Что такое производственная вентиляция? Типы и особенности производственных систем вентиляции

Что такое промышленная вентиляция и зачем она нужна

Промышленная вентиляция, как следует из названия, используется в производственных помещениях. В двух словах эту функцию можно сформулировать следующим образом: вентиляция должна удалять застоявшийся воздух с рабочего места и заменять его чистым.

На практике промышленная вентиляция выполняет четыре основные функции:

Он обеспечивает постоянную подачу чистого воздуха на рабочее место.
Удаляет находящиеся в воздухе газы, пыль, пары и токсичные вещества.
Снижает вероятность несчастных случаев на производстве из-за пожаров или взрывов.
Помогает поддерживать комфортную температуру и влажность в производственных помещениях.

Где используется промышленная вентиляция

Промышленная вентиляция используется в холодных (металло- и деревообработка, сварка), горячих (плавка металла, приготовление пищи) и паровых (влажно-тепловая обработка продуктов) производствах. Они также используются в коммерческом секторе — торговых центрах, гостиницах, офисах и т.д.

Конструкция и принцип действия

Системы промышленной вентиляции должны быть установлены для надлежащей очистки загрязненного воздуха, чтобы соответствовать всем санитарно-гигиеническим требованиям производственного процесса и безопасности сотрудников.

Системы промышленной вентиляции можно разделить в зависимости от их конструкции и принципа работы на следующие типы

Гравитационная вентиляция.

Пылеулавливающие камеры классифицируются как таковые и используются в операциях, характеризующихся высоким пылеобразованием. Эти системы способствуют осаждению крупных частиц.

Инерционные сухие циклоны и жалюзи.

Эти системы характеризуются различиями в компактности и дизайне. Они позволяют очищать воздушные массы от сухой пыли.

Инерционные влажные системы.

Эти системы эффективно справляются с очисткой воздуха, удаляя пыль путем увлажнения массы.

Тканевые фильтры.

Принцип работы этих устройств заключается в фильтрации воздушных потоков путем сбора многочисленных загрязнений в порах фильтрующего элемента.

Электростатические фильтры.

Эти системы очищают воздух путем удаления механических загрязнений с помощью электрического заряда, в результате чего загрязнения оседают на электродах фильтра.

Виды вентиляции и типы вентиляционных установок

В зависимости от способов перемещения воздуха, вентиляция может быть

Натуральный;
Механические.

Организуя воздухообмен, механическая вентиляция может быть:

местный;
Механическая вентиляция может быть: местной; общей.

Типы вентиляционного оборудования

Экстракция (для удаления воздуха) — местная и общая.
Приточная (для подачи воздуха) — местная (воздушные души, завесы, оазисы) и общая (диффузная или концентрированная подача).

1 Естественная вентиляция — это система вентиляции, в которой воздухообмен происходит в результате разницы температур под воздействием теплового напора. Естественная вентиляция на производственных предприятиях может быть: неуклюжей или организованной.

Неорганизованная естественная вентиляция (проветривание) происходит за счет притока и оттока воздуха через окна, ставни, фрамуги, специальные отверстия, а также за счет ослабления внешних ограждений (инфильтрация).

Организованная (регулируемая) естественная вентиляция производственных помещений называется аэрацией, которая осуществляется с помощью аэрационных фонарей. При отсутствии аэрационных фонарей естественную вентиляцию можно улучшить с помощью специальных каналов или шахт. Эти валы оснащены ветровыми струями, называемыми дефлекторами, которые повышают эффективность ветрового толчка.

(2) Механическая вентиляция позволяет предварительно обработать приточный воздух путем увлажнения, нагрева или охлаждения и удаления пыли, газов, аэрозолей и других загрязняющих веществ.

Оборудование местной вентиляции включает в себя местные отсосы открытого типа, в том числе пыленепроницаемые шкафы, вытяжные шкафы, палубные отсосы, телескопические шарнирные отсосы (встроенные в рабочие места, инструменты), передвижные отсосы, а также вытяжные шкафы, защитные боксы, камеры и кабины.

Общеобменная вентиляция используется, когда вредные вещества, избыточное тепло и влага распространяются по всему рабочему месту и не могут быть удалены местными вытяжными системами. Принцип общеобменной вентиляции основан на разбавлении загрязненного, перегретого или чрезмерно влажного воздуха до гигиенического уровня.

Приточный воздух предназначен для обработки воздуха: нагрева, охлаждения, удаления пыли или увлажнения.

Цель вытяжной вентиляции — удаление отработанного воздуха.

По принципу функционирования

Натуральный. Естественная вентиляция предполагает естественную циркуляцию воздушных потоков разной температуры, давления и плотности. Тяжелый поток холодного воздуха вытесняет более легкий и теплый. В промышленном здании этот процесс может происходить через естественные щели или негерметичные оконные проемы, или через организованные приточные и вытяжные отверстия, защищенные решетками или дефлекторами.
Это зависит от атмосферных условий, силы и направления ветра, времени года (зимой вентиляция лучше из-за сильной тяги). Этот метод подходит не для всех предприятий, особенно там, где есть выбросы от работающего оборудования. Его можно устанавливать, например, в сельскохозяйственных зданиях.

Искусственная вентиляция. Если производство сопряжено с побочным эффектом токсичных тепловых и газовых выбросов, механическая вентиляция является обязательным условием. Его основная функция — удаление воздуха, отработанного из рабочей зоны персонала, предотвращение проникновения вредных паров в другие помещения, отсеки и поступление свежего наружного воздуха (очищенного или неочищенного) через общий или направленный поток.
Она организована с помощью механических средств подачи и вытяжки воздуха (диффузоры, вытяжные вентиляторы, крышные установки). Это более эффективный способ очистки и циркуляции воздушного потока внутри промышленного цеха.

По принципу локализации

Общий обмен. Общая замена направлена на равномерную очистку всего цеха от вредных технологических тепловых выбросов и нормализацию температурно-влажностного показателя и скорости движения воздуха. Он быстро справляется с небольшим процентом загрязненных воздушных масс.
Местная вентиляция. Используется, когда в определенной зоне находится большое количество токсинов, паров, дыма и т.д. Должен быть установлен непосредственно над источником большого количества тепла или газовых выбросов. Может быть оснащен вытяжкой или гибким воздуховодом, подключенным непосредственно к устройству. Для использования в сочетании с общей системой вентиляции в качестве дополнительного устройства очистки воздуха.
Чрезвычайная ситуация. Должны быть установлены и обслуживаться в случае возникновения аварийной ситуации, например, пожара, чрезмерного выброса токсичных веществ из промышленного оборудования, сильного задымления и т.д.

По принципу направленности потока

Единицы поставки. Принцип работы основан на вытеснении теплого отработанного воздуха притоком холодного воздуха через организованные вытяжные отверстия в верхней части зала. Они могут быть естественными или механическими.
Вытяжные устройства удаляют отработанный воздух вместе с частицами сажи, дымом, токсичными испарениями, избыточным теплом и т.д. Они могут быть коллективными или локализованными и обычно имеют принудительную вентиляцию, поскольку трудно удалить загрязненный воздух естественным путем.
Наиболее распространенными являются приточно-вытяжные установки, которые обеспечивают необходимую циркуляцию воздуха внутри промышленного здания. Чаще всего он оснащен механическими системами (диффузоры, вытяжные вентиляторы).

Типы вентиляции

Системы вентиляции можно разделить на два типа: естественная и принудительная вентиляция. Обычно используются смешанные схемы, дополненные оборудованием для перемещения воздушных масс в локальных зонах.

Естественная

Такая конструкция используется в больших зданиях с большой разницей температур. Движение воздуха происходит естественным образом за счет разницы давлений внутри и снаружи здания. Он подходит для «горячих» технологических процессов с небольшим количеством работников (литейные цеха, мертвые печи, прокатные станы и т.д.).

Кратность воздухообмена в этой схеме низкая, от 0,5 до 1. Она полностью зависит от внешних атмосферных факторов, направления и силы ветра. Перед эвакуацией отработанный воздух тщательно очищается с помощью систем фильтров.

Естественная вентиляция может быть дополнена аэрацией (направлением воздушных масс с помощью механических или автоматических заслонок).

Принудительная

Состоит из принудительных устройств, которые вызывают движение воздушных масс в определенном объеме с определенной скоростью. Ее можно разделить на местную и общую вентиляцию в зависимости от расположения оборудования и выполняемых функций.

Система местной вентиляции устанавливается непосредственно в зоне загрязнения. Его назначение — локализовать вредные пары и предотвратить их распространение по всей площади цеха. Он оснащен кожухами и зонтами, внутри которых создается отрицательное давление.

Пониженное давление втягивает поступающий воздух, фильтры очищают смесь от вредных компонентов, которая затем выбрасывается в атмосферу. Этот недорогой, эффективный метод вентиляции используется в небольших помещениях с локальными загрязнениями.

Общеобменная

Там, где источник загрязнения не распознается вытяжным вентилятором или широко рассредоточен в здании, можно использовать общую вентиляцию.

Кондиционирование воздуха производственных помещений

Кондиционирование — создание и автоматическое регулирование в помещениях определенных микроклиматических и санитарно-гигиенических параметров (температура, влажность, подвижность воздуха).

Системы кондиционирования воздуха должны обеспечивать очистку воздуха от пыли. Иногда воздух должен быть очищен от бактерий, ионизирован, дезодорирован или ароматизирован.

Малярный цех

В малярном цехе важно не только удалять вредные пары краски и растворителей, но и удалять пыль и грязь, которые также могут повредить качество лакокрасочного покрытия. Важно учитывать направление движения воздуха, скорость движения воздуха и расход воздуха (сколько раз в час меняется воздух).

При покраске мелких деталей частота должна быть не менее 5, но для автомобилей, например, она может достигать 300. Во всех случаях используется приточно-вытяжная вентиляция. Верхняя часть вентиляционной системы удаляет 2/3 отработанного воздуха, а нижняя 1/3.

Кондитерский цех

В кондитерском производстве существует несколько опасностей:

Повышенное содержание пыли (мука, сахарная пудра, крахмал, сухое молоко, какао-порошок и т.д.;).
производство тепла;
Повышенное содержание водяного пара.

Система вентиляции должна удалять излишки влаги, обеспечивать комфортную температуру и очищать воздух от загрязнений. Это достигается сочетанием местных вытяжных устройств и комбинированной вытяжной и приточной вентиляции. Следует использовать бактерицидные фильтры.

Столярный цех

Вредные факторы включают тепловые выбросы от используемого оборудования, испарения лаков и клеев и древесную пыль. Для обеспечения благоприятных условий труда необходимо сочетание местной вытяжки воздуха и общей подачи и вытяжки воздуха. Также важно обеспечить надлежащую очистку отработанного воздуха.

Промышленная вентиляция является неотъемлемым элементом организации современного производства. Она не только устраняет последствия профессионального облучения, но и создает условия для повышения производительности труда.

Требования к вентиляции производственных помещений

Основные гигиенические требования к вентиляции промышленных помещений определяются гигиеническими стандартами, а также строительными нормами и правилами. Для того чтобы система вентиляции работала эффективно, на этапе проектирования необходимо учесть ряд гигиенических и технических требований.

Рассчитывается количество воздуха, необходимое для вентиляции производственных помещений и обеспечения требуемых параметров воздуха в рабочей зоне. Для расчета принимается избыток тепла, влаги или количество выделяемых вредных веществ (пыли, газов, паров). Если в помещении одновременно выделяются тепло, влага и загрязняющие вещества, необходимый воздухообмен должен быть установлен в зависимости от преобладающих загрязняющих веществ.

Вентиляционная система не должна быть источником шума и загрязнения. Во время эксплуатации вентиляционные системы должны обслуживаться, чиститься и ремонтироваться в соответствии с утвержденным графиком обученным персоналом.

Аварийная вентиляция требования

В каких условиях должны находиться вентиляционные системы? Это делается для удаления образующихся паров и газов, которые имеют более высокий удельный вес, чем воздух в производственной части помещения, но более низкий удельный вес выше.

Эвакуация людей из опасной зоны должна происходить при работающей противодымной вентиляции, о чем следует позаботиться на ранней стадии строительства.

В редких случаях может быть установлено резервное устройство, которое связывается с работником. Если последний выключен, включается резервный блок, и наоборот. Аварийные вентиляционные блоки обычно устанавливаются возле входной двери.

Такие устройства находятся в постоянном «режиме ожидания» и имеют пассивный и активный режимы.

Пассивный режим приводит к отсутствию вытяжки, постоянному накоплению газов и паров и превышению предела безопасности. Даже небольшой импульс может привести к взрыву накопленной газовой смеси.
Даже во время сбоев активный режим позволяет контролировать производительность и содержание загрязнений. Уровень безопасности остается на нормальном, приемлемом уровне.

Современная аварийная вентиляция, требования к которой включают пункты о сигнализации, включает в себя набор сигнализаторов и газоанализаторов. Они круглосуточно регистрируют концентрацию вредных газов.

При повышении концентрации немедленно передается сообщение на контроллер безопасности и подается звуковой сигнал. Система аварийного сброса газа автоматически активируется, и весь процесс останавливается (если это предусмотрено требованиями и стандартами).

Применение водорастворимых полимеров

Водорастворимые полимеры могут быть использованы в БАВ во избежание взрывов. Их своевременное распыление снижает риск возгорания и защищает персонал. Вместе с ними следует использовать аварийную вытяжную вентиляцию. Правила также гласят, что полимеры после использования должны быть утилизированы надлежащим образом.

Безопасность труда на производстве не ограничивается мерами защиты в чрезвычайных ситуациях. Важно помнить о герметичности вентиляционных каналов, размещении оборудования и машин в соответствии с планом работ и плановым техническим обслуживанием.

Режимы работы

Система аварийной вентиляции может работать в следующих режимах:

Пассивная, в этом случае система остается в режиме ожидания и не активируется до тех пор, пока нормальная мощность вентиляции не станет достаточной для удаления загрязненного воздуха;
Активная, в этом случае система использует датчики для контроля концентрации газа или пара и активирует свои активные устройства (вентиляторы, клапаны и т.д.), когда необходимо снизить концентрацию или удалить загрязняющие вещества из помещения.

Временная безопасная эксплуатация определяется как эксплуатация, когда концентрация опасных веществ не превышает половины предела взрыва или других неблагоприятных последствий высоких концентраций. Время возникновения аварийной ситуации трудно спланировать заранее, поэтому вентиляционные газы отводятся непосредственно в окружающую среду через специальный вентиляционный канал, если это разрешено нормами.

Как работает аварийная вентиляция

При установке вентиляционной системы в организациях, работающих со взрывоопасными и токсичными материалами, предполагается предварительная обработка опасного материала или его утилизация. Для предотвращения последствий обесточивания основной и аварийной систем вентиляции, последняя обычно оснащается вспомогательным источником питания, в том числе резервным. В этом случае аварийная вентиляция рассматривается как отдельная, независимая и часто автоматизированная подсистема.

Нормы воздухообмена помещений производства

Поскольку промышленные здания во многом отличаются от жилых, при расчете кратности воздухообмена учитываются следующие параметры

количество сотрудников
количество электроприборов
климатические условия;
мощность естественной вентиляции;
назначение пространства;
теплогенерирующие факторы;
наличие пыли и вредных веществ;
химические воздействия.

Нормы воздухообмена установлены отраслевыми стандартами и правилами безопасности. СП 60.13330.2012 «СНиП 41-01-2003. отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха». Эти правила определяют процесс проектирования. Для соблюдения санитарных норм требуется подача воздуха из расчета примерно 30 м³/ч на одного работающего, если объем вентилируемого помещения менее 20 кубических метров. При отсутствии естественной вентиляции приток должен составлять 60-65 м³.

Вентиляция проводится для обеспечения хорошего самочувствия работников, снижения утомляемости и избавления от большого количества скопившегося углекислого газа и токсичных испарений. Специальных требований к вентиляции производственных помещений не существует. Однако в случае больших производственных цехов вентиляция обеспечивается постоянно работающей вентиляционной системой.

Нормы вентиляции в помещениях офисов

Офисные помещения должны соответствовать климатическим условиям, приведенным в СанПиН 2.2.4.3359-16. Расчетная температура воздуха здесь измеряется на высоте двух метров над полом в месте, где большинство сотрудников проводят большую часть времени. В первом приближении температура определяется по формуле:

где t(н.в.) — температура в нижней двухметровой зоне в ⁰C;
∆t — разность (градиент) температур на высоте 1 м, в ⁰C/м;
h — высота от пола до потолка в метрах.

Если тепло, поставляемое оборудованием, не равно теплопотерям, градиент температуры будет составлять несколько градусов.

Нормы вентиляции регламентируются СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Согласно ГОСТ 30494-2011, скорость воздухообмена составляет 0,1 м/с.

Вентиляция свежим воздухом в офисах способствует притоку воздушных масс в помещения. Он вводится с высоты двух метров над землей. Воздух часто очищается и, при необходимости, нагревается или охлаждается.

Компоненты вентиляции

Поверхностное распределение	Производство
Вентиляционное оборудование	Да
Вентиляционные каналы	Да
Колена	Да
Переходы	Да
Диффузоры	Да
Крепежные материалы	Да
Решетки	Да
Регулятор скорости	Да
Гарантия	Да
Варианты вентиляции	Вытяжная вентиляция, Приточный воздух, Вытяжная вентиляция

Важность правильного проектирования инженерных климатических систем

Создание проектной документации является одним из важных этапов в строительстве систем кондиционирования воздуха. Хотя многие считают установку самой сложной частью, от правильной конструкции зависит цена всей установки, ее характеристики, правильность монтажа, простота использования и надежность. Любая ошибка чревата исправлениями специалистов и дорого обходится заказчику.

Для того чтобы специалисты по планированию могли начать работу над проектом, им необходима следующая информация

Назначение помещения;
Размеры, подробные планы и чертежи, сделанные по факту строительства;
Подробная информация обо всех функциях помещения, дизайне и технологических решениях;
Технические характеристики.

В процессе составления проекта специалисты «Заказчика» учитывают все особенности помещения, относящиеся к нормам пожарной безопасности.

Дизайнеры компании имеют большой опыт в этой области, поэтому даже с использованием специального программного обеспечения они могут подобрать наиболее подходящую климатическую систему, учитывая характеристики помещения, бюджет клиента, функциональность и т.д.

Функциональность климатической системы после установки зависит от качества проектирования. Поэтому не стоит доверять обычной компании, которая работает в этом бизнесе 1-2 года. Таким сложным делом должны заниматься только профессионалы.

Мультизональные установки VRF и VRV

Мультизональный кондиционер способен обслуживать несколько помещений одновременно. Он состоит из одного мощного блока, который устанавливается снаружи здания, и нескольких модульных блоков, которые располагаются внутри. Эти устройства экономичны, точно регулируют температуру и не издают громких звуков во время работы.

Центральные и крышные кондиционеры

Центральные и крышные кондиционеры состоят из стандартных секций для забора и подачи воздуха, фильтрации, охлаждения, увлажнения и нагрева. В них воздух непосредственно охлаждается или нагревается до определенных параметров, а затем подается по трубопроводу прямо в помещение.

Прецизионные установки

Это шкафные кондиционеры, оснащенные гиростатом. Они состоят из двух блоков; внутренний блок способен подавать холодный воздух через верхнюю и нижнюю панели.

Основные сегменты воздухообмена промышленных зданий

Организация вентиляционной системы представляет собой ряд подготовительных и монтажных мероприятий по соединению нескольких устройств климат-контроля в единую сеть:

Воздуховоды;
Воздуходувки;
Калориферы;
Фильтрационное оборудование;
Кондиционеры;
Оборудование для увлажнения воздуха;
Глушители.

Только хорошо спроектированная и правильно скомпилированная система способна работать эффективно даже без вмешательства человека.

Воздуховодные трубы

Наиболее важным сегментом системы вентиляции в промышленных зданиях являются вентиляционные каналы. Это специальные каналы, через которые проходит воздух под воздействием оборудования, находящегося под давлением. Они соединяются в единую сеть с помощью фасонных элементов. Производительность всей системы воздуховодов зависит от рационального подбора компонентов, а также от добросовестности их монтажа.

Основное различие между воздуховодами заключается в их поперечном сечении:

Циркуляр;
Прямоугольная.

Оба типа воздуховодов широко используются в промышленности и производстве. Кроме того, существует классификация этих изделий по диаметру, толщине рабочей пластины, а также по материалу:

Пластик;
Титановые сплавы;
Алюминий;
Медь;
Оцинкованная сталь;
Волокно — асбест;
Текстильные материалы.

Вентиляторное оборудование

Эффективность системы воздуховодов зависит от эффективности устройств, используемых для перемещения воздуха: вентиляторов. Широкий ассортимент этих устройств позволяет устанавливать их в вентиляционных системах (бытовых или промышленных) любой конфигурации и сложности.

Существует несколько способов установки воздуходувок: непосредственно на стене, внутри вентиляционного канала (канальные вентиляторы), на специальных местах и т.д. Таким образом, по способу конструкции вентиляторы делятся на следующие типы:

Канальные вентиляторы;
Крыша;
Потолок;
Мультизона.

Конструктивные различия воздуходувок:

Осевой;
Диаметральный;
Центробежный;
Без лезвия.

В системах вентиляции промышленных зданий могут использоваться различные типы воздуходувок.

Фильтрационные устройства

Как мы уже говорили выше, вентиляция промышленных зданий требует большего, чем просто приток и вытяжка воздуха. Очистка приточного воздуха чрезвычайно важна, особенно в самых разных производственных помещениях. Вентиляционные фильтры способны осуществлять тщательную и качественную очистку воздушной массы, поступающей в здание. Фильтрационное оборудование можно классифицировать по степени очистки воздуха:

Очистители класса 1 — способны собирать загрязнения практически любого размера;
Фильтры класса 2 — очистка до 1 микрона;
Фильтрующее оборудование класса III — улавливает до 10 мкм.

Вентиляция, созданная искусственно (механическая) на производстве

Этот тип вентиляции обеспечивает приток и отток воздушных потоков с помощью вентиляторов. Механические системы требуют больших энергетических и экономических затрат. Тем не менее, он имеет ряд преимуществ:

Он позволяет выводить воздух из необходимого места
Можно влиять на физические свойства: охлаждать или нагревать воздушный поток, повышать или понижать уровень влажности.
Может подавать воздух непосредственно на рабочее место или забирать его, а затем фильтровать

Очистка загрязненного воздуха в помещениях, обязательна в производственных помещениях. Этот фактор находится под строгим контролем экологических организаций.

Механическая система, в зависимости от конструкции, назначения и задач системы, бывает разной:

Забор свежего воздуха
Выхлоп
Поставка и добыча

В производственных цехах воздушная система адаптируется к потребностям и условиям объекта.

Приточная вентиляция на производстве

Для подачи чистого воздуха в производственную зону. Особенно в зонах с высокой рабочей температурой и низкой концентрацией загрязняющих веществ.

Загрязненный воздух удаляется через естественные вентиляционные выходы (фрамуги, вентиляционные шахты), дополнительно подается свежий воздух.

Различают следующие типы вентиляционных установок:

Моноблок. Эти устройства просты в эксплуатации и обслуживании, но стоят дорого. На установке закрепляется основной блок, к которому подсоединяются воздуховоды и подключается электропитание.
Готовые. Эти устройства требуют специальных навыков для установки и стоят относительно недорого.

Приточный воздух можно использовать для воздействия на окружающую среду и сделать ее пригодной для обработки: нагрев, осушение, увлажнение, в зависимости от типа производства.

Вытяжная вентиляция на производстве

Выполняет функцию, противоположную приточной вентиляции. Система вытяжной вентиляции отвечает за удаление воздуха из производственного помещения.

В производстве он используется самостоятельно для небольших перемещений воздуха. Он используется независимо для небольших перемещений воздуха в производстве:

Общее извлечение. Эти системы перемещают воздух по всему объему помещения.
Местные. Местный используется для вытяжки воздуха из определенной рабочей зоны.

Система в основном используется на складах, в подсобных помещениях, в местах без высокой концентрации вредных газов и загрязняющих веществ.

Приток в этом случае происходит путем инфильтрации через каркас здания, окна, фрамуги.

Приточно-вытяжная вентиляция в производственных помещениях

Основной задачей системы приточно-вытяжной вентиляции является подача свежего воздуха в производственное помещение

Основная задача системы приточно-вытяжной вентиляции — подача свежего воздуха в производственное помещение и удаление отработанного, загрязненного воздуха. Этот тип системы чаще всего встречается в производственных помещениях с высокими требованиями к воздухообмену. При установке приточно-вытяжной вентиляции в производственных помещениях необходим правильный расчет, чтобы исключить излишнее поступление воздушных потоков в соседние помещения или из них.

Блоки свежего воздуха устанавливаются со стороны обслуживания оборудования для предотвращения попадания вредных веществ или теплых паров в оккупированную зону.

Местное вентилирование помещений

Местная вытяжка исключает попадание отработанного воздуха в места, где он загрязнен. Производственные вытяжки состоят из вытяжных вентиляторов, воздуховодов и решеток.

Местная вентиляция, предназначенная для удаления из оборудования веществ класса опасности 1 и 2, организуется таким образом, чтобы при отключении системы вентиляции запуск оборудования был невозможен.

В некоторых случаях предусмотрены резервные вентиляторы и автоматические системы местной вытяжки. Существует 2 типа такой вентиляции — приточная и вытяжная. Вентиляция приточного типа осуществляется в виде тепловых завес или воздушных душей.

Тепловые завесы из воздуха

Проемы, которые остаются открытыми в течение длительного времени (более 40 м за смену) или открываются довольно часто (более 5 раз), способствуют переохлаждению людей. Сушилки, выбрасывающие загрязняющие вещества, также оказывают негативное воздействие.

В таких случаях необходимо установить воздушные завесы. Они обеспечивают барьер против холодного или очень горячего воздуха.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы сконструированы таким образом, что при открытых проемах температура в цехах не опускается ниже

14°C — когда работа не требует больших физических усилий;
12°C — когда работа классифицируется как умеренно тяжелая;
8°C — когда работа классифицируется как напряженная.

Если рабочие места расположены вблизи ворот и технологических отверстий, устанавливаются экраны или перегородки. Воздушно-тепловая завеса возле двери на улицу должна состоять из воздуха с максимальной температурой 50°C и не более 70°C у двери.

Местная вытяжка с использованием специальных отсосов

Местные вытяжные системы с использованием механической вытяжки сначала извлекают, а затем удаляют из здания вредные газы, дым и пыль.

Это тип воздушного душа, функция которого заключается в подаче свежего воздуха в фиксированной точке и снижении температуры в зоне подачи. Применяется в производственных помещениях, где рабочие подвергаются воздействию высоких температур и лучистой энергии более 300 ккал/м² в час, излучаемой нагревательными и плавильными печами.

Эти устройства могут быть стационарными или мобильными. Они должны обеспечивать скорость воздушной струи от 1 до 3,5 м/с.

Использование воздушных душей является одним из способов установления теплового равновесия между человеком и средой, в которой он вынужден жить

Существует также термин «воздушный оазис», который представляет собой такое же устройство, используемое в системах местной вентиляции. Он создает микроклимат с заданными параметрами в определенной зоне производственного помещения.

Очищенный воздух, который выбрасывается в определенную зону отчуждения, обычно подвергается специальной тепло- и влагообработке.

Воздушный оазис создает улучшенную рабочую среду и нейтрализует воздействие вредных веществ. Часто это отдельные кабины, но когда их установка невозможна, воздушный поток направляется на рабочие места

Если местный отсос размещен близко к зоне выброса, воздух, содержащий более высокий процент загрязняющих веществ, может быть удален, чем при общей вентиляции. Местная вентиляция может значительно уменьшить воздухообмен.

Типы технологических процессов

Проектирование вентиляции имеет свои особенности. Это необходимо учитывать при планировании процессов вентиляции, которые предъявляют особые требования к воздухообмену.

Механическая обработка метала

Наиболее тревожными факторами в этом процессе являются:

Чрезмерное тепло, выделяемое технологическим оборудованием;
чрезмерное тепло, выделяемое оборудованием; — вредные испарения от аэрозолей, охлаждающих жидкостей, масел, эмульсий;
Механическая пыль от операций шлифования и черновой обработки.

Здание отапливается централизованно, подключено к подаче воздуха.

Над рабочим оборудованием, ваннами для промывки деталей, емкостями для масла и охлаждающей жидкости устанавливается локальная вытяжка воздуха.

Минимальный воздухообмен поддерживается на уровне 30 м³/ч на человека.

Обработка древесины

Загрязняющие вещества:

Пыль и стружка от обработки древесины;
Избыточное тепло от прессов при формовании ДСП;
Испарения от лака, растворителей, клея.

Цеха оборудованы общеобменной вентиляцией с местной вытяжкой, расположенной в рабочей зоне оборудования и под полами. Очистка воздуха осуществляется с помощью канальных фильтров и циклонов.

Гальванический цех

Здесь используются коррозийные и реактивные вещества, и их концентрация в воздухе должна быть снижена в первоочередном порядке.

Влияющие факторы:

Выпаривание растворов кислот, электролитов;
Высокая влажность, повышенные температуры;
Наличие цианистого водорода в воздухе;

Вентиляция такого типа является достаточно сложной. Местные отсосы устанавливаются по бокам технологических резервуаров. Автономные паровые экстракторы установлены на верхней части резервуаров с кислотными и цианистыми растворами. Удаляемая смесь тщательно очищается перед выбросом в атмосферу и дополняется резервными вентиляторами, которые включаются при превышении предельно допустимой концентрации.

Приток воздуха в соседние помещения должен быть больше, чем вытяжка, а воздухообмен организован с кратностью 3 и более. Воздуховоды изготавливаются из материалов, устойчивых к коррозии.

Сварочные посты

Основные примеси:

Испарение соединений фтора при сжигании струи;
Воздействие оксидов азота;
Избыток угарного газа на рабочем месте.

В дополнение к притоку воздуха над каждым рабочим местом устанавливается эффективный вытяжной колпак. Все приемные зонты соединены в единую схему шлангами. Воздух очищается с помощью фильтрующих элементов и выбрасывается за пределы здания. Производительность вытяжных установок выше, чем производительность приточных установок.

Количество свежего воздуха рассчитывается исходя из веса используемых электродов и способа сварки заготовок.

Покрасочное производство

В покрасочных цехах используются лакокрасочные материалы, растворители и разбавители. Их пары и частицы очень опасны для здоровья. Вентиляция должна быть высокоэффективной, с несколькими уровнями фильтрации.

Для защиты персонала и гарантии качества покрытий используется приточно-вытяжная система. Выход приточного устройства расположен на потолке, а вытяжного устройства — в зоне пола. В результате направленного потока происходит осаждение суспензии красителя, которая попадает в специальное всасывающее устройство.

Если окраска производится методом погружения, над технологическими ваннами устанавливаются мощные отсасывающие устройства. В зависимости от производственных требований используются различные системы вентиляции.

Литейное производство

Основными загрязнителями атмосферы являются:

Пары аммиака;
Высокая концентрация соединений серы;
Избыток угарного газа.

Высокая температура процесса требует более сложной системы. Снижение концентрации вредных паров и понижение температуры до приемлемого уровня достигается всеми доступными средствами:

Общий обмен и естественная вентиляция (важно, так как перепады температур очень велики);
Механическая вытяжка из верхней части здания;
Аэрация, путем обмазывания смолой рабочих зон.

Мы предлагаем проектирование систем вентиляции для предприятий и производственных объектов. Инженеры учтут все вредные факторы и создадут эффективную схему подготовки, очистки воздушных масс. Образующиеся потоки будут уносить вредные вещества за пределы цеха, обеспечивая здоровье и высокую производительность труда персонала.

Расчет вентиляции цеха

Для того чтобы спроектировать и установить вентиляцию, необходимо качественно и точно рассчитать ее диапазон. На основе данных о загрязнении, тепле и различных справочных данных проводятся расчеты вентиляции цеха.

По излишкам тепла

Q = Qu + (3,6 В — cQu * (Tz — Tp) / c * (T1 — Tp)), где

Qu (м3) — объем, который занимает местный отсос;
V (Ватт) — количество тепла, вырабатываемого продуктом или прибором
c (кДж) — показатель теплоемкости = 1,2 кДж (справочно);
Tz (°C) — t загрязненного воздуха, удаленного с рабочего места;
Tp (°C) — t массы воздуха на входе
T1 — т воздуха, удаляемого общеобменной вентиляцией.

Для взрывоопасного или токсичного производства

При таком расчете ключевым моментом является разбавление токсичных выбросов и паров до приемлемого предельного значения

Q = Qu + (M — Qu(Km — Kp)/(Ku — Kp)), где

M (мг*час) — это масса токсичных веществ, выделяемых за один час;
Км (мг/м3) — содержание токсичных веществ в воздухе, выбрасываемых местными системами;
Кп (мг/м3) — количество токсичных веществ в приточной воздушной массе;
Ку (мг/м3) — количество токсичных веществ в воздухе, выбрасываемых общими системами.

По излишкам влаги

Q = Qu + (W — 1,2 (Om — Op) / O1 — Op)), где

W (мг/час) — это количество влаги, которое попадает в цех за 1 час;
Ом (грамм*кг) — объем водяного пара, извлекаемого местными системами;
Оп (грамм*кг) — показатель влажности приточного воздуха;
O1 (грамм*кг) — объем паров, извлекаемых системами общего обмена.

По выделениям от персонала

Q = N * m, где

N — количество сотрудников
м — расход воздуха на человека * час (по СНиП составляет 30 м3 на человека в вентилируемых помещениях, 60 м3 — в невентилируемых).

Методики расчета воздухообмена

Цель расчета — определить количество подаваемого свежего воздуха. Если на производстве используется точечная вытяжка, то количество воздушной смеси, удаляемой зонтами, добавляется к полученному количеству приточного воздуха.

В качестве напоминания. Вытяжные устройства оказывают очень незначительное влияние на воздушный поток внутри здания. Именно подающие струи помогают направить его в нужном направлении.

Согласно СНиП, расчет вентиляции промышленного здания должен производиться на основании следующих данных:

Избыточное тепло от нагретого оборудования и продуктов;
Водяной пар, насыщающий воздух в помещении;
Вредные (токсичные) выбросы в виде газов, пыли и аэрозолей;
Количество сотрудников на заводе.

Важный момент. В подсобных и различных бытовых помещениях правила также предусматривают расчет по обменному курсу. Ознакомьтесь с методикой и воспользуйтесь онлайн-калькулятором на этой странице.

Пример системы местной вентиляции с питанием от вентилятора. Предусмотрено удаление пыли с помощью скруббера и дополнительного фильтра.

В идеале скорость поступления рассчитывается для всех показателей. Более высокие из полученных результатов принимаются для последующего проектирования системы. Одна оговорка: если выделяются два вида опасных газов, взаимодействующих друг с другом, скорость поступления рассчитывается для каждого из них, а результаты суммируются.

Считаем расход по выделениям теплоты

Прежде чем приступить к расчетам, необходимо провести подготовительную работу по сбору исходных данных:

Найдите зоны всех горячих поверхностей;
Знайте температуру нагрева;
Определите количество выделившегося тепла;
Определите температуру наружного воздуха в оккупированной зоне и за ее пределами (выше 2 м над уровнем пола).

На практике вы будете работать с инженером-технологом, который предоставит информацию о производственном оборудовании, характеристиках продукции и мелких деталях производственного процесса. Зная эти параметры, выполните расчеты по формуле:

Объяснение символов:

— L — необходимый объем воздуха, подаваемого через воздухозаборники или проникающего через фрамуги, м³/ч;

Lwz — объем воздуха, удаляемого из зоны, обслуживаемой точечными отсосами, м³/ч;
Q — величина тепловой эмиссии, Вт;
c — теплоемкость воздушной смеси, принимаемая равной 1,006 кДж/(кг °C);
Жесть — температура смеси, доставленной в цех;
Tl, Twz — температуры воздуха над и внутри рабочей зоны.

Расчет кажется громоздким, но при наличии данных его можно выполнить без труда. Пример: тепловой поток Q внутри помещения составляет 20000 Вт, вытяжные панели удаляют 2000 м³/ч (Lwz) температура наружного воздуха + 20°C, температура внутри помещения плюс 30 и 25 соответственно. Рассчитывается следующим образом: L = 2000 + [3,6 x 20000 — 1,006 x 2000 (25 — 20) / 1,006 (30 — 20)] = 8157 м³/ч.

Избытки водяных паров

Следующая формула практически не отличается от предыдущей, только тепловые параметры заменены обозначениями влажности:

W — количество водяного пара из источников за единицу времени, грамм/час;
Din — содержание влаги в притоке, г/кг;
Dwz, Dl — влажность рабочей зоны и верхней части помещения соответственно;
остальные определения — как в предыдущей формуле.

Сложность методологии заключается в выходных данных. После того как объект построен и производство запущено, определить значения влажности несложно. Еще одним вопросом является расчет выделения паров внутри цеха на этапе проектирования. Эта работа должна выполняться двумя специалистами — инженером-технологом и проектировщиком вентиляционной системы.

Выбросы пыли и вредных веществ

В этом случае важно ознакомиться с процессом. Задача состоит в том, чтобы перечислить загрязняющие вещества, определить их концентрацию и рассчитать поток чистого воздуха. Формула расчета:

Мпо — масса вредного вещества или пыли, выделяемая в единицу времени, мг/ч;
Qin — содержание данного вещества в воздухе на улице, мг/м³;
Qwz — предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества в обслуживаемой зоне, мг/м³;
Ql — концентрация аэрозоля или пыли в остальной части цеха;
L и Lwz даны в первой формуле.

Алгоритм вентиляции выглядит следующим образом. Рассчитанное количество приточного воздуха подается в помещение, разбавляя воздух в помещении и снижая концентрацию загрязняющих веществ. Львиная доля загрязняющих и летучих веществ всасывается местными воздухораспределителями, расположенными над источниками, а газовая смесь удаляется механической вытяжкой.

Количество работающих людей

Этот метод используется для расчета заполняемости офисных и других общественных зданий, не имеющих промышленного загрязнения. Определите количество постоянных рабочих мест (обозначается латинской буквой N) и используйте формулу:

m — объем чистого воздуха на одно рабочее место. В вентилируемых офисах m принимается равным 30 м³/ч, в полностью закрытых офисах — 60 м³/ч.

Внимание. В расчет могут приниматься только постоянные рабочие места с занятостью не менее 2 часов в день. Количество посетителей не учитывается.

Расчет зонта местной вытяжки

Целью локальной экстракции является удаление вредных газов и пыли в точке экстракции, непосредственно из источника. Для достижения максимальной эффективности зонт должен быть правильно подобран в соответствии с размером источника и высотой навеса. Удобно рассмотреть метод расчета со ссылкой на чертеж вытяжного колпака.

Давайте поясним символы на схеме:

A, B — необходимые размеры зонта в плане;
h — расстояние от нижнего края вытяжного колпака до поверхности источника выбросов;
a, b — размеры покрываемого оборудования;
D — диаметр вентиляционного канала;
H — высота подвеса, максимум 1,8…2 м;
α (альфа) — угол раскрытия зонта, предпочтительно не более 60°.

Прежде всего, рассчитайте размеры всасывающего устройства в плане, используя простые формулы:

Затем определите угол открытия с помощью метода подбора и перейдите к расчету расхода всасываемого воздуха:

F — площадь широкой части зонта, рассчитывается как A x B;
ʋ — скорость воздушного потока в боковой части коробки, для нетоксичных газов и пыли принимаем 0,15 … 0,25 м/с.

Внимание. Там, где необходимо сбрасывать токсичные загрязняющие вещества, стандарты требуют увеличения скорости потока дымовых газов до 0,75 … 1,05 м/с.

Зная объем забираемого воздуха, нетрудно выбрать канальный вентилятор с необходимой производительностью. Поперечное сечение и диаметр выхлопного канала можно рассчитать по обратной формуле:

Примеры расчета аварийной вентиляции исходя из нормативных документов

Кратность воздухообмена для вытяжной системы выбирается на основе санитарных норм и данных по охране здоровья и безопасности в сфере медицинских услуг. Кратность воздухообмена для аварийной вентиляции определяется для каждого помещения на основании проектных расчетов.

Конкретные нормы проектирования и строительства промышленных зданий в каждой отрасли промышленности, а также СНиПы и санитарно-гигиенические нормы и правила техники безопасности дают различные нормы смены воздуха в час. Каждое значение дается в зависимости от типа производственных помещений: вспомогательные, рабочие зоны цехов.

Например, в соответствующем СНиПе указаны расчетные значения для вспомогательных помещений в производственных цехах.

Значения кратности воздухообмена для вспомогательных зданий можно также найти в СНиП П-92-76.

При постоянном проникновении токсичных газообразных загрязнителей в промышленную зону и повышении степени, в качестве нормы умножения принимается пороговое значение для всех видов вредных выбросов на производстве, оказывающих негативное воздействие.

Зная общий объем помещения в кубических метрах и кратность воздухообмена, с помощью простой математической формулы можно определить необходимый расход воздуха в час в конкретной зоне.

L = n * S * H, где

n — коэффициент воздухообмена,

S — полезная площадь помещения,

H — высота помещения.

Установки «чиллер-фанкойл»

Такая система состоит из одного наружного блока (чиллера) и нескольких внутренних блоков (фанкойлов). В качестве хладагента используется вода, охлажденная до 6-8°C. «Он энергоэффективен, количество внутренних модулей не ограничено, и он может заменить систему вентиляции и систему отопления.

Особенности расчёта

Как уже говорилось выше, проектирование аварийного воздухообмена основано на информации из технологической документации студии (помещения, здания). Входными параметрами является информация о физико-химических и объемных свойствах вероятного выброса.

Задача проектировщика — рассчитать, какая производительность систем аварийной вентиляции необходима для снижения опасной концентрации веществ до стандартных предельно допустимых концентраций (определяются по ГОСТ 12.1.005-88).

Основное отличие расчета систем аварийной вентиляции от нормальной вентиляции заключается в том, что в расчет должны быть включены две стадии аварии:

период активного образования (или поступления) вредных веществ (ta1);
Время, в течение которого уменьшается газообразование (без образования вредных веществ, ta2).

Если аварийное отключение происходит в автоматическом режиме, продолжительность первого периода составляет 120 секунд. Если в ручном режиме, то 300 секунд. В случаях, когда возможны взрывоопасные выбросы, продолжительность первого периода принимается равной 0 секунд.

Максимальное время работы аварийных подсистем составляет 1 час.

Общая продолжительность дополнительной вентиляции равна сумме этих двух периодов:

t=ta1+ta2

Объем воздуха для замены рассчитывается исходя из количества и концентрации загрязняющих веществ.

Формула для расчета объемов замещения

Следует иметь в виду, что в этом случае могут возникнуть несколько категорий опасностей

токсичность
взрывоопасные концентрации газов и пыли
ухудшение видимости (образование дыма или пыли);
Опасные температурные условия в газовых смесях (типичным примером использования этого параметра является расчет воздухообмена в зонах хранения легковоспламеняющихся жидкостей).

Следует отметить, что не всегда возможно подобрать имеющееся оборудование в соответствии с детонационными характеристиками газов, поэтому аварийная вентиляция включает оборудование для распыления нейтрализующих составов для снижения риска их взрыва. Это также следует учитывать при расчете воздухообмена.

Также при расчете мощности агрегатов следует учитывать, что для удаления загрязненного воздуха через аварийные каналы может потребоваться дополнительная фильтрация, что потребует более высоких затрат на электроэнергию.

Способы технической реализации

Оборудование системы аварийной вентиляции было спроектировано исходя из того, что оборудование этой подсистемы имеет два состояния работы:

ожидание («пассивный» режим);
воздухообмен («активный» режим).

Как следует из названий этапов, в первом случае генераторы отключены, а воздуховоды закрыты.

Работа в пассивном режиме не означает, что система полностью отключена, поскольку центральный контроллер, сеть датчиков и механизмы управления заслонками и вентиляторами всегда активны.

Кроме того, как для пассивного, так и для активного режима, аварийная вентиляция требует бесперебойного электропитания.

Также различается расположение приточных и вытяжных воздуховодов. Это может быть классическая схема с потолочными диффузорами или одно из следующих специализированных решений:

воздушная завеса, которая отсекает опасные потоки воздуха от защищаемой зоны;
Локальная вытяжная система в виде зонта над зоной, где могут происходить технологические выбросы;
Отдельная вентиляционная шахта, оснащенная эффективным вытяжным вентилятором.

Кроме того, при проектировании и монтаже аварийных вентиляционных установок необходимо учитывать специальные требования:

Полная герметизация всех воздуховодов;
Использование огнестойких материалов (и устойчивость к высокой химической активности добываемых воздушных смесей);
Обеспечение надлежащего уровня искробезопасности в электроустановках;
Организация мер огнестойкости для силовых и контрольных кабелей.

Отдельного внимания заслуживает целостность воздуховодов, которая является наиболее очевидным примером разницы между нормальными и аварийными системами вентиляции.

При проектировании аварийных систем для заводов по производству химических веществ важно помнить о защите всех важных компонентов предприятия, особенно там, где вероятный выброс может быть токсичным.

О важности автоматизации

Если рассматривать системы аварийной вентиляции, то датчики, реагирующие на уровень загрязнения, превышающий допустимые пределы, являются неотъемлемой частью их конструкции.

Точнее, каждая буква пожарной классификации соответствует утвержденному набору датчиков, используемых для оповещения и активации аварийных подсистем.

Следует подчеркнуть, что при проектировании системы аварийной вентиляции необходимо учитывать не только схему подключения датчиков, но и расположение силовых и управляющих кабелей, так как это напрямую влияет на гарантированное время работы системы.

Расположение, тип и основные характеристики аварийных извещателей всегда обозначаются соответствующими символами на электрических схемах.

Системы дымоудаления

Системы дымоудаления занимают особое место среди систем аварийной вентиляции и обеспечивают удаление дыма в случае пожара. Важность этих систем невозможно переоценить, так как основной причиной смерти при пожарах является не отравление огнем, а отравление продуктами горения.

При проектировании таких систем необходимо рассчитывать не только объемную скорость воздушного потока, но и требуемую разность давлений. Должно быть, воздух из соседних помещений создает «обратный поток», который вытесняет дым в вытяжные шахты.

Кроме того, существуют значительные различия в конфигурации энергетического оборудования. Согласно СНиП 2.04.05-91, он должен обеспечивать непрерывную работу системы в течение двух часов даже при температуре воздушной массы 4000С (и одного часа при 6000С).

Основным документом, регламентирующим проектирование систем дымоудаления, является СНиП 41-01-2003. При проектировании аварийных систем необходимо учитывать существенные отличия от других вариантов вентиляции:

Использование особо прочной системы соединений между секциями воздуховодов, которая обеспечивает непрерывность и сохраняет поперечное сечение при воздействии высоких температур;
Использование автоматически управляемых огнезадерживающих клапанов, которые также должны быть выполнены из огнестойкого материала;
Приводной блок состоит из двух модулей — резервных вентиляторов и вытяжных насосов;
В режиме ожидания все рабочие воздуховоды закрыты управляемыми заслонками.

Монтаж производственной вентиляции

Монтаж приточных и вытяжных воздуховодов начинается только после утверждения проекта, проведения и согласования всех предварительных работ. Место сборки, расположение основных компонентов определяется на этапе проектирования.

Сначала устанавливаются основные конструктивные элементы. Затем от этих элементов прокладывается система воздуховодов. При монтаже учитывается множество деталей, таких как пространственная ориентация воздуховодов, материал воздуховодов, конструкция потолка, элементы здания, наличие балок и т.д.

Все это оказывает непосредственное влияние на то, как будут установлены воздуховоды и вентиляционные каналы. В промышленных цехах вентиляционные каналы крепятся к потолку. Для коммерческих помещений предпочтительнее использовать пластиковые воздуховоды из-за их более привлекательного внешнего вида. Чаще всего используются жесткие или гибкие воздуховоды, которые имеют свои преимущества и особенности.

Монтаж осуществляется строго в соответствии с проектом, расчетами, с соблюдением необходимых требований к вентиляции производственных помещений.

Особенности эксплуатации систем вентиляции

Работа любой вентиляционной системы со временем становится менее эффективной из-за загрязнений, которые накапливаются с годами, особенно на фильтрующих элементах.

Кроме того, необходимо регулярное техническое обслуживание такого оборудования, а также систематическое тестирование для выявления неисправностей на ранней стадии с целью их своевременного устранения.

Только специалисты, знакомые с тонкостями технологии вентиляции, могут проводить такие мероприятия и анализировать функциональность системы.