с задачей.

Правда, для расчетов требуется еще и значение скорости воздушного потока. А она тоже подчиняется определённым правилам, связанным с допустимыми уровнями шума и вибрации. Так, скорость потока воздуха на вытяжных вентиляционных решетках при естественной вентиляции должна быть в пределах диапазона 0,5÷1,0 м/с.

Приводить формулу расчета здесь не будем – сразу предложим читателю воспользоваться онлайн-калькулятором, который определит требуемую минимальную площадь сечения вытяжного канала (отдушины).

Калькулятор расчета минимальной площади сечения вентиляционной отдушины

Укажите запрашиваемые значения и нажмите«РАССЧИТАТЬ ПЛОЩАДЬ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ВЫТЯЖНОГО КАНАЛА»Какой объем воздуха должен пройти через вытяжной канал, м⁹/часОжидаемая скорость воздушного потока на входе в вентиляционный канал, м/с

Обладая элементарными знаниями в геометрии, полученную площадь несложно привести к размерам прямоугольника. Правда, при этом должно соблюдаться условие – соотношение длинной и короткой стороны – не более, чем 3:1.

Нередко вентиляционные решетки имеют и круглое окно. Значит, необходимо пересчитать площадь сечения в диаметр. Или же требуется сделать переход от прямоугольного сечения на круглое. В обоих случаях будет полезен третий калькулятор, предназначенный специально для такой цели.

Перейти к расчётам

Укажите запрашиваемые данные и нажмите«РАССЧИТАТЬ ДИАМЕТР ВОЗДУХОВОДА»Расчет провести: — по расчитанной площади поперечного сечения — как эквивалент площади прямоугольного канала Площадь поперечного сечения, см²Ширина канала, ммВысота канала, мм

Полученное значение будет ориентиром при приобретении стандартных деталей с круглым сечением. Естественно, округление при этом делается в бо́льшую сторону.

Местная вытяжка

Если в технологических процессах производства на одном из участков происходят выбросы вредных веществ, то рядом с источником, согласно нормативам нужно установить местную вытяжку. Так удаление будет более эффективным.

Чаще всего таким источником являются технологические резервуары. Для таких объектов используются специальные установки – отсосы в виде зонтиков. Его размеры и мощность рассчитываются с использованием следующих параметров:

размеры источника в зависимости от формы: длина сторон (a*b) или диаметр (d);
скорость потоков в зоне источника (vв);
скорость всасывания установки (vз);
высота размещения отсоса над резервуаром (z).

Стороны прямоугольного отсоса рассчитываются по формуле: А=а +0,8z, где А – сторона отсоса, а – сторона резервуара, z – расстояние между источником и устройством.

Стороны круглого устройства рассчитываются по формуле: D=d +0,8z, где D – диаметр устройства, d – диаметр источника, z – расстояние между отсосом и резервуаром.

Вытяжка преимущественно имеет форму конуса, угол которого не должен превышать 60 градусов. Если в цехе скорость масс более 0,4 м/сек, то устройство следует укомплектовать фартуком. Количество вытяжного воздуха устанавливается по формуле:L=3600vз*Sa, где L – расход воздуха в м3/час, vз – скорость потока в вытяжке, Sa – рабочая площадь отсоса. Мнение эксперта

Важно!

Результат нужно учитывать в проектировании и расчетах обещеобменной системы.

Классификация производственной вентиляции по способу действия

По способу воздействия существует следующие виды вентиляции:

вентилирование приточного действия;
вентилирование вытяжного действия;
вентилирование приточно-вытяжного действия.

Приточная вентиляция на производстве призвана обеспечивать свободное поступление свежего воздуха в объемах, достаточных для целевого функционирования производства. Как правило, в системах приточного типа широко используются канальные вентиляторы. Они способны полностью обеспечить принудительное поступление воздуха в цех. Одновременно давление воздуха в разы увеличивается по сравнению с показателями атмосферного давления и, соответственно, происходит неорганизованное, естественное выдавливание загрязненного воздуха через разные выходы, щели и отверстия на улицу или в соседние помещения.

Вытяжная производственная вентиляция

Вытяжная вентиляция на производстве призвана удалять отработанный воздух (с загрязнениями, либо влажный, либо горячий), при этом порции свежего воздуха поступают внутрь помещения неорганизованно, через двери, окна, стеновые проемы и т.д. Такой тип вентиляции особенно эффективен в производствах, технологические процессы которых подразумевают выделение достаточного количества вредных веществ, влаги, тепла, а также присутствие большого скопления людей.

Самая простая установка вытяжного типа состоит из электродвигателя и вентилятора. Если требуется очистить воздух в помещениях большой площади или сложной планировки, тогда минимальный набор добавляется еще специальными фильтрами и разветвленной системой воздуховодов для вывода отработанного воздуха на улицу.

Приточно-вытяжная вентиляция на производстве обеспечивает как поступление свежего воздуха в помещение, так и одновременное удаление из него отработанного. Распространение воздушных потоков может осуществляться двумя способами:

перемешиванием;
вытеснением.

Приточная вентиляция на производстве

В первом случае на потолочных или стеновых площадках производственного цеха или участка монтируются высокоскоростные диффузоры, сквозь которые принудительно поступает уличный воздух. При попадании в закрытое помещение он естественным образом миксуется с отработанным и, уже перемешанный (с загрязнениями), удаляется через специальные диффузионные клапана.

Во втором случае в нижней части помещения (как правило, на поверхности пола) монтируются несколько низкоскоростных воздухораспределителей, которые обеспечивают принудительное поступление приточного воздуха. Так как воздухораспределитель находится внизу, соответственно свежий (охлажденный) воздух распределяется в нижней части помещения, и, следуя законом физики, теплый воздух поднимается вверх и удаляется через вентиляционные отверстия естественным образом.

Механический воздухообмен

Также воздух в таких системах можно подогревать, охлаждать и очищать. Совмещение механической и естественной систем привело к созданию смешанной вентиляции. Поэтому расчет вентиляции производственных помещений в таком случае необходим для создания эффективной и рабочей очистки воздуха.

Нагнетание воздушных потоков и вытяжка на местах

Приток свежей струи обеспечивается приточной вентиляцией. Если нужно, струя приточного воздуха может предварительно очищаться. Обратная вытяжная вентиляция производственных помещений предназначена для удаления отработанного воздуха. В комплекте вытяжки есть вытяжные вентиляторы и вентиляционные решетки, а также воздуховоды для обустройства вентиляционных каналов.

Вытяжная и приточная системы вентиляции всегда должны работать только вместе, но бывают случаи, когда рекомендовано применение только какой-то одной системы. Производственная приточно вытяжная вентиляция производственных помещений может быть местной или общеобменной. Точный расход воздуха рассчитывается по формуле Lотс = 3600Fwо, где:

F − общая площадь проемов, м2.
wо − средняя скорость втягивания воздуха, м/с. Скорость wо зависит от токсичности вредных выделений, типа производственной операции, а более точный расчет вытяжной вентиляции производственных помещений проводится путем экспериментов.

Что такое воздушный душ

Местная система приточной вентиляции – это воздушный оазис и воздушный душ. Система воздушного душа нагнетает чистый воздух к рабочему месту и понижает температуру в приточной зоне. Воздушный оазис – зона для подачи холодного воздуха, отчужденная перегородками. К системам местной приточной вентиляции относится воздушная завеса, образующая воздушный заслон или изменяющая направление движения воздуха. В производстве выделение вредных примесей нейтрализуется применением смешанной системы вентиляции.

Местная вытяжная вентиляция устанавливается для предотвращения распространения вредных выделений по производственным помещениям. Но она не решает все проблемы – очистить помещение от вредных примесей на большой площади местная вентиляция не сможет. Для этого есть общеобменные системы вентиляции.

Варианты обмена воздушных потоков

Действующие нормы вентиляции производственных помещений отражены в СНиП 41-01-2003 от 26.06.2003 года. Согласно этим предписаниям общеобменная вентиляция должна обеспечивать обмен воздуха во всем помещении. Правильно установленная общеобменная вентиляция производственных помещений удаляет отработанные массы по всему объему помещения, а приточное оборудование подает чистый воздух обратно.

Приточный обмен воздушных масс

Ассимиляция лишней влаги, тепла и разбавление вредных выделений и примесей – задачи приточной общеобменной вентиляции. Все это позволяет соблюдать санитарно-гигиенические нормативы и стандарты для комфортного нахождения на рабочем участке.

Если в помещении холодно, то приточная общеобменная вентиляция решает и проблемы механического побуждения, очищения и подогрева приточных воздушных масс.

Вытяжка общеобменного типа

Простейший прибор для организации общеобменной вытяжной системы вентиляции – вентилятор с воздухоотводом в окна или в вытяжной канал. При длине воздуховода больше 30-40 м и снижении давления больше 30-40 кг/м2 осевой вентилятор следует заменить на центральный. Общеобменные системы вентиляции производственных помещений часто работают в паре с другими вентиляционными системами (чаще это естественная или механическая вентиляция), так как из-за разнородности вредных примесей и разных условий их образования применение какой-то одной системы малоэффективно.

Воздуховоды при вентилировании помещений

Использование вентиляционных систем предполагает в некоторых случаях для эффективного перемещения воздуха наличие сети воздуховодов, то есть канальные системы. При отсутствии вентиляционных каналов такая система называется бесканальной. Например, вентилятор устанавливается в перекрытии или в стене, при наличии системы естественной вентиляции и т.д. Любая вентиляционная система обладает 4 главными свойствами: функциональность, объем обслуживаемых площадей, способ перемещения воздушных масс и конструктивное исполнение.

Естественная вентиляция

Естественная вентиляция – это система вентиляции, не имеющая принудительной движущей воздух силы (вентилятора). Движение воздуха в естественной системе вентиляции осуществляется за счет естественных сил (перепада давления).

Проветривание помещений

К естественной вентиляции, например, относится осуществляемое вручную проветривание помещений: при открытии окон в двух комнатах без использования вентиляторов начинается движение воздуха, вызванное тем, что атмосферное давление на улице возле одного окна несколько выше, чем возле другого. Как следствие, наружный воздух попадает в квартиру через первое окно и движется ко второму.

Кстати, именно такую схему воздухообмена в квартирах рекомендует СНиП 2.08.01-89 „Жилые здания“: наружный воздух поступает через открытые форточки жилых комнат и удаляется через вытяжные решетки, установленные в кухнях, ванных комнатах и туалетах.

Воздухообмен квартиры не должен быть ниже:

суммарной нормы вытяжки из туалетов, ванных комнат и кухни:
- от кухонной электроплиты объем вытяжки должен составлять 60 м 3 /ч
- от кухонной газовой плиты — 90 м 3 /ч
- из совмещенного (душ + унитаз) санузла в квартире — 50 м 3 /ч
нормы притока, равной 3 м 3 /ч на каждый квадратный метр жилой площади

Применение естественной вентиляции

Естественная вентиляция предусматривается для вспомогательных помещений (склады, санузлы, кухни в жилых зданиях и т.д.).

На системах естественной вентиляции вентиляторы не устанавливаются, удаление воздуха происходит за счет перепада давления между воздухозаборной решеткой и верхней точкой шахты. На шахтах таких систем устанавливается либо зонт, либо дефлектор, который увеличивает тягу в шахте.

Расчет естественной вентиляции

Движение воздуха при естественной вентиляции обеспечивается перепадом давления. Давление, принуждающее перемещаться воздух, определяется по следующей формуле:

Р _ест = (ρ _вн — ρ _н )*h*g, Где:

ρ _н — плотность наружного воздуха, кг/м 3 ;
ρ _вн — плотность воздуха внутри помещения, кг/м 3 ;
h — расстояние oт центра приточного проема до центра вытяжного пo вертикали, м;
g — ускорение свобoдного падения, равное 9,81 м/с 2 .

Расчет естественной вентиляции сводится к определению живого сечения воздуховодов (воздушных каналов). Условием расчета является равенство давления, принуждающего перемещаться воздух, и аэродинамического сопротивления воздуховодов.

Сопротивление воздуховодов определяется по формуле:

где

R — удельная потеря давления пo длине участка из-за трения, Па/м;
l — длина участка, м;
Z — потери в местных сопротивлениях, Па.

Величины R и Z зависят от вида воздуховодов или воздушных каналов, их сечения и геометрической формы вытяжного канала (повороты, сужения, расширения и др.). Эти величины выбираются по таблицам в зависимости от скорости движения воздуха. В свою очередь скорость движения воздуха определяется по формуле:

G – расход вытяжного воздуха, м 3 /ч;
S – площадь вытяжного канала, м 2 ;

Целью расчета является либо определение расхода воздуха, который будет вытягиваться через имеющиеся каналы, либо определение конфигурации вытяжных каналов и высоты подъёма вытяжной шахты для обеспечения требуемого расхода воздуха.

Для чего нужна вентиляция

Задача вентиляции — обеспечить необходимый воздухообмен в помещении, создать оптимальные или приемлемые условия для длительного пребывания человека.

Исследования установили, что 80% времени люди проводят в помещениях. За один час в спокойном состоянии человек выделяет в окружающую среду 100 кКал. Теплоотдача происходит конвекцией, излучением и испарением. При недостаточно подвижном воздухе перенос энергии с поверхности кожи в пространство замедляется. В результате страдают многие функции организма, возникает ряд заболеваний.

Макет дома с системой вентиляцииИсточник yandex.ru

Отсутствие или недостаточная вентиляция, особенно в помещениях с повышенной влажностью, приводит к застойным явлениям. Они сопровождаются нашествием трудновыводимых плесневых грибков, неприятными запахами и постоянной сыростью. Влага неблагоприятно отражается на строительных конструкциях, приводит к гниению деревянных и коррозии металлических элементов.

При избыточной тяге увеличивается выход воздушных масс в атмосферу, что зимой приводит к потере большого количества тепла. Растут затраты на отопление дома.

Качество и чистота воздуха — основной фактор, который определяет эффективность вентиляции. Загрязняющие испарения от строительных материалов, мебели, пыль и углекислый газ должны своевременно удаляться из помещения.

Существует обратная ситуация, когда воздух в доме или квартире гораздо чище, чем на улице. Выхлопные газы на оживленной трассе, дым или копоть, ядовитые загрязнения промышленных предприятий способны отравить атмосферу внутри помещений. Например, в центре большого города содержание угарного газа в 4-6 раз, диоксида азота в 3-40 раз, сернистого газа в 2-10 раз выше, чем в сельской местности.

Расчет вентиляции производят, чтобы определить вид системы воздухообмена, ее параметры, при которых будут сочетаться энергоэфективность жилья и благоприятный микроклимат в помещениях.

Особенности и организация вентиляции на производстве