Назначение систем вентиляции

 

Окружающий воздух представляет собой смесь газов, состоящую в основном из азота, кислорода и водяных паров (влаги). Воздух, не содержащий водяных паров, называется сухим, а содержащий их — влажным. В состав сухого воздуха входят (% по объему): азот — 78,08; кислород — 20,9; инертные газы — 0,94; углекислый газ — 0,03. Практически в вентиляции приходится иметь дело только с влажным воздухом. В зависимости от метеорологических условий содержание водяных паров колеблется от 0,5 до 25 г на 1 кг воздуха.

Состояние воздуха характеризуют его основные параметры: температура, относительная влажность, подвижность (скорость) и барометрическое давление. Относительная влажность — это отношение массы водяного пара, содержащегося во влажном воздухе, к массе водяных паров, насыщающих (максимально возможных) этот же объем воздуха при той же температуре. Относительную влажность выражают в процентах.

Человек хорошо себя чувствует только в довольно узком диапазоне сочетаний различных параметров воздуха. В связи с этим, в рабочей зоне помещений необходимо поддерживать определенные параметры воздуха с учетом категории тяжести работы (легкой, средней тяжести и тяжелой), времени года и количества избыточного тепла, выделяющегося в помещениях. В производственных помещениях нет необходимости поддерживать требуемые параметры воздуха по всему объему. Важно, чтобы только в зоне, где находятся люди, называемой рабочей зоной (высота ее принимается 2 м), или в местах у технологического оборудования параметры воздуха не отклонялись от нормируемых переделов.

Параметры воздуха могут быть оптимальными, при которых человек не ощущает ни тепла, ни холода, чувствует себя комфортно, и допустимыми, при которых самочувствие человека и производительность его труда незначительно отличаются от оптимальных. Так, для производственных помещений в холодный период года при работе средней тяжести установлены следующие оптимальные параметры воздуха: температура 18 — 20 °С, относительная влажность 40-60 % и подвижность не более 0,2 м/с. Допустимые параметры воздуха для тех же условий имеют более широкий диапазон: температура 17 — 23 °С, относительная влажность не выше 75 % и подвижность не более 0,3 м/с. В производственных помещениях наиболее часто предусматривается поддержание допустимых параметров воздуха.

Производственные процессы могут сопровождаться выделением в воздух рабочих помещений вредных для человека газов и паров, количество которых зависит от особенностей технологического процесса, степени герметизации оборудования и пр. Содержание вредных газов и паров в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимой концентрации (ПДК). Предельно допустимая концентрация — это максимально возможное количество вредного вещества, мг/м3, в единице объема воздуха, которое в течение всего рабочего стажа не вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья людей, работающих в данных условиях и не сказывается на последующих поколениях.

Кроме того, от технологического оборудования может поступить большое количество тепла, влаги, пыли и углекислого газа. При легкой работе теплоотдача одного рабочего в окружающую среду составляет около 150 Вт, при тяжелой — 300 Вт и более. Каждый час с поверхности тела человека испаряется 60 — 400 г водяных паров, а от органов дыхания поступает 20 — 40 л углекислого газа.

Воздух обладает способностью усваивать поступающие в него избыточное тепло, влагу, пары, газы, пыль, т.е. ассимилировать вредности, но при этом повышается его температура, увеличиваются влагосодержание, загазованность, запыленность. Происходит изменение химического состава и физических свойств воздуха, что неблагоприятно отражается на самочувствии находящихся в этом помещении людей и отрицательно влияет на ход технологических процессов. Такой воздух должен быть удален из помещения.

Для поддержания в помещениях нормальных условий воздушной среды, соответствующих санитарно-гигиеническим и технологическим требованиям, устраивают вентиляцию, которая создает организованный воздухообмен — удаляет загрязненный воздух и подает вместо него обработанный (нагретый или охлажденный, увлажненный или осушенный) свежий и чистый воздух.

Массы удаляемого воздуха и воздуха, подаваемого либо проникаемого в помещение через неплотности строительных конструкций, всегда равны.

Вентиляция в большинстве случаев может обеспечить в помещениях только допустимые санитарно-гигиенические условия. Параметры воздуха, строго определенные по температуре и влажности, в том числе и оптимальные, обеспечиваются применением систем кондиционирования воздуха.

Классификация вентиляционных систем

Вентиляционная система — это совокупность устройств для обработки, подачи или удаления воздуха; она является также средством для создания воздухообмена в помещении.

Вентиляционные системы по назначению делятся на приточные, осуществляющие подачу свежего воздуха в помещения, вытяжные, удаляющие из помещений загрязненный воздух, и воздушные либо воздушно-тепловые завесы, предотвращающие проникание холодного воздуха через открытые проемы производственных зданий или двери общественных зданий в холодный период года.

Как приточные, так и вытяжные вентиляционные системы могут быть общеобменные и местные. Общеобменные системы предназначены для подачи и удаления воздуха равномерно по обслуживающему помещению, для создания по всему объему рабочей зоны воздушной среды примерно с одинаковыми параметрами. Местные вытяжные системы удаляют воздух в местах образования вредностей у станков, ванн, печей и другого технологического оборудования, не позволяя вредностям распространяться по всему объему помещения, загрязнять весь воздух цеха. Местные приточные системы подают свежий приточный воздух вблизи рабочих мест, создают воздушный душ или оазис — ограниченное место в производственном помещении, где параметры воздушной среды соответствуют санитарно-гигиеническим требованиям.

Местная вытяжная вентиляция намного эффективнее общеобменной, так как удаляет воздух у мест образования вредностей с более высокой их концентрацией.

По способу перемещения воздуха все вентиляционные системы бывают либо естественные, либо механические

В системах естественной вентиляции движение воздуха происходит вследствие разности плотностей внутреннего (нагретого и более легкого) и наружного (холодного и более тяжелого) воздуха. Примером естественной вентиляции может служить вентиляция кухонь и санузлов в жилых домах.

В системах механической вентиляции воздух перемещается вентилятором, приводимым в действие электродвигателем, либо другим оборудованием (дымососом, воздуходувкой, эжектором и т.д.). Механические системы вентиляции применяются значительно чаще, чем естественные, так как радиус действия механических систем намного больше, а сечения воздуховодов меньше, чем в естественных системах вентиляции той же производительности, за счет высокой скорости движения воздуха. Так, в воздуховодах естественных систем вентиляции скорость движения воздуха 0,5 — 2 м/с, а в воздуховодах механических систем 3 — 20 м/с.

При работе вентиляции любого вида в помещении происходит смена воздуха. Отношение количества поданного в помещение в течение 1 ч свежего воздуха или удаленного загрязненного воздуха к внутреннему объему помещения называется кратностью воздухообмена. В реальных условиях кратность воздухообмена может изменяться от 0,5 до 20 и более.

Помимо организованного воздухообмена, осуществляемого вентиляционными системами, воздух может проникать в помещения через неплотности окон, стен, дверей, ворот и т.д. вследствие гравитационного (естественного) давления и за счет ветрового напора. Таким же образом воздух может и удаляться из помещения. Поступление наружного воздуха через ограждающие конструкции внутрь помещения называется инфильтрацией, удаление — эксфильтрацией. Такой нерегулируемый воздухообмен называется неорганизованным. Если в помещении нет вредных выделений, то приточные системы вентиляции выполняют таким образом, что часть воздуха они забирают снаружи, а часть из помещения. Такое вторичное использование воздуха из помещения для приточных систем вентиляция называется рециркуляцией; оно позволяет уменьшить расход тепла на нагрев воздуха в холодный период.

Устройство вентиляционных систем

Системы естественной вентиляции отличаются бесшумностью работы, отсутствием каких-либо механизмов, простотой обслуживания. Действие естественной вентиляции обусловлено гравитационным давлением, возникающим вследствие разности плотностей наружного и внутреннего воздуха. Плотность воздуха в большой степени зависит от температуры. Так, при температуре 0°С и обычном барометрическом давлении плотность воздуха 1,29 кг/м3, при температуре 16°С- 1,22 кг/м3, а при 100 °С — всего 0,95 кг/ м3.

В промышленных цехах воздух, как правило, имеет более высокую температуру, чем наружный воздух, и, следовательно, меньшую плотность. При наличии открытых проемов и наружных ограждениях или вытяжных вентиляционных труб и шахт внутренний, менее плотный воздух, будет вытесняться наружным. Чем больше разность плотностей и чем больше расстояние между центром входного проема или низом шахты и центром вытяжного проема или устьем шахты, тем выше гравитационное давление и интенсивнее действие естественной вентиляции.

Естественная вентиляция может быть бесканальной, если воздух проходит только через открытые проемы в наружных ограждениях, или канальной, когда воздух перемещается по каналам, воздуховодам и шахтам. Канальная естественная вентиляция применяется в промышленных зданиях довольно ограниченно, так как ее действие непостоянно и зависит от времени года, а сечения каналов и воздуховодов получаются довольно большие.

Работа естественной вентиляции в значительной степени зависит от действия ветра. Ветер, набегая на здание, создает на наветренной стороне зону избыточного давления, а на заветренной — зону отрицательного давления. Это явление используется для усиления воздухообмена.

Управляемый естественный воздухообмен в цехах промышленных зданий называется аэрацией. Такие здания оборудованы фонарями со створками (фрамугами), открываемыми вручную или специальными механизмами. Такими же открывающимися створками снабжены оконные проемы в наружных стенах. Открывая их частично или полностью, можно создать требуемый воздухообмен. Аэрация рассчитывается только на действие гравитационного давления, так как ветровое давление носит эпизодический характер. Аэрацию предусматривают обычно в промышленных зданиях со значительными выделениями тепла (мартеновские, литейные, прокатные, термические, кузнечные цехи, корпуса электролиза цветных металлов и др.).

Преимуществом аэрации является то, что воздухообмен создается без помощи вентиляторов, без расхода электроэнергии. Однако аэрация обеспечивает только общеобменную вентиляцию и не предусматривает очистку приточного и вытяжного воздуха.

Системы механической вентиляции получили наибольшее распространение, так как не подвержены влиянию внешних метеорологических условий, легко поддаются регулированию, обладают значительным радиусом действия (до 250 — 300 м) и могут обеспечить, местную вентиляцию. Сечения воздуховодов в системах механической вентиляции в несколько раз меньше, чем в системах естественной вентиляции той же производительности.

Приточные системы механической вентиляции подают очищенный, с заданной температурой и в некоторых случаях влажностью, воздух в рабочую зону цеха для обеспечения требуемых санитарно-гигиенических условий пребывания людей и работы технологического оборудования. Вытяжные системы механической вентиляции удаляют запыленный и загрязненный воздух, очищая его перед выбросом в атмосферу.

Системы механической вентиляции могут быть пущены и остановлены в любое время, их работа легко поддается контролю и управлению, что способствует их широкому распространению.

Приточные системы вентиляции состоят из следующих основных элементов: воздухозаборного устройства, приточной камеры, которая включает утепленную заслонку (клапан), фильтр, калорифер (воздухонагреватель) и вентилятор, сети воздуховодов и воздухораспределителей. Учитывая это, необходимо осуществлять комплектацию систем вентиляции всем необходимым вентиляционным оборудованием, начиная с вентиляторов, калориферов, отопительных агрегатов и заканчивая клапанами, заслонками, гибкими вставками, дефлекторами и виброизоляторами. Более полная информация по комплектации систем вентиляции вентиляционным и отопительным оборудованием находится на сайте нашей    компании.

Для мест воздухозабора часто используют газоны между цехами; иногда воздухозабор устраивают в стене здания или на крыше. На входе в воздухозаборную шахту или канал устанавливают жалюзийную решетку для защиты от атмосферных осадков и от попадания посторонних предметов. Иногда один воздухозаборный канал питает наружным воздухом несколько приточных систем. Между воздухозаборным устройством и фильтром приточной камеры устанавливают утепленную заслонку (клапан) с ручным или электрическим приводом. При неработающем вентиляторе клапан должен быть закрыт для защиты оборудования приточной камеры от попадания холодного наружного воздуха, который может заморозить воду в трубках калориферов и вывести их из строя.

Приточная камера состоит из жалюзийной решетки, утепленной заслонки (клапана), фильтра для очистки воздуха, калориферов для его нагрева и вентилятора с электродвигателем. Вентилятор соединен с камерой и диффузором с помощью гибких вставок. Рама вентилятора устанавливается на виброизоляторах, Виброизоляторы и гибкие вставки предохраняют строительные конструкции и воздуховоды от механических колебаний вентилятора. Герметические двери предназначены для входа в вентиляционную камеру с целью обслуживания калориферов, фильтра, заслонки в процессе эксплуатации.

Воздуховоды приточных систем в промышленных зданиях обычно изготовляют из кровельной тонколистовой стали толщиной 0,5-1 мм круглого или прямоугольного сечения. Металлические воздуховоды быстро монтируются, достаточно прочны и обладают хорошей герметичностью.

Воздухораспределители (приточные насадки) предназначены для раздачи приточного воздуха. Приточный воздух может подаваться в рабочую зону; для этого воздухораспределители должны иметь короткий факел и незначительную скорость выходящего воздуха, чтобы исключить ощущение дутья. При подаче воздуха в верхнюю зону цеха, наоборот, скорость выхода воздуха должна быть выше, чтобы струя свежего воздуха достигала рабочей зоны. Воздухораспределители некоторых типов устанавливают в подвесных потолках, некоторые монтируют на небольшой высоте над рабочей зоной.

Разновидностью приточных вентиляционных систем является воздушное душирование, которое обеспечивает подачу сосредоточенного потока воздуха на рабочее место. Такая подача воздуха необходима при интенсивном тепловом облучении рабочих, например, около промышленных печей, при работе с нагретым или расплавленным металлом и т.д., либо при открытых производственных процессах с выделением вредных газов и паров и когда невозможно устроить местные укрытия. Принципиально система воздушного душирования не отличается от приточной вентиляционной системы, но вместо воздухораспределителей устанавливают душирующие поворотные патрубки.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы предназначены для защиты ворот и открытых проемов промышленных зданий от поступления холодного воздуха в зимний период. Различают два типа завес: шибирующие, у которых плоская струя воздуха подается либо снизу, либо с боков проемов и ворот под некоторым углом навстречу холодному воздуху, и смесительные, когда воздух из здания или цеха подается в тамбур между двойными входными дверями. Смесительные завесы применяют в административно-общественных зданиях, в проходных и т.д. Завесы, в которых воздух предварительно нагревается в воздухонагревателе, называются воздушно-тепловыми, а завесы, подающие воздух без нагрева — просто воздушными.

В системах воздушного отопления часто используют воздушно-отопительные агрегаты с полной либо частичной рециркуляцией воздуха. Воздух подогревается в воздухонагревателе и вентилятором через направляющую решетку подается в цех. Иногда системы воздушного отопления совмещают с приточными вентиляционными системами.

Общеобменные вытяжные системы вентиляции обычно удаляют воздух из верхней, реже из средней зоны производственных корпусов. Перед удалением воздух в общеобменных системах иногда проходит очистку. Общеобменные вытяжные системы могут быть бесканальными, если воздух удаляется крышными вентиляторами, которые установлены на специальных железобетонных стаканах на перекрытии цехов, и канальными, в канальных системах вытяжной вентиляции воздух высасывается в воздухоприемные отверстия или решетки, через воздуховоды подается к вентилятору и, пройдя вытяжную шахту попадает в атмосферу. Для защиты вытяжной шахты от атмосферных осадков над ней устанавливают зонт, а воздуховоды при неработающем вентиляторе перекрывают заслонкой или клапаном.

Местные вытяжные системы вентиляции предназначены для забора вредных выделений у мест их образования с помощью укрытий или местных отсосов, транспортировки загрязненного воздуха, его очистки в фильтрах или пылеуловителях и выброса в атмосферу. Местные отсосы и укрытия имеют самую разнообразную конструкцию: это зонты, вытяжные шкафы, полные укрытия, бортовые отсосы у ванн, отсасывающие панели, воздухоприемники и др. Многие вредности, выделяющиеся при технологических процессах, агрессивно воздействуют на окружающие предметы (местные отсосы, воздуховоды, вентиляторы, фильтры), вызывая сильную коррозию, могут быть взрыво- и пожароопасны. В этих случаях воздуховоды изготовляют из материалов, не подверженных интенсивной коррозии в агрессивной среде (нержавеющей стали, алюминия, титана, металлопласта, винипласта, полиэтилена и пр.), либо применяют специальные покрытия стальных воздуховодов кислото- и щелочестойкими перхлорвиниловыми грунтами, эмалями и лаками.

В таких системах устанавливают вентиляторы и другое оборудование в коррозионностойком или искрозащищенном исполнении.

К местным вытяжным системам вентиляции относятся системы аспирации. Аспирационные системы удаляют воздух вместе с взвешенными в нем частицами пыли, металлической и древесной стружки, опилок и пр. Для фильтрования воздуха в аспирационных системах обычно используют циклоны, скрубберы, матерчатые рукавные фильтры и другие пылеотделители.

В системах аспирации применяют более плотные и прочные воздуховоды, чем в обычных системах, чаще сварные из металла толщиной 1,5- 2 мм. Пылевые вентиляторы для этих систем также должны противостоять абразивному и ударному воздействию транспортируемой среды.

Любая система вентиляции — приточная или вытяжная, общеобменная или местная — может быть изготовлена для Вас, по Вашему заказу. Если Вы хотите приобрести качественную продукцию по низкой цене и кратчайшие сроки, то становитесь нашими партнерами и Вы в этом убедитесь!

Классификация систем вентиляции

По назначению: приточная, вытяжная и приточно-вытяжная система вентиляции.

По способу перемещения воздуха: естественная (гравитационная) или искусственная (с механическим побуждением), гибридная система вентиляции.

По зоне обслуживания: местная или общеобменная система вентиляции.

По конструктивному исполнению: канальные/бесканальные.

Приточная вентиляция служит для подачи свежего воздуха в помещения. При необходимости, подаваемый воздух нагревается и очищается от пыли.

Вытяжная вентиляция, напротив, удаляет из помещения загрязненный или нагретый воздух. Обычно в помещении устанавливается как приточная, так и вытяжная вентиляция. При этом их производительность должна быть сбалансирована, иначе в помещении будет образовываться недостаточное или избыточное давление, что приведет к неприятному эффекту «хлопающих дверей». Для устройства приточно-вытяжной вентиляции могут использоваться как наборные, так и моноблочные вентиляционные системы.

Естественная вентиляция создается без применения электрооборудования (вентиляторов, электродвигателей) и происходит вследствие естественных факторов — разности температур воздуха, изменения давления в зависимости от высоты, ветрового давления. Достоинствами естественных систем являются дешевизна устройства вентиляции, простота монтажа и надежность, вызванная отсутствием электрооборудования и движущихся частей. Благодаря этому, такие системы широко применяется при строительстве типового жилья и представляют собой вертикальные вентиляционные короба, расположенные в типовом жилье, как правило, в зоне кухни или коридора. Обратной стороной дешевизны естественных систем вентиляции является зависимость их эффективности от внешних факторов – температуры воздуха, направления и скорости ветра, качества исполнения каналов и т.д. Кроме этого, такие системы в принципе нерегулируемы и с их помощью не удается решить многие задачи в области вентиляции.

Гибридная вентиляция представляет собой естественную вытяжную вентиляцию с механическим или иным побуждением. Использует вентиляторы, эжекторы/дефлекторы, подогреватели каналов, флюгарки, решетки. Большую часть времени гибридная вентиляция работает, как естественная, побуждение включается лишь в моменты пиковых нагрузок или при отсутствии тяги в канале.

Искусственная или механическая вентиляция применяется там, где недостаточно естественной. В механических системах используется оборудование и приборы (вентиляторы, фильтры, воздухонагреватели и т.д.), позволяющие перемещать, очищать и нагревать воздух. Такие системы вентиляции могут удалять или подавать воздух в вентилируемые помещения независимо от условий окружающей среды. На практике, в квартирах и офисах необходимо использовать именно искусственную или гибридную систему вентиляции, поскольку только она может гарантировать создание комфортных условий.

Местная вентиляция предназначена для подачи свежего воздуха на определенные места (местная приточная вентиляция) или для удаления загрязненного воздуха от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция). Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделения вредностей локализованы и можно не допустить их распространения по всему помещению. В этих случаях местная вентиляция достаточно эффективна и сравнительно недорога. Местная вентиляция используется, преимущественно, на производстве. В бытовых же условиях применяется общеобменная вентиляция. Исключением являются кухонные вытяжки, которые представляют собой местную вытяжную вентиляцию.

Общеобменная вентиляция, в отличие от местной, предназначена для осуществления вентиляции во всем помещении. Общеобменная вентиляция так же может быть приточной и вытяжной. Приточную общеобменную вентиляцию, как правило, необходимо выполнять с подогревом и фильтрацией приточного воздуха. Поэтому такая вентиляция должна быть механической (искусственной).

к статье Создание микроклимата. Системы вентиляции. Осушение и увлажнение воздуха.

Создание микроклимата. Системы вентиляции. Осушение и увлажнение воздуха.

Назначение и классификация промышленной вентиляции. Воздухообмен. Естественная и механическая вентиляция. Методы расчета.

За сутки человек потребляет 3 кг пищи и 15 кг воздуха. Свежесть и чистота, температура и влажность воздуха в помещении обеспечивается системами кондиционирования и вентиляции.

Вентиляция – совокупность мероприятий и устройств, используемых при организации воздухообмена для обеспечения заданного состояния воздушной среды в помещениях и на рабочих местах в соответствии со СНиП (Строительными нормами).

Система вентиляции – это комплекс архитектурных, конструктивных и специальных инженерных решений, который при правильной эксплуатации обеспечивает необходимый воздухообмен в помещении.

Вентиляционная система – это инженерная конструкция, которая имеет определённое функциональное назначение (приток, вытяжка, местный отсос и т. п.) и является элементом системы вентиляции.

Системы вентиляции создают условия для обеспечения технологического процесса или поддержания в помещении заданных климатических условий для высокопродуктивной работы человека. В первом случае система вентиляции будет называться технологической, а во втором – комфортной.

Технологическая вентиляция обеспечивает в помещении заданный состав воздуха, его температуру, влажность, подвижность в соответствии с требованиями технологического процесса. Особенно высоки эти требования в цехах таких производств, как радиотехническая, электровакуумная, текстильная, химико-фармацевтическая промышленность, хранилища сельскохозяйственной продукции, архивы, помещения, в которых хранятся исторические ценности (музеи, галереи, памятники старины), и др.

К вентиляционным технологическим системам относятся такие, которые обеспечивают пневмотранспорт сыпучих и легковесных материалов (мука, цемент, зерно и т. п.) или удаляют производственную пыль, выделяющуюся от пылящего оборудования (места пересыпки сыпучих материалов, выбивки в литейных цехах, конвейеры сыпучих материалов и т. п.). Эти системы называются аспирационными системами.

Комфортная вентиляция должна обеспечить благоприятные санитарно-гигиенические условия для работающих в этих помещениях людей.

Санитарные условия, или микроклимат, помещения характеризуются температурой внутреннего воздуха, температурой внутренних поверхностей ограждающих конструкций, относительной влажностью воздуха соответствует установленным нормам. Сочетание указанных параметров, обеспечивающее наилучшее самочувствие и наивысшую работоспособность человека, называют комфортными условиями.

Требуемые метеорологические условия в помещениях должны быть обеспечены в рабочей зоне помещения или на рабочих местах. За рабочую зону принимают пространство высотой 2 м. от уровня пола или площадки, на которой находится рабочее место.

Для нормального самочувствия человека необходимо, чтобы был обеспечен постоянный отвод выделяемого им тепла.

Теплоотдачу человека в окружающую среду в большой степени зависит о температуры окружающего воздуха, относительной влажности, т. е. от метеорологических условий, создаваемых системами комфортной вентиляции.

По способу создания давления для перемещения воздуха системы вентиляции разделяют на системы с естественным и искусственным механическим побуждением.

 

Естественная вентиляция

 

В одном кубическом метре воздуха может находиться различное по массе количество воздуха. Это зависит от его температуры. Чем выше температура воздуха, тем он легче и тем меньше его будет в единице объёма, в данном случае в кубическом метре.В большинстве промышленных цехов воздух имеет более высокую плотность, чем наружный воздух, а значит, меньшую плотность. Разность плотностей внутреннего и наружного воздуха создаёт движение его в помещении (воздухообмен).

Воздухообмен, происходящий под влиянием разности температур, а, следовательно, и разности плотностей внутреннего и наружного воздуха, называется естественной вентиляцией.

Обязательное условие естественной вентиляции – наличие гравитационного давления.

Также перемещение воздуха в системах естественной вентиляции происходит:

• вследствие разности давлений «воздушного столба» между нижним уровнем (обслуживаемым помещением) и верхним уровнем — вытяжным устройством (дефлектором), установленным на кровле здания;

• в результате воздействия так называемого ветрового давления.

Аэрацию, то есть перемещение воздуха вследствие разности температур, применяют в цехах со значительными тепловыделениями, в случае, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, если по условиям технологии производства требуется предварительная обработка приточного воздуха или если приток наружного воздуха вызывает образование тумана или конденсата.

В помещениях с большими избытками тепла воздух всегда теплее наружного. Более тяжелый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет из него менее плотный теплый воздух.

При этом в замкнутом пространстве помещения возникает циркуляция воздуха, вызываемая источником тепла, подобная той, которую вызывает вентилятор.

В системах естественной вентиляции, в которых перемещение воздуха создается за счет разности давлений воздушного столба, минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через дефлектор должен быть не менее 3 м. При этом рекомендуемая длина горизонтальных участков воздуховодов не должна быть более 3 м, а скорость воздуха в воздуховодах — не превышать 1 м./с.

Системы естественной вентиляции просты и не требуют сложного дорогостоящего оборудования и расхода электрической энергии. Однако зависимость эффективности этих систем от переменных факторов (температуры воздуха, направления и скорости ветра), а также небольшое располагаемое давление не позволяют решать с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции.

 

Классификация систем механической вентиляции

 

Механическая вентиляция.

При механической вентиляции в цех или непосредственно к рабочему месту подают необходимое количество воздуха заранее заданной температуры и влажности, чтобы обеспечить условия для нормального технологического процесса или выполнить требования, предъявляемые санитарными нормами.

Вытяжные системы механической вентиляции удаляют запыленный или загрязнённый газами воздух на любое расстояние от рабочего места или цеха, а также очищают воздух от пыли перед выбрасыванием его в атмосферу. Приточные и вытяжные системы могут быть включены и выключены в любое время, их работу контролирует обслуживающий персонал. В силу этих преимуществ механическая вентиляция находит более широкое применение, чем естественная.

В механических системах вентиляции используются оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика и др.), позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. Затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими.

Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в требуемом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.), что практически невозможно в системах с естественным побуждением. Часто используют смешанную вентиляцию, т. е. одновременно естественную и механическую вентиляцию.

 

Любая система вентиляции может быть охарактеризована по четырем признакам: по назначению, зоне обслуживания, способу перемешивания воздуха и конструктивному исполнению

 

22. Производственный шум. Основные понятия и определения. Действие шума на организм человека.

 

Шум как гигиенический фактор — это совокупность звуков различной частоты и интенсивности, которые воспринимаются органами слуха человека и вызывают неприятное субъективное ощущение.

Шум как физический фактор представляет собой волнообразно распространяющееся механическое колебательное движение упругой среды, носящее обычно случайный характер.

Производственным шумом называется шум на рабочих местах, на участках или на территориях предприятий, который возникает во время производственного процесса. На человека в процессе его трудовой деятельности могут воздействовать опасные (вызывающие травмы) и вредные (вызывающие заболевания)производственные факторы. Опасные и вредные производственные факторы (ГОСТ 12.0.003-74) подразделяются на четыре группы: физические,химические,биологические и психофизиологические.

1. Характеристики и виды производственных шумов

Интенсивное шумовое воздействие на организм человека неблагоприятно влияет на протекание нервных процессов, способствует развитию утомления, изменениям в сердечно-сосудистой системе и появлению шумовой патологии, среди многообразных проявлений которой ведущим клиническим признаком является медленно прогрессирующее снижение слуха по типу кохлеарного неврита.

В производственных условиях источниками шума являются работающие станки и механизмы, ручные механизированные инструменты, электрические машины, компрессоры, кузнечно-прессовое, подъемно-транспортное, вспомогательное оборудование (вентиляционные установки, кондиционеры) и т.д.

Допустимые шумовые характеристики рабочих мест регламентируются ГОСТ 12.1.003-83 «Шум, общие требования безопасности» (изменение I.III.89) и Санитарными нормами допустимых уровней шума на рабочих местах (СН 3223-85) с изменениями и дополнениями от 29.03.1988 года №122-6/245-1.

Производственные шумы имеют различные спектральные и временные характеристики, которые пределяют степень их воздействия на человека.По этим признакам шумы подразделяют на несколько видов.

 

Таблица. Классификация шумов

Способ классификации Вид шума Характеристика шума

По характеру спектра шума • широкополосные Непрерывный спектр шириной более одной октавы

• тональные В спектре которого имеются явно выраженные дискретные тона

По временным характеристикам • постоянные Уровень звука за 8 часовой рабочий день изменяется не более чем на 5 дБ(А)

• непостоянные:

 

 колеблющиеся во времени

 прерывистые

 

 импульсные Уровень звука за 8 часовой рабочий день изменяется более чем на 5 дБ(А)

Уровень звука непрерывно изменяется во времени

Уровень звука изменяется ступенчато не более чем на 5 дБ(А), длительность интервала 1с и более

Состоят из одного или нескольких звуковых сигналов, длительность интервала меньше 1с

 

По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянные и непостоянные. В свою очередь непостоянные шумы подразделяются на колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные.

В качестве характеристик постоянного шума на рабочих местах, а также для определения эффективности мероприятий по ограничению его неблагоприятного влияния, принимаются уровни звукового давления в децибелах (дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц.

В качестве общей характеристики шума на рабочих местах применяется оценка уровня звука в дБ(А), представляющая собой среднюю величину частотных характеристик звукового давления.

Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является интегральный параметр — эквивалентный уровень звука в дБ(А).

2. Действие шума на организм человека

Шум, даже когда он невелик (при уровне 50—60 дБА), создает значительную нагрузку на нервную систему человека, оказывая на него психологическое воздействие. Это особенно часто наблюдается у людей, занятых умственной деятельностью. Слабый шум различно влияет на людей. Причиной этого могут быть: возраст, состояние здоровья, вид труда, физическое и душевное состояние человека б момент действия шума и другие факторы. Степень вредности какого-либо шума зависит также от того, насколько он отличается от привычного шума. Неприятное воздействие шума зависит и от индивидуального отношения к нему. Так, шум, производимый самим человеком, не беспокоит его, в то время как небольшой посторонний |^ум может вызвать сильный раздражающий эффект.

Известно, что ряд таких серьезных заболеваний, как гипертоническая и язвенная болезни, неврозы, в ряде случаев желудочно-кишечные и кожные заболевания, связаны с перенапряжением нервной системы в процессе труда и отдыха. Отсутствие необходимой тишины, особенно в ночное время, приводит к преждевременной усталости, а часто и к заболеваниям. В этой связи необходимо отметить, что шум в 30—40 дБА в ночное время может явиться серьезным беспокоящим фактором. С увеличением уровней до 70 дБА и выше шум может оказывать определенное физиологическое воздействие на человека, приводя к видимым изменениям в его организме.

Под воздействием шума, превышающего 85—90 дБА, в первую _очередь снижается слуховая чувствительность на высоких частотах.

Сильный шум вредно отражается на здоровье и работоспособности людей. Человек, работая при шуме, привыкает к нему, но продолжительное действие сильного шума вызывает общее утомление, может привести к ухудшению слуха, а иногда и к глухоте, нарушается процесс пищеварения, происходят изменения объема внутренних органов.

Воздействуя на кору головного мозга, шум оказывает раздражающее действие, ускоряет процесс утомления, ослабляет внимание и замедляет психические реакции. По этим причинам сильный шум в условиях производства может способствовать возникновению травматизма, так как на фоне этого шума не слышно сигналов -транспорта, автопогрузчиков и других машин.

Эти вредные последствия шума выражены тем больше, чем сильнее шум и чем продолжительнее его действие.



Промышленная вентиляция: назначение, классификация, проектирование

[содержание]

Подавляющее большинство промышленных зданий для нормального функционирования протекающих там производственных процессов требует постоянного воздухообмена на своих отделениях и участках. Своевременное удаление загрязнённого воздуха с одновременной подачей очищенного – основная задача систем промышленной вентиляции (иногда используют также термин «аэрация»).

Разновидности систем промышленной вентиляции

Выделяют следующие классификационные признаки систем вентилирования:

• По принципу осуществления воздухообмена различают естественную вентиляцию, при которой воздухообмен происходит через специальные проёмы в строительных элементах конструкций и искусственную, для которой требуется установка механических узлов – вентиляторов, а также специальной системы воздуховодов;
• По степени регулируемости основных параметров воздушной среды различают обычную вентиляцию (которая управляет степенью чистоты и температуры воздуха) и кондиционирование воздуха, в результате которого изменяется также и его относительная влажность. Кондиционирование – весьма дорогая аэрационная система, и потому применяется в основном для производств со строго заданными характеристиками микроклимата.

Естественная вентиляция

Такая разновидность промышленной вентиляции предусматривается для небольших производств, где отсутствуют вредные выделения паров или газов. Естественный воздухообмен в этом случае происходит вследствие разности в давлениях и температурах внешнего и внутреннего воздуха, а также за счёт действия ветра (см. рис. 1).
Способы воздухообмена при этом могут быть следующими:

1. Инфильтрацией – проникновением воздуха извне через щели и неплотности в ограждающих конструкциях, а также из-за наличия пор в материале, из которого эти конструкции выполнены. Воздухообмен при этом незначительный, однако для производств без резких контрастов температур и влажности воздуха между участками этого бывает достаточно.

2. Неорганизованной аэрацией с применением окон, фрамуг, ворот и других периодически открываемых и закрываемых проёмов.

3. Организованной аэрацией, при которой воздухообмен может регулироваться как по объёму, так и по физическим параметрам воздуха – температуре и скорости его перемещения внутри помещений. Это достигается специальными отверстиями, обеспечивающими приток и вытяжку воздуха в требуемых количествах. Расположение, общую площадь и количество таких отверстий выясняют расчётом, поэтому обустройство естественной вентиляции происходит ещё на стадии строительства промышленного здания.

Организованная аэрация позволяет удалять из атмосферы производственных участков вредные газы и аэрозоли, а также избыточную влагу и тепло. Применяется она преимущественно в горячих цехах (мартеновских, горячештамповочных, термических).

Аэрационные отверстия должны проектироваться в строго определённых местах. Нагретый воздух является более лёгким, поэтому вытяжные отверстия находятся в верхней части здания. В то же время холодный – более тяжёлый – воздух входит в помещение через приточные отверстия, размещаемые внизу.

Принципиальная схема естественной вентиляции представлена на рис.1.

Искусственная вентиляция

Проектирование промышленной вентиляции во многих случаях считается более оправданным. Несмотря на существенные эксплуатационные затраты, связанные с расходом электроэнергии на работу элементов таких систем, увеличение трудоёмкости монтажных работ, затрат на техническое обслуживание и т.д. – только принудительная вентиляция обеспечивает заданные параметры химического состава, температуры и влажности воздуха внутри промышленных зданий.

Рисунок 1 – Схема входных и выходных воздушных потоков при естественной вентиляции производственного здания
В число основных составляющих системы искусственной вентиляции входят:

• Вентиляторы – машины, обеспечивающие приём и перемещение воздуха с определёнными значениями скорости и давления.
• Воздуховоды – внутренние каналы, по которым производится перемещение воздушных потоков в определённые зоны здания.
• Фильтры – агрегаты, выполняющие механическую и химическую очистку воздуха от вредных примесей.
• Дефлекторы – устройства, при помощи которых происходит вытяжка воздуха во внешнюю атмосферу.
• Агрегаты для изменения температуры внутреннего воздуха – калориферы, воздушные/тепловые завесы, рекуператоры.
• Системы управления вентиляционными установками.

При искусственной вентиляции направление воздушных потоков тёплого (красные стрелки) и холодного (синие стрелки) воздуха, может иметь вид, представленный на рис.2. Исходной является окончательная схема размещения производственных участков. Виды её промышленной вентиляции могут быть следующими:

• Приточная.
• Вытяжная.
• Приточно-вытяжная.

В первом случае обеспечивается подача свежего воздуха и замещение им отработанного воздуха вследствие разности давлений. Промышленная вытяжная вентиляция предусматривает удаление загрязнённого воздуха из производственных помещений и поступление туда свежего воздуха из-за создаваемого при этом разрежения. Наиболее затратной, но, в то же время – и самой эффективной, считается приточно-вытяжная или комбинированная вентиляция.

Проектирование промышленной вентиляции производится с учётом требующейся интенсивности воздухообмена, площади, подлежащей вентилированию и природно-климатических условий возведённого здания. Последовательно выполняются:

Рисунок 2 – Схема принудительной вентиляции производственного здания

• Расчёт кратности воздухообмена, который представляет собой обновляемый объём воздуха, необходимый для нормального функционирования производственных процессов;
• Определение количества и площади поперечного сечения воздуховодов;
• Мощность вентиляционных установок;
• Опционально: расчёт количества и мощности местных вентиляционных систем – бортовых отсосов, вытяжных зонтов, шкафов и т.д.

Прокладка систем промышленной вентиляции

Монтаж промышленной вентиляции в соответствии с требованиями СНиП 3.05.01-85 подразумевает:

• Определение оптимальной конфигурации воздуховодов: при большом количестве колен и изгибов резко возрастают динамические потери воздушного потока, что приводит к непроизводительному росту мощности вентиляционных установок.
• Использование рациональных материалов воздуховодов: например, на пожароопасных участках, а также в зонах повышенных температур воздуха используют оцинкованную сталь, при резких изгибах трассы – гофрированный металл, при незначительных перепадах температур – металлопластиковые трубы.
• Оптимизация мест установки воздухораспределителей, которые не должны размещаться непосредственно над технологическим оборудованием и на безопасных расстояниях от мест постоянного пребывания производственного персонала.
• Обеспечение минимального уровня шума от работающих вентиляционных установок, а также их надлежащей противопожарной безопасности.
• Возможность регулярного и удобного регламентного обслуживания всех элементов системы вентиляции.