Тысячи рабочих ежегодно страдают от профессиональных заболеваний, основной причиной которых являются вредные вещества, появляющиеся в процессе производственного цикла. Воздействие высоких температур, пыли, различных загрязнений, «сопровождают» работников металлургической, химической, горнодобывающей промышленности, и еще более десятка отраслей.

В большинстве современных промышленных предприятий, где в процессе производства выделяется значительное количество загрязнений, наряду с общеобменной вентиляционной системой, используется и местный тип вентиляции. Этот тип вентиляционной системы способствует снижению присутствия вредностей, газов и запыленности, в месте их производства ниже ДПК, и целесообразен в качестве основного средства их локализации.

Типы и назначение

Местная вентиляция может быть двух видов. Приточная – служит для подачи воздуха в предназначенные для этого устройства: и воздушные души. Эти приспособления, на большинстве предприятий, используются для создания «островков» чистого воздуха в цехах с большим выделением загрязнений. Тепловые завесы используются для создания воздушной преграды холодным или загрязненным воздушным массам, когда существует необходимость частого открытия дверей. Наибольшее распространение на вредных производствах получила местная вытяжная вентиляция, предназначенная для локального удаления загрязненного воздуха, в местах его появления, при определенном производственном процессе. Местная вытяжная вентиляционная система предотвращает распространение вредных веществ по производственной площадке. Наиболее востребованным оборудованием вытяжной вентиляции, на большинстве предприятий, стали местные отсосы.

Требования, предъявляемые к локальным отсосам

Главным требованием, которое предъявляется к системам местной вытяжной вентиляции, и к отсосам, является недопущение попадания загрязненного воздуха в органы дыхания и глаза человека. Кроме того:

1. Они должны быть просты в конструкции, чтобы у персонала была возможность простого монтажа и демонтажа устройств для чистки.
2. Приспособление для удаления вредных веществ не должны быть громоздкими и габаритными, а также мешать процессу производства.
3. Загрязнения и газы, которые появляются в процессе производства, должны выводиться: летучие вещества, пары – вверх, а пыль, и загрязнения тяжелее воздуха – вниз.

Основные типы воздухозаборного оборудования, применяемые на производствах

Местный отсос является частью на любом современном предприятии. На сегодняшний день различают несколько видов этих устройств:

Полуоткрытый отсос. В основном это вентилируемые камеры и вытяжные шкафы. Эти устройства обеспечивают наиболее качественное удаление загрязнений, при минимальном расходе воздуха. Они бывают нескольких типов. Устройства с верхней вытяжкой применяют при выделении веществ с высокой температурой или влажностью. Шкафы с нижним забором, предназначены для устранения «тяжелого» загрязненного воздуха. Портативные шкафы с боковым забором загрязненного воздуха используются при устранении пылящих загрязнений.

• Полностью открытое устройство для всасывания загрязненного воздуха представляет собой вытяжную конструкцию, которая находится за пределами источника их выделения. На сегодняшний день наиболее популярными устройствами этого типа являются вытяжные зонты, всасывающие панели и боковые отсосы. Боковое воздухозаборное устройство монтируется в случае, если к источнику выделения загрязнений необходим доступ с разных сторон. Вытяжные зонты представляют собой наиболее простой вариант отсосов. Они монтируются в местах выделения вредных веществ, имеющих тенденцию подниматься вверх. Зонт располагают на высоте 1,5 м от пола. Эффективность устройств этого типа достигается большим объемом отводимого воздуха.
• Полностью закрытый воздухозаборник, является частью оборудования и выполнен в виде чехла, через технологические отверстия которого поступает внутрь устройства воздушные потоки.

Отсосы классифицируются по форме отверстия этого устройства, которые бывают круглыми, квадратными или выполненные в виде щели. Круглые и квадратные отверстия, чаще всего применяются процессах сварки и пайки металлов. Вентиляция при сварке не всегда может нейтрализовать все вредные воздушные потоки, поэтому в сварочном цеху в обязательном порядке устраивается принудительная общеобменная вентиляционная система, с притоком свежего воздуха не менее 40 м.куб/ч, на одного работающего. http://www.youtube.com/watch?v=rDK-xg-Cp_A

Особенности вентиляционной системы сварочного цеха

Существует большое количество видов и методов сварки. Именно их разнообразие и привело к многообразию вариантов отсосов, применяемых конкретно в сварочных цехах. По конструктивным особенностям их можно разделить на 4 основных группы:

1. Малогабаритные устройства для автоматического и полуавтоматического оборудования. Такие вентиляционные устройства интегрируются в сварочную аппаратуру. К ним относятся воздухозаборники в сварочных держателях.
2. Местные отсосы, встроенные в сварочные столы. Эти устройства используются при сварке и пайке мелких деталей. Местная вентиляция для пайки и сварочных работ может быть присоединена к общеобмменной вентиляционной системе.
3. Отсосы, интегрированные в сварочные стенды и оборудование для сварки крупногабаритных деталей. Эта группа устройств интегрируется в сварочно-сборочные установки и стенды.
4. Поворотно-подъемные и портативные приспособления для удаления загрязнений, применяемые для сварочных операций в различных местах. К этой группе приспособлений можно отнести все переносные приемники воздуха разнообразной конструкции.

Эффективность работы воздухозаборников для удаления вредностей, требуют точного расчета местной вытяжной вентиляции.

Факторы, влияющие на расчет вентиляции сварочного производства

Совет:
Разработка проекта и расчеты системы вентиляции на любой производственной площадке – это сложный и ответственный процесс, которым должны заниматься исключительно профессионалы.

В этой публикации будут даны общие сведения о том, что влияет на расчет вентиляции производственной площадки со стационарным сварочным постом.

Основными факторами, влияющими на расчет вентиляционной системы и соответственно на подбор необходимого оборудования, являются:

• Требуемый расход воздуха воздухозаборным приспособлением, в зависимости от его конструкции и типа сварки.
• Его эффективность, на конкретном рабочем месте.

Для расчета расхода воздуха можно воспользоваться формулой:

L = 3600 * F * Vo

где:

L — воздухообмен
F – это площадь всасывающего отверстия
Vo – это скорость движения воздуха в отверстии

Можно воспользоваться готовыми стандартными расчетами, в зависимости от конструкции воздухозаборника.

Например:

Станция техобслуживания автомобилей оснащена стационарным сварочным постом, на котором в качестве местного отсоса применяется вытяжная панель. В таком случае, требуемый расход воздуха определяется из расчета: 3300м.куб/час на 1м.кв площади панели.

Эффективность устройства высчитывается по формуле:

E = (Lм — Lпр ) / Lм

где

E — эффективность устройства
Lм -мощность которая потребуется внутрицеховой вентиляционной системе, в случае отсутствия местного воздухозаборника
Lпр - расход воздуха который нужен для разбавления не локализованных загрязнений до ПДК.

Важно!
Эффективность работы этих приспособлений неодинакова для различных загрязнений, выделяющихся при сварочных работах и других производственных циклах.

Вентиляция производства - комплекс мер, направленных на организацию и поддержание стабильного воздухообмена в производственных помещениях. Работающее оборудование и производственные процессы нередко являются источником попадания в воздух взвешенных частиц и ядовитых испарений, что может негативно сказаться на здоровье людей. Кроме того недостаток свежего воздуха понижает производительность и способность переносить физические нагрузки.

Наши преимущества:

10 лет стабильной и успешной работы

Выполнено более 500 000 м 2

Почему у нас лучшая цена?

Минимальные сроки

100% контроль качества

5 лет гарантии на выполненные работы

1500 м2 площадь собственных складских помещений

Решение

Вентиляция объектов промышленного назначения - это по сути своей обеспечение притока свежего воздуха и удаление отработанного. И включает она в себя целый ряд решений.

Первый этап - это планирование. И для этого необходимо учесть несколько важных условий: присутствие в помещениях вредных испарений, загазованность и температурный режим.

Для решения поставленных задач нужно учесть необходимые условия труда, а так же отталкиваться от параметров помещения и его технических характеристик.

Чаще всего в больших помещениях применяется приточно-вытяжная вентиляция с охлаждением или подогревом воздуха.

В настоящее время существует множество вентиляционных систем, которые отличаются по функциональности и по стоимости. Зачастую это конкретное решение для каждого отдельного помещения. Именно благодаря этому мы и получаем эффективную, экономную, и идеально справляющуюся с поставленными задачами систему. Стоит понимать, что система вентиляции - это очень сложный механизм, который не только обеспечивает чистый и свежий воздух в помещении, а следовательно высокую производительность не только оборудования, но и сотрудников, а так же их хорошее самочувствие, а также позволяет управлять многими параметрами для создания оптимальных климатических условий в зависимости от времени или части помещения. Управление системой вентиляции возможно механически или же с помощью электроники, но возможны и варианты смешанного типа.

Задача промышленной вентиляции

Главная задача промышленной вентиляции - обеспечение постоянного присутствия в помещениях чистого воздуха (без примесей, запаха и вредных компонентов). Это обеспечивается 2-я путями: удалением загрязненных воздушных масс из цехов и обеспечением притока свежего воздуха. Вторая задача - поддержание определенного микроклимата. Сюда относится требования по температурному режиму и влажности воздуха. Эти требования особенно актуальны для производств, сопровождающихся большим выделением тепла, влаги и вредных испарений.

Профессионально спроектированная система вентиляции способствует следующим преимуществам:

• персонал меньше болеет
• повышается производительность труда
• поддерживается благоприятный микроклимат
• на оборудовании не скапливается влага, металл не окисляется и не корродирует
• соблюдаются требования к производственным процессам.

Вытяжная аэрация на производстве

Воздуховоды используются в основном для вентиляции локальных пространств, малодоступных для инфильтрационных потоков. Перемещение и распределение воздуха происходит без внешнего принуждения, только под воздействием перепада температур и атмосферного давления снаружи и внутри помещения. Для повышения эффективности аэрации на выходе устанавливаются дефлекторы, специальные расширительные насадки, вытягивающие отработанный воздух из помещения. Этому же способствуют оконные фрамуги и приоткрытые световые фонари.

В летнее время роль приточных воздушных каналов выполняют открытые ворота, проёмы в наружных стенах и двери. В холодное время года на складах высотой до 6-ти метров раскрываются лишь проёмы, находящиеся на высоте не менее 3-х метров от нулевой отметки. При высоте более 6-ти метров низ вентиляционных проёмов проектируется на расстоянии 4-х метров от уровня пола. Все проёмы оснащаются водоотталкивающими козырьками, отклоняющими, к тому же, приточные струи воздуха вверх.

Приточно-вытяжная аэрация

Вытяжка загрязнённого воздуха происходит за счёт фрамуг и вентиляционных шахт. Фрамуги выполняют роль своеобразной тепловой заслонки, открытие и закрытие которой регулирует давление воздуха в вентиляционных потоках. В качестве дополнительного регулятора давления проектируются специальные отверстия, снабжённые жалюзийными створками:

• чуть выше уровня пола — стимулирующие приток воздуха,
• чуть ниже уровня потолка — оптимизующие его отток.

Объём циркулирующего воздуха пропорционален площади открытых фрамуг, проёмов и вентиляционных отверстий.

Примечание

1. Если концентрация вредных веществ в наружном воздухе на 30% превышает предельно допустимые нормы, естественная вентиляция не используется.
2. Элементы верхней вытяжки устанавливаются примерно на 10-15 градусов ниже конька на крыше. Это снижает риск их разрушения.

Проектирование и монтаж

Для обеспечения максимально качественной вентиляции, необходимо выполнять ее проектирование и монтаж уже на этапе строительства. Только так можно учесть все меры безопасности, правильно спроектировать вытяжные зоны.

Но случается и так, что необходим монтаж системы вентиляции в уже построенном здании. В этом случае следует учесть все условия, в которых будет эксплуатироваться система, а так же назначение самого помещения. Выбор оборудования всегда зависит от взрыво- и пожароопасности помещения.

Как известно для производственных помещений используют обще обменную и местную вентиляцию. Первая отвечает за воздухообмен и очистку воздуха всего помещения. А вот с помощью местных отсосов можно решить только локальные задачи в месте образования тех самых вредных веществ. Но удержать и нейтрализовать такие воздушные потоки полностью, препятствуя их распространению по всему помещению, не удается. Тут необходимы дополнительные элементы, такие как зонты.

На выбор оборудования при монтаже вентиляции производственных помещений оказывает влияние тип производства и количество выделяемых вредных веществ, параметры самого помещения, и расчетная температура для холодного и теплого времени года.

Подведя итог хочется сказать, что такая непростая задача, как расчет, проектирование и последующий монтаж вентиляции, должны выполнять квалифицированные специалисты, у которых за плечами багаж знаний и накопленный годами опыт.

Классификация производственной вентиляции по типу действия

Существуют разные типы производственной вентиляции. Классифицируются они по следующим параметрам:

• способу организации притока и оттока воздушных масс (естественная, принудительная);
• по функциональности (приточная, вытяжная, приточно-вытяжная);
• способу организации (местная, общеобменная);
• конструктивным особенностям (бесканальная, канальная).

Самой простой и экономически выгодной является естественная вентиляции . Она основана на законах физики, когда более нагретые слои воздуха, поднимаясь вверх, вытесняют холодные. Главный недостаток таких систем - зависимость времени года, погодных условий и ограниченная область применения (подходит для ограниченного круга производств). Для организации естественной вентиляции в производственных цехах устраивают 3 уровня регулируемых проемов (форточки). Первые 2 устраивают на высоте 1-4 м от пола, 3 уровень - под потоком или в светоаэрационном фонаре. Свежий воздух поступает через нижние проемы, а грязный вытесняется через верхние. Интенсивность воздухообмена регулируется за счет открывания/закрывания форточек. Использовать естественную вентиляцию можно только для одноэтажных зданий.

Принудительная вентиляция - более эффективная система, включающая набор оборудования и инженерных сетей. Однако за эффективность нужно платить, так как это связано с приобретением дорогостоящего оборудования и потреблением большого количества электроэнергии.

Только приточная или только вытяжная вентиляция используются крайне редко (в основном на производствах, где загрязненность воздуха невелика). Гораздо чаще встречаются приточно-вытяжные системы , обеспечивающие более равномерный воздухообмен.

Общеобменная вентиляция организуется на крупных производствах. В зависимости от производственных процессов и состава воздуха может использоваться в комплексе с другими системами. Местная вентиляция , в отличие от общеобменной, следит за чистотой воздуха в определенных зонах - например, над участком сварки или покраски. Этот тип выбирается в том случае, если общеобменная не справляется с вентиляцией во всех помещениях.

Что дает комбинация местной вытяжной и приточной общеобменной систем? Забирая загрязненный воздух, вытяжная система не дает ему распространиться по помещению, а приточная обеспечивает приток свежего воздуха (может комплектоваться фильтрами и системой подогрева).

Канальная вентиляция подразумевает организацию коробов или труб большого сечения, предназначенных для транспортировки воздуха. Бесканальные системы - совокупность вентиляторов и кондиционеров, встраиваемых в проемы стен или перекрытий.

Проектирование вентиляции производственных цехов

Проектирование систем производственной вентиляции имеет свою специфику. Не существует универсального оборудования, способного удовлетворить потребности всех типов производств. При проектировании в расчет берется множество данных. Алгоритм решения задачи следующий:

1. Расчет необходимого воздухообмена.
2. Подбор оборудования, поддерживающего расчетные параметры.
3. Расчет воздуховодов.

На первом этапе проектирования разрабатывается техническое задание (ТЗ). Оно составляется заказчиком и включает требования к параметрам воздуха, особенности технологических процессов, задачи системы.

• архитектурный план объекта с привязкой по местности;
• строительные чертежи здания, включая общий вид и разрезы;
• количество работающего персонала в одну смену;
• режим работы объекта (односменный, двусменный, круглосуточный);
• особенности технологических процессов;
• потенциально опасные зоны с привязкой на плане;
• требуемые параметры воздуха (температура, влажность) в зимнее и летнее время.

Расчет требуемого воздухообмена ведется по следующим направлениям:

• подача свежего воздуха по санитарным нормам (по нормам на одного человека 20-60 м³/ч);
• ассимиляция тепла;
• ассимиляция влаги;
• разбавление воздуха до предельно допустимых концентраций вредных веществ.

За основу берется самый большой воздухообмен, полученный в результате описанных выше расчетов.

Использование системы аварийной вентиляции

Согласно СНиП («Вентилирование специальных и производственных зданий») на опасных производствах необходимо предусмотреть систему аварийной вентиляции . Аварийная ситуация может возникнуть при аварийном выбросе взрывоопасных или ядовитых газов, пожаре. Она представляет полностью самостоятельную установку вытяжного типа и рассчитывается таким образом, чтобы при работе с обычной системой обеспечивался 8-кратный воздухообмен за 1 час.

Управление вентиляционными системами

Автоматизация управления вентсистем позволяет оптимизировать процесс и снизить эксплуатационные расходы. Такой подход позволяет минимизировать участие человека в управлении и снизить риск «человеческого фактора». Автоматическое управление подразумевает установку датчиков, регистрирующих температуру/влажность воздуха, концентрацию вредных веществ, степень задымленности или загазованности. Все датчики связаны с блоком управления, который благодаря заданным настройкам включает или отключает оборудование. Таким образом, автоматизация помогает соблюдать требования санитарных норм, быстро реагировать на аварийные ситуации и экономить значительные средства.

Вентиляционные системы являются одним из основных потребителей электрической и тепловой энергии, поэтому внедрение мер энергосбережения позволяет снизить себестоимость выпускаемой продукции. К наиболее эффективным мерам можно отнести использование систем рекуперации воздуха , рециркуляции воздуха и эл/двигателей с отсутствием «мертвых зон».

Принцип рекуперации основан на передаче тепла вытесняемого воздуха теплообменнику, в результате чего снижаются расходы на отопление. Наиболее распространение получили рекуператоры пластинчатого и роторного типа, а также установки с промежуточным теплоносителем. КПД этого оборудования достигает 60-85%.

Принцип рециркуляции основан на повторном использовании воздуха после его фильтрации. При этом к нему подмешивается часть воздуха извне. Эта технология применяется в холодное время года в целях экономии расходов на отопление. Она не применяется на вредных производствах, в воздушной среде которых могут присутствовать вредные вещества 1,2 и 3 классов опасности, болезнетворные микроорганизмы, неприятные запахи и там, где велика вероятность возникновения аварийных ситуаций, связанных с резким увеличением концентрации в воздухе пожаро- и взрывоопасных веществ.

Учитывая, что большинство электродвигателей имеют так называемую «мертвую зону», их правильный подбор позволяет экономить электроэнергию. Как правило «мертвые зоны» появляются во время пуска, при работе вентилятора в холостом режиме или когда сопротивление сети значительно меньше того, что требуется для его корректной работы. Для того чтобы избежать этого явления применяют двигатели с возможностью плавной регулировки оборотов и с отсутствием пусковых токов, что позволяет экономить энергию при запуске и в процессе работы.

Оптимальные параметры воздуха для некоторых производственных помещений по условиям работ или хранения материалов

Воздушная среда внутри промышленных зданий загрязняется гораздо интенсивнее, нежели в квартирах и частных домах. Виды и количество вредных выбросов зависит от множества факторов – отрасли производства, типа сырья, применяемого технологического оборудования и так далее. Рассчитать и спроектировать вентиляцию производственных помещений, удаляющую все вредности, довольно сложно. Постараемся на доступном языке изложить расчетные методики, прописанные в нормативных документах.

Алгоритм проектирования

Организация воздухообмена внутри общественного здания либо на производстве выполняется в несколько этапов:

1. Сбор исходных данных - характеристики сооружения, число работников и тяжесть труда, разновидности и количество образующихся вредностей, локализация мест выделения. Очень полезно вникнуть в суть технологического процесса.
2. Выбор вентиляционной системы цеха или офиса, разработка схем. К проектным решениям выдвигается 3 основных требования – эффективность, соответствие нормам СНиП (СанПин) и экономическая обоснованность.
3. Расчет воздухообмена – определение объема приточного и вытяжного воздуха для каждого помещения.
4. Аэродинамический расчет воздуховодов (если они есть), подбор и расстановка вентиляционного оборудования. Уточнение схем подачи притока и удаления загрязненного воздуха.
5. Монтаж вентиляции согласно проекту, запуск, дальнейшая эксплуатация и обслуживание.

Примечание. Для лучшего понимания процесса список работ сильно упрощен. На всех стадиях разработки документации требуются различные согласования, уточнения и дополнительные обследования. Инженер – проектировщик постоянно работает в связке с технологами предприятия.

Нас интересуют пункты №2 и 3 – выбор оптимальной схемы воздухообмена и определение расходов воздуха. Аэродинамика, монтаж вентканалов и оборудования – обширные темы других публикаций.

Виды вентиляционных систем

Чтобы правильно организовать обновление воздушной среды помещения, нужно выбрать оптимальный способ вентилирования либо комбинацию нескольких вариантов. Ниже на структурной схеме упрощенно показана классификация существующих вентсистем, устраиваемых на производстве.

Разъясним каждую разновидность воздухообмена подробнее:

1. К неорганизованной естественной вентиляции относится проветривание и инфильтрация – проникновение воздуха через дверные притворы и прочие щели. Организованная подача – аэрация – производится из окон посредством вытяжных дефлекторов и зенитных фонарей.
2. Вспомогательные крышные и потолочные вентиляторы повышают интенсивность обмена при естественном движении воздушных масс.
3. Механическая система подразумевает принудительную раздачу и отбор воздуха вентиляторами посредством воздуховодов. Сюда же относится аварийная вентиляция и различные местные отсосы – зонты, панели, укрытия, вытяжные лабораторные шкафы.
4. Кондиционирование – доведение воздушной среды цеха либо офиса до требуемой кондиции. Перед подачей в рабочую зону воздух очищается фильтрами, / осушается, подогревается или .

Справка. Согласно нормативной документации, к обслуживаемой (рабочей) зоне относится нижняя часть объема цеха высотой 2 метра от пола, где постоянно находятся люди.

Зачастую механическая приточная вентиляция объединяется с воздушным – зимой уличный поток нагревается до оптимальной температуры, водяные радиаторы не ставятся. Загрязненный горячий воздух направляется в рекуператор, где отдает 50-70% теплоты притоку.

Добиться максимальной эффективности работы при умеренной цене оборудования позволяет комбинация перечисленных вариантов. Пример: в сварочном цехе допускается проектировать естественную аэрацию при условии, что каждый пост оборудован принудительной местной вытяжкой.

Прямые указания по разработке воздухообменных схем дают санитарные и отраслевые нормы, ничего изобретать и придумывать не нужно. Документы разработаны отдельно для общественных зданий и различных производств – металлургических, химических, предприятий общественного питания и так далее.

Пример. Разрабатывая вентилирование горячего сварочного цеха, находим документ «Санитарные правила при сварке, наплавке и резке металлов», читаем раздел 3, пункты 41-60. Там изложены все требования к местной и общеобменной вентиляции в зависимости от числа работников и расхода материалов.

Приточная и вытяжная вентиляция промышленных помещений выбирается в зависимости от назначения, экономической целесообразности и согласно действующим нормативам:

1. В офисных зданиях принято делать природный воздухообмен – аэрацию, проветривание. При повышенном скоплении людей предусматривается установка вспомогательных вентиляторов либо организовывается воздухообмен с механическим побуждением.
2. В машиностроительных, ремонтных и прокатных цехах больших размеров устраивать принудительное вентилирование обойдется чересчур дорого. Общепринятая схема: естественная вытяжка через зенитные фонари либо дефлекторы, приток организован из открываемых фрамуг. Причем зимой распахиваются верхние окна (высота - 4 м), летом – нижние.
3. При выделении токсичных, опасных и вредных для здоровья паров аэрация и проветривание не допускается.
4. На рабочих местах рядом с нагретым оборудованием проще и правильнее организовать душирование людей свежим воздухом, чем постоянно обновлять весь объем цеха.
5. На малых производствах с небольшим количеством источников загрязнения лучше установить локальные отсосы в виде зонтов или панелей, а общее вентилирование предусмотреть естественным.
6. В производственных корпусах с большим числом рабочих мест и источников выделения вредностей нужно делать мощный принудительный воздухообмен. Городить 50 и более локальных вытяжек нецелесообразно, разве что подобные мероприятия продиктованы нормами.
7. В лабораториях и рабочих помещениях химических заводов вся вентиляция делается механической, причем рециркуляция запрещена.

Примечание. Рециркуляция – возврат части отобранного воздуха обратно в цех с целью экономии теплоты (летом – холода), затраченной на нагрев. После фильтрования эта часть перемешивается со свежим уличным потоком в различных соотношениях.

Поскольку в рамках одной публикации нереально рассмотреть все разновидности производств, мы изложили общие принципы планирования воздухообмена. Более детальное описание представлено в соответствующей технической литературе, например, учебное пособие О. Д. Волкова «Проектирование вентиляции промышленного здания». Второй достоверный источник – форум инженеров АВОК (http://forum.abok.ru).

Методики расчета воздухообмена

Цель вычислений - определить расход подаваемого приточного воздуха. Если на производстве используются точечные вытяжки, то удаляемое зонтами количество воздушной смеси прибавляется к полученному объему притока.

Для справки. Вытяжные устройства очень слабо влияют на движение потоков внутри здания. Сообщить им нужное направление помогают приточные струи.

Согласно СНиП, расчет вентиляции производственного помещения делается по следующим показателям:

• излишки теплоты, исходящие от нагретого оборудования и продукции;
• водяной пар, насыщающий цеховой воздух;
• вредные (токсичные) выбросы в виде газов, пыли и аэрозолей;
• число работников предприятия.

Важный момент. В подсобных и различных бытовых комнатах нормативная база также предусматривает расчет по кратности обмена. Ознакомиться с методикой и воспользоваться онлайн-калькулятором можно .

В идеале расход притока считается по всем показателям. Самый больший из полученных результатов принимается для последующей разработки системы. Один нюанс: если выделяется 2 вида опасных газов, взаимодействующих друг с другом, приток рассчитывается по каждому из них, а результаты суммируются.

Считаем расход по выделениям теплоты

Прежде чем взяться за вычисления, нужно провести подготовительные работы по сбору исходных данных:

• выяснить площади всех горячих поверхностей;
• узнать температуру нагрева;
• подсчитать выделяемое количество теплоты;
• определить температуру воздушной среды в рабочей зоне и за ее пределами (выше 2 м над полами).

На практике задача решается совместно с инженером-технологом предприятия, предоставляющим сведения о производственном оборудовании, характеристиках продукции и тонкостях процесса изготовления. Зная указанные параметры, выполняйте расчет по формуле:

Расшифровка обозначений:

· L – искомый объем воздуха, подаваемый приточными установками либо проникающий через фрамуги, м³/ч;

• Lwz – количество воздуха, забираемое из обслуживаемой зоны точечными отсосами, м³/ч;
• Q – величина тепловыделений, Вт;
• c – теплоемкость воздушной смеси, принимаем равной 1.006 кДж/(кг °C);
• Tin – температура подаваемой в цех смеси;
• Tl, Twz – температуры воздуха выше рабочей зоны и в ее пределах.

Расчет кажется громоздким, но при наличии данных выполняется без проблем. Пример: тепловой поток внутри помещения Q составляет 20000 Вт, вытяжные панели удаляют 2000 м³/ч (Lwz) температура на улице + 20 °С, внутри – плюс 30 и 25 соответственно. Считаем: L = 2000 + = 8157 м³/ч.

Избытки водяных паров

Следующая формула практически повторяет предыдущую, только параметры теплоты заменены обозначениями влажности:

• W – количество паров воды, поступающих от источников за единицу времени, грамм/час;
• Din – содержание влаги в притоке, г/кг;
• Dwz, Dl – влагосодержание воздушной среды рабочей зоны и верхней части помещения соответственно;
• остальные обозначения – как в предыдущей формуле.

Сложность методики заключается в получении исходных данных. Когда объект построен и производство работает, показатели влажности определить нетрудно. Другой вопрос – рассчитать выделения паров внутри цеха на стадии проектирования. Разработкой должны заниматься 2 специалиста – инженер-технолог и проектировщик вентсистем.

Выбросы пыли и вредных веществ

В данном случае важно хорошо изучить тонкости технологического процесса. Задача – составить список вредностей, определить их концентрацию и вычислить расход подаваемого чистого воздуха. Расчетная формула:

• Mpo – масса вредного вещества либо пыли, выделяемой за единицу времени, мг/час;
• Qin – содержание этого вещества в уличном воздухе, мг/м³;
• Qwz – предельно допустимая концентрация (ПДК) вредности в объеме обслуживаемой зоны, мг/м³;
• Ql – концентрация аэрозоля или пыли в оставшейся части цеха;
• расшифровка обозначений L и Lwz дана в первой формуле.

Алгоритм работы вентиляции выглядит следующим образом. В помещение направляется расчетное количество притока, разбавляющее внутренний воздух и понижающее концентрацию загрязнителей. Львиную долю вредных и летучих веществ втягивают локальные зонты, расположенные над источниками, смесь газов удаляет механическая вытяжка.

Количество работающих людей

Методика применяется для расчета притока в офисные и другие общественные здания, где отсутствуют промышленные загрязнители. Нужно выяснить количество постоянных рабочих мест (обозначается латинской буквой N) и воспользоваться формулой:

Параметр m показывает объем воздушной чистой смеси, выделяемый на 1 рабочее место. В проветриваемых офисах значение m принимается равным 30 м³/ч, полностью закрытых – 60 м³/ч.

Замечание. В расчет принимаются только постоянные рабочие места, где сотрудники пребывают не менее 2 часов в день. Число посетителей роли не играет.

Расчет зонта местной вытяжки

Задача локального отсоса – отобрать вредный газ и пыль на этапе выделения, прямо от источника. Чтобы добиться максимальной эффективности, нужно правильно подобрать размер зонта в зависимости от габаритов источника и высоты подвеса. Методику вычислений удобнее рассматривать с привязкой к чертежу отсоса.

Расшифруем буквенные обозначения на схеме:

• А, Б – искомые размеры зонта в плане;
• h – расстояние от нижней кромки втягивающего устройства до поверхности очага выброса;
• а, б – размеры перекрываемого оборудования;
• D – диаметр вентиляционного воздуховода;
• H – высота подвеса, принимается не более 1.8…2 м;
• α (альфа) – угол раскрытия зонта, в идеале не превышает 60°.

Первым делом рассчитываем габариты отсоса в плане по простым формулам:

• F – площадь широкой части зонта, вычисляется как А х Б;
• ʋ — скорость воздушного потока в створе короба, для нетоксичных газов и пыли принимаем 0.15…0.25 м/с.

Примечание. Если необходимо отсасывать токсичные вредности, нормы требуют увеличить скорость вытяжного потока до 0.75…1.05 м/с.

Зная количество отбираемого воздуха, нетрудно подобрать канальный вентилятор требуемой производительности. Сечение и диаметр вытяжного воздуховода определяется по обратной формуле:

Заключение

Проектирование вентиляционных сетей – задача опытных инженеров. Поэтому наша публикация носит ознакомительный характер, пояснения и расчетные алгоритмы несколько упрощены. Если вы хотите досконально разобраться в вопросах вентилирования помещений на производстве, рекомендуем изучить соответствующую техническую литературу, другого пути не существует. Напоследок – методика расчета воздушного отопления в рамках видеосюжета.

Кондиционирование и различных по площади помещений на производстве осуществляется при помощи сложнейших систем, включающих помимо воздуховода также различные калориферы, фильтры, охладители, рекуператоры, вентиляторы и другие элементы. Вентиляционная система, в независимости от разновидности производственного процесса, площади и размера цехов и загрязненности воздушного пространства, должна выполнять такие функции:

• Обеспечение свежим очищенным воздухом работников предприятия.
• Удаление неприятных и посторонних запахов, а также пыли из помещения.
• Важной функцией вентиляционной системы является фильтрация от различных вредных примесей, которые возникают в результате определенных технологических воздействий и условий.

Врезка: Важно: В промышленных и производственных цехах для нормального воздухообмена используют вентиляцию механического и естественного типа. При работах по проектированию необходимо учитывать различные нормативные документы, регламентирующие состояние фабричных и заводских цехов.

Во время производственного процесса, связанного с изготовлением фармацевтических средств или продуктов из переработанной нефти, выделяются токсичные элементы, представляющие определенную опасность для человеческого здоровья, поэтому вентиляционная система обязана обеспечивать их эффективную и незамедлительную нейтрализацию.

К разработке или в производственном помещении нужно допускать исключительно высококвалифицированных специалистов, дипломированных инженеров и профессионалов. При этом нужно учитывать климатические и погодные условия, число трудящихся, размер помещения, особенности производства и множество других нюансов и особенностей.

1. Элементами любой системы проветривания являются воздуховоды, вытяжные и приточные устройства, а также оборудование, которое помогает создать комфортный и уютный микроклимат внутри помещения (к нему относятся стабилизаторы влажности, а также калориферные приборы и кондиционеры).
2. Для нормальной вентиляции различных объектов в производственных условиях необходимо использовать такое оборудование, которое способно удалять из воздуха частички пыли, аэрозоля и газа, которые появляются в результате работы сложного оборудования.
3. На некоторых производствах (таких как фармацевтическое или производство высокоточной электроники) требуется создание специфических условий труда, поэтому в состав мощной системы вентиляции добавляют всевозможные дополнительные элементы, такие как специальные фильтры и кондиционеры повышенной мощности.
4. Согласно инструкции по эксплуатации отдельных разновидностей оборудования, те цеха и участки, где могут присутствовать испарения, опасные для человеческого здоровья, должны дополнительно оснащаться уловителями-вытяжками, которые отделены от общей цеховой сети.
5. Устройства, которые осуществляют гигиеническо-санитарный контроль вентиляционных систем, являются частью систем воздухообмена, а в зависимости от их показаний может быть подключено специальное оборудование, которое удаляет различные токсичные примеси и очищает воздух.
6. Во время проектирования систем вентиляции необходимо учитывать такой параметр, как стоимость эксплуатации. Лучше всего, если горячий воздух, который выходит из помещения, используется в специальных обменниках, а холодным воздухом осуществляется охлаждение станков и прочего оборудования.

Таблица: теплопотребление системы вентиляции

Вентиляция, которая используется в промышленности, подразделяется на следующие разновидности:

1. Вентиляция общеобменного типа отвечает за нормальное замещение воздушных масс в помещении. Самым типичным примером является обыкновенный вентилятор осевого образца, который вставляется в стеновой или оконный канал. Исходя из таких параметров как длина воздуховода и сечение подбирается соответственная мощность оборудования.
2. (или индивидуального типа) – позволяет очищать воздух от различных токсичных примесей, дыма, тяжелой пыли и прочих веществ, которые могут навредить человеческому здоровью, непосредственно в области рабочего места.
3. К аварийной очистке воздуха от газа, дыма или всевозможных ядовитых примесей прибегают исключительно в форс мажорных случаях, поэтому нормативы здесь отличаются от общепринятых на производстве и в данном контексте не будут рассматриваться.

Вентиляция также бывает механической и естественной. Естественная схема осуществляет удаление и приток масс воздуха посредством тяги, которая возникает по причине разницы в температуре и давлении внутри и снаружи производственного помещения. На эффективное функционирование подобной вентиляционной системы влияют:

• Разница в температуре окружающего воздуха внутри производственного цеха и на улице.
• Разница в атмосферном давлении возле выходного отверстия вытяжки и возле пола в помещении.
• Скорость передвижения масс воздуха на улице.

Разновидности вентиляционной системы

Естественная система вентиляции и проветривания отличается бесшумностью, экологичностью и экономичностью. Однако изменение погодных условий может весьма негативно сказаться на ее эффективности. Подобного недостатка лишена вентиляция механическая, которая способна перемещать поток воздуха по воздуховоду любой конфигурации и сечения на любое расстояние. В таких случаях зачастую осуществляют установку дополнительного оборудования, которое подогревает воздух, а также увлажняет, сушит или фильтрует его при необходимости. На сегодняшний день наибольшей популярностью пользуются комбинированные вентиляционные системы, в которых используются элементы как механических, так и естественных систем.

Для реализации нормальной естественной вентиляции нет необходимости тратить значительные средства, проводить электричество или покупать дополнительное оборудование. Обратившись к профессионалам, которые сделают точные расчеты и планы оптимальной вентиляции в конкретном производственном или промышленном помещении, можно решить проблему вентиляции и компенсировать такой недостаток, как зависимость от перепадов скорости и направления ветра, давления и температуры.

Для осуществления механической вентиляции производственных и промышленных помещений требуется изрядное количество электрической энергии, поэтому подобный способ не всегда является экономически выгодным. Преимуществом подобного способа вентиляции является независимость потоков воздуха и температуры от условий окружающей среды. Воздух в таких системах зачастую подогревается, а также очищается или при необходимости охлаждается. На сегодняшний день наибольшей популярностью пользуется комбинированная система вентиляции, которая сочетает в себе элементы механического и естественного способов проветривания помещения.

К нормативам вентиляции относят определенные положения, согласно которым вентиляционная система должна находиться абсолютно во всех производственных цехах и помещениях. Причем в независимости от функциональных особенностей занимаемой площади и количества сотрудников на ней. Мощности вентиляционного оборудования должно хватить на максимально быструю очистку воздуха в помещении в случае выброса вредных веществ либо задымления. Разрабатывать проект, по которому будет в дальнейшем реализована работа вентиляционной системы, должны профессионалы, которые способны сделать это в полном соответствии с действующими законами, документами и нормативными актами. Во время проектирования необходимо принять во внимание такие параметры:

• внутри цеха или производственного помещения.
• Условия пожарной безопасности.
• Показатели влажности воздуха.
• Наличие и число токсических и ядовитых веществ, которые загрязняют окружающую среду.
• Климатические особенности.
• Площадь помещения и функциональность.

Стоит обратить внимание, что обеспечение каждого сотрудника воздухом является нормой, за исполнением которой следят различные инстанции и службы. Норма равна тридцати кубическим метрам в час на площади меньшей либо равной сорока квадратным метрам. Для больших производственных комплексов подобные нормативы рассчитываются в отдельном порядке. При расчете технических характеристик системы вентиляции стоит учитывать такие нюансы:

• Система проветривания не должна быть источником шума, который сильно выделяется даже во время работы технологического оборудования и станков. Уровень шума должен находиться на среднем или низком уровне, в противном случае длительное нахождение в цеху станет проблематичным.
• В том случае, если вентиляционная система установлен уже давно, и на протяжении длительного отрезка времени не подвергалась тщательной чистке, то вероятней всего, что она сама является причиной повышенного загрязнения окружающего воздушного пространства. Для того чтобы система вентиляции не выступала источником загрязнения, ее чистку рекомендуется проводить не реже нескольких раз в год.

В задачи вентиляционной системы приточного типа входит соблюдение санитарно-гигиенических норм благодаря ассимиляции излишней влаги, разбавления токсичных выделений, способных нанести урон человеческому организму и снижение концентрации вредных примесей. Все это позволяет работнику находиться на собственном участке в комфортных условиях, соответствующих всем установленным нормам и правилам. В том случае, если в помещении пониженная температура, то вентиляционная система приточного типа может решить и эту проблему посредством нагрева приточных масс воздуха.

Простейшим прибором, который устанавливается в различных цехах и производственных помещениях, является вентилятор, который имеет воздухоотвод. В связи с тем, что количество различных вредоносных и ядовитых примесей на предприятиях, как правило, выше нормы, то применение только одной системы вентиляции не всегда эффективно. Для максимального обеспечения безопасности сотрудников, на современных предприятиях используется как естественная, так и механическая система.

На современном рынке в огромном количестве присутствуют различные системы, вентиляции, которые позволяют создать в пределах рабочего места максимально безопасные и комфортные условия труда. Широчайший выбор устройств, которые отличаются друг от друга как по функциональности, так и по цене, удовлетворит запросы даже самого требовательного покупателя. Во время конструирования сложной промышленной вентиляционной системы необходимо установить как приточное оборудование, являющееся гарантом поставки чистого воздуха в пространство цехов и помещений завода, так и специальные вытяжные установки. С их помощью можно удалить от рабочего места воздух, насыщенный болезнетворными бактериями, токсичными веществами, пылью, дымом и прочими вредными элементами. Подбирается исходя из особенностей производства.

Выбирают ту или иную вариацию оборудования в индивидуальном порядке с обязательным учетом отличий и особенностей, которые присущи определенному промышленному или строительному крупному объекту.

Система вентиляции должна обладать следующими параметрами:

• Экономичность.
• Эффективность.
• Надежность.
• Быстрота окупаемости.

Благодаря чистому и прохладному воздуху можно добиться не только хорошего настроения, здоровья и работоспособности сотрудников, но и невысокого износа технологического оборудования и различных инструментов. Экономически целесообразным является при составлении проекта добавлять устройство, которое подключается к вентиляционной системе и обеспечивает комфортный микроклимат внутри помещения.

На сегодняшний день самым оптимальным способом управлять параметрами вентиляционной системы является использование автоматических компьютеризированных систем, которые вносят изменения в те или иные характеристики, исходя из данных, полученных с наружных датчиков. Таким образом получается добиться максимальной экономичности и эффективности в работе.

Благодаря использованию приточной или вытяжной схем , можно запросто довести до нормы показатели влажности на предприятии, а также обезвредить, нагреть, охладить, отфильтровать или увлажнить воздух. Огромным преимуществом принудительной вентиляции является то, что на ее работу не влияют внешние условия и погодные факторы. Удаление и подачу воздуха можно производить из требуемой точки. Можно произвести точные расчеты приточной либо вытяжной вентиляции и составить график расходов.

На работу вентиляционных систем влияет не только грамотный подбор оборудования и монтаж, но и разряженность атмосферы, форма воздухоприемников, корректная установка фильтров, вентиляторов, воздуховодов и других элементов. На предприятиях наиболее целесообразно устанавливать осевые или радиальные воздуходувные машины, работающие от электричества. Благодаря подобному решению можно запросто обеспечить сотрудникам чистое воздушное пространство на рабочем месте, лишенное вредных примесей и токсичных элементов. Для лучшей фильтрации на сегодняшний день часто применяют электрофильтры и прочие компоненты, которые могут максимально обезопасить даже среду, насыщенную агрессивными химическими соединениями и компонентами.

Кондиционирование воздуха на предприятиях и производствах позволяет добиться нормального микроклимата, что особенно актуально для оптической промышленности, приборостроения, электровакуумной промышленности и других сфер, где поддержание определенной влажности в помещении является очень важным моментом. Для настройки и монтажа вентиляционной системы лучше всего обращаться к профессионалам, обладающим опытом и познаниями в своей сфере.

Готовые вентиляционные системы нуждаются в периодической очистке, поскольку в том случае, если каналы забиты, находиться в производственном цеху или помещении становится небезопасно по причине высокой концентрации частиц пыли и вредных элементов. Для максимальной эффективности на сегодняшний день используют различные фильтры, выполненные из войлока, ткани, фарфоровых колец и всевозможных пористых материалов, которые отлично абсорбируют пыль и токсичные вещества, способные нанести урон человеческому здоровью.

Особенности монтажа оборудования

Во время установки систем вентиляции на производствах и промышленных объектах нужно брать в расчет огромное количество особенностей и нюансов, которые напрямую влияют на показатели долговечности конструкции и на эффективность непосредственно во время эксплуатации. Именно поэтому для монтажа отдельных элементов сети воздухообмена необходимо привлекать высококвалифицированных специалистов, которые обладают соответствующими знаниями и опытом. Важно также грамотно подобрать место для монтажа оборудования, такого как фильтрационные системы, вентиляторные установки, теплообменники и других агрегатов.

В промышленных и производственных помещениях обыкновенно крепятся непосредственно к потолку. При желании их можно спрятать при помощи подвесных декоративных панелей. В тех помещениях, которые используются для коммерческих целей, имеет смысл использовать каналы, выполненные из пластика или меди, которые являются надежными и долговечными и обладают привлекательным внешним видом.

В настоящее время в строительстве используются такие виды воздушных каналов:

• Жесткие. Для их производства используются такие материалы как стекловолокно, многослойный алюминий, оцинковка и другие. Из подобных элементов осуществляется монтаж фактически всей вентиляционной системы. Исключение составляют только специальные детали фасонного образца, которые применяются для устройства разветвлений, обводов и поворотов. Для транспортировки воздуха, который содержит различные вредные примеси, стоит задействовать воздуховоды со стенками повышенной толщины.
• Гибкие. Их основным назначением является коммуникация различных участков и отверстий с воздуховодами магистрали. Для конструкции местной вентиляционной системы, назначением которой является очистка воздуха в непосредственной близи рабочего места, зачастую используются рукава из алюминия.

Установку каналов вентиляции в помещениях производственной и промышленной направленности осуществляют в следующем порядке:

1. Для начала рассчитывают параметры толщины стенок и сечения воздушных каналов, после чего на основании полученных данных вычисляют массу каждого элементы системы вентиляции. Иногда установка каналов с квадратным сечением является невозможной по причине недостаточного количества места. Поэтому столкнувшись с подобной ситуацией стоит использовать прямоугольные воздуховоды для решения создавшейся проблемы.
2. Затем на местах стыков нужно обозначить точки фиксации воздуховодов. Благодаря этому можно с легкостью рассчитать необходимое число крепежей, кронштейнов и прочей фурнитуры. Стоит помнить, что для крепежных скоб нежелательно допускать возникновений колебаний длительных отрезков сети непосредственно во время прохождения воздуха по ним. Предпочтительней всего снабдить конструкцию избыточным количеством креплений, поскольку в таком случае они без проблем выдержат даже повышенную нагрузку.
3. Когда произведен монтаж каналов магистрали, можно приступать к установке отдельных всасывающих и распылительных устройств. Для таких случаев рекомендуется использование специальных шлангов, обладающих гибкостью и нужным сечением.

Выводы

Установка и проектирование промышленных вентиляционных систем является ответственным и сложным процессом. Готовый проект должен соответствовать строгим строительным нормам и актуальным на текущий момент правилам. От этого напрямую зависит здоровье сотрудников и работоспособность всего коллектив.