Система вытяжки производственном в помещении. Местная вытяжная вентиляция: особенности и расчет для производственного цеха. Перспективные направления промышленных вытяжек
Работа на заводах и других производственных предприятиях часто предполагает использование вредных для человека веществ, образование токсичных испарений, неприятные запахи. Всё это опасно для жизни и здоровья работников, поэтому в подобных помещениях должна быть установлена система вентиляции, которая будет обеспечивать воздухообмен нужной интенсивности, и создаст комфортные условия работы для людей.
Даже если требуется присутствие только одного человека, требования к вентиляции производственных помещений должны быть соблюдены. Для производственных помещений требования к микроклимату устанавливаются в зависимости от категории работ. Ниже приведена таблица нормативных параметров в соответствии со СНиП 41-01-2003.
Виды производственной вентиляции
Есть несколько особенностей, по которым можно выделить несколько видов вентиляции производственных помещений.
По принципу работы
- на естественные и механические.
Естественная
вентиляция происходит за счёт разницы температур у разных воздушных потоков или благодаря специальному расположению окон в помещении. Но эта система не отличается эффективностью, поэтому на производствах, связанных с выбросом вредных веществ, используется механическая
вентиляция. Она не только очищает воздух, но и препятствует попаданию вредных испарений в рабочие помещения, гарантирует безопасность трудящихся.
По организации воздухообмена
- на общеобменные и местные.
Общеобменная
вентиляция производственных помещений создаёт равномерный воздухообмен, при этом все параметры: температура, влажность, скорость движения воздуха становятся одинаковыми в любой точке помещения. Эта система позволяет быстро избавляться от небольших загрязнений.
Если в определённом месте выделяется много вредных веществ и испарений, то местная вентиляция просто необходима. Она предназначена для очищения небольшого объёма воздуха, располагается рядом с устройством, загрязняющим воздух. Её можно комбинировать с общей вентиляцией для достижения лучшего результата. Местная вытяжка осуществляется либо вытяжным зонтом, устанавливаемым непосредственно над оборудованием, либо гибким воздуховодом, подключаемым к выхлопному отверстию на оборудовании.
Местная вытяжка через вытяжной зонт Местная вытяжка от оборудования
Если вредные вещества выделяются в нескольких точках помещения, то гораздо эффективнее будет работать более локальная система вентиляции. Она представляет собой вытяжной зонт, монтируется в непосредственной близости от источника выделений.
Для того чтобы рассчитать мощность вытяжного устройства, нужно знать размеры источника выброса, а так же его технологические характеристики: электрическую/тепловую мощность, концентрацию выделяемых вредных веществ и т.п. Габариты зонта должны превышать габариты источника выброса на 10 - 20 см с каждой стороны.
По типу устройства - на приточные, вытяжные и приточно-вытяжные.
На предприятиях чаще всего используется именно последняя разновидность: она представляет собой комбинацию функций вытяжной, приточной вентиляции производственных помещений, то есть обеспечивает полноценный обмен воздуха, а не только вывод загрязнённых воздушных масс или подачу чистого воздуха.
- Вытяжная вентиляция производственных помещений принудительно удаляет воздух из помещения, организованного притока воздуха нет. Система обеспечивает только вывод воздуха, удаление загрязнений, а подача воздуха происходит через щели, форточки, двери.
- С приточными системами этот принцип работает с точностью наоборот: воздух, подаваемый снаружи, вызывает слишком большое давление в комнате и лишний воздух сам удаляется через те же зазоры в стенах, дверных и оконных проёмах.
Обе эти системы мало результативны, а для производств, в процессе работы которых выделяются опасные вещества они не могут быть применены, ведь велика вероятность, что вредный воздух попадёт в рабочую зону. К тому же для организации рабочей вытяжной системы на производстве, нужно будет задействовать оборудование большой электрической мощности, потому что они будут подвергаться серьёзным нагрузкам. Также потребуется организация распределительной системы воздуховодов.
Расчёт вентиляции производственного помещения
При расчёте вентиляции производственного помещения нужно определить, какой тип системы требуется: общеобменный или местный.
Расчет общеобменной системы производится по следующим формулам:
L = l * n,
где
L
- необходимый расход воздуха на помещение
n - количество людей в помещении
l - удельный расход воздуха из расчёта на одного человека (в соответствии со СНиП 41-01-2003).
Эта расчётная формула относится к производствам, на которых не выделяется вредных веществ. В противном случае, расчёт вентиляции производственных помещений будет производится для каждого вида веществ следующим образом:
L = Lм.в. + (mв.в. - Lм.в. (Cу.в. - Cп.в.))/(C1 - Cп.в.)
L м.в. - расход воздуха удаляемый местными вытяжками, м 3 /ч;
m в.в. - вредные вещества поступающие в помещение снаружи, мг/ч;
C у.в - концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, мг/м 3 ;
C п.в - концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м 3 ;
C 1 - требуемая концентрация вредных веществ в помещении, мг/м 3 ;
Если в процессе работы объекта выделяется не одно, а несколько вредных веществ, то объём воздухообмена рассчитывается для каждого из них по выше приведённой формуле, а затем полученные значения суммируются.
Проектирование и монтаж системы вентиляции на производстве
В планировании и установке вентиляции на производстве есть несколько этапов:
- Подготовка и утверждение технического задания на проектирование вентиляции (содержит в себе технологические характеристики оборудования, требования по воздухообмену и т.п.)
- Стадия проектирования. Производится аэродинамический расчет системы для определения размеров воздуховодов и характеристик оборудования. Подбираются вентиляционные агрегаты и дополнительные компоненты для балансировки и наладки системы. Выбирается система управления вентиляцией. Именно на стадии проекта систему можно сделать энергоэффективной и соответственно не дорогой в обслуживании.
- Закупка и поставка материалов и оборудования. Осуществляется по заранее подготовленной спецификации, после согласования с Заказчиком.
- Монтажные работы. Проведение монтажа - один из самых ответственных этапов во всем проекте. Монтаж должны выполнять квалифицированные специалисты, иначе система может не только не выдать проектные расходы, но и вовсе выйти из строя.
- Пуско-наладка. Любая система вентиляции имеет систему пуска и управления. Так же для выхода на проектные мощности, систему воздуховодов требуется отбалансировать.
Проектирование системы подразумевает на только расчёт, но и распределение основных узлов системы на схеме.
Требования к вентиляции в производственных помещениях
Согласно СНиП 41-01-2003 в производственных помещениях должны быть учтены следующие условия:
- Уровень шума от оборудования, в том числе вентиляционного не должен превышать 110 дБА.
- Система не должна быть взрывоопасна.
- Вентиляция должна удалять вредные вещества без их попадания в рабочую зону.
- Устройства должны быть ремонтопригодны.
- Оборудование системы должно пройти гигиеническую и пожарную сертификацию, подтверждающую, что они сделаны из безопасных для человека материалов.
- Воздуховоды, которые выводят вредные для человека или взрывоопасные испарения могут быть пересечены трубопроводами с теплоносителем только при условии, что температура последнего будет ниже температуры воспламенения вещества более, чем на 20 °С.
- Воздуховоды должны быть покрыты материалами, устойчивыми к коррозии или сделаны из них. Если проход окрашен горючей краской, то покрытие не должно превышать 0,2 мм в толщину.
- В холодное время года температура производственного помещения не должна опускаться ниже 5 °С, если это нерабочее время, и не ниже 10 °С, если в помещении находятся люди.
- В тёплое время года температура в производственных помещениях не нормируется, если они не используются по назначению или в нерабочее время.
- В тёплое время года норма температуры в производственных помещениях равна температуре воздуха на улице. Если на производстве она выше, то её стоит понижать, чтобы она не превышала уличную температуру более чем на 4 °С. Однако, стоит учитывать, что при этом она не должна падать ниже 29 °С.
- Влажность воздуха и скорость его движения в тёплое время года не нормируются.
- Для производств, процессе работы которых, выделяются вредные вещества следует соблюдать нормы ПДК (предельно допустимой концентрации). Для рабочих зон, расположены непосредственно на производстве концентрация опасных веществ не должна быть больше 30% от предельно допустимой концентрации.
Все эти требования являются необходимыми, но не всегда достаточными для полноценно качественного технологического процесса и комфортных условий работы людей.
Помимо общих требований СНиП для каждого вида производства есть также ряд своих требований и их много.
Более подробно о вентиляции некоторых из видов производственных цехов можно прочитать в соответствующей статье «Вентиляция цеха».
В заключение хотелось бы отметить, что серьезная промышленная вентиляция производств очень тонкий и сложный в расчетах процесс. Не стоит пренебрегать общими правилами при подборе системы и конечно мы рекомендуем Вам обращаться с такими задачами к специалистам.
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:
- 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.
- Выбор вентиляционной системы цеха или офиса, разработка схем. К проектным решениям выдвигается 3 основных требования – эффективность, соответствие нормам СНиП (СанПин) и экономическая обоснованность.
- Расчет воздухообмена – определение объема приточного и вытяжного воздуха для каждого помещения.
- Аэродинамический расчет воздуховодов (если они есть), подбор и расстановка вентиляционного оборудования. Уточнение схем подачи притока и удаления загрязненного воздуха.
- 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:
- 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.
- Вспомогательные крышные и потолочные вентиляторы повышают интенсивность обмена при естественном движении воздушных масс.
- 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.
- Кондиционирование – доведение воздушной среды цеха либо офиса до требуемой кондиции. Перед подачей в рабочую зону воздух очищается фильтрами, / осушается, подогревается или .
Нагрев / охлаждение воздуха с помощью теплообменников – калориферов
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.
Схема движения потоков при естественной аэрации
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:
- В офисных зданиях принято делать природный воздухообмен – аэрацию, проветривание. При повышенном скоплении людей предусматривается установка вспомогательных вентиляторов либо организовывается воздухообмен с механическим побуждением.
- 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.
- При выделении токсичных, опасных и вредных для здоровья паров аэрация и проветривание не допускается.
- На рабочих местах рядом с нагретым оборудованием проще и правильнее организовать душирование людей свежим воздухом, чем постоянно обновлять весь объем цеха.
- На малых производствах с небольшим количеством источников загрязнения лучше установить локальные отсосы в виде зонтов или панелей, а общее вентилирование предусмотреть естественным.
- 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.
- В лабораториях и рабочих помещениях химических заводов вся вентиляция делается механической, причем рециркуляция запрещена.
Проект общеобменной принудительной вентиляции трехэтажного здания с применением центрального кондиционера (продольный разрез)
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 .
Пример системы локальных отсосов, действующих от одного вентилятора. Предусмотрено улавливание пыли скруббером и дополнительным фильтром
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.
Промышленная вытяжка предназначена для создания циркуляции воздуха внутри производственных помещений, с целью удаления вредных веществ и газов. Относится к установкам промышленного оснащения. Особенно это актуально в системах вентилирования на промышленных предприятиях тяжелой и химической направленности.
Основными неприятными факторами, которые вытяжка может удалять являются вредные вещества, отходы производства, неприятные запахи, табачный дым и уличный смог. Основные элементы вытяжки:
- Воздухопроводы.
- Электродвигатели.
- Совокупность вентиляторов в воздуховодах.
- Фильтры очистки.
Вентиляция производственных помещений делится:
- Подвесные. Все элементы такой системы, как правило, располагаются под потолком помещения, не загромождая рабочую зону производственного процесса. Но это требует высотного монтажа комплектующих такой системы, и тем самым, привлечения для работы более квалифицированных кадров, с допуском работы на высоте.
- Встраиваемые. В некоторых случаях элементы вытяжки можно установить в конструкцию установки и объектов цеха. Эта позволит сэкономить часть пространства в помещении, но потребует разработки дополнительной технической документации (плана, конструктивных особенностей) такой установки.
- Настенные. Это, пожалуй, самая распространенная схема монтажа вентиляции производственных помещений, т.к. не требует особого подхода к монтажу. Такое расположение элементов вытяжки уменьшает трудоемкость по обслуживанию вентиляционной системы.
- Островные. Такой вид монтажа подразумевает установку комплектующих вытяжки, а главное, заборника всасывания воздуха в определенном месте производственного помещения. Как правило, таким местом является источник максимального выброса вредных веществ и газов в больших цехах.
- Угловые. В основном, оборудование и станки монтируются в центральной части помещения, для максимального подхода к ним в процессе работы. Таким образом, углы цеха остаются не задействованными. Поэтому такие места становятся привлекательными для монтажа там, где необходимо дополнительное оснащение, в виде местной вытяжной вентиляции.
По принципу действия вытяжные системы вентиляции производства бывают различных видов: поточная(естественная) и принудительная. Первая вытяжная система вентиляции производства используется, если уровень загрязнения помещения не столь велик. В своей основе поточная вытяжка использует перемещение воздушной массы из цеха наружу, за счет разности температуры и давления в помещении и вне его. Это исключает из схемы применение электродвигателей и вентиляторов, что позволяет не использовать электроэнергию при её работе. Но если выбросы вредных веществ в производственных помещениях носят массовый характер, то без принудительной системы местной вытяжной вентиляции не обойтись.
В её конструкцию входят электродвигатели, соединенные с вентиляторами, позволяющими «высасывать» из помещения значительные объемы воздуха, что в свою очередь, приводит к существенному очищению «атмосферы» цеха от загрязнения. Часто в систему принудительной вытяжки устанавливаются фильтры, помогающие решать проблему загрязнения окружающей среды. Воздухообмен вентиляции на производстве включает в себя два трубопровода: всасывающий и отводящий. Между ними установлен блок вентилятора с электродвигателем, создающим принудительную циркуляцию воздуха. Наличие дополнительного элемента газоанализатора позволяет значительно экономить электроэнергию. Его предназначением является контроль за содержанием вредных веществ в цеху. В зависимости от их концентрации, анализатор управляет оборотами работы двигателя. Т. е. при большой загазованности он увеличивает обороты, следовательно, и объем откачиваемого воздушного пространства из помещения. При малом содержании вредных веществ в «атмосфере» цеха, он переводит двигатель на малые обороты, либо вообще его отключает.
Как правило, наряду с вытяжкой из помещения используется и подача свежего воздуха с улицы. Такая система называется циркуляционной. Она, в свою очередь, позволяет лучше очистить помещение и «насытить» его свежим воздухом.
Вентиляторы для вытяжки бывают двух типов: радиальные и центробежные. Скорость движения воздуха в радиальных вентиляторах выше, чем в центробежных. Это связано с тем, что воздушная масса в них перемещается в прямолинейном направлении. В свою очередь, такая схема обеспечивает более быстрое движение воздушных потоков, следовательно, и более «скоростной» воздухообмен.
Вытяжка- улитка
Пожалуй, самой распространенной схемой вытяжного блока вентиляции промышленных цехов является вытяжка-улитка. По своей конструкции он значительно отличается от центробежных вентиляторов.
Такая модель характеризуется простотой изготовления и монтажа в цеху. Основным её элементом является станина, на которую устанавливается электродвигатель. К фланцам крепления двигателя монтируется круглый короб вентилятора. Центробежный вентилятор в шумоизолированном корпусе, соединяемый с валом электродвигателя, помещается через центральное отверстие в коробе внутри. Благодаря специальному углу установки лопаток на колесе воздуховода вентилятора, при его вращении создается разрежение в полости за ним. Это обеспечивает постоянный приток воздуха к блоку вытяжки и движение его далее в отводящем трубопроводе.
Количество лопастей, их размеры и уплотнение в местах контакта низкого и высокого давления определяет расход. Диаметр колеса может варьировать от 25 до 150 см, в зависимости от объема перекачиваемой воздушной среды.
Вытяжки-улитки подразделяются на три класса:
- Низкого давления (P-100 кг/м²). Используются, как правило, в бытовых условиях и небольших мастерских.
- Среднего давления (P-от 100 до 300 кг/м²). Устройства применяются в помещениях производственных цехов небольшой загазованности.
- Высокого давления (P- более 300 кг/м²). Их используют в особо загрязненных местах, будь то покрасочные цеха, либо участки металлургических комбинатов с большой концентрацией вредных веществ.
В зависимости от той среды, с которой придется соприкасаться лопаткам, их изготавливают термо- и коррозиестойкими.
Расчет приточно-вытяжной вентиляции
Перед началом расчета основных параметров вытяжки, надо определиться с источником вредных, горючих или взрывоопасных веществ. Но в основу вычислений берется, как правило, необходимое количество свежего воздуха для одного человека. В этом случае, расчет общеобменной концентрации воздуха определяется следующим образом:
Количество воздуха: L=N × m, где N-количество людей, работающих в помещении, а m- удельный расход воздуха на человека в час.
Согласно нормативам СНиП величина m составляет: 30м³/ч для проветриваемых помещений и 60м³/ч для непроветриваемых.
Если же в «атмосферу» цеха осуществляется выброс не только вредных, но и опасных для жизни человека веществ, то расчет ведется по ПДК (предельно-допустимая концентрация). Норма ПДК для конкретно взятого вещества, берется из специальных справочников и строго регламентируется высокими требованиями. В этом случае, объем необходимо рассчитать:
Количество воздуха при опасных выбросах: L=Mв/ (упом -уп), где Mв-масса вещества, выделяемого в воздушную среду (мг/ч); упом — удельная концентрация этого вещества в пространстве цеха (мг/м³); уп — концентрация этого же вещества, поступающего в помещение воздуха.
Если в цехе присутствует несколько источников вредных выбросов, то расчет ведется индивидуально по каждому. А общим результатом становится максимально полученное значение необходимого объема, поступающего в цех воздуха. Т.к. вычисления производятся по притоку свежего воздуха, то тут надо четко понимать, что именно такой же объем должен откачиваться и из помещения.
Фильтрация промышленной вытяжки
Перед тем как воздух попадает в помещение, он очищается при помощи фильтров. Также немаловажным является и очистка выходящей из цеха воздушной массы. Фильтра бывают трех типов:
- Пористые. Основой очищающего элемента стал пористый материал, наподобие пробки.
- Поглощающие. В таком фильтре присутствует материал активно впитывающий вредные выделения из окружающей среды.
- Тканевые. Пожалуй, самые распространенные фильтры. Ткань хорошо задерживает различные примеси из воздуха в процессе фильтрации.
Если источник выброса до вытяжки носит массовый характер, то применяют так называемую многоступенчатую фильтрацию. В ней применяется несколько типов фильтров, позволяющих лучше очистить окружающее пространство от примесей.
Встречаются ещё и насыпные фильтры. Но в промышленных вытяжках применяются крайне редко из-за низкой эффективности по очищению воздушной массы от загрязнения.
Перспективные направления промышленных вытяжек
Одним из перспективных направлений в создании вытяжек, является использование в схеме вентиляции рекуператоров. Основной принцип данного устройства состоит в том, чтобы осуществить теплообмен между входящим в помещение воздушным потоком и выходящим из него. Благодаря применению рекуператоров в системе вентиляции, удается сэкономить до 50 % тепла, накопленного в цеху. В них происходит пересечение обоих потоков. В простом варианте трубопровод от первоначала выброса до вытяжки, обдувается воздухом, входящим в цех.
Ещё одним направлением по совершенствованию промышленных вытяжек, стала замена оцинкованных воздуховодов на пластиковые. Это значительно удешевляет конструкцию разводки трубопроводов по производственным помещениям.
Применение асинхронных электродвигателей в приводе вентилятора, значительно снизило шум от работающего оснащения, а также повысило его КПД.
Заключение
По некоторым оценкам, производственные предприятия во всем мире выбрасывают в атмосферу Земли до 170 млн. т различных веществ. И немалое их количество попадает туда благодаря выбросам до вытяжки из цехов заводов и комбинатов. Поэтому, наряду с созданием условий для работы сотрудников на предприятии, к вытяжке предъявляется требование и по фильтрации выходящего воздуха. Данный аспект строго регламентируется на уровне экологических организаций многих стран мира.
В процессе эксплуатации воздух внутри помещений меняет свои параметры - температуру, влажность и состав под влиянием самых различных факторов: изменений параметров наружного воздуха, выделений теплоты, влаги и углекислого газа от находящихся людей, пыли и других вредных веществ от работающего оборудования, станков, установок. В связи с этим необходимо производить воздухообмен, т.е. удалять загрязненный внутренний воздух и взамен него подавать очищенный свежий (наружный). Задача вентиляции – обеспечение воздухообмена в промышленных помещениях для поддержания расчетных параметров воздуха в них.
Параметры воздуха могут быть:
- комфортными и их обеспечивают системы вентиляции жилых и административных объектов;
- допустимыми, достигаемыми за счет работы вентиляции промышленных зданий.
Перед системами вентиляции промышленных помещений часто ставят и другие задачи: удаление дыма (при пожаре), пыли и вредных веществ (при работе станков, агрегатов и оборудования). Вентиляция промышленных помещений - это совокупность устройств и мероприятий, обеспечивающих расчетный воздухообмен. В зависимости от обрабатываемого расхода воздуха различают бытовую (до 10000 м³/час) и промышленную вентиляцию (свыше 10000 м³/час). Вентиляция промышленных зданий является обязательным мероприятием в производственных цехах, ангарах и других помещениях, в которых используется технологическое оборудование, работают люди или механизмы.
Вентиляция промышленных зданий
Промышленное вентиляционное оборудование из–за больших количеств перемещаемого воздуха отличается массогабаритными характеристиками, энергопотреблением и повышенными требованиями к его надежности и безопасности. Работа любой, в том числе и промышленной вентиляции обеспечивается несколькими инженерными системами, называемыми вентиляционными системами. Они состоят из различных по конструкции устройств, каждое из которых выполняет свою функцию:
- циркуляция воздуха – вентиляторы;
- очистка воздуха – фильтры различного класса очистки;
- регулирование расхода воздуха – воздушные клапаны и заслонки;
- нагрев и охлаждение воздуха – воздухонагреватели и воздухоохладители;
- распределение воздуха по помещению – диффузоры, анемостаты и решетки;
- подача и удаление воздуха – воздуховоды;
- снижение вибрации – гибкие вставки и виброизоляторы;
- снижение шума – шумоглушители.
Вентиляция промышленных помещений
К мероприятиям можно отнести правильное управление промышленной вентиляцией, соблюдение нормативных скоростей воздуха в воздуховодах для снижения уровня аэродинамического шума, соблюдения технологии изготовления, монтажа, герметизации воздуховодов для снижения утечек до минимума. В настоящее время для вентиляции промышленных помещений и одновременной организации притока и вытяжки применяют промышленные вентиляционные установки, позволяющие выполнять большинство этих функций при помощи одного агрегата – приточно-вытяжной установки. Особенность этих установок заключается в том, что их конструкция объединяет в себе приточную и вытяжную установки, что в свою очередь позволяет получить более выгодную цену, применять различные системы рекуперации и сделать процесс вентиляции промышленных помещений более эффективным.
Особенности
По назначению вентиляционные установки делят на:
- приточные;
- вытяжные;
- приточно-вытяжные;
- рекуперативные (приточно-вытяжные с рекуператором).
При установке вентиляционных систем в промышленные здания необходимо учитывать не только их особенности, но и виды. Вентиляция на производстве имеет следующую классификацию:
Приточная;
- вытяжная;
- местная;
- общеобменная;
- приточно-вытяжная;
- естественная;
- механическая.
Каждый из видов имеет свои отличительные черты, преимущества и недостатки по сравнению с другими.
Приточная вентиляция
Система подаёт чистый воздух снаружи организованным образом. Выход массы происходит наружу при помощи давления через щели и проёмы в окнах и дверях. Приточные вентиляции могут иметь канальный отвод воздуха, а также специальный клапан. Он предотвращает распространение неприятного запаха из других помещений и не пропускает загрязнённый состав между соседними комнатами. Производительность может составлять 500 м3/ч, что обеспечивает быструю подачу воздуха и замену всего состава за установленную единицу времени. В зависимости от площади помещения можно подобрать необходимую мощность устройства.Вытяжная вентиляция
Установка такой системы позволяет разрежать воздух даже на большой площади. Она вытягивает загрязнённый состав, а вместо него поступает чистый через щели, отверстия и оконные проёмы. Устройство помогает удалить отработанный воздух и все продукты сгорания, которые возникают в процессе работы предприятия. Производительность такой вытяжки должна быть идеально сбалансирована под объёмы воздуха в помещении. Основным её преимуществом является распространённая установка в промышленных помещениях за счёт простоты конструкции и монтажа. Одним из лидеров по производству вентиляторов является завод ВЕНТС .Приточно-вытяжная вентиляция
Самый популярный вид на предприятиях. Совмещает в себе все лучшие свойства обеих систем, что позволяет достигать лучшего результата, быстро и эффективно очищать воздух. При этом не требуется дополнительных установок и оборудования, покупка которого может отразиться на затратах. Особенность совмещённой системы в её функциональности. Она естественным образом притягивает чистый воздух и так же организованно возвращает загрязнённый состав за пределы здания.Местная вентиляция
Основным назначением установки служит локальная подача воздуха. Также она удаляет загрязнённый состав из конкретных мест образования наибольшего количества вредных веществ. Применяют систему в случаях, когда можно определить место загрязнения и не допустить распространения бактерий по всему помещению. Этот вид используется только на промышленных предприятиях.Общеобменная вентиляция
Использование данного вида предполагает равномерное создание потока воздуха при одинаковых условиях среды. Температура воздуха, его влажность и подвижность воздушных масс должны совпадать во всём объёме помещения. Система предусматривается в случае, если бактерии распространяются в пространстве и нет возможности соединить их все вместе. Обычно устанавливается при незначительном загрязнении воздуха, что позволяет быстро очищать его.Все виды вентиляций имеют свои преимущества. Они достаточно просто монтируются на поверхности, не составляют труда в уходе. Выбор системы зависит от её мощности, так как это влияет на уровень производительности и обеспечивает чистый воздух. Установка системы вентиляции на производстве – важный этап обеспечения безопасности труда и сохранность комфортного и чистого климата.
