Вентиляція - організований повітрообмін, в процесі якого запилене, забруднене газами або сильно нагріте повітря видаляється з приміщення і замість нього подається свіже, чисте.

Система вентиляції - це комплекс архітектурних, конструктивних та спеціальних інженерних рішень, який при правильної експлуатаціїзабезпечує необхідний повітрообмін у приміщенні.

Вентиляційна система - це інженерна конструкція, яка має певне функціональне призначення (приплив, витяжка, місцеве відсмоктування тощо) і є елементом системи вентиляції.

Системи вентиляції створюють умови для забезпечення технологічного процесу чи підтримки у приміщенні заданих кліматичних умовдля високопродуктивної роботи. У першому випадку система вентиляції буде називатися технологічною, а в другому - комфортною.

Технологічна вентиляція забезпечує у приміщенні заданий склад повітря, його температуру, вологість, рухливість відповідно до вимог технологічного процесу. Особливо високі ці вимоги у цехах таких виробництв, як радіотехнічна, електровакуумна, текстильна, хіміко-фармацевтична промисловість, сховища сільськогосподарської продукції, архіви, приміщення, де зберігаються історичні цінності.

Комфортна вентиляція повинна забезпечити сприятливі санітарно-гігієнічні умови для людей, які працюють у цих приміщеннях.

Необхідні метеорологічні умови у приміщеннях повинні бути забезпечені у робочій зоні приміщення або на робочих місцях. За робочу зону приміщення приймають простір заввишки 2м від рівня підлоги чи майданчика, де знаходиться робоче місце. Розрахункові параметри повітря - температуру, відносну вологість і рухливість повітря - для різних цехів та виробничих приміщень залежно від категорії роботи людини та умов технологічного процесу.

Завданням вентиляції приміщень є підтримка в них сприятливого для людини стану повітряного середовищавідповідно до нормованих її характеристик.

Хімічний склад повітря приміщень залежить від тривалості перебування у них людей, роботи технологічного газовиділяючого устаткування. Гранично допустимий вміст (концентрація) різних шкідливих газів і парів (ГДК), встановлений дослідженнями, наводиться у ГОСТ 12.1 005 76.

Залежно від обраного способу, що визначає принцип дії систем та їх конструктивне оформлення, розрізняють вентиляцію: загальнообмінну, місцеву та локалізуючу.

При загальнообмінної вентиляціївідбувається розведення шкідливостей у всьому обсязі приміщення за рахунок припливу свіжого повітря, яке, проходячи по приміщенню, асимілює шкідливості, що виділяються, і потім викидається назовні.

Кількість вентиляційного повітря (повітрообмін), що подається, розраховується на розведення шкідливостей, що виділяються, до допустимих на робочих місцях концентрацій.

Основним показником для вибору цього способу є розташування місць знаходження людей і можливих джерел виділення шкідливостей по всій або значній площі приміщень. Недолік способу - неоднаковість санітарно-гігієнічних умов повітряного середовища різних місцяхприміщень, і навіть можливість їх неприпустимого погіршення поблизу джерел виділення шкідливостей чи місць витяжки повітря з приміщень.

Останнє необхідно враховувати і по можливості усувати відповідним розташуванням та призначенням необхідної кількості пристроїв для роздачі та витяжки вентиляційного повітря.

У житлових та громадських будинках влаштовується загальнообмінна вентиляція. У приміщеннях, де виділення теплоти та вологи обумовлює природне піднесення повітря, витяжку зазвичай здійснюють із верхньої зони. вентиляція пожежонебезпечність матеріал радіаційний

Припливне повітря доцільно подавати так, щоб воно доходило до людей якомога чистішим і свіжішим, не порушуючи комфортних умов.

Класифікація вентиляційних систем за призначенням

Вентиляційні системи можна за призначенням розділити на припливні та витяжні. Припливні системислужать для подачі у вентильовані приміщення чистого повітря замість забрудненого. При цьому в необхідних випадкахприпливне повітря може піддаватися обробці, наприклад, очищення, нагрівання та зволоження.

Система припливної вентиляціїскладається з повітроприймального пристрою, припливної камери, мережі повітроводів та пристроїв подачі повітря до приміщення.

Мал.

• 1. Влаштування паркану.
• 2. Пристрій очищення.
• 3. Система повітроводів.
• 4. Вентилятор.
• 5. Пристрій подачі на роб. місце.

До пристроїв місцевої вентиляції припливу відносяться повітряні душі, повітряні завіси і повітряне опалення.

Повітряний душ - пристрій в системі місцевої вентиляції припливу, що забезпечує подачу зосередженого потоку повітря. Повітря, що подається, створює в зоні безпосереднього впливу цього потоку на людину умови повітряного середовища, що відповідають гігієнічним вимогам.

Повітряні та повітряно-теплові завіси влаштовують для того, щоб холодне повітряв зимовий часне проникав через відчинені двері в громадські будівлічерез відкриті двері у громадські будівлі та через ворота у виробничі приміщення промислових споруд. Повітряна завіса - це плоский струмінь повітря, який подається з боків воріт або дверей під деяким кутом назустріч зовнішньому холодному повітрі. Для повітряно-теплової завіси повітря, що подається вентилятором, додатково підігрівається.

У системах повітряного опаленняповітря нагрівається в калориферах до певної температури, а потім подається до приміщення. У калориферах повітря нагрівається гарячою чи перегрітою водою, парою чи гарячими газами.

Витяжна вентиляціяслужить видалення з приміщення забрудненого чи нагрітого відпрацьованого повітря. До витяжних вентиляційних систем промислової вентиляції відносять системи аспірації або пневматичного транспортування. сипучих матеріалів, а також відходів виробництва - пилу, стружок, тирси та ін. Ці матеріали переміщують по трубах і каналах потоком повітря.

Мал.

• 1. Пристрій видалення повітря.
• 2. Вентилятор.
• 3. Система повітроводів.
• 4. Пило- та газоуловлювальні пристрої.
• 5. Фільтри.
• 6. Пристрій для викиду повітря.

У системах аспірації застосовують спеціальні вентилятори, очисні пристрої, пилоприймачі та інше обладнання. Системи аспірації широко застосовують на деревообробних підприємствах для видалення стружок і тирси від верстатів, на елеваторах для навантаження зерна транспортні засоби, на цементних заводах під час навантаження цементу, в ливарних цехах для транспортування піску та горілої землі.

Загалом у приміщенні передбачаються як припливні, і витяжні системи. Їхня продуктивність має бути збалансована з урахуванням можливості надходження повітря до суміжних приміщень або із суміжних приміщень. У приміщеннях може бути передбачена тільки витяжна або тільки припливна система. У цьому випадку повітря надходить у дане приміщення зовні або із суміжних приміщень через спеціальні отвори або видаляється з даного приміщення назовні, або перетікає у суміжні приміщення.

Завданням вентиляції є забезпечення чистоти повітря та заданих метеорологічних умов у виробничих приміщеннях.

Вентиляція досягається видаленням забрудненого або нагрітого повітря із приміщення та подачею до нього свіжого повітря.

За способом переміщення повітря вентиляція буває природною та механічною. Можливе також поєднання природної та механічної вентиляції (змішана вентиляція) у різних варіантах.

Залежно від того, для чого служить система вентиляції, - для подачі (припливу) або видалення (витяжки) повітря з приміщення або для того й іншого одночасно, вона називається припливною, витяжною або припливно-витяжною.

За місцем дії вентиляція буває загальнообмінною та місцевою.

Дія загальнообмінної вентиляції заснована на розведенні шкідливих речовин, що виділяються. свіжим повітрямдо гранично допустимих концентрацій чи температур. Цю систему вентиляції найчастіше застосовують у випадках, коли шкідливі речовини виділяються рівномірно по всьому приміщенню. За такої вентиляції забезпечується підтримка необхідних параметрів повітряного середовища у всьому його обсязі (рис. 2, а).

Мал. 2. Системи вентиляції:

а, б, в загальнообмінна; г - загальнообмінна та місцева; д - організація повітрообміну: 1 - приміщення пульта управління; 2 - місцеві відсмоктувачі

Якщо приміщення дуже велике, а кількість людей, що у ньому мало, причому місце їхнього перебування фіксовано, немає сенсу (з економічних міркувань) оздоровлювати все приміщення повністю, можна обмежитися оздоровленням повітряного середовища лише у місцях перебування людей. Прикладом такої організації вентиляції можуть бути кабіни спостереження та управління в прокатних цехах, в яких влаштовується місцева припливно-витяжна вентиляція (рис. 2, г), робочі місця в гарячих цехах, обладнаних установками повітряного душування, тощо.

Повітрообмін у приміщенні можна значно скоротити, якщо вловлювати шкідливі речовини у місцях їх виділення, не допускаючи поширення приміщення. З цією метою технологічне обладнання, що є джерелом виділення шкідливих речовин, постачають спеціальними пристроями, від яких виробляється відсмоктування забрудненого повітря. Така вентиляція називається місцевою витяжною або локалізуючою (рис. 2, г).

Місцева вентиляція порівняно із загальнообмінною потребує значно менших витрат на влаштування та експлуатацію.

У виробничих приміщеннях, в яких можливе раптове надходження у повітря робочої зони великих кількостейшкідливих парів та газів, передбачається пристрій аварійної вентиляції.

На виробництві часто влаштовують комбіновані системи вентиляції (загальнообмінну з місцевою, загальнообмінну з аварійною тощо).

Для успішної роботисистеми вентиляції важливо, щоб ще в стадії проектування були виконані наступні технічні та санітарно-гігієнічні вимоги.

1. Об'єм припливу повітря в приміщення Lnp повинен відповідати обсягу витяжки Lвит; різниця між цими обсягами має перевищувати 10—15%.

У ряді випадків необхідно так організувати повітрообмін, щоб один з обсягів обов'язково був більшим за інший. Наприклад, при проектуванні вентиляції двох суміжних приміщень (рис. 2, д), в одному з яких виділяються шкідливі речовини (приміщення I), обсяг витяжки з цього приміщення робиться більше обсягу припливу, тобто Lвитт > LnpI , в результаті чого цьому приміщенні створюється невелике розрідження та нешкідливе повітряіз приміщення II з невеликим надлишковим тиском LBblTII

Можливі й такі випадки організації повітрообміну, коли у всьому приміщенні підтримується надлишковий по відношенню до атмосферного тиску. Наприклад, в цехах електровакуумного виробництва, для якого особливо важлива відсутність пилу, що проникає через різні нещільності в огородженнях, об'єм припливу повітря робиться більше за обсяг витяжки, за рахунок чого і створюється деякий надлишок тиску (РПом > Pатм).

2. Припливні та витяжні системи у приміщенні повинні бути правильно розміщені.

Свіже повітря необхідно подавати в ті частини приміщення, де кількість шкідливих виділень мінімальна (або їх немає взагалі), а видаляти, де максимальні виділення (рис. 2, б, в).

Рис. 4.3. Схеми подачі повітря: схеми а - зверху донизу; б - зверху догори; в - знизу догори; г - знизу донизу Мал. 4.2. Розподіл тисків у будівлі Мал. 4.4. Схема припливної вентиляції: 1 - пристрій у вигляді каналу чи шахти; 2 – фільтр для очищення повітря; 3 - обвідний канал; 4 - повітронагрівач; 5 – мережа повітропроводів; 6 – вентилятор; 7 - припливні патрубки з насадками Мал. 4.5. Схеми припливних насадок: а б - для вертикальної подачі; в, г - для односторонньої подачі під різними кутами; д - для зосередженої похилої подачі; е, ж - для розсіяної горизонтальної подачі Мал. 4.6. Схема витяжної вентиляції: 1 - пристрій для очищення повітря; 2 – вентилятор; 3 – центральний повітропровід; 4 - поглинаючі повітроводи Мал. 4.7. Припливно-витяжна вентиляція: 1 - шахта; 2 – фільтр для очищення повітря; 3 - обвідний канал; 4 - повітронагрівач; 5 – повітропроводи; 6 – вентилятор; 7 - припливні патрубки з насадками Мал. 4.8. Приточновитяжна вентиляція з рециркуляцією: 1 - шахта; 2 – фільтр для очищення повітря; 3 - обвідний канал; 4 - повітронагрівач; 5 - повітроводи; 6 – вентилятор; 7 – припливні патрубки з насадками; 8 – витяжні патрубки з насадками; 9 - клапан Мал. 4.9. Повітряні завіси: а - з нижньою подачею повітря; б - з бічною двосторонньою подачею повітря; в – з односторонньою подачею повітря; г – деталь щілини; Н, В - висота та ширина воріт (дверей) відповідно; b - ширина щілини Мал. 4.11. Витяжні шафи: а - з верхнім відсмоктуванням; б - з нижнім відсмоктуванням; в, г - з комбінованим відсмоктувачем Мал. 4.10. Місцеві відсмоктувачі: а - парасолька; б - перекинута парасолька; в - всмоктувальна панель Мал. 4.12. Бортові відсмоктувачі: а - для видалення летких пар; б - для видалення важкої пари Мал. 4.13. Циклон ЦН-15 НДІОЗАЗу: 1 - бункер; 2 – металевий циліндр; 3 – труба; 4 - патрубок

На стан людського організму впливають метеорологічні умови (мікроклімат) у виробничих приміщеннях.

Відповідно до ГОСТ 12.1.005-88 мікроклімат виробничих приміщеньвизначається діючими у яких організм людини поєднаннями температури, вологості і швидкості руху повітря, і навіть температурою навколишніх поверхонь.

Якщо роботи виконуються на відкритих майданчиках, то метеорологічні умови визначаються кліматичними умовами та сезоном року.

Температура повітря- Параметр, що характеризує його тепловий стан, тобто. кінетичну енергію молекул газів, що входять до його складу. Вимірюється температура в градусах за шкалою Цельсія чи Кельвіна.

Температурний режим приміщення залежить як від температури повітря в приміщенні формула "src=", ці два фактори і визначають конвективний та радіаційний теплообмін людини та навколишнього середовища. Для оцінки впливу температур нагрітих поверхонь запроваджується поняття радіаційної температури. Орієнтовно її можна визначити так:

Gif" border="0" align="absmiddle" alt=".

Спільний вплив формула src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/tp.gif" border="0".gif" border="0" align="absmiddle" alt="

У більшості випадків для звичайних приміщеньформула "src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/tp.gif" border="0" align="absmiddle" alt=".gif" border="0" align="absmiddle" alt=".

Під атмосферним тиском розуміється величина, що характеризується тиском стовпа атмосферного повітряна одиничну поверхню. Нормальним прийнято вважати тиск, що дорівнює 1013,25 гПа (гектопаскаль, практично застосовується дуже рідко) чи 760 мм. рт. ст. (1 гПа =
= 100 Па = 3/4 мм. рт. ст.).

Атмосферне повітряскладається із суміші сухих газів та водяної пари, тобто. ми завжди маємо справу з вологим повітрям або пароповітряною сумішшю. Причому водяна пара може перебувати або в перегрітому або насиченому стані. Для характеристики вмісту вологи в повітрі використовують поняття абсолютної і відносної вологості.

Абсолютною вологістю повітря називається маса водяної пари, що містяться в 1 помітка"> Рухливість повітря. Людина починає відчувати рух повітря за її швидкості приблизно 0,1 м/с. При звичайних температурах легкий рух повітря, здуваючи обволікає людину насичений водяною парою і перегрітий шар повітря, сприяє хорошому самопочуттю. У той же час, в умовах низьких температурВелика швидкість руху повітря викликає збільшення тепловтрат конвекцією та випаровуванням і веде до сильного охолодження організму.

Всі життєві процеси в організмі людини супроводжуються утворенням теплоти, кількість якої змінюється від 80 Дж/с (у стані спокою) до 700 Дж/с (при виконанні важкої фізичної роботи).

Незважаючи на те, що фактори, що визначають мікроклімат у приміщенні, можуть коливатися в дуже широких межах, температура тіла людини залишається, як правило, на постійному рівні (36,6). Метеорологічні умови, при яких відсутні неприємні відчуття та напруженість системи терморегуляції називаються комфортними (оптимальними) умовами.

Метеорологічні умови сприймаються людиною як зручні лише тому випадку, коли кількість виробленого організмом тепла дорівнює загальної віддачі тепла в довкілля, тобто. за дотримання теплового балансу.

Теплообмінорганізму з навколишнім середовищем може відбуватися різними шляхами: конвективною передачею тепла навколишньому повітрю нормальних умовахдо 5% всього тепла, що відводиться); променистим теплообміном з навколишніми поверхнями (40%); контактною теплопровідністю через дотичні поверхні (30%); випаровуванням вологи з поверхні шкіри (20%); за рахунок нагріву повітря, що видихається (5%).

При зниженні температури повітря зменшення тепловіддачі організм знижує температуру шкірних покривів, зменшує вологість шкіри, знижуючи тим самим тепловіддачу При підвищенні температури повітря кровоносні судини шкіри розширюються, відбувається підвищений приплив крові до поверхні тіла, і тепловіддача в навколишнє середовище значно збільшується.З значному тепловому випромінюванні від нагрітих поверхонь настає порушення терморегуляції організму. Це може призвести до перегріву, особливо якщо втрата вологи наближається до 5 л за зміну. При цьому спостерігається наростаюча слабкість, головний біль, шум у вухах, спотворення сприйняття кольору (забарвлення всього в червоний або зелений колір), нудота, блювання, підвищення температури тіла. Дихання і пульс частішають, артеріальний тиск спочатку зростає, потім падає. У важких випадках настає тепловий удар. Можлива судомна хвороба, що є наслідком порушення водно-сольового балансу і характеризується слабкістю, головним болем, різкими судомами кінцівок.

Але далі якщо не виникають подібні хворобливі стани, перегрів організму сильно позначається на стані нервової системи та працездатності людини. Встановлено, що при 5-годинному перебуванні в зоні з температурою повітря, невритів, радикулітів та ін., а також простудних захворювань. Будь-який ступінь охолодження характеризується зниженням частоти серцевих скорочень та розвитком процесів гальмування в корі головного мозку, що веде до зменшення працездатності. В особливо тяжких випадках вплив низьких температур може призвести до обмороження і навіть смерті.

Різні поєднання параметрів мікроклімату, надаючи на людину комплексний вплив, можуть викликати однакові теплові відчуття. На цьому засноване введення так званих ефективних і ефективно-еквівалентних і температур. Ефективна температура характеризує відчуття людини при одночасному впливі температури та руху повітря. Ефективно-еквівалентна температура враховує ще й вологість повітря. Ефективну температуру та зону комфорту можна визначати за номограмою, побудованою дослідним шляхом (рис. 4.1 ).

Надмірне тепло, виділення вологи, теплові випромінювання, висока рухливість повітря погіршують мікроклімат виробничих приміщень, ускладнюють терморегуляцію, несприятливо впливають на організм працюючих та сприяють зниженню продуктивності та якості праці.

Повітря, забруднене шкідливими газами, парами та пилом зумовлює небезпеку отруєння або професійних захворювань, викликає підвищену стомлюваність, і, як наслідок цього, збільшує небезпеку травматизму.

З погляду фізіології повітря слід розглядати з двох позицій: як повітря, що вдихається людиною, і як середовище, що оточує людину. Роль повітря, відповідно, полягає у постачанні організму киснем, видаленні вологи при видиханні та забезпеченні теплообміну людини з навколишнім середовищем. Повітря є також робочим агентом, який забирає з приміщення пил, вологу, шкідливі виділення.

Санітарні норми встановлюють значення оптимальних параметрів мікроклімату робочих місцях (табл. 4.1).

Таблиця 4.1

Оптимальні параметримікроклімату 5 на робочих місцях
(СанПіН 2.2.4.548-96)

Сезон року	Категорія робіт з рівня енерговитрат, Вт	Температура повітря °С	Температура поверхонь °С	Швидкість руху повітря, м/с
Холодний (середньодобова температура повітря від +10°С та нижче	Iа (до 139)	22-24	21-25	0,1
	Iб (140-174)	21-23	20-24	0,1
	ІІа (175-232)	19-21	18-22	0,2
	IIб (233-290)	17-19	16-20	0,2
	III (понад 290)	16-18	15-19	0,3
Теплий (середньодобова температура повітря від +10°С та вище)	Iа (до 139)	23-25	22-26	0,1
	Iб (140-174)	22-24	21-25	0,1
	ІІа (175-232)	20-22	19-23	0,2
	IIб (233-290)	19-21	18-22	0,2
	III (понад 290)	18-20	17-21	0,3

5 Відносна вологість повітря для всіх сезонів та категорій

Оптимальним інструментом забезпечення нормативної чистоти та необхідних необхідних параметрів мікроклімату повітря робочому місці вважається промислова вентиляційна мережу, тобто. штучний та контрольований, який має на меті виведення з робочого простору відпрацьованої повітряної маси, та приплив свіжої. Промислова вентиляція та кондиціювання, БЗ — параметри яких дотримані відповідно до всіх стандартів, СНіП та норм охорони праці та здоров'я, створює умови для нормальної працілюдей, а також експлуатації обладнання та інструментів.

Залежно від способу переміщення та руху повітряних мас, можна згрупувати вентиляційні мережі на виробництві у два основні класи:

1. Природний;
2. Механічний.

Організація природного вентилювання

Природне вентилювання

За умови, що рух повітряних потоків здійснюватиметься через дверні та віконні отвори через перепад тиску ззовні та зсередини експлуатаційного приміщення, йдетьсяпро природної вентиляції. Такий перепад тиску пов'язаний із різною щільністю повітря, його температури, а також натиском вітру, що діє на будівлю. Природна, або як кажуть інженери, неорганізована вентиляція найчастіше визначається випадковими, неконтрольованими факторами, як-от:

1. Напрямок та сила вітру;
2. Зовнішня та внутрішня температура;
3. Вид огорожі;
4. Тип віконних та дверних конструкцій.

При цьому неорганізована вентиляція, згідно з нормами БЗ, повинна досягати показників 1-1,5 обсягу приміщення на годину. Таких показників досить важко досягти, використовуючи лише природні канали повітрообміну. Згідно з нормами охорони праці та БЗ, швидкість повітряних потоків при такому виді вентиляції повинна становити 0,5-0,8 метрів за секунду для верхнього поверху, та 1-1,5 метри за секунду для нижнього рівня та витяжних шахт.

Рух повітряних потоків

Механічне вентилювання

Для перманентного (постійного) обміну повітряного потоку, який необхідний відповідно до вимог та умовних параметрів рівня чистоти атмосфери, необхідне облаштування мережі механічної вентиляції, що має низку переваг у порівнянні з попереднім типом, а саме:

1. Великий спектр дії, що забезпечується використанням вентиляторів;
2. Можливість підтримки та контролю необхідної кратності обміну повітряних мас незалежно від температурного режимута тиску зовні;
3. Можливість поєднання функції вентиляції з функціями систем осушення, підвищення вологості, очищення, нагрівання та охолодження повітря;
4. Можливість пристрою розподілу потоків відповідно до схеми розташування робочих місць та побажань замовника;
5. Можливість фільтрації відпрацьованого повітря та мінімізація шкідливих атмосферних викидів.

Принципова схема механічної вентиляції

БЗ-параметри механічної вентиляції

До будь-якого обладнання, інженерного пристроюабо системі комунікацій, до яких також може бути віднесена система повітрообміну, висуваються певні вимоги щодо безпеки життєдіяльності, охорони праці та здоров'я персоналу, охорони навколишнього середовища. Відповідно, механічна вентиляція також має низку вимог та стандартів, дотримання яких є критичною умовою її організації.

Надмірна теплота

В операційному приміщенні, де працює обладнання, природним є утворення надлишкового тепла. З цієї перспективи, за умови наявності робочих місць, розташованих нефіксовано по всьому приміщенню, об'єм повітря, що подається, повинен дорівнювати обсягу виведеного. Максимально допустиме відхилення цієї норми становить 10-15 % загальної маси.

Для досягнення таких параметрів швидкість руху потоків має бути досить високою. Цього можна добитися, збільшивши діаметр повітроводу і розкид між впускним і отворами, що виводять.

Розведення промислової вентиляції

Концентрація шкідливих домішок

Важливим показником повітряного середовища в робочому або виробничому просторі є наявність в атмосфері домішок, як твердих, так і газоподібних. Це може бути як пил, що утворюється під час виробництва, так і шкідливі випаровування. вуглекислий газабо сірководень.

Необхідно пам'ятати, що 60-70% речовин із щільністю вище за атмосферну видаляється з нижніх шарів атмосфери приміщення (тобто такі гази опускаються вниз) і лише 30-40% - з верхньої секції. І навпаки, вологе повітря накопичується у верхній частині приміщення, тоді як сухе опускається вниз.

Проектувальник повинен враховувати специфіку виробництва, і відповідним чином мати у своєму розпорядженні вентиляційне обладнаннята повітропроводи.

Компонування вентиляційного каналу

Оптимальним засобом на таких підприємствах або будівлях стануть установки припливної мережі, які, як правило, комплектуються таким чином:

1. Влаштування подачі очищеного повітря;
2. Повітропроводи;
3. Фільтри;
4. Калорифери;
5. Збудники потоку;
6. Зволожувачі чи осушувачі;
7. Припливні канали та решітки;
8. Насадки для розведення у приміщенні.

ГДК забруднюючих речовин

Для розрахунку необхідної потужностівентиляції за наявності факторів шкідливого впливуповинні бути визначені гранично допустимі концентрації таких речовин, а також кількість повітря, яка необхідна для їх розведення.

Ефективним засобом боротьби зі шкідливими випарами вважається установка місцевих відсмоктувачів, таких як кожухи, камери, витяжні шафи, витяжна парасолька та інші. Потужність таких приладів визначається шляхом множення площі витяжного отвору на швидкість руху (приймається згідно з довідковими таблицями, залежно від речовини, що виводиться).

Витяжна парасолька

Кратність повітрообміну

Для розрахунку кратності, необхідної для того чи іншого приміщення, необхідно знати обсяг приміщення, кількість людей, що працюють у ньому, норму повітрообміну на одну особу. Як правило, при організації промислової вентиляції на виробництві кратність обміну повітря на одну особу становить 60 м3/год.

За наявності надлишкового теплового випромінювання в приміщенні використовується складніша формула підрахунку, в якій також враховуються надлишок теплоти в кВт, теплоємність кг/0С, температура повітря введення/виводу. При цьому температури зовнішнього та внутрішнього повітря, що приймається для таких обчислень, наводиться в СНіП.

Аварійна вентиляція

На деяких підприємствах, особливо небезпечних та небезпечних виробничих об'єктах, повинна бути також встановлена ​​аварійна вентиляція, що встановлюється на випадок різких викидів та з метою їхнього швидкого видалення. Така система має забезпечити не менше 8 повних змін повітря за 1 годину.

Вентилятор аварійної системи

Кондиціювання повітря

Систему промислового повітрообмінунайчастіше комбінують із системою кондиціювання. Метою цього є створення оптимальних, потрібних згідно з нормами та правилами БЖД, кліматичних умов на робочому місці, в адміністративній будівлі або виробничому приміщенні. Система кондиціонування, безумовно, регулюватиме не лише температуру, але також вологість повітря, здійснюватиме його іонізацію, видалення запахів, насичення озоном тощо. Все залежить від потреб та побажань клієнта.

При організації промислової вентиляції зазвичай використовують місцеві або центральні кондиціонери, калорифери (для підігріву повітря взимку), фільтри та інше обладнання, що підбирається залежно від потрібних функцій мережі.

Система промислового кондиціювання

Кліматичний контроль та вентилювання повітря є важливим компонентом не тільки щодо безпеки життєдіяльності, але також у багатьох виробничих процесів, що вимагають стабільних показників температурного режиму, вологості чи сухості, насичення повітря.

Основи роботи припливно-витяжної системи

Ефективним засобом забезпечення належної чистоти та допустимих параметрів мікроклімату повітря робочої зони є промислова вентиляція. Вентиляцією називається організований та регульований повітрообмін, що забезпечує видалення з приміщення забрудненого повітря та подачу на його місце свіжого.

За способом переміщення повітря розрізняють системи природної та механічної вентиляції. Система вентиляції, переміщення повітряних мас в якій здійснюється завдяки різниці тисків зовні і всередині будівлі, називається природною вентиляцією. Різниця тисків обумовлена ​​різницею щільностей зовнішнього і внутрішнього повітря (гравітаційний тиск, або тепловий напір? Рт) і вітровим напором? Рв, що діє на будівлю. Розрахунковий тепловий напір (Па)

DРт = gh(rн - rв),

де g-прискорення вільного падіння, м/с2; h–вертикальна відстань між центрами припливного та витяжного отворів, м; рні р -щільність зовнішнього і внутрішнього повітря, кг/м.

При дії вітру на поверхнях будівлі з підвітряного боку утворюється надлишковий тиск, На завітряній стороні - розрядження. Розподіл тисків по поверхні будівель та їх величина залежать від напряму та сили вітру, а також від взаєморозташування будівель. Вітровий натиск (Па)

DРв = kп rн,

де kn„ - коефіцієнт аеродинамічного опору будівлі; значення kn не залежить від вітрового потоку, визначається емпіричним шляхом та для геометрично подібних будівель залишається постійним; WВ – швидкість вітрового потоку, м/с.

Неорганізована природна вентиляція –інфільтрація, або природне провітрювання – здійснюється зміною повітря в приміщеннях через нещільність в огородженнях та елементах будівельних конструкційзавдяки різниці тиску зовні та всередині приміщення. Такий повітрообмін залежить від випадкових факторів-сили та напряму вітру, температури повітря всередині та зовні будівлі, виду огорож та якості будівельних робіт. Інфільтрація може бути значною для житлових будинків та досягати 0,5...0,75 обсягу приміщення на годину, а для промислових підприємств до 1...1.5 год-1.

Для постійного повітрообміну, необхідного за умовами підтримки чистоти повітря в приміщенні, необхідна організована вентиляція. Організована природна вентиляція може бути витяжною без організованого припливу повітря (канальна) та припливно-витяжною з організованим припливом повітря (канальна та безканальна аерація). Канальна природна витяжна вентиляція без організованого припливу повітря широко застосовується у житлових та адміністративних будівлях. Розрахунковий гравітаційний тиск таких систем вентиляції визначають при температурі зовнішнього повітря +5 °С, вважаючи, що весь тиск падає в тракті витяжного каналу, при цьому опір входу повітря в будинок не враховується. При розрахунку мережі повітроводів перш за все роблять орієнтовний підбір їх перерізів виходячи з допустимих швидкостейруху повітря у каналах верхнього поверху 0,5...0,8 м/с, у каналах нижнього поверху та збірних каналах верхнього поверху 1,0 м/с та у витяжній шахті 1...1.5 м/с.

Для збільшення тиску в системах природної вентиляції на гирлі витяжних шахт встановлюють насадки-дефлектори. Посилення тяги відбувається завдяки розрідженню, що виникає під час обтікання дефлектора ЦАГІ. Розрідження, створюване дефлектором, і кількість повітря, що видаляється, залежать від швидкості вітру і можуть бути визначені за допомогою номограм.

Аерацією називається організована природна загальнообмінна вентиляція приміщень в результаті надходження і видалення повітря через фрамуги вікон і ліхтарів, що відкриваються. Повітрообмін у приміщенні регулюють різним ступенем відкривання фрамуг (залежно від температури зовнішнього повітря, швидкості та напряму вітру). Як спосіб вентиляції аерація знайшла широке застосування у промислових будинках, що характеризуються технологічними процесами з великими тепловиділеннями (прокатних цехах, ливарних, ковальських). Надходження зовнішнього повітря в цех у холодний періодроки організують так, щоб холодне повітря не потрапляло до робочої зони. Для цього зовнішнє повітря подають у приміщення через отвори, розташовані не нижче 4,5 м від підлоги, у теплий період року приплив зовнішнього повітря орієнтують через нижній ярусвіконних отворів (А = 1,5...2 м).

При розрахунку аерації визначають необхідну площу прохідного перерізу отворів та аераційних ліхтарів для подачі та видалення необхідної кількостіповітря. Вихідними даними є конструктивні розміри приміщень, отворів та ліхтарів, величини теплопродукції у приміщенні, параметри зовнішнього повітря. Відповідно до СНиП 2.04.05–91 розрахунок рекомендується виконувати на дію гравітаційного тиску. Вітровий напір слід враховувати лише при вирішенні питань захисту вентиляційних прорізів від задування.

Основною перевагою аерації є можливість здійснювати великі повітрообміни без витрат механічної енергії. До недоліків аерації слід віднести те, що в теплий період року ефективність аерації може істотно падати внаслідок підвищення температури зовнішнього повітря і, крім того, повітря, що надходить в приміщення, не очищається і не охолоджується.

Вентиляція, за допомогою якої повітря подається до виробничих приміщень або видаляється з них за системами вентиляційних каналівз використанням для цього спеціальних механічних спонукувачів називається механічною вентиляцією.

Механічна вентиляція в порівнянні з природною має ряд переваг: великий радіус дії внаслідок значного тиску, створюваного вентилятором; можливість змінювати або зберігати необхідний повітрообмін незалежно від температури зовнішнього повітря та швидкості вітру; піддавати повітря, що вводиться в приміщення, попереднього очищення, осушування або зволоження, підігріву або охолодження; організовувати оптимальний розподіл повітря з подачею повітря безпосередньо до робочих місць; уловлювати шкідливі виділення безпосередньо у місцях їх утворення та запобігати їх розповсюдженню по всьому об'єму приміщення, а також можливість очищати забруднене повітря перед викидом його в атмосферу. До недоліків механічної вентиляції слід віднести значну вартість спорудження та експлуатації її та необхідність проведення заходів щодо боротьби з шумом.

Загальнообмінна вентиляція призначена для асиміляції надмірної теплоти, вологи та шкідливих речовин у всьому обсязі робочої зони приміщень. Вона застосовується у тому випадку, якщо шкідливі виділення надходять безпосередньо у повітря приміщення, робочі місця не фіксовані, а розташовуються по всьому приміщенню. Зазвичай об'єм повітря Lпр, що подається в приміщення при загальнообмінній вентиляції, дорівнює об'єму повітря LB, що видаляється з приміщення. Однак у ряді випадків виникає необхідність порушити цю рівність. Так, в особливо чистих цехах електровакуумного виробництва, для яких велике значення має відсутність пилу, об'єм припливу повітря робиться більшим за обсяг витяжки, за рахунок чого створюється деякий надлишок тиску у виробничому приміщенні, що виключає попадання пилу з сусідніх приміщень. У загальному випадку різниця між обсягами припливного та витяжного повітрямає перевищувати 10...15%.

Істотний вплив на параметри повітряного середовища у робочій зоні надають правильна організаціята пристрій припливних та витяжних систем.

Повітрообмін, створюваний у приміщенні вентиляційними пристроями, супроводжується циркуляцією повітряних мас у кілька разів більших обсягу повітря, що подається або видаляється. Виникаюча циркуляція є основною причиною поширення та перемішування шкідливих виділень та створення у приміщенні різних за концентрацією та температурою повітряних зон. Так, припливний струмінь, входячи в приміщення, залучає в рух навколишні маси повітря, внаслідок чого маса струменя в напрямку руху зростатиме, а швидкість падатиме. При закінченні з круглого отвору на відстані 15 діаметрів від гирла швидкість струменя складе 20% від початкової швидкості Vo, а об'єм повітря, що переміщається, збільшиться в 4,6 рази.

Швидкість загасання руху повітря залежить від діаметра випускного отвору do: чим більше do, тим повільніше загасання. Якщо потрібно швидше погасити швидкість припливних струменів, повітря, що подається, повинно бути розбите на велика кількістьдрібних струменів.

Істотний вплив на траєкторію струменя надає температура припливного повітря: якщо температура струменя припливу вище температури повітря приміщення, то вісь загинається вгору, якщо нижче, то вниз при ізотермічному перебігу вона збігається з віссю припливного отвору.

До отвору, що всмоктує (витяжна вентиляція) повітря натікає з усіх боків, внаслідок чого і падіння швидкості відбувається дуже інтенсивно. Так, швидкість всмоктування на відстані одного діаметра від отвору круглої трубидорівнює 5% Vo.

Циркуляція повітря в приміщенні і концентрація домішок і розподіл параметрів мікроклімату залежить не тільки від наявності припливних і витяжних струменів, але і від їх взаємного розташування. Розрізняють чотири основні схеми організації повітрообміну при загальнообмінній вентиляції: зверху-вгору; зверху - вгору; знизу - вгору; знизу – вниз. Окрім цих схем застосовують комбіновані. Найбільш рівномірне розподілення повітря досягається в тому випадку, коли приплив рівномірний по ширині приміщення, а витяжка зосереджена.

При організації повітрообміну в приміщеннях необхідно враховувати і фізичні властивості шкідливих парів та газів та насамперед їх щільність. Якщо густина газів нижче густини повітря, то видалення забрудненого повітря відбувається у верхній зоні, а подача свіжого-безпосередньо в робочу зону. При виділенні газів із щільністю більшої щільності повітря з нижньої частини приміщення видаляється 60.70% і з верхньої частини 30...40% забрудненого повітря. У приміщеннях із значними виділеннями вологи витяжка вологого повітряздійснюється у верхній зоні, а подача свіжого у кількості 60% -в робочу зону і 40% -у верхню зону.

За способом подачі та видалення повітря розрізняють чотири схеми загальнообмінної вентиляції: припливна, втяжна, припливно-витяжна та системи з рециркуляцією. За припливною системою повітря подається до приміщення - після підготовки його до припливної камери. У приміщенні при цьому створюється надлишковий тиск, за рахунок якого повітря йде назовні через вікна, двері або інші приміщення. Припливну систему застосовують для вентиляції приміщень, в які небажано потрапляння забрудненого повітря із сусідніх приміщень або холодного повітря ззовні.

Установки припливної вентиляції зазвичай складаються з наступних елементів: повітрозабірного пристрою 1 для забору чистого повітря; повітроводів 2, якими повітря подається в приміщення, фільтрів 3 для очищення повітря від пилу, калориферів 4, в яких підігрівається холодне зовнішнє повітря; спонукача руху 5, зволожувача-осушувача 6, припливних отворів або насадків 7, через які повітря розподіляється по приміщенню. Повітря з приміщення видаляється через нещільність конструкцій, що захищають.

Витяжна система призначена для видалення повітря із приміщення. При цьому в ньому створюється знижений тиск і повітря сусідніх приміщень або зовнішнє повітря надходить у приміщення. Витяжну систему доцільно застосовувати у тому випадку, якщо шкідливі виділення даного приміщення не повинні поширюватися на сусідні, наприклад, для шкідливих цехів, хімічних та біологічних лабораторій.

Установки витяжної вентиляції складаються з витяжних отворів або насадків 8 через які повітря видаляється з приміщення; спонукача руху 5; повітроводів 2, пристроїв для очищення повітря від пилу або газів 9, що встановлюються для захисту атмосфери, та пристрої для викиду повітря 10, яке розташовується на 1...1.5 м вище ковзана даху. Чисте повітрянадходить у виробниче приміщення через нещільності в конструкціях, що огороджують, що є недоліком даної системи вентиляції, так як неорганізований приплив холодного повітря (протяги) може викликати застудні захворювання.

Припливно-витяжна вентиляція – найбільш поширена система, при якій повітря подається до приміщення припливною системою, а видаляється витяжною; Системи працюють одночасно.

У окремих випадкахДля скорочення експлуатаційних витрат на нагрівання повітря застосовують системи вентиляції з частковою рециркуляцією. У них до повітря, що надходить зовні, підмішують повітря, що відсмоктується з приміщення П. витяжною системою. Кількість свіжого та вторинного повітря регулюють клапанами 11 та 12. Свіжа порція повітря в таких системах зазвичай становить 20...10 % загальної кількостіповітря, що подається. Систему вентиляції з рециркуляцією дозволяється використовувати тільки для тих приміщень, в яких відсутні виділення шкідливих речовин або речовини, що виділяються, належать до 4-го класу небезпеки і концентрація їх у повітрі, що подається в приміщення, не перевищує 30 % ГДК. Застосування рециркуляції не допускається і в тому випадку, якщо в повітрі приміщень містяться хвороботворні бактерії, віруси або різко виражені неприємні запахи.

Окремі установки загальнообмінної механічної вентиляції можуть не включати всіх зазначених вище елементів. Наприклад, припливні системи не завжди обладнуються фільтрами та пристроями для зміни вологості повітря, а іноді припливні та витяжні установки можуть не мати мережі повітроводів.

Розрахунок потрібного повітрообмінупри загальнообмінній вентиляції виробляють виходячи з умов виробництва та наявності надлишкової теплоти, вологи та шкідливих речовин. Для якісної оцінки ефективності повітрообміну застосовують поняття кратності повітрообміну kв – відношення об'єму повітря, що надходить у приміщення в одиницю часу L (м3/год), до об'єму вентильованого приміщення Vn (м3). При правильно організованій вентиляції кратність повітрообміну має бути значно більшою за одиницю.

При нормальному мікрокліматі та відсутності шкідливих виділень кількість повітря при загальнообмінній вентиляції приймають залежно від обсягу приміщення, що припадає на одного працюючого. Відсутність шкідливих виділень - це така їх кількість у технологічному обладнанні, при одночасному виділенні яких у повітрі приміщення концентрація шкідливих речовин не перевищить гранично допустиму. У виробничих приміщеннях з об'ємом повітря на кожного працюючого VNI<20 м3 расход воздуха на одного работающего Li должен быть не менее 30 м /ч. В помещении с Vпi ==20...40 м3 L пi - 20 м3/4. В помещениях с Vni>40 м3 та за наявності природної вентиляції повітрообмін не розраховують. У разі відсутності природної вентиляції (герметичні кабіни) витрата повітря на одного працюючого має становити не менше 60 м3/год.

Необхідний повітрообмін для всього виробничого приміщення загалом

де n – число працюючих у цьому приміщенні.

При визначенні необхідного повітрообміну для боротьби з теплонадлишками становлять баланс явної теплоти приміщення:

DQізб + Gпрcрtпр + Gвcрtух = 0,

де? Qізб-надлишки явної теплоти всього приміщення, кВт; GпрСрtпр і GBCptyx -тепловміст припливного і повітря, що видаляється, кВт; Ср - питома теплоємністьповітря, кДж/(кг °С); tnp і tух-температура припливного і повітря, що йде, °С.

У літню пору вся теплота, яка надходить у приміщення, є сумою теплонадлишків. У холодний період року частина тепловиділень у приміщенні витрачається на компенсацію тепловтрат

Температура зовнішнього повітря в теплий період року приймається рівною середній температурі найспекотнішого місяця о 13 год. Температура повітря, що видаляється з приміщення

При визначенні необхідного повітрообміну для боротьби зі шкідливими парами та газами становлять рівняння матеріального балансу шкідливих виділень у приміщенні за час d? (С).

При рівності мас припливного і повітря, що видаляється і, приймаючи, що завдяки вентиляції шкідливі речовини не накопичуються у виробничому приміщенні, тобто. dc/d? = 0 і Св = Спдк, отримаємо L = GBP / (Cпдк-Спр). Концентрація шкідливих речовин у повітрі, що видаляється, дорівнює концентрації їх у повітрі приміщення і не повинна перевищувати ГДК. Концентрація шкідливих речовин у припливному повітрімає бути по можливості мінімальною та не перевищувати 30 % ГДК.

При одночасному виділенні в робочу зону шкідливих речовин, які не мають односпрямованої дії на організм людини, наприклад теплоти і вологи, необхідний повітрообмін приймають по найбільшій масі повітря, отриманої в розрахунках для кожного виду виробничих виділень.

При одночасному виділенні в повітря робочої зони кількох шкідливих речовин односпрямованої дії (триоксид та діоксид сірки; оксид азоту спільно з оксидом вуглецю та ін., див. СН 245-71) розрахунок загальнообмінної вентиляції слід проводити шляхом підсумовування обсягів повітря, необхідних для розведення кожної речовини окремо до умовних гранично допустимих концентрацій , враховують забруднення повітря іншими речовинами. Ці концентрації менші за нормативні Cпдк і визначаються з рівняння?ni=1

За допомогою місцевої вентиляції необхідні метеорологічні параметри створюються окремих робочих місцях. Наприклад, уловлювання шкідливих речовин безпосередньо біля джерела виникнення, вентиляція кабін спостереження тощо. Найбільшого поширення знаходить місцева витяжна локалізуюча вентиляція. Основний метод боротьби зі шкідливими виділеннями полягає у влаштуванні та організації відсмоктування від укриттів.

Конструкції місцевих відсмоктувачів можуть бути повністю закритими, напіввідкритими або відкритими. Найбільш ефективні закриті відсмоктувачі. До них відносяться кожухи, камери, що герметично або щільно вкривають технологічне обладнання. Якщо такі укриття влаштувати неможливо, то застосовують відсмоктувачі з частковим укриттям або відкриті: витяжні парасольки, панелі, що відсмоктують, витяжні шафи, бортові відсмоктувачі та ін.

Один із самих простих видівмісцевих відсмоктувачів – витяжна парасолька. Він служить для уловлювання шкідливих речовин, що мають меншу щільність, ніж навколишнє повітря. Парасолі встановлюють над ваннами різного призначення, електро- та індукційними печами та над отворами для випуску металу та шлаку з вагранок. Парасолі роблять відкритими з усіх боків та частково відкритими: з однієї, двох та трьох сторін. Ефективність роботи витяжної парасолькизалежить від розмірів, висоти підвісу та кута його розкриття. Чим більші розміри і чим нижче встановлено парасольку над місцем виділення речовин, тим вона ефективніша. Найбільш рівномірне всмоктування забезпечується при куті розкриття парасольки менше 60 °.

Панелі, що відсмоктують, застосовують дні видалення шкідливих виділень, що захоплюються конвективними струмами, при таких ручних операціях, як електрозварювання, паяння, газове зварювання, різання металу і т.п. Витяжні шафи – найбільш ефективний пристрій у порівнянні з іншими відсмоктувачами, оскільки майже повністю вкривають джерело виділення шкідливих речовин. Незакритими в шафах залишаються лише отвори обслуговування, якими повітря з приміщення надходить у шафу. Форму отвору вибирають залежно від характеру технологічних операцій.

Необхідний повітрообмін у пристроях місцевої витяжної вентиляції розраховують виходячи з умови локалізації домішок, що виділяються з джерела освіти. Необхідний годинний обсяг повітря, що відсмоктується, визначають як добуток площі приймальних отворів відсмоктування F(м2) на швидкість повітря в них. Швидкість повітря в отворі відсмоктування v (м/с) залежить від класу небезпеки речовини та типу повітроприймача місцевої вентиляції (v = 0,5...5 м/с).

Змішана система вентиляції є поєднанням елементів місцевої та загальнообмінної вентиляції. Місцева системавидаляє шкідливі речовини з кожухів та укриттів машин. Однак частина шкідливих речовин через нещільність укриттів проникає у приміщення. Ця частина видаляється загальнообмінною вентиляцією.

Аварійна вентиляція передбачається в тих виробничих приміщеннях, в яких можливе раптове надходження у повітрі великої кількості шкідливих або вибухонебезпечних речовин. Продуктивність аварійної вентиляції визначають відповідно до вимог нормативних документіву технологічній частині проекту. Якщо такі документи відсутні, то продуктивність аварійної вентиляції приймається такою, щоб вона разом з основною вентиляцією забезпечувала в приміщенні не менше восьми повітрообмінів за 1 год. . Викид повітря аварійних системповинен здійснюватися з урахуванням можливості максимального розсіювання шкідливих та вибухонебезпечних речовин в атмосфері.

Для створення оптимальних метеорологічних умов у виробничих приміщеннях застосовують найбільше досконалий виглядпромислової вентиляції – кондиціювання повітря. Кондиціюванням повітря називається його автоматична обробка з метою підтримки у виробничих приміщеннях заздалегідь заданих метеорологічних умов незалежно від зміни зовнішніх умов та режимів усередині приміщення. При кондиціонуванні автоматично регулюється температура повітря, його відносна вологість та швидкість подачі в приміщення залежно від пори року, зовнішніх метеорологічних умов та характеру технологічного процесу у приміщенні. Такі строго певні параметри повітря створюються в спеціальних установках, званих кондиціонерами. У ряді випадків крім забезпечення санітарних норм мікроклімату повітря у кондиціонерах виробляють спеціальну обробку: іонізацію, дезодорацію, озонування тощо.

Кондиціонери можуть бути місцевими (для обслуговування окремих приміщень) та центральними (для обслуговування кількох окремих приміщень). Зовнішнє повітряочищається від пилу у фільтрі 2 і надходить у камеру I, де він змішується з повітрям із приміщення (при рециркуляції). Пройшовши через ступінь попередньої температурної обробки 4, повітря надходить в камеру II, де він проходить спеціальну обробку (промивання повітря водою, що забезпечує задані параметри відносної вологості, і очищення повітря), і в камеру III (температурна обробка). При температурній обробці взимку повітря підігрівається частково за рахунок температури води, що надходить у форсунки 5, і частково, проходячи через калорифери 4 і 7. Влітку повітря частково охолоджується подачею в камеру II охолодженої (артезіанської) води, і головним чином в результаті роботи спеціальних холодильних машин .

Кондиціювання повітря відіграє істотну роль не тільки з точки зору безпеки життєдіяльності, а й у багатьох технологічних процесах, при яких не допускаються коливання температури та вологості повітря (особливо у радіоелектроніці). Тому установки кондиціювання в останні рокизнаходять дедалі ширше застосування на промислових підприємствах.