Лекции по санитарии труда. Лекции по санитарии (1). Лекция 1 Введение в дисциплину Основные понятия История развития производственной санитарии и гигиены труда
 Скачать 2.68 Mb.
|
Общеобменная вентиляцияОбщеобменная вентиляция предназначена для обеспечения воздухообмена во всем помещении или в его значительной части. Общеобменные вытяжные системы равномерно удаляют воздух из всего помещения, а приточные системы подают чистый воздух, распределяя его по всей площади. Общеобменная приточная вентиляция Система устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, которые не были удалены местной или общеобменной вытяжной вентиляцией. Она также обеспечивает соблюдение расчетных санитарно-гигиенических норм и свободное дыхание в рабочей зоне. При недостатке тепла приточную вентиляцию общеобменного типа организуют с механическим побуждением и подогревом приточного воздуха. Перед подачей воздух очищают от пыли. Общеобменная вытяжная вентиляция Самым простым типом вытяжной общеобменной вентиляции является вентилятор (как правило, осевой), расположенный в окне или в отверстии стены. Он удаляет воздух из ближайшей к нему зоны, осуществляя общий воздухообмен. Иногда система имеет вытяжной воздуховод. Если длина вытяжного воздуховода превышает 30-40 м и соответственно потери давления в сети составляют более 30-40 кг/м2, то осевой вентилятор заменяют центральным. В промышленных зданиях редко удается обойтись одной вентиляционной системой (местной или общеобменной) из-за разнородных вредных выделений и различных условий их поступления в помещение. В таких случаях оптимальным вариантом является устройство общеобменной вытяжной системы вентиляции. В определенных случаях могут использоваться естественные системы на основе аэрации наряду с механической вентиляцией. Канальная и бесканальная вентиляцияВентиляционные системы могут иметь разветвленную сеть воздуховодов для перемещения воздуха (канальные системы). Также вентиляционные каналы могут отсутствовать (бесканальные системы), если вентилятор установлен в стене (перекрытии), при естественной вентиляции и т.д. Любая система вентиляции характеризуется четырьмя признакам: назначением, зоной обслуживания, способом перемещения воздуха и конструктивным исполнением. Кондиционирование Под кондиционированием воздуха подразумевается способ создания и автоматического поддержания в помещениях таких параметров воздушной среды (температуры, влажности и подвижности воздуха), сочетание которых при любом состоянии наружного воздуха благотворно влияет на людей. В помещениях промышленных предприятий кондиционирование воздуха к тому же еще регламентируется и требованиями технологического процесса производства. В музеях, картинных галереях, книгохранилищах и подобных им зданиях кондиционирование воздуха необходимо для увеличения срока хранения культурных ценностей. Кондиционирование воздуха широко применяется в помещениях с большим количеством единовременно находящихся в них людей (в театрах, залах заседаний, читальных залах и др.). Процессы кондиционирования состоят в основном в нагревании или охлаждении, увлажнении и осушке воздуха, а также очистке его от пыли. В отдельных случаях для устранения вредных запахов воздух ионизируется. Известно, что иногда в летнее время наружный воздух имеет довольно высокие температуру и влажность, а потому до поступления его в помещение он должен быть, соответственно, охлажден и осушен. В зимнее же время, когда наружный воздух имеет низкие температуру и влажность, он должен быть нагрет и увлажнен. Сущность кондиционирования воздуха заключается в создании и автоматическом поддержании определенного состава воздушной среды в помещении (температуры, относительной влажности, подвижности, запыленности и пр.) независимо от изменения метеорологических условий и интенсивности выделений теплоты и влаги в помещениях. Кондиционирование применяют в тех случаях, когда заданные параметры микроклимата в помещении не могут быть обеспечены вентиляцией. Значение кондиционирования воздуха весьма велико. Только в условиях контролируемого микроклимата в производственных помещениях возможно получение современной качественной продукции в таких отраслях, как текстильная, полиграфическая, точное машиностроение, электронное приборостроение, производство медикаментов и пр. Поддержание в медицинских учреждениях чисто стерильной воздушной среды с заданными температурно-влажностными условиями является необходимой составляющей успешного лечения людей. Кондиционирование воздуха имеет важное значение в обеспечении безотказной работы ЭВМ, при выполнении исследований в области биологии, химии, при работе с радиоактивными веществами, при хранении культурных и исторических ценностей, измерительных эталонов. Применение кондиционирования воздуха в нашей стране имеет специфику, обусловленную большим разнообразием климата. По экстремальным теплым и холодным условиям, по различной продолжительности теплого и холодного периодов наша страна отличается от многих государств и поэтому необходим широкий диапазон решений, позволяющих поддерживать необходимый микроклимат в зданиях, находящихся в различных климатических районах страны. Классификация и общее устройство систем кондиционирования воздуха По назначению кондиционирование воздуха делится на комфортное и технологическое. Комфортное кондиционирование воздуха предназначено для создания микроклимата, оптимального для жизнедеятельности людей. Отклонение параметров воздуха от заданных при комфортном кондиционировании, как правило, составляет по температуре ±1,00С, по относительной влажности ±7%, по подвижности воздуха +0,1 м/с в течение года в среднем от 100 до 450 ч. Технологическое кондиционирование обеспечивает необходимые условия для технологических процессов. Система кондиционирования (СКВ) включает воздухоприготовительное устройство (кондиционер), сеть воздуховодов и сетевое оборудование (доводчики, воздухораспределители, шумоглушители, средства автоматического регулирования). По характеру связи с обслуживаемым помещением СКВ разделяются на центральные и местные. По схеме обработки воздуха СКВ разделяют на прямоточные и на рециркуляционные. Кондиционеры бывают неавтономные и автономные. Неавтономные кондиционеры не имеют источников холода в составе их конструкций. Они представляют собой разборные (секционные) и неразборные (шкафные) агрегаты, к которым необходимо подводить холодо- и теплоноситель. Секционные неавтономные кондиционеры поступают на место монтажа в разобранном виде (посекционно). Широкое распространение получили центральные неавтономные кондиционеры типа КТЦ воздухопроизводительностью от 7 до 250 тыс. м3/ч (рисунок 69). К неавтономным кондиционерам можно отнести различного рода доводчики, назначение которых состоит в том, чтобы «доводить» до требуемых параметров воздух, поступающий в помещение из центральных СКВ. Автономные кондиционеры (рисунок 70) характеризуются наличием источника холода (холодильной машины). К ним должны быгь подведены электроэнергия для привода компрессора холодильной машины, вентилятора и для нагрева воздуха в электрокалорифере, а также воды или воздуха для охлаждения конденсатора холодильной машины. В последнее время широкое распространение получили СКВ на базе раздельных автономных кондиционеров (сплит-системы) зарубежного производства. Холодильный агрегат этих кондиционеров обычно размещают на наружной стороне стены, а воздухообрабатывающую его часть - в обслуживаемом помещении. Компрессор этих кондиционеров охлаждается уличным воздухом. В качестве хладагента используют газ фреон.  Рисунок - 69 Центральный кондиционер типа КТЦ 1 — приемный клапан; 2 — секция обслуживания; 3 — подставка, 4 — калориферы первого подогрева; 5 — проходной клапан; б — смесительная секция; 7 — камера орошения, 8 — секция воздушного фильтра, 9 — калориферы второго подогрева, 10 — переходная секция к вентилятору, 11 — вентиляционный агрегат, 12 — электродвигатель, 13 — виброамортизары, 14 — гибкая вставка, 15 — воздуховод приточного воздуха, 16—рециркуляционный воздуховод; 17 — воздуховод первой рециркуляции воздуха  Рисунок - 70 Местный автономный кондиционер: 1— осевой вентилятор; 2 — электродвигатель; 3 — воздушный клапан; 4 — радиальный вентилятор,5 — испаритель; б — жалюзи; 7 — диафрагма; 8 — пульт управления; 9 —капилляр 10 — датчик; 11 — маслоотделитель; 12 — компрессор; 13 — конденсатор Установка для кондиционирования воздуха, называющаяся кондиционером, состоит из отдельных конструктивных элементов, в которых воздух подвергается всем необходимым видам обработки. Так, воздух нагревается обычно пластинчатыми или навивными калориферами, которые в качестве теплоносителя используют горячую воду или пар. Для охлаждения воздуха применяются поверхностные и контактные охладители. Поверхностные воздухоохладители состоят из стальных труб, по которым пропускается либо холодная вода, либо один из двух хладагентов - аммиак или фреон. Воздух, обтекая трубы и соприкасаясь с их поверхностью, отдает им тепло. Температура его при этом снижается, т.е. воздух охлаждается. В тех случаях, когда поверхность труб будет иметь температуру ниже температуры точки росы воздуха, на ней начнут образовываться капельки конденсационной воды, и воздух будет не только охлаждаться, но и осушаться. Наибольшее применение при кондиционировании воздуха получили контактные воздухоохладители. Контактный воздухоохладитель представляет собой изолированную камеру, в которой при помощи разбрызгивающих воду форсунок образуется дождевое пространство. Воздух, проходящий через это пространство, охлаждается в результате непосредственного сопротивления (контакта) с охлажденной водой.
В зависимости от обработки воздуха встречаются прямоточные кондиционеры, работающие только на наружном воздухе, и кондиционеры, совмещающие работу на наружном воздухе с рециркуляцией. Прямоточные кондиционеры применяются в тех случаях, когда рециркуляция воздуха не допускается в связи с наличием в помещениях болезнетворных микроорганизмов, ядовитых газов, пыли и пр. Для очистки от пыли как для наружного, так и рециркуляционного воздуха в кондиционерах чаще всего применяется масляный самоочищающийся фильтр (рисунок 73). Установки для кондиционирования воздуха могут обслуживать одно помещение или группу помещений. Различают системы центрального и местного кондиционирования воздуха. Установки для систем центрального кондиционирования обычно имеют большую производительность по воздуху (от 10 тыс. м3/ч и более). В них основной кондиционер, как правило, располагается в изолированном помещении (вне обслуживаемых помещений). Обработанный воздух распределяется по вентилируемым помещениям воздухоразводящими каналами. Системы местного кондиционирования имеют небольшую производительность по воздуху (от 0,5 до 5 тыс. м3/ч). В них кондиционер часто располагается в обслуживаемом помещении.
Иногда в больших общественных и производственных зданиях применяется смешанная система кондиционирования воздуха, состоящая из центрального кондиционера и связанной с ним группы кондиционеров, размещенных вблизи обслуживаемых ими помещений. В центральном кондиционере воздух проходит первичную обработку, а в остальных кондиционерах он обрабатывается до параметров, требуемых в том или ином помещении. Кондиционеры могут быть круглогодичного и периодического действия. Последние носят название сезонных. Летом в сезонных кондиционерах воздух очищается, охлаждается и осушается, а зимой очищается, нагревается и увлажняется. Кондиционеры круглогодичного действия применяются для выполнения всех перечисленных функций. По степени использования рециркуляционного воздуха центральные системы подразделяются на прямоточные, обрабатывающие лишь наружный воздух, и на работающие с рециркуляцией, т.е. с подмешиванием внутреннего воздуха к наружному воздуху до его увлажнения и после увлажнения. Наибольшее применение получили системы центрального кондиционирования с обработкой воздуха в так называемом форсуночном кондиционере. В форсуночном кондиционере, так же как и в контактном воздухоохладителе, имеется оросительная камера с распыливающими воду форсунками. Воздух, проходя через дождевое пространство оросительной камеры, соприкасается с каплями распыленной воды и увлажняется.  Рисунок - 74 Центральная камера кондиционирования На рисунке 74 показана общая схема форсуночного кондиционера с двумя рециркуляциями воздуха. Наружный воздух через жалюзи 1 воздухозаборного устройства и утепленный клапан 2 поступает на воздушный фильтр 3, где очищается от пыли. Далее, в зимний период времени воздух нагревается в калориферах первого подогрева 4, которые имеют обводный канал с клапаном 5 для пропуска воздуха помимо калорифера. К подогретому наружному воздуху при открытом дроссель-клапане 6 подмешивается воздух, поступающий из кондицируемого помещения, т.е. происходит первая рециркуляция 7. Для выравнивания воздушного потока и во избежание выхода водяных капель из оросительной камеры 8 служит сепаратор (каплеотделитель) 9. Для распыления воды в камере используются форсунки 10. Разбрызгиваемая вода собирается в поддоне 11, расположенном в нижней части оросительной камеры. Поддон соединен сливной трубой 12 с водяным фильтром 13. Из водяного фильтра вода забирается насосом 14 и, пройдя дополнительную очистку на бутылочных фильтрах 15, поступает опять в форсунки. После оросительной камеры и второго оператора 16 к увлажненному воздуху при открытом дроссель-клапане 17снова подмешивается воздух, поступающий из обслуживаемого помещения, т.е. происходит вторая рециркуляция 18. Далее воздух вторично нагревается калориферами второго нагрева 19, имеющими обводной клапан 20, а затем поступает к вентилятору 21, которым подается через распределительный воздуховод 22 в кондиционируемое помещение. Летом калориферы первого и второго нагрева, как правило, не работают, но в отдельных случаях калориферы второго нагрева могут быть использованы для подогревания воздуха, сильно охлажденного после прохода через оросительную камеру. В этот период к форсункам оросительной камеры по трубопроводу 23 от холодильной установки подается охлажденная вода, имеющая температуру ниже температуры точки росы обрабатываемого воздуха. Таким образом осуществляется не только охлаждение, но и осушка воздуха. Температуру поступающей в форсунки воды изменяют путем смешения воды, поступающей от холодильной установки, с водой, поступающей из поддона оросительной камеры после ее очистки на фильтрах. Поступление той или другой воды регулируется трехходовым краном 24. Для других систем кондиционирования воздуха - прямоточных и с одной рециркуляцией воздуха - рассмотренная схема кондиционирования в принципе сохраняется, но в прямоточной системе будут отсутствовать первая и вторая рециркуляции воздуха, а в системах с одной рециркуляцией сохранится лишь одно первое поступление внутреннего воздуха в кондиционер. Выбранная схема обработки воздуха в кондиционере должна соответствовать требуемому тепловлажностному режиму воздуха в помещении и расчетным параметрам наружного воздуха. Как указывалось ранее в местных системах кондиционирования воздуха кондиционер (рисунки 75, 76) обычно расположен в самом кондиционируемом помещении. По этим соображениям местные кондиционеры изготовляют небольших размеров, комплектными и оформленными так, чтобы их внешний вид не ухудшал общего интерьера помещения, где их устанавливают. Местные кондиционеры размещают или открыто - под окнами, или встраивают в подоконные простенки. Кондиционеры небольшой производительности (для летнего времени) можно размещать непосредственно в окнах. Отечественная промышленность изготовляет как неавтономные, так и автономные местные кондиционеры. Общим признаком неавтономных местных кондиционеров служит наличие в здании общего централизованного источника теплохладоснабжения, от которого к поверхностному теплообменнику местного кондиционера по трубам подается горячая или холодная вода. В отличие от неавтономных автономные кондиционеры имеют свои холодильные машины и не зависят от постороннего источника теплохладоснабжения. Местные кондиционеры подразделяются на сезонные и круглогодичного действия. В круглогодичных кондиционерах иногда (в переходный период времени года) холодильное оборудование используется и для нагревания воздуха. В этих случаях холодильные машины отбирают тепло от водопроводной или артезианской воды.
На рисунке 75 изображен автономный оконный кондиционер для летнего времени. Он имеет небольшую производительность по воздуху (всего 400 м3/ч) и находит применение в жилых и некоторых общественных зданиях. Этот кондиционер разделен перегородкой на воздухоохлаждающее и машинное отделения. Устанавливают его в нижней части окна или в проеме стены так, чтобы компрессор, работающий на фреоне, конденсатор и центробежный вентилятор (машинная часть) выступали наружу. На рисунке 76 показана схема автономного кондиционера “Харьков”, имеющего форму шкафа. Он предназначается для небольших залов, лабораторий, кафе и других помещений площадью 100 м3. В летнее время он охлаждает и частично осушает воздух. В переходное время его можно переключать на подогрев воздуха при условии, что температура воды, входящей в кондиционер, будет не ниже 200С. Этот кондиционер также разделен поперечной перегородкой на машинное и воздухообрабатывающее отделения. Воздух засасывается центробежным вентилятором через отверстие в стенке кондиционера и, пройдя через воздушный масляный фильтр и испаритель, нагнетается через жалюзийную решетку в помещение. Температура поступающего в помещение воздуха поддерживается постоянной при помощи автоматической регулировки. Переключение кондиционера с летнего режима охлаждения воздуха на переходной режим подогрева воздуха осуществляется поворотом ручного четырехходового крана на режим нагревания воздуха. В этом случае роль испарителя выполняет конденсатор. Тепло, необходимое для испарения хладагента (фреона), воспринимается через стенки трубок конденсатора от протекающей по ним воды. Воздух, проходящий через испаритель-конденсатор, нагревается и поступает в помещение подогретым. Производительность этого кондиционера по воздуху составляет 1500 м3/ч; по холоду и теплу - 6000 ккал/ч. Мощность электродвигателя вентилятора равна 0,25 квт, а мощность электродвигателя компрессора 2,8 квт. Агрегат имеет высоту 1990, ширину 950 и глубину 600 мм. Расход воды на охлаждение конденсатора холодильной машины равен 1200 кг/ч. Общий вес кондиционера (без воды) составляет 500 кг. Проектирование СКВ ведется в основном в два этапа. I-й этап — так называемый проект ТЭО (технико-экономическое обоснование). На этой стадии проектирования по укрупненным показателям производят выбор и технико-экономическое обоснование типа системы, определяют технические площади для установки этого оборудования, а также определение в первом приближении ее основных характеристик: производительности по воздуху, холоду и теплу, типа и числа центральных или автономных кондиционеров, их расположения, типа и расхода тепло и хладоносителей, типа и числа холодильных машин, насосов, установленной мощности электрооборудования, массы системы. При этом устанавливают предварительную стоимость системы. Разрабатывают принципиальную (предварительную) схему системы. Ранее в практике проектирования за этапом ТЭО следовал технический проект. С появлением блочного оборудования эти две стадии проектирования объединены и теперь в практике проектных организаций это ТЭО. В коммерческих фирмах — это технический проект. После утверждения заказчиком ТЭО разрабатывают рабочий проект — это наиболее ответственная стадия проектирования. 2-й этап — рабочий проект разрабатывается на основании строительных планировок, теплотехнических характеристик строительных конструкций и технологического (подробного со спецификацией) задания. Производят расчет тепловлаговыделений и на его основании расчет воздухообмена для каждого помещения, обеспечивающий требуемые параметры. Подбирают оборудование (с определением всех его характеристик), обеспечивающее необходимый воздухообмен и потери напора в сети. Окончательно выбирают тип и принципиальную схему системы и определяют ее характеристики, количество воздухораспределителей и т.д. |
Рисунок - 71 Пластинчатый калорифер
Рисунок - 72 Навивка стальной ленты на трубки спирально-навивного калорифера
Рисунок - 75 местный комнатный кондиционер для летнего времени 1 – корпус с теплозвуковой изоляцией; 2 – фреоновый компрессор; 3 – конденсатор; 4 – теплообменник; 5 – электродвигатель; 6 – осевой вентилятор; 7 – 
Рисунок - 76 Местный автономный кондиционер «Харьков» 1 – корпус с теплозвуковой изоляцией; 2 - компрессор; 3 – конденсатор; 4 –электродвигатель; 5 - центробежный вентилятор; 6 – осевой вентилятор; 7 – калорифер; 8 – разводка хладогена; 9 – 4-х ходовой клапан охлаждения или нагрева воздуха; 10 – воздухозаборная решётка; 11 – ячейка масленого фильтра; 12 – приточная решётка