Промышленная вентиляция и виды вентиляционных систем

Промышленная вентиляция отличается от вентиляции жилых помещений не только масштабами, но и используемым оборудованием, требованиями и рядом других параметров.

Вентиляция промышленных помещений должна справляться с рядом сложных задач
Вентиляционные системы на промышленных предприятиях должны справляться с рядом сложных задач: с вытяжкой большого объема отработанного воздуха из помещений, поэтому к их проектированию и монтажу нужно подходить с особым вниманием.

Виды промышленной вентиляции

Воздухообмен в промышленных местах можно осуществить разными способами. В зависимости от организации устройства, различают три вида производственной вентиляции:

1. Естественная
2. Механическая (искусственная)
3. Смешанная

Каждый вид имеет свои особенности и недостатки, которые следует учитывать при организации системы на производстве.

Общеобменная и местная вентиляция

Общеобменная вентиляция незаменима на крупных объектах. В данном случае применяют сразу несколько разновидностей вентиляционных систем для обеспечения необходимой интенсивности циркуляции воздуха.

Что касается локальной установки, то она позволяет поддерживать нужные параметры воздушной среды в определенной зоне. Например, на покрасочном и сварочном производстве, на участках с повышенной загрязненностью важно обеспечить бесперебойный приток чистого воздуха к рабочим местам персонала. Локальные системы применяют совместно с вентиляционным оборудованием общеобменного назначения.

Естественная вентиляция на производстве

Естественная система функционирует за счет физических свойств колебания давления и температуры воздуха в помещении и за его пределами.

Различается в свою очередь:

• Организованная
• Неорганизованная

Неорганизованной считается, когда воздух попадает в помещение через негерметичные зазоры в конструкции здания, если нет оборудованных приспособлений для вентилирования.

Организованная система вентиляции промышленных помещений выполняется посредством вытяжных шахт, каналов, форточек и др., с помощью которых можно контролировать количество и силу поступаемого воздушного потока. Над шахтами систем вентилирования часто устанавливают зонт или специальное устройство – дефлектор, для увеличения тяги.

Требования и нормы

Вентиляция промышленности рассчитана на обработку больших объемов воздуха, который находится под давлением и двигается очень быстро. В процессе разработки проекта необходимо выполнять точные расчеты, в ином случае он не будет функционировать в полную мощность.

Существует список требований, которые обязательно для соблюдения при разработки вентиляционной системы промышленного типа:

• санитарные – качественная система вентиляции не должна оставлять вредных веществ в воздухе и обеспечить его оптимальную температуру для комфортной работы;
• звуковые – максимальный уровень шума, издаваемый агрегатом, не должен норму, установленную нормативными актами;
• противопожарные – все компоненты и материалы, из которых создается система вентиляции, должны соответствовать все требования пожарной безопасности.
• Условия эксплуатации – в процессе монтажа вентиляционной системы, необходимо обеспечит доступность всех важных частей для их будущих проверок, ремонтных процедур и технического осмотра;
• сбережение электроэнергии – оборудования должна работать максимально эффективно и при этом тратить минимальное количество электрической энергии;
• экология – все вещества, выводящиеся во вентиляции, не должны выбрасываться в воздух и окружающую среду.

Вентиляция, созданная искусственно (механическая) на производстве

Данный вид обеспечивает поступление и удаление воздушных потоков с помощью вентиляторов. Организация механической системы требует вложения больших энергоресурсов и экономических затрат. Несмотря на это, имеет ряд преимуществ:

• Позволяет производить забор воздуха из необходимого места
• Есть возможность влиять на физические свойства: охлаждать или подогревать воздушный поток, повышать или понижать уровень влажности
• Можно осуществить подвод воздуха напрямую на рабочее место или отвод с последующей фильтрацией

Очищение загрязненного воздуха из помещений, обязательное условие на производстве. Данный фактор на строгом контроле у природоохранных организаций.

Механическая система в зависимости от конструкции, целей, и задач поставленных перед ней различается:

1. Приточная
2. Вытяжная
3. Приточно-вытяжная

В производственных местах воздушная система подбирается исходя из нужд и специфики места эксплуатации.

Приточная вентиляция на производстве

Предназначается для снабжения производственного помещения чистым воздухом. Устанавливается преимущественно в местах с повышенными рабочими температурами и небольшой концентрацией вредных веществ.

Нечистый воздух удаляется через отводы естественной вентиляции (фрамуги, вентиляционные шахты) подпираемый дополнительно воздушным потоком приточной вентиляции.

По типу устройства различают следующие приточные установки:

• Моноблочная. Данные устройства просты в эксплуатации и обслуживании, однако имеют большую стоимость. При монтаже закрепляют основной блок, к которому подводятся воздуховоды и подключается электрическое питание.
• Наборная. Устройства требуют специальных навыков для установки, относительно недороги в цене.

С помощью приточной вентиляции можно влиять на среду и подвергнуть необходимой обработке: нагреть, осушить, увлажнить, в зависимости от типа производства.

Вытяжная вентиляция на производстве

Выполняет противоположные приточной вентиляции функции. Вытяжная система вентиляции производственных помещений обеспечивает отвод воздуха.

На производстве самостоятельно применяется для небольших перемещений воздушного потока. В зависимости от распространённости, различают вытяжные вентиляции:

• Общеобменная. Перемещение воздуха охватывает объём всего помещения
• Местная. Предназначена для удаления воздуха из определенного рабочего места

Преимущественно устанавливается на складах, подсобных помещениях, в местах, где нет большой концентрации вредных газов и примесей.

Приток в этом случае поступает методом инфильтрации через каркас здания, окна, фрамуги.

Приточно-вытяжная вентиляция в производственных помещениях

Главная задача приточно- вытяжной системы – обеспечение производственных помещений свежим воздушным потоком

и удаление обработанного, загрязненного воздуха. Данный вид системы является наиболее распространенным на производствах с повышенными требованиями к воздухообмену. Необходимо правильный расчет при установке проточно-вытяжной вентиляции на производствах, чтобы потоки воздуха не попадали, без надобности, в смежные помещения и не удалялись оттуда.

Устройства поступления свежего воздуха размещают со стороны обслуживания оборудования, чтобы вредные вещества или теплые пары не попадали на персонал. Необходимы точные расчеты для установки данного вида.

Конструкция и принцип действия

Монтаж промышленной вентиляции необходим для качественной очистки загрязнённого воздуха, без которой невозможно соблюсти все санитарно-гигиенические требования к производственному процессу и безопасности рабочих.

Системы промышленной вентиляции классифицируют по типу конструкции и принципу действия на следующие виды:

• Гравитационные.

К ним относят пылеосадочные камеры, применяемые на производствах, характеризующихся сильным образованием пыли. Такие системы способствуют осаждению крупных частиц.

• Инерционные сухого циклонного и жалюзийного типа.

Для таких систем свойственны различия по компактности и конструкции. Они позволяют очистить воздушные массы от сухой пыли.

• Инерционные мокрого типа.

Такие системы эффективно справляются с очисткой воздуха, благодаря удалению пыли путём увлажнения масс.

• Тканевые фильтры.

Принцип действия данных устройств заключается в фильтрации воздушных потоков, благодаря накоплению в порах фильтрующего элемента многочисленных загрязнений.

• Электрофильтры.

Очищение воздуха в таких системах происходит путём устранения механических примесей использованием электрического заряда, в результате которого происходит оседание загрязнений на электродах фильтра.

Как рассчитать приточно-вытяжную вентиляцию

Первым делом при проекте приточно-вытяжной вентиляции в промышленных местах определяется источник вредных или опасных веществ. Далее рассчитывается сколько воздуха необходимо отвести из помещения и воздушный приток для безопасной работы работников. В идеале, если на предприятии нет загрязнения среды, то необходимый поток воздуха рассчитывается:

L = N х m

Где: L – количество используемого воздуха; N – количество людей, работающих в помещении; M – расходуемый воздух на одного человека в час.

Количество расхода воздуха на одного человека регулируется санитарными нормами и составляет: 60 м3/ч на одного человека– не проветриваемое помещение, 30 м3/ч – вентилируемое помещение.

Отдельные вещества имеют свои нормы концентрации на производстве. Для того, чтобы количество вредных веществ не превышало допустимые показатели, в производственные места подается чистый воздушный поток, который вычисляется по формуле:

L = Mв / (yпом – yп),

Где: L – необходимое количество свежего воздуха для подачи м3/ч; Mв – вредные вещества, попадающие в помещение, мг/ч; yпом – удельная загрязненность всей площади производства, мг/м3; yп – количество данного вещества в поступаемом воздушном потоке, мг/м3.

Для создания правильного воздушного баланса, необходимо учитывать количество вредностей и локальных отсосов, чтобы точно рассчитать сколько должно поступить свежего воздуха.

Расчеты

Требования, обязательные для выполнения в процессе проектирования вентиляционной системы, зависит от сферы деятельности производства. Для того чтобы узнать расчетные значения для типовых предприятий необходимо воспользоваться специализированными справочниками.

Расчет затрат на вентиляцию осуществляется на основе нескольких основных показателей.

1. Первым параметром является кратность воздухообмена. С ее помощью определяется уровень производительности.
2. Уровень мощности обогревателя рассчитывается в процессе проектирования системы вентиляции.
3. Размер площади сечения воздуховодов.
4. Диаметр воздуховода.

Помимо этого, в процессе создания проекта вентиляционной системы и проведения расчетов для этого нужно учитывать следующие параметры:

• типы будущих загрязнений воздуха;
• количество одновременно работающих установок;
• радиус выброса вредных веществ;
• расход чистого воздуха.

Требования к системе вентиляции на производстве

Регулируются системы специальными санитарными нормами, которые раскрыты в СНиП «Вентилирование специальных и производственных зданий». Основные положения, которые следует выделить:

1. Монтаж в промышленных местах должен производиться в любом производстве, невзирая на количество работников и загрязненность. Необходимо это в целях безопасности при возникновении аварии или пожара для возможности очистки требуемого места
2. Сама система не должна стать причиной загрязнения. В новых технологиях это исключено. Требования применимо к более старым, требующим замены устройствам
3. Шум вентиляционной установки должен соответствовать нормам и не усиливать шум от производства
4. С преобладанием загрязнения воздушной среды, количество вытягиваемого воздуха должно быть больше приточного. Если место чистое, то ситуация должна быть противоположная, приток больше, а вытяжка меньше. Необходимо это для избегания попадания загрязненного воздушного потока в находящиеся рядом с этими местами. В большинстве остальных случаев необходимо соблюдать баланс притока и удаления воздушной среды
5. Согласно нормам, не меньше 30 м3/ч на одного человека свежего воздуха, при увеличенных площадях производственных местах, количество чистого подаваемого воздуха следует увеличивать
6. Количество входящего чистого воздуха на человека должно быть в достаточном объёме. Расчетами устанавливается скорость подачи воздушного потока и его масса. В учет берутся следующие факторы: влажность, избыточное количество тепла и загрязненность среды. В случае, если наблюдаются несколько или все вышеперечисленные факторы, то рассчитывается количество притока по превосходящей величине.
7. Устройство и вид системы на каждом производстве регулируются СНиП. Можно установить любую систему, если проектирование произведено с соблюдением законов и норм

Недостатки любой системы

Среди недостатков системы можно выделить такие моменты, как:

• периодически необходимо проводить техническое обслуживание;
• определить эффективность, а также результативность работы может только квалифицированный персонал;
• на ранних этапах возникновения проблем следует проводить плавное, а также регулярное тестирование;
• в рамках системы откладываются загрязнения, что приводит к неэффективности ее работы.

В промышленной вентиляции существует несколько видов оборудования: вытяжка и приток. Приток обеспечивает подачу чистого, а вытяжка удаляет грязный воздух. Работа данных происходит либо одновременно или в хаотичном порядке.

Аварийная вентиляция на производстве

Является самостоятельной установкой, которая необходима для обеспечения безопасных условий труда на производстве с вероятностью выброса вредных и опасных веществ.

Устройство аварийной системы работает только на вытяжку. Необходимо это для избегания попадания загрязненного воздуха в разные места.

Вентиляция производственных помещений трудоемкий и энергозатратный процесс, который требует специализированных знаний и навыков. Независимо от вида и типа устройства вентиляции на производстве, необходимо соблюдение двух главных факторов: правильное конструктивное исполнение и функциональность. При соблюдении этих условий правильный и здоровый микроклимат обеспечен.

Проект вентиляции производственных помещений

Метеорологические условия в рабочей зоне производственных помещений котельных следует принимать по Санитарным нормам проектирования промышленных предприятий, исходя из следующих категорий работ по тяжести:

легкая — в помещениях щитовых и лабораторий;

тяжелая — в котельных залах и зольных помещениях при работе котлов на твердом топливе с ручным обслуживанием топочных устройств:

средняя — в остальных помещениях.

В помещениях с тепловыделениями отопление должно предусматриваться только в случаях, если избытки тепла не обеспечивают поддержания в производственной зоне температур воздуха. При расчетных температурах наружного воздуха минус 15° С (параметры Б) и ниже следует дополнительно проверять баланс тепла в нижней зоне котельного зала (высотой до 4 м).

Для производственных помещений следует проектировать системы воздушного отопления. Во вспомогательных помещениях, а также в лабораториях, щитовых и мастерских допускается принимать системы отопления с местными нагревательными приборами. Предельная температура на поверхности нагревательных приборов в помещениях, где возможно выделение пыли, при установке котлов для работы на угле и сланцах не должна превышать 130° С, для работы на торфе — 110° С. В этих помещениях следует предусматривать нагревательные приборы с гладкой поверхностью, как правило, регистры из гладких труб.

Для помещений, имеющих явные избытки тепла, должна предусматриваться естественная вентиляция. При невозможности обеспечения необходимого воздухообмена за счет естественной вентиляции следует проектировать вентиляцию с механическим побуждением.

Для помещений котельных, при наличии постоянного обслуживающего персонала, работающих на газообразном топливе, следует предусматривать не менее трехкратного воздухообмена в 1 ч, без учета воздуха, засасываемого в топки котлов для горения. Конструкция вытяжных вентиляторов, устанавливаемых в этих котельных, должна исключать возможность искрообразования.

При проектировании вентиляции помещений котельных следует предусматривать очистку воздуха, удаляемого аспирационными установками (перед выбросом в атмосферу), в соответствии с Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий.

Для помещений насосных станций жидкого топлива следует предусматривать десятикратный воздухообмен в 1 ч. Удаление воздуха из этих помещений следует предусматривать в размере 2 /3 из нижней и 1 /3 из верхних зон общего количества удаляемого воздуха. В помещениях насосных станций жидкого топлива с производствами категории Б следует предусматривать две приточные и две вытяжные вентиляционные установки производительностью 100% каждая; допускается применение одной приточной и одной вытяжной установки с резервными вентиляторами.

При высоте помещения менее 6 м кратность воздухообмена следует увеличивать из расчета 25% на каждый метр снижения высоты.

Температура воздуха в рабочей зоне производственных помещений, системы вентиляции, способы подачи и удаления воздуха

Вентиляция производственных помещений должна решать две главные задачи: удалять отработанный воздух и осуществлять приток свежего воздуха. Первая задача важна, так как в отработанном воздухе могут находиться вредные вещества в виде газов, тяжелых примесей, а также избыток тепла. Вторая задача определяется СНиП, чтобы не совершать нарушений технологического процесса на производстве.

Монтаж и Выбор материалов

Кроме проектирования, крайне важно верно выбрать материалы для воздуховодов. К примеру, на пожаро- и взрывоопасных объектах нужно применять для монтажа каналов несгораемые материалы, например, оцинкованную сталь. Ее же возможно использовать в помещениях с большой температурой.

В случае если же главное требование содержится в устойчивости к коррозии, например, в то время, когда воздуховоду предстоит работать в агрессивной среде либо в помещениях с повышенной влажностью, то лучше применять ПВХ трубы нужного диаметра.

На участках со сложной конфигурацией магистралей применяют гибкие гофрированные трубы. Но, в случае если имеется возможность выполнить монтаж твёрдых колен, лучше дать предпочтение им.

Преимущества последних заключаются в долговечности и прочности. Гофра же разрешает выполнить сборку системы кроме того в наиболее труднодоступных местах.

Совет! При выборе гофрированных труб, лучше дать предпочтение металлическим изделиям, поскольку они более термоустойчивы и владеют большей прочностью.

Само собой разумеется, монтаж системы не исчерпывается сборкой вент каналов. Кроме этого выполняется подключение и установка оборудования.

Собранная система перед эксплуатацией в обязательном порядке обязана пройти наладку и проверку. Инструкция по исполнению этих работ так же достаточно сложная, исходя из этого заниматься ими также должны эксперты. Вот, пожалуй, и все главные изюминки обеспечения воздухообмена в промышленных условиях.