Теория по вентиляции и шуму.. теория. 3 Виды вентиляционных систем в литейном цехе
 Скачать 0.83 Mb.
|
3 Виды вентиляционных систем в литейном цехеВентиляционный системы различают: естественные; механические; местные; общеобменные. Естественная вентиляция. В системах с естественной вентиляцией, движение воздуха в помещении происходит под действием естественных сил. Такими силами могут быть, например, тепловой и ветровой напор. При тепловом напоре возникает давление, вследствие разностей плотностей холодного и теплого воздуха. Ветровой напор - это давление, которое образуется при воздействии ветра на поверхности каких-либо предметов. Он используется в системах вентиляции на производстве (рисунок 1).  Рисунок 1 − Схема вентиляции при ветровом напоре: 1 - вытяжное отверстие; 2 - воздуховод; 3 - дефлектор При обдувке дефлектора, создается разность давлений и воздух через вытяжные отверстия, расположенные в разных частях помещений, по воздуховоду высасывается наружу. Такие системы называются канальными. Если системы воздуховодов нет, то говорят о аэрационной системе. В таком случае воздух движется через специальные отверстия в конструкциях (рисунок 2).  Рисунок 2 − Схема аэрации Для отверстий снизу и сверху тепловой напор разный, в результате чего и создается движение воздуха [9]. Системы с естественной вентиляцией практически не используются в литейных цехах, чаще всего предпочтение отдают системам механической вентиляции. Механическая вентиляция. В системах механической вентиляции используются вентиляторы. Эти системы могут быть канальными (рисунок 3) и бесканальными (рисунок 4).  Рисунок 3 − Схема канальной системы с механической вентиляцией: 1- воздухозабор; 2 - воздуховоды; 3 - приточное отверстие; 4 - вентилятор  Рисунок 4 − Схема бесканальной системы с механической вентиляцией 1 - воздухозабор; 2 - вентилятор; 3 - приточный патрубок На практике чаще всего встречаются канальные системы. Объёмы обрабатываемого воздуха механической вентиляции могут быть очень большие и зависят они от производительности вентилятора [10]. Общеобменная вентиляции. Общеобменная система вентиляции комплексно очищает воздух во всех производственных помещениях (либо их значительной части), посредством разбавления концентрации вредных примесей, пыли и грязи, тепловых излучений. Общеобменная вентиляция отлично справляется с поглощением тепла и, в основном, применяется в случаях, когда нет выброса вредных примесей в атмосферу производственных помещений. Если специфика производства предполагает выброс газов, вредных паров, канцерогенов и пыли, применяют вентиляцию смешанного типа: общеобменная плюс местная венитиляция. Общеобменные системы вентиляции могут быть приточными, вытяжными и приточно-вытяжными. При использовании общеобменных систем ставится задача создать необходимые условия воздушной среды во всем объеме помещения или в объеме рабочей зоны. В отличие от местных систем, в данном случае все выделяющиеся в помещении вредности распространяются во всем объеме [11]. В литейном цехе происходит выделение вредных веществ, которые требуют точечного удаления, поэтому общеобменную вентиляцию комбинируют с местной. Местная вентиляция. Местная система вентиляции может быть приточной или вытяжной. Наиболее широкое применения получили системы местной вытяжной вентиляции, чем системы приточной вентиляции. Это происходит, потому что нормативные условия условий труда, достигаются более экономичным путём. Эти системы удаляют загрязнённый воздух с рабочей зоны в месте возникновения. Таким образом, загрязнения не распространяются по всему объёму помещения [12]. Местные вытяжные системы вентиляции классифицируются: 1) вытяжные зонты; 2) вытяжные шкафы и кожухи; 3) бортовые отсосы. Вытяжные зонты в свою очередь также имеют различные типы (рисунок 5).  Рисунок 5 − Типы вытяжных зонтов а - индивидуальный зонт; б - зонт с откидным свешивающимся фартуком; в - зонт на загрузочным окном печи; г - кольцевой отсос При установке вытяжных зонтов, воздухоприемное устройство помещается на некотором расстоянии от источника выделения загрязнённого воздуха, а окружающий воздух беспрепятственно поступает в область отсоса. Вытяжные шкафы и кожухи отличаются тем, что источник выделения загрязненного воздуха расположен внутри воздухоприемного устройства. Воздух из помещения может поступать к источнику выделения только через специальные отверстия, необходимые для работы или контроля. Различные типы вытяжных шкафов показаны на рисунке 6.  Рисунок 6 − Конструкции вытяжных шкафов а,б - с верхним отсосом; в,г - с нижним отсосом; д,е,ж,з,и,к - с комбинированным верхним и нижним отсосом Вытяжные шкафы и кожухи в основном используются для удаления воздуха с загрязнениями, который образуется от многочисленных станков. Отсос воздуха вытяжными шкафами и кожухами способствует более эффективному удалению вредных веществ и не дает распространятся им в помещении. Вытяжные шкафы с верхним отсосом применяются для улавливания восходящих поток (в том числе тепловых), с нижним отсосом - для пыли или тяжёлых газов, с комбинированным отсосом - из верхней и нижней зоны [13]. Местные приточные системы вентиляции делятся на два вида: 1) воздушные души; 2) воздушные завесы. С помощью воздушного душа достигаются оптимальные условия труда благодаря потоку воздуха, направленного на человека. При этом создаются условия отличные от условий во всем объёме помещения. На рисунке 7 показаны различные типы воздушного душа.  Рисунок 7 − Воздушный душ а - вертикальный; б - наклонный; в - групповой Чаще всего воздушный душ применяется в горячих цехах, где рабочие подвержены влиянию теплового излучения. Воздух, который подается на рабочее место может быть, как из улицы, так и забираемый из помещения. Этот воздух как правило при необходимости обрабатывается, чаще всего охлаждается. Воздушный душ может быть стационарными или передвижными. В установках, которые перемещаются от одного до другого рабочего места, используют воздух из помещения. В этом случае обработка происходит с добавлением капель воды, которая снижает температуру воздуха. Из систем местной вентиляции в литейных цехах чаще всего используются вытяжные зонты и воздушные души. Вытяжные зонты устанавливают для поглощения избытков тепла и вредных веществ от плавильных печей. Также они устанавливаются в местах заполнения форм расплавленным металлом и над конвейерными линиями. Воздушные души или душирующие установки рекомендуется устанавливать на местах, где рабочие подвергаются интенсивному тепловому излучению. Таким образом, безопасные условия труда в литейных цехах достигаются сочетанием общеобменной и местной механической вентиляцией. Для достижения необходимых параметров воздуха рабочей зоны не обязательно организовывать одну высокопроизводительную систему вентиляции, более целесообразно сочетать общеобменную вентиляцию с местной, устанавливая последнюю там, где выделений вредных веществ наибольшее количество. 3 Способы защиты от шума в литейном цехе Для снижения шума в производственных помещениях применяют различные методы: уменьшение уровня шума в источнике его возникновения; звукопоглощение и звукоизоляция; применение средств индивидуальной зашиты. Уменьшение шума в источниках его возникновения. Этот метод наряду с правильной планировкой литейного цеха является основным. Он заключается в качественном монтаже, правильной эксплуатации оборудования, своевременном проведении планово-предупредительных ремонтов. Основной источник шума в производственных цехах – технологическое оборудование. Опыт показывает, что эффективность мероприятий по снижению наиболее характерного для оборудования механического шума весьма ограничена и обусловлена возможностью конструктивных изменения его узлов. Поэтому снижения механического шума машин следует добиваться, главным образом, на стадии проектирования. Необходимо учитывать, что один из возможных путей снижения шума – уменьшение скорости соударения элементов оборудования и увеличение продолжительности их соударения. С целью уменьшения механического шума необходимо: заменять возвратно-поступательное движение деталей равномерным вращательным движением; применять вместо прямозубых шестерен косозубые или шевронные, что снижает уровень шума на 5 дБ; повышать класс точности обработки и уменьшать шероховатость поверхностей шестерен, что снижает шум на 5 – 10 дБ; по возможности заменять зубчатые и цепные передачи клиноременными и зубчато-ременными, что снижает шум на 10 – 15 дБ; заменять, когда это возможно, подшипники качения на подшипники скольжения, такая замена снижает шум на 10 – 15 дБ; по возможности заменять металлические детали деталями из пластмасс и других незвучных металлов; так, замена одной из стальных шестеренок (в паре) на капроновую снижает шум на 10 – 12 дБ; использовать пластмассы при изготовлении деталей корпусов, например, замена стальных крышек редуктора пластмассовыми приводит к снижению шума на 2 – 6 дБ на средних частотах и на 7 – 15 дБ на высоких; увеличивать внутренние потери материала деталей, изготовляя их из сплавов с высоким коэффициентом внутреннего трения (хромистые стали, марганцево-медные магниевые сплавы, чугун и др.); применять балансировку вращающихся элементов машин; использовать прокладочные материалы и упругие вставки в соединениях, чтобы исключить или уменьшить передачи колебаний от одной детали или части агрегата к другой; применять смазку соударяющихся деталей, заключать в масляные ванны, вибрирующие и создающие шум детали (шестерни редуктора и др.) [10]. Планирование мероприятий должно производиться на основании анализа технологического состояния оборудования и исследования спектров шума на рабочих местах и в целом на производственном участке. Следует отказаться от применения оборудования и процессов, являющихся источниками повышенного шума, и заменить их новыми, более прогрессивными. Например, изготовление литейных форм из жидких самотвердеющих смесей позволило отказаться от ручных пневматических трамбовок и другого шумного литейного оборудования [9]. Звукопоглощающие кожухи. Звукоизолирующий кожух представляет собой всесторонне замкнутую оболочку, внутри которой размешается источник шума. Идеальным конструктивным решением кожуха считается решение, при котором обеспечивается полная герметичность. Один из простых и дешевых способов снижения шума. Экраны выполняют в виде: каркасов из металлических профилей, облицованных звукопоглощающими плитами; жалюзи, элементы которых покрыты специальным материалом; акустических занавесов, изготовляемых из тяжелых звуконепроницаемых матов. Кожухи могут быть съемными или разборными. При необходимости в них делают смотровые окна, открывающиеся дверцы-люки, проемы для подвода различных коммуникаций. Однако все перечисленные элементы должны быть выполнены таким образом, чтобы обеспечить такую же эффективность звукопоглощения, как и при сплошном кожухе. Изготовляют кожухи их стальных листов толщиной 1,5…2 мм, алюминиевых листов толщиной 2…3 мм; из стеклопластика толщиной 3…5 мм, фанеры и других листовых материалов, способных обеспечить пожарную безопасность и технологическую возможность производства. Внутри кожух должен быть облицован звукопоглощающим материалом (минеральное или стеклянное волокно), минимальный слой которого после окончательного закрепления должен составлять 40…50 мм [11]. В промышленной звукоизоляции применяются также стрингерные (состоящие из листового металла, на поверхности которого закреплены ребра жесткости – стрингеры) и сотовые конструкции. Звукоизоляция стрингерных панелей в интервале частот 63…8000 Гц может достигать 20…30 дБ. Металлические сотовые конструкции – сотовый заполнитель, распределенный между листовым металлом, эффективно снижает звуковое давление. В зависимости от размера ячейки заполнителя звукоизоляция такой конструкции в интервале частот 63…8000 Гц может достигать 40 дБ. Акустическая обработка помещений. Заключается в установке звукопоглощающих облицовок и штучных звукопоглотителей для уменьшения интенсивности отраженных звуковых волн (рисунок 1).  Рисунок 1 − Акустическая обработка помещений: а - звукопоглощающие облицовки; б - штучные звукопоглотители; 1- защитный перфорированный слой; 2 - звукопоглощающий материал; 3 - защитная стеклоткань; 4 - стена или потолок; 5 - воздушный промежуток; 6 - плита из поглощающего материала. Звукопоглощающие облицовки снижают шум на 6...8 дБ в зоне отраженного звука (вдали от источника) и на 2...3 дБ вблизи источника шума. В помещениях с источниками шума высокой интенсивности звукопоглощающие облицовки применяют в сочетании с другими дополнительными средствами защиты от шума (звукоизолирующие кожухи, экраны, глушители и т.п.). Несмотря на такое относительно небольшое снижение шума, применение облицовок целесообразно, так как спектр шума меняется на высоких частотах. Шум делается более глухим и менее раздражающим [12]. Выбор конструкции звукопоглощающей облицовки должен производится не только для максимального снижения шума в какой-либо активной полосе, но и для обеспечения работоспособности облицовки в конкретных производственных условиях. Площадь облицованных поверхностей должна составлять не менее половины общей площади ограничивающих помещение поверхностей. Акустическая обработка позволяет добиться снижения шума в области средних и высоких частот на 7...12 дБ. Средства индивидуальной защиты. Если в производственных помещениях невозможно добиться снижения шума техническими мероприятиями или это экономически нецелесообразно, рекомендуется применять индивидуальные средства защиты. Их эффективность максимальна в области высоких частот, наиболее вредных для человека. В зависимости от конструктивного исполнения защита слуха от шума производится с помощью (рисунок 2): противошумных наушников, закрывающих ушную раковину снаружи; противошумных вкладышей, перекрывающих наружный слуховой проход; противошумных шлемов и касок; противошумных костюмов [13].  Рисунок 2 − Индивидуальные средства защиты от шума: а - противошумные наушники; б - противошумные вкладыши; в - противошумный шлем. Противошумные наушники. По способу крепления на голове они подразделяются на: независимые, имеющие жесткое и мягкое оголовье; встроенные в головной убор или в другое защитное устройство. Защита слуха с использованием наушников снижает шумовую нагрузку на работника на 20–30 дБ. Противошумные вкладыши. Такая защита органов слуха может быть многократного или однократного использования. В зависимости от применяемого материала они подразделяются на твердые, эластичные и волокнистые. Такая защита слуха снижает шумовую нагрузку на 10–20 дБ. Противошумные шлемы и каски используют при высоких уровнях шумов в комбинации с наушниками и вкладышами. Их применение снижает шумовую нагрузку на 30–50 дБ. Такие средства следует выбирать исходя из частотного спектра шума на рабочем месте, требований санитарных норм, а также удобства их ношения при выполнении данной рабочей операции и соответствующих климатических условий. В итоге, для снижения уровня шума в литейном цехе, необходимо использование современных машин и механизмов, благодаря которым негативное воздействие шума будет снижаться в источнике его образования. Также для условий плавильного, литейного, очистного отделений применимы звукопоглощающие кожухи и средства индивидуальной защиты в качестве противошумных наушников и вкладышей. |