6. Вентиляция. Производственная вентиляция
 Скачать 1.65 Mb.
|
|
ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ Вентиляция - организованный и регулируемый воздухообмен Назначение вентиляции — обеспечение чистоты воздуха и заданных метеорологических условий в производственных помещениях СП 60.13330.2016 Свод правил «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»; ГОСТ 12.4.021-75 «ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования». КЛАССИФИКАЦИЯ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ Естественная (под влиянием теплового напора или действия ветра) Искусственная или механическая (с помощью механических устройств (вентиляторов, эжекторов и др.) По способу перемещения воздуха По назначению Приточная (для подачи воздуха) Вытяжная (для удаления воздуха) Приточно-вытяжная (одновременно для подачи и удаления воздуха) Системы с рециркуляцией Приточная общеобменная вентиляция Распределяет свежий воздух по всему объему помещения, при этом создается избыточное давление, за счет которого загрязненный воздух вытесняется через двери, окна, фонари или щели строительных конструкций Применяется, когда нежелательно попадание загрязненного воздуха из соседних помещений или холодного воздуха извне Вытяжная общеобменная вентиляция Удаляет загрязненный воздух из всего объема помещения, при этом создается пониженное давление, и чистый воздух подсасывается извне (через двери, окна, щели строительных конструкций) Применяется, когда загрязненный воздух данного помещения не должен попадать в соседние (например, во вредных цехах) Приточно-вытяжная общеобменная вентиляция Система удаления загрязненного воздуха Система подачи чистого воздуха Может быть организована с рециркуляцией воздуха, когда часть воздуха (80-90 %) возвращается из вытяжной системы в приточную по специальному воздуховоду Цель рециркуляции - экономия тепла в зимнее время Система с рециркуляцией разрешается: 1. При отсутствии выделения вредных веществ в помещении 2. Выделяющиеся вещества относятся к 4-му классу опасности и концентрация их в воздухе, подаваемом в помещение, не превышает 30% ПДК По месту действия Общеобменная Местная Комбинированная а, б, в — общеобменная; г — общеобменная и местная; д — организация воздухообмена; П - помещение пульта управления, А — аудитория, Л — лаборатория По режиму работы Рабочая Аварийная Аварийная вентиляция должна предусматриваться при возможном поступлении в воздух рабочей зоны больших количеств вредных газов и паров: при нарушении технологического режима; при авариях Аварийная вентиляция, как правило, проектируется вытяжной САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЕНТИЛЯЦИОННЫМ СИСТЕМАМ 1. Правильный выбор соотношения количества приточного воздуха Lпр и количества удаляемого Lвыт (вытяжки). Если Lnp = Lвыт - Уравновешенный вентиляционный баланс Если Lnp > Lвыт - Положительный вентиляционный баланс (избыточное давление в помещении). Если Lnp < Lвыт - Отрицательный вентиляционный баланс (разряжение в помещении) Lвыт.л. > Lnp.л - в лаборатории создается небольшое разряжение Lnp.ауд. > Lвыт.ауд небольшое избыточное давление в аудитории Пример организации вентиляционных систем в соседних помещениях В результате незагрязненный воздух из аудитории будет попадать в лабораторию, не давая возможности вредным веществам попадать в аудиторию. 2. Правильное размещение. Свежий воздух должен подаваться в те части помещения, где количество вредных выделений минимально или их нет вообще, а удаляться, где выделения максимальны 3. Приток воздуха должен производиться, как правило, в рабочую зону, а вытяжка — из верхней зоны помещения Исключение – для вредных газов и паров с плотностью большей, чем у воздуха (H2S, NOxароматические углеводороды и др.) 4. Система вентиляции не должна вызывать переохлаждения и перегрева работающих 5. Система вентиляции не должна создавать шум на рабочих местах, превышающий ПДУ 6. Система вентиляции должна быть электро-, пожаро-, взрывобезопасна, надежна в эксплуатации и эффективна ЕСТЕСТВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ происходит в результате разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха, а также в результате действия ветра Естественная вентиляция Неорганизованная Организованная (поддающаяся регулировке) через неплотности и поры наружных ограждений (инфильтрация - до 1... 1,5 ч-1 ), через окна, форточки, специальные проемы (проветривание) аэрацией дефлекторами А Э Р А Ц И Я - организованная естественная общеобменная вентиляция помещений в результате поступления и удаления воздуха через открывающиеся фрамуги окон и фонарей а — при безветрии, б— при ветре; 1 — нижний, верхний ярус оконных проемов, проемы в фонаре здания; 2 — выделяющий тепло агрегат, 3 — аэрационный фонарь Расчетный тепловой напор (Па) где g — ускорение свободного падения, м/с2; h — вертикальное расстояние между центрами приточного и вытяжного отверстий, м; ρн и ρв — плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м3. Ветровой напор (Па) где кА — коэффициент аэродинамического сопротивления здания (определяется эмпирическим путем); wB — скорость ветрового потока, м/с. Расчетная разность давлений (Па) Преимущества аэрации 2. Является эффективным средством борьбы с избытками явного тепла в горячих цехах 1. Дешевле механических систем вентиляции Недостатки аэрации 1. Существенное снижение эффективности в летнее время, особенно в безветренную погоду 2. Приточный воздух поступает в помещение без предварительной очистки и подогрева, а удаляемый — не очищается от выбросов и загрязняет наружный атмосферный воздух - специальные насадки на устье вытяжных шахт для использования кинетической энергии ветра в целях усиления вытяжки в системах естественной вентиляции ДЕФЛЕКТОРЫ Наибольшее распространение получили дефлекторы типа ЦАГИ ПРИНЦИП РАБОТЫ ДЕФЛЕКТОРА Поток воздуха, обтекая цилиндрическую обечайку, создает вокруг большей ее части разряжение, обеспечивающее подсос воздуха из вытяжного патрубка. 1 — патрубок; 2 — диффузор; 3 - цилиндрическая обечайка; 4 — зонт Эффективность работы дефлектора зависит от: силы ветра высоты его установки над коньком крыши Диаметр подводящего патрубка дефлектора D0 (в мм) где LД — производительность дефлектора, м3/ч; vД — скорость воздуха в патрубке дефлектора, м/с, которая принимается равной половине скорости ветра; обычно vД = 1,5 ... 2 м/с при скорости ветра 3.. .4 м/с Более точно дефлекторы подбирают по специальным номограммам. Диаметр патрубков дефлекторов обычно равен 0,2... 1,0 м. МЕХАНИЧЕСКАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ ПРЕИМУЩЕСТВА 1. Обработка как вводимого в помещение воздуха (очищение, нагревание или охлаждение, увлажнение или подсушивание), так и удаляемого из него (очищение); 2. Сохранение необходимого воздухообмена независимо от внешних метеорологических условий; 3. Организация оптимального воздухораспределения с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам; 4. Улавливание вредных выделений непосредственно в местах их образования, предотвращая их распространение по всему объему помещения. НЕДОСТАТКИ Значительные затраты энергии Необходимость проведения мероприятий по борьбе с шумом. Приточные вентиляционные системы Воздухозаборные устройства (Устанавливаются снаружи здания) Устройства для придания воздуху необходимых качеств (фильтры, колориферы) Воздуховоды для перемещения воздуха к месту назначения Вентиляторы или эжекторы (возбудители движения воздуха) Воздухораспределительные устройства (Патрубки, насадки) для подачи воздуха с заданной скоростью и в требуемом количестве состоят из Вытяжные вентиляционные системы Вытяжные отверстия или насадки Устройства для очистки воздуха от пыли или газов Вентиляторы (побудители движения воздуха) Устройство для выброса воздуха (располагается на 1-1,5 м выше конька крыши) состоят из Воздуховоды Схема приточно-вытяжной механической вентиляции 1 — воздухоприемник; 2 — воздуховоды; 3 — фильтр; 4 — калорифер; 5 — центробежный вентилятор; 6 — приточные отверстия; 7 — вытяжные отверстия; 8 — регулировочный клапан; 9 — устройство для выброса воздуха; 10 — воздуховод для рециркуляции; I — защищаемое помещение Вентиляторы воздуходувные машины, создающие определенное давление и служащие для перемешивания воздуха при потерях давления в вентиляционной сети не более 12 кПа. Осевые вентиляторы Радиальные (центробежные) вентиляторы Наиболее распространены: Э Ж Е К Т О Р Ы применяют в вытяжных системах, когда необходимо удалить очень агрессивную среду, пыль, способную к взрыву не только от удара, но и от трения, или легко воспламеняющиеся взрывоопасные газы 1 — сопло; 2 — камера разрежения; 3 — конфузор; 4 —горловина; 5— диффузор Недостаток эжектора - низкий КПД (до 25 %) ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОГО ВОЗДУХООБМЕНА ПРИ ОБЩЕОБМЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ 1. При нормальных микроклиматических условиях и отсутствии выделения вредных веществ в воздух рабочей зоны (концентрация не превышает ПДК), где n — число работающих в данном помещении, L1 — расход воздуха на одного работающего, м3/ч
2. При выделении вредных газов или паров вентиляционный воздухообмен определяют исходя из разбавления их до допустимых концентраций: где Gвр — количество выделяющихся вредных веществ, мг/ч Спр — концентрация вредных веществ в приточном воздухе, не должна превышать 30% ПДК 3. При выделении избытков явной теплоты где ΔQизб — избытки явного тепла в помещении, кВт; Ср — удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении, кДж/(кг·°С); ρпр — плотность приточного воздуха, кг/м3; tП — температура воздуха, подаваемого в помещение, °С tу — температура удаляемого воздуха, °С где tрз — температура в рабочей зоне; а — температурный градиент по высоте помещения, °С/м; при ΔQизб < 23 Вт/м3 - а = 0,5°С/м.; ΔQизб ≥ 23 Вт/м3 — а = 0,7 ... 1,5°С/м; Н — расстояние от пола до центра вытяжных отверстий, м; 2 — высота рабочей зоны, м. 4. При выделении влаги необходимый воздухообмен находят по формуле: где Gвп — масса водяных паров, выделяющихся в помещении, г/ч; ρпр — плотность воздуха, поступающего в помещение, кг/м3; dy — допустимое содержание водяного пара в воздухе при нормативной температуре и относительной влажности воздуха, г/кг; dnp — влагосодержание приточного воздуха, г/кг. 5. Определение необходимого количества воздуха по кратности вентиляционного воздухообмена (для ориентировочных расчетов) к - кратность воздухообмена, час-1 (показывает, сколько раз в час меняется воздух в помещении); обычно к = 1 - 10 V — объем вентилируемого помещения, м3. МЕСТНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ Цель: создание необходимых метеорологических параметров и чистоты воздуха на отдельных рабочих местах Местная приточная вентиляция воздушный душ воздушная завеса Местная вытяжная вентиляция укрытия местные отсосы полностью закрытые полуоткрытые открытые Наиболее эффективны кожухи камеры Вытяжные зонты Вытяжные шкафы Бортовые отсосы Отсасывающие панели Воздушный душ – подача струи воздуха заданных параметров (температура, влажность скорость). Воздушная завеса создается струей воздуха, поступающей из узкой щели со скоростью 10-15 м/с для предотвращения прохода воздуха через открытый проем. Предусматривается: в проемах наружных стен (для отклонения потока холодного воздуха); В проемах внутренних стен (для препятствования перетекания загрязненного воздуха). Предусматривается на постоянных рабочих местах при воздействии на работника теплового излучения. УСТРОЙСТВО МЕСТНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ а — укрытие-бокс, б— однобортовый (1) и двубортовый (2) отсосы Необходимый воздухообмен в системах местной вытяжной вентиляции L, м3/с : v — скорость воздуха в проеме отсоса (принимается 0,5 - 1,5 м/с в зависимости от класса опасности вредного вещества и типа воздухоприемного устройства); F —площадь аэродинамического проема, м2. КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ наиболее совершенный вид механической вентиляции Кондиционирование - процесс создания и автоматического поддержания оптимальных параметров воздушной среды в производственных помещениях (температура, относительная влажность, скорость движения воздуха и осуществляется очистка воздуха от пыли) Кондиционеры Местные Центральные Для обслуживания отдельных помещений Для обслуживания нескольких отдельных помещений Схема кондиционера 1 — заборный воздуховод; 2 — фильтр; 3 — соединительный воздуховод; 4 — калорифер; 5 — форсунки увлажнителя воздуха; 6—каплеуловитель; 7—калорифер второй ступени; 8—вентилятор; 9—отводной воздуховод Кондиционирование воздуха Увеличение производительности труда Снижение заболеваемости на 4-10 % |