Виды и системы производственной вентиляции

Дата публикации: 
04.09.2014

виды вентиляции

Вентиляцию можно классифицировать следующим образом:

1)По способу организации воздухообмена — общеобменная, когда смена воздуха осуществляется во всем объеме помещений; местная, при которой воздух подается или удаляется к тому или иному месту в цехе.

2)По характеру движущих сил - естественная, когда воздух перемещается за счет естественных сил: искусственная (механическая), когда воздух приводится в действие с помощью вентиляторов.

3)По принципу действия:

  • приточная — подача воздуха;
  • вытяжная — удаление воздуха.

Естественная вентиляция - это воздухообмен в помещении,  создаваемый  за  счет  разности   удельного веса    наружного    воздуха    и    воздуха    помещения (гравитационное давление), а также  вследствие  действия силы ветра (ветровое давление).

Как известно, объем газа возрастает на 0.5% при повышении его температуры на 1 °С. Отсюда нагрев воздуха приводит к уменьшению его объемной массы. Разность объемной массы теплого и холодного воздуха создает разность давления. Холодный воздух проникает через поры строительных материалов и случайные отверстия внутри помещения (инфильтрация), вытесняя более легкий теплый воздух через отверстия, расположенные вверху (тепловой напор). Естественно, что тепловой напор будет тем больше, чем значительнее разность температур воздуха в помещении и вне его и чем больше расстояние по высоте между входными и выходными отверстиями.

Ветер оказывает давление на всякие встречающиеся на его пути препятствия (ветровой напор). Ветровой напор возрастает по мере увеличения скорости ветра. Через поры и случайные отверстия в стенах здания с наветренной стороны под давлением ветра воздух поступает внутрь помещения, а с подветренной стороны, где создается пониженное давление, удаляется.

При естественной вентиляции происходит одновременное действие теплового и ветрового напоров. Наиболее совершенной и эффективной формой естественной вентиляции промышленных зданий является управляемая организационная вентиляция — аэрация, при которой проветривание осуществляется через специальные проемы в стенах и крыше здания; при этом можно пользоваться этими проемами с учетом температуры наружного воздуха, направления, скорости ветра и т. д.

Аэрация способна обеспечить в крупных производственных помещениях современных промышленных предприятий интенсивный воздухообмен (20 —40-кратный). Особенно эффективно применение аэрации в горячих цехах, где имеющееся тепловыделение способствует повышению температуры воздуха, а оно в свою очередь обусловливает увеличение теплового напора. Все это создает благоприятные условия для естественной вентиляции. Регулирование аэрации является одним из важных условий ее правильной эксплуатации. Оно зависит от силы и направления ветра, температуры воздуха и т. д.; осуществляется путем большего или меньшего количества открытых окон и других вентиляционных отверстий на определенных уровнях и сторонах здания. Для поступления воздуха в здание в стенах его устраивают окна, расположенные на двух уровнях от пола: -1,2 м, открываемые летом, и 5-6 м, используемые зимой. Для удаления воздуха в перекрытиях Устраивают фонари с открывающимися фрамугами.

Необходимо также, чтобы помещение располагалось в одноэтажном или верхнем этаже многоэтажного здания. Желательно, чтобы ширина аэрируемого здания не превышала 25 м. Летом наружный воздух должен поступать в нижние проемы здания. При ветре фрамуги, расположенные с наветренной стороны, должны быть закрыты.

Зимой для предупреждения попадания холодного воздуха в рабочую зону воздух должен поступать через проемы, расположенные не ниже 4,5 м от пола.

За счет естественных сил может осуществляться также удаление воздуха с ограниченного места образования вредностей путем устройства вытяжных зонтов, специальных шахт.

Для использования ветрового напора вытяжные шахты могут быть снабжены дефлекторами, которые способствуют подсасыванию воздуха из помещения благодаря тому, что ветер, поступающий на дефлектор, на подветренной стороне создает разряжение.

Механическая вентиляция обычно применяется тогда, когда естественной вентиляцией нельзя достичь в помещении воздушной среды, отвечающей гигиеническим требованиям. Механическая вентиляция, более сложная по устройству, имеет ряд преимуществ перед естественной:

а) возможность подачи и удаления воздуха в любых- точках помещения,

б) возможность подачи воздуха с любой температурой, относительной влажностью и подвижностью,

в) возможность равномерной работы круглый год в необходимых объемах, независимо от климатических условий,

г) возможность устройств местных отсосов,

д) возможность очистки удаляемого из помещения вентиляционного воздуха.

Приточная вентиляция может быть общей, когда подаваемый воздух распространяется по всему помещению, и местной, когда воздух поступает к рабочим местам.

Элементами приточной вентиляции являются следующие устройства: устройства для забора, подогрева, увлажнения воздуха, побудитель движения воздуха, система воздуховодов для подачи воздуха в цех. Место забора наружного воздуха имеет вид отверстия в наружной стене здания, воздухозаборной шахты и др. Воздухозаборные отверстия необходимо располагать на высоте не менее 2 м от земли и иметь жалюзийные решетки.

Подогрев воздуха для целей вентиляции осуществляется с помощью калориферов. Наиболее широко применяются пластинчатые калориферы, состоящие из тонких трубок, по которым проходит пар или горячая вода.

Обезвреживание воздуха, т. е. удаление из него микроорганизмов, необходимое в некоторых цехах, может быть осуществлено с помощью бактерицидных ламп (мощностью 15, 30 и 60 Вт), которые следует располагать вдоль вентиляционного канала перед камерой для увлажнения воздуха. Для достижения бактерицидного эффекта (удаление из воздуха до 90% убитых микроорганизмов) контакт воздуха с зоной интенсивного действия ультрафиолетовой радиации должен быть не менее 5 с.

Воздуховоды для подачи воздуха в цех могут иметь круглую или прямоугольную форму и изготовляться из кровельной стали или некоторых видов пластмасс, керамики. Концевые части воздуховодов могут быть в виде полок, сеток, перфораций для снижения скорости движения воздуха.

Местная приточная вентиляция может быть представлена в виде воздушных душей, воздушных оазисов, воздушных завес.

Воздушные души устраиваются в горячих цехах для борьбы с перегревом рабочих. В соответствии с требованиями при душировании предусматривается, как правило, подача воздуха на облучаемую поверхность. Концевые части приточных воздуховодов при устройстве воздушных душей образуются специальными патрубками с направляющими лопатками. Температура и скорость движения воздуха определяются интенсивностью облучения, степенью тяжести работы и временем года. Устройство душей обязательно при интенсивности облучения 300 ккал/(м3-ч) и выше.

Воздушный оазис представляет собой отгороженный от общего помещения объем, огражденный с боков остекленными ширмами и открытый сверху. В него по всему периметру равномерно подается охлажденный воздух. Оазисы находят применение ; машинных залах электростанций и для кратковременного отдыха рабочих после выполнения ими тяжелой работы в горячих цехах.

Воздушная завеса представляет собой струю воздуха большой скорости, препятствующую поступлению холодного наружного воздуха в помещение через открытый проем. Этот воздух поступает из узкой щели в полу у ворот или с обеих сторон дверного проема.

Вытяжная вентиляция — общая и местная. Общеобменная вытяжная вентиляция удаляет воздух из нижней или верхней зоны в зависимости от характера вредностей и особенности их выделения.

Так, в цехах, где имеются источники тепловыделений, способствующие созданию мощных конвекционных потоков, или наличие легких паров и газов, воздух рекомендуется удалять из верхней зоны. Удаление воздуха из нижней зоны на расстоянии 0,5 м и ниже от пола рекомендуется в тех цехах, в которых имеется выброс тяжелых газов и паров летучих веществ, а также пыли. Если в цехе имеются и тяжелые газы, и источники тепловыделения, создающие конвекционные потоки, тогда необходимо загрязненный воздух удалять как из верхней, так и из нижней зон.

Общеобменная вентиляция (вытяжная) обычно применяется при:

а) наличии незначительных утечек вредных газов и паров из закрытой аппаратуры именно там, где местные отсосы оборудовать невозможно;

б) влаго- и теплоизбытках;

в) удалении пыли, когда воздушные потоки, создаваемые вентиляцией, препятствуют процессу осаждения пылевых частиц.

Местная вытяжная вентиляция используется для удаления вредных веществ непосредственно на месте их образования. Она не только более экономична, но и наиболее эффективна.

Типы местных укрытий можно представить следующим образом.

1.  Полностью закрытые кожухи, укрывающие источники   выделения   неблагоприятных   факторов   производственной среды или полости аппаратов, из которых отсасывается воздух.

2.  Приемники, укрывающие источники вредностей, но   имеющие   рабочие   окна   для   обслуживания.   К числу таких приемников относятся вытяжные шкафы.

3.  Приемники,   частично   укрывающие   источники вредных выделений производственной среды (укрытия шлифовальных кругов и др.).

4.  Открытые   воздухоприемники,   представляющие собой отсосы той или иной конструкции, приближенные, к источнику поступлений вредностей. К числу таких приемников относятся вытяжные зонты, бортовые отсосы.

Для обеспечения эффективной работы системы вентиляции важен контроль за состоянием воздуховодов, плотностью присоединения отдельных отрезков.

Очистка удаляемого воздуха является важным этапом по борьбе с загрязнением окружающей среды. Очистка от пыли может осуществляться с помощью различных устройств, выбор которых определяется необходимой степенью очистки воздуха, дисперсностью пыли, ее физическими свойствами и начальным пылесодержанием. По степени очистки воздуха от пыли различают очистку грубую (задерживается пыль размером более 100 мкм), среднюю (улавливается пыль 10—100 мкм) и тонкую (улавливается пыль размером менее 10 мкм), а остальное содержание пыли в очищенном воздухе не более 30 % от предельно допустимой концентрации ее в воздухе рабочей зоны. Очистка воздуха от пыли может быть одноступенчатой, когда применяется лишь один тип очистного устройства, и многоступенчатой, в этом случае используется несколько различных типов укрытий.

Грубую и среднюю очистку воздуха от пыли проводят в пылеосадочных камерах, циклонах, скрубберах.

Тонкую очистку проводят с помощью масляных матерчатых фильтров, электрофильтров и др.

Для очистки воздуха от радиоактивных аэрозолей можно применять ячейковые фильтры с заполнителями в виде резиновой крошки, минеральной ваты, стеклянного волокна, ткани ФПП-15.

К видам механической вентиляции относятся также система кондиционирования и рециркуляции воздуха.

Рециркуляция воздуха применяется для экономии теплоты на нагрев наружного воздуха. В этом случае воздух не удаляется из помещения, а после определенной обработки снова подается в цех в смеси со свежим воздухом.

Циркуляция недопустима в пожароопасных помещениях и при наличии в воздухе производственных помещений высокотоксичных веществ. Наиболее совершенным видом механической вентиляции является кондиционирование воздуха, когда автоматически поддерживаются заданные условия воздушной среды независимо от изменений наружного воздуха и режима помещений.

 

Категория: 

системы вентиляции