Система вентиляции в промышленных зданиях включает вытяжные шахты, воздуховоды и вентиляционные каналы. Эти элементы позволяют контролировать объем и интенсивность поступающего воздуха. Для улучшения воздухообмена зачастую устанавливают экраны или дефлекторы на шахтах.
Организация вентиляции в производственных помещениях: основные правила воздухообмена
Главная задача промышленной вентиляции заключается в удалении загрязненного воздуха и поступлении свежих воздушных масс. Это необходимо для создания комфортных условий, которые соответствуют требованиям к качеству воздуха как в производственных зонах, так и в офисных помещениях.
Не стоит недооценивать значение эффективной вентиляционной системы. Чистый воздух, а также правильные температурные и влажностные условия являются залогом повышения производительности труда.
Чтобы грамотно организовать воздухообмен в здании, необходимо ознакомится с различными типами и особенностями систем вентиляции.
В данной статье мы расскажем о работе естественной и механической вентиляции, опишем методы организации местной вентиляции на рабочих местах и изложим принципы расчета воздухообмена.
Местная вытяжная вентиляция предназначена для удаления загрязненного отработанного воздуха из помещений. Она включает в себя вытяжные вентиляторы, воздуховоды и вентиляционные решетки.
Система местной вытяжки, предназначенная для удаления веществ класса опасности 1 и 2, спроектирована так, что запуск агрегата невозможен при отключенной системе вентиляции.
В некоторых ситуациях могут быть установлены резервные вентиляторы и автоматизированные системы локальной вытяжки воздуха. Существует два основных типа вентиляции: приточная и вытяжная. Приточная вентиляция осуществляется с помощью тепловых завес или воздушных душей.
Тепловые завесы в воздухе
Проемы, которые остаются открытыми продолжительное время (более 40 метров за смену) или часто открываются (более пяти раз), могут привести к переохлаждению людей в помещении. Устройствами, выбрасывающими загрязняющие вещества, также негативно сказываются на комфорте.
В таких случаях рекомендуется установить воздушные завесы, которые служат барьером против холодного или чрезмерно горячего воздуха.
Воздушные завесы и воздушно-тепловые завесы проектируются так, чтобы температура в лабораториях при открытых проемах не опускалась ниже
- 14°C — для случаев, когда деятельность не требует физических усилий,
- 12°C — для работ, классифицируемых как умеренно тяжелые,
- 8°C — для напряженной физической деятельности.
Если рабочие пространства расположены рядом с воротами и техническими проемами, необходимо устанавливать экраны или перегородки. Воздушно-тепловая завеса у наружных дверей должна иметь воздух с максимальной температурой 50°C и не может превышать 70°C в области двери.
Локальная вытяжка с использованием специализированных отсосов
Локальная система вытяжки изначально захватывает, а затем удаляет вредные загрязняющие вещества, такие как газы, дым и пыль, с помощью специально разработанной системы вытяжки.
Это вид воздушного душа, предназначенный для подачи свежего воздуха в определенное помещение и снижения температуры в зоне его выхода. Такие устройства применяются в производственных условиях, где сотрудники подвержены воздействию высоких температур и лучистой энергии свыше 300 ккал/м² в час, генерируемой нагревательными и плавильными печами.
Устройства могут быть как стационарными, так и мобильными. Они должны обеспечивать скорость воздушного потока от 1 до 3,5 м/с.
Использование воздушных ванн служит методом для достижения теплового баланса между человеком и окружающей средой, в которой он находится.
Существует также концепция воздушного оазиса, которая представляет собой подобное устройство, встроенное в систему местной вентиляции. Оно формирует микроклимат с заранее заданными параметрами в определенной области производственного помещения.
Очистка воздуха, поступающего в конкретную зону, обычно осуществляется с использованием специальных процессов тепло- и влагообработки.
Создание воздушного оазиса формирует оптимальные условия для работы и минимизирует воздействие загрязняющих агентов. Эти зоны могут представлять собой отдельные камеры, но в отсутствие такой возможности возможно направить струю воздуха непосредственно в рабочие области.
Определение воздухообмена
Если в процессе производственной деятельности не возникает загрязняющих веществ, то необходимый объем воздуха для вентиляции следует вычислить по следующей формуле:
L = N x Ln, где
N — это количество людей, обычно находящихся в помещении, а Ln — объем воздуха, требуемый для одного человека, измеряемый в кубометрах в час. Рекомендуемая норма составляет от 20 до 60 м³/ч.
Для расчета используется кратность воздухообмена по следующей формуле:
L = n x S x H, где
n — кратность воздухообмена в данном помещении (например, в производственном пространстве n = 2), S — площадь пола в квадратных метрах, а H — высота помещения в метрах.
Когда речь идет о вентиляции в производственных помещениях, мы рассматриваем не только саму технику, но и регулярное техническое обслуживание, а также ряд мероприятий, направленных на формирование благоприятного микроклимата.
Естественная вентиляция
Работа системы естественной вентиляции основывается на физических свойствах воздуха, таких как изменения температуры и давления как внутри, так и снаружи конструкции. Выделяют два вида естественной вентиляции:
- Неорганизованная. Это наиболее простой вариант, который осуществляется за счет поступления и удаления воздуха через щели и трещины в строительных конструкциях. Отсутствие возможности поддерживать комфортный и стабильный микроклимат может привести к неэффективной вентиляции в помещении.
- Организованный процесс. Здесь применяются форточки, окна и вентиляционные шахты, что дает возможность контролировать объем поступающей воды. Для повышения эффективности иногда над рабочей зоной (например, в области рога молота, пресса и прочих устройствах) устанавливают дефлекторный экран. Он усиливает поток за счет разницы давлений сверху и снизу, как это происходит в дровяной печи. Также можно использовать воздуховоды с фильтрами для обеспечения притока свежего воздуха.
Главное достоинство данного метода воздухообмена заключается в отсутствии инвестиционных затрат.
Аэрация
Это можно назвать естественным методом вентиляции. Важно учитывать направление ветра, чтобы обеспечить защиту от попадания загрязняющих элементов из выхлопных газов производственных помещений в офисные зоны. Оптимальным решением будет размещение сооружения, требующего вентиляции, на подветренной стороне относительно производственных цехов. Воздухообмен осуществляется через окна и световые люки, что происходит благодаря разнице температур и давления воздуха. Эффективный воздушный поток формируется при помощи специальной трехступенчатой схемы вентиляции. В тёплую погоду свежий воздух поступает через нижние жалюзи, а отработанный воздух выводится через верхние жалюзи.
Вентиляторы играют ключевую роль в удалении загрязнённого воздуха и обеспечении притока свежего потока. Несмотря на то, что этот вариант требует определённых финансовых инвестиций, он демонстрирует свои преимущества:
- Воздух может поступать из любой подходящей точки,
- Его возможно нагревать или охлаждать, а также регулировать влажность для формирования комфортного микроклимата,
- Можно оперативно выполнить требования органов по охране окружающей среды касаемо качества воздуха и избежать штрафных санкций.
- Механическая вентиляция делится на несколько типов в зависимости от характера производственной деятельности.
Цель данного процесса заключается в том, чтобы «ввести» новые потоки воздуха на завод с внешней стороны. При более высоких температурах и ограниченном количестве загрязняющих веществ устанавливается система общеобменной вентиляции. Выхлопные газы выводятся наружу через естественную вентиляцию, что включает в себя как приточные, так и вытяжные устройства. При этом внешний воздух поступает посредством центробежных или осевых вентиляторов. Если это необходимо, они могут быть дополнены нагревателями, которые увлажняют и подогревают поступающие потоки. Объем воздуха регулируется с помощью специальных заслонок и клапанов. Существует два основных типа вентиляционных систем:
Приточная система
Однокомпонентная система является наиболее простой версией: несколько каналов и источников питания подключаются к одному блоку. Самый элементарный моноблок состоит из одного блока и единственного источника питания. Однако такие устройства имеют относительно высокую стоимость.
- Готовые решения. Вам нужно самостоятельно определить, сколько и где устанавливать каждый отдельный блок. Данный метод предполагает привлечение квалифицированных специалистов. Однако сам ассортимент продукции оказывается более бюджетным.
- Приточный тип вентиляции обеспечивает возможность нагрева или осушения наружного воздуха, а также его увлажнения или охлаждения.
Приближение местной вытяжной вентиляции к источнику выброса загрязняющих веществ позволяет удалить из воздуха значительно больший процент этих загрязнителей по сравнению с общей вентиляцией. Местная вытяжная вентиляция обеспечивает заметно меньший воздухообмен.
Естественная система функционирует благодаря физическим характеристикам давления воздуха и изменению температурных условий как внутри, так и снаружи здания.
Естественная вентиляция на производственных объектах
Она отличается следующими аспектами:
Неорганизованная вентиляция подразумевает, что воздух проникает в помещение через неплотные соединения в структуре здания без использования специализированных вентиляционных систем.
Организованная вентиляция осуществляется с помощью воздуховодов, шахт, клапанов и других элементов, которые контролируют объем и скорость воздушного потока. Чаще всего над вентиляционными шахтами размещают экран или специальное устройство (дефлектор), чтобы улучшить циркуляцию воздуха.
Система вентиляции в промышленных зданиях представляет собой комплекс, включающий вытяжные шахты, воздуховоды и вентканалы, которые позволяют контролировать объем и интенсивность притока воздуха. Часто такие системы дополнительно оснащаются экранами или дефлекторами, установленными над шахтами, что способствует улучшению циркуляции воздуха.
Эти устройства обеспечивают выброс воздуха в заданной точке.
- С их помощью можно изменять физические параметры: снижать или повышать температуру воздушного потока, а также регулировать уровень влажности.
- Они способны подавать воздух непосредственно к рабочему местоположению или забирать его для последующей фильтрации.
- Обязательная очистка загрязнённого воздуха в помещениях крайне важна для производственных объектов. Этот момент находится под жестким контролем экологических организаций.
Механические системы вентиляции различаются по конструкции, назначению и задачам:
Подача свежего воздуха
- Истощение воздуха
- Системы притока и вытяжки
- В производственных помещениях система вентиляции подбирается в соответствии с требованиями и характеристиками пространства.
В зависимости от механизма работы выделяют следующие типы вентиляционных систем:
Классификация производственной вентиляции по способу действия
Приточная вентиляция,
- системы приточной и вытяжной вентиляции,
- аэрация и деаэрация.
- Система приточной вентиляции в производственных цехах предназначена для обеспечения достаточного потока свежего воздуха, чтобы поддерживать эффективную работу завода. Обычно для этих целей применяются канальные вентиляторы, обеспечивающие стабильное поступление сжатого воздуха в лаборатории. При этом давление внутри системы может увеличиваться до значений, превышающих атмосферное, что провоцирует хаотичное удаление загрязненного воздуха наружу или в соседние помещения через различные выходы, щели и отверстия.
Основная задача промышленной вентиляции заключается в удалении затхлого воздуха, который может содержать загрязняющие вещества, влагу или тепло. В то же время свежий воздух попадает в помещения через двери, окна и различные проемы в стенах. Этот вид вентиляции особенно актуален для отраслей, где производственные процессы сопровождаются выделением опасных веществ, высокой влажностью, значительным теплом и большим числом работников.
Самая простая система вытяжной вентиляции включает в себя электродвигатель и вентилятор. Если требуется обеспечить очистку воздуха в помещениях с большими площадями или сложной конфигурацией, к базовому набору необходимо добавить специальные фильтры и разветвленную сеть воздуховодов для удаления отработанных газов на улицу.
Вентиляция, сочетающая приток и вытяжку воздуха в производственных залах, должна создавать условия для поступления свежего воздуха одновременно с удалением отработанных газов. Потоки воздуха могут распределяться несколькими способами:
Сначала на потолке или стенах производственного цеха или мастерской устанавливаются высокоскоростные воздухораспределители, которые обеспечивают подачу наружного воздуха. Проникая в замкнутое пространство, этот воздух естественным образом смешивается с уже содержащимся внутри воздухом, а затем, после этого смешивания (включая примеси), выводится с помощью специализированных диффузионных заслонок.
Второй вариант подразумевает установку низкоскоростных воздухоотводов в нижней части помещения (обычно на полу) для обеспечения принудительной подачи приточного воздуха. Так как выход воздуха располагается на уровне пола, свежий (холодный) воздух равномерно распределяется по всему полу комнаты, в то время как теплый воздух поднимается вверх согласно законам физики и естественным образом выводится через вентиляционные отверстия.
Для достижения максимальной эффективности вентиляционной системы её необходимо планировать и устанавливать на ранних этапах строительства. Это единственный способ гарантировать выполнение всех мер безопасности и правильное проектирование зон отвода отработанного воздуха.
Вентиляция и кондиционирование воздуха на производственных объектах проводятся с учетом общих требований санитарных норм, а также характеристик конкретного сооружения. К ним относятся:
Требования к производственной вентиляции
Системы механической вентиляции в производственных помещениях обязаны соответствовать требованиям противопожарной безопасности.
- Необходимо обеспечить удаление вредных веществ и выбросов без доступа сотрудников на рабочие места,
- На материалы, используемые для изготовления компонентов вентиляционной системы, должен быть сертификат, подтверждающий их санитарные и пожарные характеристики,
- Вентиляционные каналы должны обладать антикоррозийным покрытием или изготавливаться из материалов, устойчивых к коррозии,
- Толщина покрытия вентиляционных каналов, выполненного горючей краской, не должна превышать 0,2 мм,
- Концентрация опасных веществ в рабочих зонах, где находятся сотрудники лаборатории, не должна превышать 30 %,
- Летнее значение влажности воздуха и скорость воздушного потока не подлежат регулированию,
- В зимний период температура воздуха в помещениях с персоналом должна составлять не менее 10°C, а при отсутствии людей — как минимум 5°C.
- Летом температура в помещении не должна превышать наружную температуру более чем на 4°C.
- Для вентиляции производственных зон, которые не эксплуатируются в летние сезоны, требований к температуре не существует.
- Общий уровень шума в производственном помещении не должен превышать 110 дБА, включая шум от вентиляционной системы.
- Данный перечень является довольно общим. На практике, требования к вентиляции в промышленных помещениях могут быть дополнены специфическими параметрами производства, конструктивными особенностями цеха, а также характером выпускаемой продукции и другими факторами. Кроме того, важно учитывать взаимодействие между системами отопления и вентиляции в производственном пространстве. Необходимо помнить, что освещение и вентиляция тоже влияют друг на друга.
Промышленная вентиляция делится на несколько категорий в зависимости от расположения, направления и типа функционирования. Давайте разберем их подробнее.
Типы производственной вентиляции
Природная вентиляция основывается на естественном движении воздушных масс, которые имеют различные температуры, давления и плотности. Холодный воздух, обладающий большей тяжестью, вытесняет более легкий и теплый поток. На производственном объекте этот процесс может осуществляться через природные щели или не полностью герметичные окна, а также через специально организованные приточные и вытяжные отверстия, оборудованные решетками или дефлекторами. Эффективность процесса зависит от метеорологических условий, силы и направления ветра, а также времени года (наилучшие результаты наблюдаются зимой благодаря интенсивной тяге). Этот метод не подходит для всех систем, особенно если оборудование выделяет вредные вещества. Однако его можно применять, например, в зданиях сельскохозяйственного назначения.
По принципу работы
- Искусственная вентиляция: В случаях, когда производственный процесс сопровождается выделением токсичных тепловых газов и других вредных примесей, требуется установка механической вентиляции. Основная задача данной системы заключается в удалении отработанных газов из рабочих зон, предотвращая их распространение в другие помещения и сектора, а также в обеспечении поступления свежего воздуха извне (как очищенного, так и неочищенного) как в общем объёме, так и выборочно. Это достигается с помощью специальных механизмов для подачи и удаления воздуха, таких как приточные установки, вытяжные вентиляторы и потолочные блоки. Данный подход обеспечивает более эффективную очистку и циркуляцию воздуха в промышленных помещениях.
- Генеральная уборка: Данная процедура предназначена для всесторонней очистки всего зала, что включает устранение вредных тепловыделений, нормализацию температуры и влажности, а также скорость движения воздуха. Небольшое содержание загрязняющих веществ в воздухе можно довольно быстро устранить.
По принципу локализации
- Местная вентиляция. Данный тип вентиляции применяется в ситуациях, когда в конкретной зоне наблюдается высокая концентрация токсичных веществ, паров, дыма и других вредных веществ. Установка размещается непосредственно над источником выделения теплоносителей или газов. Для ее работы может использоваться вытяжной колпак или гибкий воздуховод, соединенный с оборудованием. Местная вентиляция функционирует в тандеме с общей системой, выступая в качестве дополнительного средства для очистки воздуха.
- Чрезвычайная ситуация. Данный тип установки разрабатывается и используется в критических условиях, таких как пожар, резкие выбросы опасных химических веществ на производстве, сильное задымление и другие экстренные ситуации.
- Системы подачи воздуха работают на принципе замещения горячего отработанного воздуха свежим холодным воздухом, который поступает через специальные вытяжные отверстия, расположенные в верхней части лаборатории. Эти отверстия могут быть как физическими, так и механическими.
По принципу направленности потока
- Выхлопные системы предназначены для удаления отработанного воздуха, который может содержать частички сажи, дым, токсичные пары и избыток тепла. Они бывают общего или местного назначения и чаще всего обладают принудительной системой вентиляции, так как естественное удаление загрязненного воздуха затруднено.
- Вентиляционные системы широко используются для обеспечения необходимой циркуляции воздуха внутри промышленного сооружения. Обычно они оснащены механическими устройствами, такими как приточные и вытяжные вентиляторы.
- Система активной подачи воздуха включает в себя несколько ключевых компонентов:
Оборудование для вентиляции производственных помещений
Воздуховоды,
- отделения,
- воздушные фильтры,
- воздушные заслонки,
- воздухозаборные решетки,
- звукоизоляция,
- системы воздушного отопления,
- автоматизированный блок управления, если это необходимо.
- Механическая вентиляция осуществляется аналогично, за исключением того, что канальные обогреватели и фильтры не требуются для вытяжных систем.
Локальная вентиляция в производственном помещении обеспечивается вытяжными установками, соединенными с общей системой воздухообмена с помощью гибких воздуховодов.
Дополнительно, приточный и вытяжной воздух могут быть оборудованы системами рекуперации тепла, что способствует повышению энергоэффективности при нагреве поступающего воздуха. Тепло из вытяжного потока используется для нагрева масс приточного воздуха, однако при этом они не смешиваются.
Эффективность работы системы увеличивается с ростом разницы температур между полом и потолком помещения, а также с увеличением высоты самого помещения.
Опасными факторами являются щелочные и кислотные вещества, пары электролитов, цианиды, а также избыточные тепло и влажность. Вентиляционная система должна соответствовать требованиям пожарной безопасности и изготавливаться из нержавеющей стали или иметь антикоррозийную защиту.
Вентиляция в гальваническом цехе
Существующие нормы вентиляции предписывают, что коэффициент воздухообмена в гальванических лабораториях (где производят цианиды и прочие растворы) должен составлять 3. Забор воздуха должен осуществляться с верхней части помещения, при этом 5 % от общего объема воздуха должно поступать в смежные помещения. Воздух, который выводится из общей системы вентиляции, обязательно подлежит фильтрации для устранения вредных загрязнителей.
Для резервуаров с кислотными и цианистыми растворами необходимо применять встроенные вытяжные системы как местные системы вентиляции. Эти вытяжные установки должны быть укомплектованы взрывозащищенными вентиляторами и дополнительными системами безопасности. Перед тем как выбросить отработанный воздух в атмосферу, его необходимо очистить.
Промышленные кузницы характеризуются выделением лучистого тепла, конвекционного тепла, а также различных вредных газов, таких как диоксид серы и угарный газ.
В надпечной зоне и в молотах установлены системы местного вытяжного ventilasi, а в участках с высокой тепловой нагрузкой реализовано местное обжатие воздуха. Естественная вентиляция функционирует круглый год: теплый воздух поднимается вверх и выводится наружу через специальные устройства.
Система отопления эффективно интегрирована с вентиляционными системами.
Для литейных цехов характерно интенсивное теплоотделение во время процесса литья металлов, что сопровождается выделением паров аммиака, угарного газа и диоксида серы. Поскольку это создает значительные риски, крайне важно обеспечить наличие локализованных систем удаления дыма, которые обладают высокой эффективностью и стабильностью при высоких температурах.
Вентиляция литейного цеха
Проектирование систем вентиляции для литейных цехов должно проводиться с максимальной тщательностью, учитывая все важные параметры. В лаборатории предусмотрена местная вентиляция, которая дополняет основную приточную вентиляцию. Также включена естественная вентиляция, а рабочая зона отделяется непосредственно вокруг горячего оборудования.
Приточный воздух распределен равномерно, а поток воздуха направлен сверху вниз. Система отопления встроена в вентиляционную систему.
На трубопроводах и шахтах аварийной вентиляции нет необходимости устанавливать экраны. Вентиляционные отверстия не рекомендуется размещать в местах, где постоянно находятся люди, так как это может негативно сказаться на микроклимате в данном пространстве.
Существует два типа заборов или притока воздуха для вентиляционных систем:
Типы промышленных воздухозаборников
Открытые воздухозаборники включают в себя:
защитный кожух,
- Открытая вентиляция: данная категория включает защитный кожух и вытяжной шкаф,
- встроенные или модульные телескопические всасывающие устройства, которые устанавливаются непосредственно на рабочем месте,
- мобильные воздушные ресиверы.
- Эти коллекторы характеризуются тем, что входное отверстие для загрязненного воздуха располагается на небольшом расстоянии от источника выброса.
Пылезащищенный корпус предотвращает образование пылевого шлейфа, который может возникать, например, в деревообработке: при шлифовке, полировке и заточке оборудования. Устройство имеет выступ и монтируется вдоль направления движения пыли.
Для определения скорости местной вентиляции на производственной линии важным фактором является скорость и диаметр шлифовального круга.
Вытяжные системы позволяют уменьшить площадь транспортировки и эффективно удалять горячий воздух, насыщенный загрязняющими веществами, поднимающимся вверх по принципу конвекции. Размер экрана должен полностью перекрывать зону источника горячего воздуха. Экраны могут быть выполнены с выступами или без них. Выступы должны изготавливаться из цельного материала или единой ткани. Открытые экраны предпочтительнее, так как выступы не ограничивают доступ персонала к рабочей зоне.
На опасных рабочих местах скорость воздушного потока от зонта должна составлять как минимум 0,5 метра в секунду. Если зонт ориентирован на удаление горячего воздуха без примесей, скорость может варьироваться в пределах 0,15-0,25 метра в секунду.
В травильных и гальванических ваннах необходимо предусмотреть приточные отверстия, представленные в виде щелей или встроенных вытяжных систем. Воздух перемещается над ванной, эффективно удаляя вредные пары агрессивных веществ и кислот, прежде чем они смогут распространиться по помещению.
Если ванна имеет небольшую ширину (до 70 см), то устанавливаются одностенные вытяжные системы.
Для более широких ванн используются двусторонние всасывающие устройства, а также конструкции, которые удаляют пары с поверхности жидкости, «обходя» их.
Количество воздуха, проходящего через эти устройства, зависит от площади поверхности жидкости, уровня токсичности паров и температуры самой жидкости. Учитывая, что химические пары способны быстро нанести ущерб металлическим структурам, вентиляционные системы производственных помещений в этой области изготавливаются из прочных материалов, таких как ПВХ.
В сварочных цехах и мастерских вытяжные устройства могут быть размещены на вертикальных или наклонных панелях с несколькими отверстиями для лучшего удаления вредных газов.
Широкую популярность получили телескопические и модульные системы вентиляции. Благодаря выдвижной трубке, всасывающий конец легко подстраивается под нужное положение для эффективного извлечения дыма и паров.
В помещениях с полуавтоматическими и углекислотными сварочными аппаратами вытяжные устройства устанавливаются непосредственно на самих инструментах. Эти системы способны обеспечивать воздухообмен до 20 кубических метров в час, что делает их подходящими для интенсивной работы.
Если зона работы сварщика не имеет фиксированного положения, используются мобильные вытяжные устройства. Некоторые из них можно закрепить на сварочном аппарате с помощью присосок, что обеспечивает дополнительное удобство и эффективность.
Закрытые вытяжные системы:
Вытяжные камеры,
- стоящие,
- защитные коробки,
- Кабины — защитные боксы — кабины.
- Вытяжные шкафы устанавливаются в лабораториях, где выделяется значительное количество токсичных паров и газов.
Защитные боксы не имеют отверстий и применяются в лабораториях, работающих с радиоактивными и высокотоксичными веществами. Все манипуляции проводятся сотрудником в резиновых перчатках, с использованием шлангов или специализированных механических устройств.
Воздух в системах принудительной вентиляции перемещается благодаря механическим устройствам, такими как воздуходувки с электрическим приводом. Обычно используются радиальные или осевые модели.
Типы производственных вентиляторов
Радиальные или центробежные вентиляторы часто называются «спиральными» благодаря форме своего корпуса, в котором располагается колесо с лопастями. Во время вращения колеса воздух попадает внутрь корпуса, изменяет направление и выталкивается в канал с определённым давлением.
Исходящий воздух часто содержит опасные и агрессивные вещества, иногда даже взрывоопасные компоненты. В зависимости от характера загрязнений применяются различные типы вентиляторов:
Стандартный тип предназначен для работы при температуре воздуха до +80 градусов и способен справляться с небольшим количеством пыли,
- некоррозионный тип — для работы с щелочными и кислородосодержащими парами,
- искробезопасные модели — для обработки взрывоопасных смесей воздуха,
- пылевые вентиляторы — используются в условиях, когда концентрация пыли в воздухе превышает 100 миллиграммов на кубометр.
- Цифры в названии вентиляторов обозначают диаметр их колеса в дециметрах.
Осевые вентиляторы имеют лопасти, расположенные под наклоном и помещенные в цилиндрический корпус. В процессе функционирования воздух перемещается параллельно оси вентилятора. Эти устройства наиболее часто устанавливаются в небольших системах вентиляции, а также в аварийных шахтах и на рудниках. Одним из основных преимуществ является возможность перемещения воздуха в двух противоположных направлениях — как всасывать, так и нагнетать его.
Воздух транспортируется к необходимым точкам через воздуховоды. Обычно они изготовлены из листового металла, а в случаях, когда требуется устойчивость к агрессивным средам, используются пластиковые, керамические или другие долговечные материалы.
Качество атмосферного воздуха связано с требованиями к вентиляции производственных помещений. Таким образом, загрязненный воздух, который поступает из промышленных лабораторий, должен подвергаться фильтрации прежде чем будет выброшен в окружающую среду. Одним из ключевых факторов, которые следует учитывать при организации вентиляции в таких помещениях, является эффективность очистки воздуха.
Устройства для улавливания пыли и фильтры в производственных условиях
Эффективность определяется следующим образом:
Где Kvh обозначает концентрацию примесей в воздухе перед фильтрацией, а Kvs — концентрацию после фильтрации.
В некоторых случаях для достижения необходимого уровня очистки может быть достаточно одного пылеуловителя или фильтра; такая система называется одноступенчатой. Однако при значительном уровне загрязнения воздуха потребуется установка многоступенчатой системы фильтрации.
Выбор системы очистки определяется уровнем загрязненности, химической природой и формой частиц.
Одной из самых простых конструкций для захвата пыли являются пылеулавливающие камеры. Здесь скорость воздуха значительно уменьшается, что способствует оседанию механических загрязнений. Данный метод подходит только для начальному этапа очистки и не демонстрирует высокой эффективности.
Пылеулавливающие камеры могут быть:
- простой базовой конструкции,
- с дефлекторной пластиной,
- или циклонного типа — инертные пылеуловители, которые применяются для сбора пыли с частицами размером более 10 микрон.
Циклоны представляют собой металлические цилиндрические сосуды, которые сужаются к нижней части. Под воздействием центробежных сил частицы пыли отклоняются от стенок и падают вниз, а очищенный воздух выводится через специальную трубу.
Два компактных циклона, расположенных последовательно, обеспечивают эффективность очистки на уровне 90 % по сравнению с одним большим циклонным устройством.
Для повышения объема удаляемой пыли в корпус циклона дополнительно распыляется вода. Эти устройства принято называть циклонами. Пыль смывается водой и направляется в сепаратор осадка.
Современные пылеуловители представлены роторными и роторно-циклонными установками. Их работа основывается на комбинации силы Кориолиса и центробежной силы, а конструкция схожа с радиальными вентиляторами.
Электростатические фильтры представляют собой еще один метод удаления пыли из воздуховодов. Частицы пыли, имеющие положительный заряд, притягиваются к электродам с отрицательным зарядом. Высокое напряжение пропускается через фильтр, что способствует удалению пыли с электродов, которые периодически автоматически встряхиваются. Так, пыль оседает на коллектор.
В качестве очистки также применяются гравийные и коксовые фильтры, которые предварительно смачиваются водой.
Фильтры для средней и тонкой очистки изготавливаются из разнообразных материалов: войлока, синтетических волокон, мелкоячеистых и пористых тканей. Они эффективно задерживают микроскопические частицы масла и пыли, однако быстро засоряются, что требует их регулярной замены или чистки.
Если существует необходимость очистить воздух от крайне агрессивных или взрывоопасных веществ, в таком случае предпочтительными являются эжекторные системы.
Эжекторная система состоит из четырех основополагающих камер: эжектора, мешалки, горла и диффузора. Воздух поступает под высоким давлением и всасывается при помощи мощного вентилятора или компрессора. В диффузоре происходит преобразование динамического давления в статическое, что обеспечивает отбор воздушной массы.
Компания EuroCool предлагает услуги по установке вентиляционных систем для производственных цехов и лабораторий с полным циклом решения. Если у вас есть какие-либо вопросы о нашей системе вентиляции, вы можете обратиться по телефону +7(495) 745-01-41.
При проектировании вентиляционных систем для промышленных объектов первым этапом является выявление источников вредных или опасных веществ. Далее необходимо рассчитать объем воздуха, который требуется удалить из помещения, а также объем приточного воздуха, необходимого для обеспечения безопасных условий труда сотрудников. В идеале, когда в помещении отсутствуют загрязняющие вещества, необходимый расход воздуха определяется следующим образом:
L = N x m
Где: L — объем потребляемого воздуха; N — число человек, находящихся в помещении; M — объем воздуха, необходимый для одного человека за час.
Нормы расхода воздуха на одного человека определяются санитарными правилами и составляют 60 м³/ч для помещений без вентиляции и 30 м³/ч для пространств с вентиляцией.
Для различных веществ существуют свои установленные нормы концентрации в производственных условиях. Чтобы предотвратить превышение допустимых уровней загрязняющих веществ, в производственные зоны подается поток свежего воздуха, который рассчитывается по следующей формуле:
L = Mv / (stdm — stdm),
где: L — объем требуемого свежего воздуха в м³/ч; Мв — количество загрязняющих веществ, поступающих на площадку, в мг/ч; poM — удельное загрязнение всей производственной территории, в мг/м³; yp — содержание рассматриваемого вещества в потоке подаваемого воздуха, в мг/м³.
Для формирования корректного воздушного баланса крайне важно учитывать объем загрязняющих веществ и местную систему отсоса, чтобы точно определить необходимое количество свежего воздуха.
На эти системы действуют специализированные санитарные нормы, которые регулируются СНиП «Вентиляция специальных и промышленных зданий». Наиболее значимыми являются следующие аспекты:
Установка систем в промышленных зонах должна осуществляться в каждом подразделении, независимо от численности работников или уровня загрязнения. Это обусловлено необходимостью обеспечения безопасности на случай аварийных ситуаций или пожара, чтобы можно было эффективно очистить соответствующую территорию.
- Само оборудование не должно способствовать возникновению загрязнений. Это требование касается новых технологий, где такое влияние исключено. Однако для устаревших устройств данное правило требует их замены.
- Уровень шума вентиляционной установки должен соответствовать установленным нормам и не должен усугублять общий производственный шум.
- При наличии значительного уровня загрязнения окружающего воздуха объем отводимого воздуха должен превышать объем поступающего. В ситуации, когда помещение характеризуется чистотой, наоборот, требуется повысить приток и уменьшить вытяжку. Это делается для предотвращения попадания загрязненного воздуха в близлежащие зоны. Во многих других случаях важно обеспечивать равновесие между объемами приточного и вытяжного воздуха.
- Для каждого человека необходимо обеспечить поступление не менее 30 м3/ч свежего воздуха; на крупных производственных площадках данное количество должно быть увеличено.
- Для обеспечения достаточного притока свежего воздуха на каждого человека необходимо провести расчеты, учитывающие расход и массу воздуха. При этом следует иметь в виду такие факторы, как влажность, избыточное тепло и степень загрязнения окружающей среды. Если присутствуют несколько из этих факторов, стоит рассматривать потребность в воздухе как увеличенную.
- Тип и конструкция вентиляционных систем в каждом производственном подразделении должны соответствовать нормам СНиП. Установка любой системы возможна при условии соблюдения всех установленных правил и законов.
- Независимая система вентиляции жизненно необходима для создания безопасных условий труда в производственных участках, где существует вероятность выбросов опасных и вредных веществ.
Аварийные системы создаются с тем расчетом, чтобы они могли функционировать лишь до полного истощения своих ресурсов. Такой подход необходим для предотвращения заражения воздуха в различных зонах.
Организация вентиляционных систем на производственных площадках является сложной и энергоемкой задачей, которая требует специализированных знаний и умений. Независимо от разновидности и характеристик вентиляционной установки, следует учитывать два ключевых аспекта: грамотное проектирование и эффективность работы. При соблюдении этих условий обеспечивается здоровый и благоприятный микроклимат.
