Вентиляция промышленных помещений

Содержание:

• Виды промышленной вентиляции
• Проектирование и расчет
• Монтаж промышленной вентиляции
• Требования

Промышленная вентиляция характеризуется большими расходами воздуха и сечениями воздуховодов, повышенной скоростью движения воздушных потоков, увеличенным количеством приточно-вытяжных установок общеобменного и местного типа. При технологических процессах в окружающую среду выбрасываются пары и газы различных концентраций. Взрывоопасными считаются те, что находятся между двумя пределами взрываемости — нижним и верхним. Чтобы исключить взрыв требуется отводить загрязненный поток за пределы здания, очищая перед выбросом.

Принудительное поступление свежих масс обеспечивает приток кислорода, нормируемые параметры микроклимата при которых персонал чувствует себя благоприятно, удаление пыли, паров и газов, фильтрацию воздуха перед выводом в атмосферу, рассеивание примесей.

Виды вентиляции

Местная вентиляция улавливает вредные вещества в местах их появления и препятствует их распространению по всей площади. Так как концентрация примесей высока, поток удаляется в минимальных объемах. Система монтируется в дополнение к основной — общеобменной, задача которой — очищать воздух, равномерно распределенный по объекту и подавать его внутрь.

Одного естественного проветривания недостаточно, так как эффективность воздухообмена зависит от скорости и направления ветра на улице. Плюс механической системы в том, что воздух перемещается в ней под давлением, создаваемым вентиляторами и внутри заполняет весь объем пространства благодаря воздухораспределителям.

Требования к воздухообмену:

Оптимальные параметры воздушной среды устанавливают в зависимости от степени важности протекающих внутри процедур. Если на качество и количество продукции основное влияние оказывает точность технологического процесса, то за основу берут требования самого процесса. Если главное – интенсивность человеческого труда, то нацеливаются на обеспечение комфортных условий для персонала.

Воздух, поступающий внутрь, не должен пересекать траекторию факела местных отсосов. Распределители потоков запрещено размещать над технологическими линиями и оборудованием. Их располагают над проездами и рабочими местами. Расстояние от них до зоны дыхания делают минимальным. Воздуховоды монтируют так, чтобы они не мешали производству.

Требования для местных «вытяжек»:

1. Полное улавливание выбросов, препятствование их распространению по помещению;
2. Размещение — в местах максимальной производительности труда;
3. Аэродинамическое сопротивление — минимальное;
4. Простота размещения и демонтажа.

Вентиляция в промышленных помещений без естественного проветривания, но с регулярным нахождением людей должна быть с резервными вентиляторами или электродвигателями. Зимой обеспечиваются равномерный расход приточного и вытяжного потока. Способы подачи: вертикальными струями на высоте не менее 4 метров от поверхности, горизонтальными — в рабочей зоне или выше ее, вниз под наклоном — на расстоянии 3 метров от пола и выше.

Проектирование и расчет

Проект выполняют с учетом требований, указанных в нормативных документах: санитарно-гигиенических, конструктивно-компоновочных, акустических, экологических, экономических, эксплуатационных и т.д.

Исходные данные для расчета: назначение объекта, характер загрязнений, количество материалов и установленного оборудования (источников выбросов), пожароопасность, допустимая концентрация выбросов, концентрация загрязнений, поступающих внутрь с притоком.

Этапы подготовки проекта включают:

1. Расчет вредных выбросов;
2. Нахождение воздухообменов;
3. Выбор принципиальных решений систем и т.д.

Расчет выбросов

Задача на этом этапе — найти теплопоступления от людей для трех периодов: теплого, холодного, переходного, источников искусственного освещения, солнечной радиации, установленного электрооборудования, остывающих изделий и т.д., сложить значения и получить общие избыточные поступления тепла. Найти влаговыделения (от людей, поверхностей, в результате химических реакций). Определить количество выделяющихся вредных веществ от людей (CO2) и оборудования и суммировать значения. Для работающих предприятий это делается экспериментальным путем (в процессе исследования), для строящихся — по утвержденным методикам.

Теплопоступления от людей зависят от тяжести выполняемой работы, температуры внутри, пола и иных факторов. Их определяют по табличным данным или графикам тепловыделений. Для нахождения поступлений тепла от электродвигателей учитывают варианты их охлаждения и ведут расчет по той формуле, которая подходит для этого случая. Для оборудования, приводимого в действие двигателями: Q = 1000*N*K1*K1*K3. В конце значения складывают.

Расчет воздухообмена

Воздухообмен определяют по выбросам, доминирующим на предприятии (пары, газы, выделения тепла). Используют основное уравнение вентиляции, которое включает в себя учет объема выбросов в течение часа, содержания вредностей в 1-м кубометре удаляемого и приточного потока, объема помещения, объема воздуха для устранения выделений, количества вредностей и т.д. Формула для установившегося состояния среды в помещении: L = Z/(zr-z1).

Выбор принципиальных решений систем

Выбор схемы вентиляции зависит от назначения здания, типов выбросов и т.д. Основные принципы организации воздухообмена:

1. Местная вентиляция предотвращает распространение выбросов по зданию;
2. Приточный поток подается в зону дыхания людей, не содержит примесей, имеет нормированные параметры, не пересекается с факелами местных отсосов;
3. Общеобменная система удаляет выбросы или снижает их концентрации до допустимых;
4. Загрязненный воздух не попадает в чистые зоны и т.д.

Возможные схемы воздухообмена:

• «Сверху – вверх» (борьба с теплоизбытками, одновременное выделение влаги, тепла и аэрозолей);
• «Снизу – вверх» (единовременное выделение тепла и пыли);
• «Сверху – вниз» (выброс газов, пыли или паров летучих жидкостей/пыль + газы);
• «Снизу – вниз-вверх» (пыль и газ разной плотности, их концентрация в верхней зоне и опасность взрыва).

Вентиляционное оборудование размещается внутри в камерах или обслуживаемом помещении, либо снаружи. Ко всем устройствам предусматривают беспрепятственный доступ для обслуживания. Длину воздуховодов стремятся сделать наименьшей. Количество местных вытяжек, присоединяемых к одной системе, принимают в количестве не более 10-12 штук.

Аэродинамический расчет

Цель — определить потери давления на участках, выбрать размеры и сечения воздуховодов. Этапы:

1. Выбор расчетного направления;
2. Нумерация участков;
3. Нахождение размеров сечения расчетных участков;
4. Выбор стандартных размеров воздушных каналов;
5. Определение скорости движения потоков;
6. Определение динамического давления;
7. Вычисление удельной потери давления на трение;
8. Определение потери давления в местных сопротивлениях;
9. Нахождение общих потерь давления;
10. Определение потерь давления на ответвлениях.

Монтаж промышленной вентиляции

Работы выполняются согласно проекту здания с учетом требований СНиП, ТУ, сертификатов на оборудование и инструкций производителей. Установка заканчивается индивидуальными испытаниями промышленной вентиляции и сдачей объекта. В процессе эксплуатации проводится ее техническое обслуживание по установленному графику.

До начала работ проводятся подготовительные работы, которые включают в себя разработку и заключение договора подряда, инженерную подготовку и приготовление объекта. Договора заключаются между всеми задействованными сторонами. Инженерная подготовка включает разработку проекта монтажа, ППР и прочие работы. На этом этапе делается привязка проекта к конкретному объекту, разрабатывается технология, определяются виды производственных ресурсов.

Монтаж нельзя начать, не подготовив объект. На этом этапе решаются вопросы готовности промышленного здания, безопасности труда, технического и материального обеспечения, формирования бригад, создания условий для монтажа.

Монтаж воздуховодов

Разводка воздуховодов — наиболее трудоёмкий этап. Основная работа выполняется на высоте, поэтому приходится задействовать самоходные краны, передвижные площадки и другую технику и приспособления. Метод и место установки выбирают исходя из данных проекта, особенностей строительных конструкций, условий на объекте, наличия или отсутствия подъёмных механизмов. Обычно на земле прямые воздуховоды собирают в укрупненные узлы, длинной 25-30 метров, затем устанавливают в проектное положение.

Последовательность работ:

1. Устанавливают средства крепления;
2. Обозначают места установки подъёмников, готовят оборудование к работе;
3. Собирают детали в укрупненные узлы — на полу или инвентарных подставках, в зависимости от габаритов;
4. Поднимают узлы вверх и временно фиксируют, выверяют, закрепляют.

Воздуховоды размещают параллельно строительным конструкциям, расстояние между ними, плоскостями, потолком, токоведущими элементами находят по формулам с учётом формы сечения. Расстояние между разъемными соединениями воздуховодов и строительными конструкциями, через которые они проходят, принимают равным 10 сантиметров и более. Прямые участки и фасонные части каналов соединяют друг с другом с помощью фланцев или иных приспособлений. Расстояние между креплениями принимают:

• Для горизонтальных воздуховодов — максимально 4 метра, если ни одна из сторон не имеет ширину больше 40 см, или 3 метра — если 40 см и более;
• Для вертикальных — не более 4 метров.

Требования и нормы

• Не нарушать СНИПы пожарной безопасности
• Очищать воздух от опасных выбросов вредных веществ
• Материалы, применяемые для вентсистемы должны иметь пожарные и гигиенические сертификаты
• Воздуховоды необходимо обработать антикоррозийным покрытием
• Допускается покрытие вентиляционных каналов не более 0,2 мм толщиной
• Концентрация токсичных веществ в рабочих цехах не может превышать 30%
• Допустимая температура воздуха в цехах должна быть выше 10 градусов при наличии там людей и не менее 5 градусов, при их отсутствии
• Температура притока и оттока воздушных потоков в летний сезон должна быть равнозначной. Внутри помещения не должно быть жарче более чем на 4 градуса.
• Максимальный уровень шума — 110 дБа

Таблица 1. Значения пределов взрываемости различных веществ