Как выбрать систему вентиляции для цеха металлорежущих станков: практические советы и рекомендации

Вентиляция для цеха металлорежущих станков – это сложная и взаимосвязанная система инженерных процессов и оборудования, главной задачей которой является создание качественной циркуляции воздуха внутри помещения. Вытяжная вентиляция должна подавать в цех очищенный воздух, обеспечивать фильтрацию выходящих потоков и поддерживать комфортную атмосферу. Вентиляция на производстве не должна мешать технологическим процессам.

При работе с раскаленными металлическими предметами или использовании определенного оборудования температура в цехе может повышаться. Поэтому нужно обеспечивать достаточный уровень вентилирования, чтобы избежать перегрева и дискомфорта. Для комфортных условий работы рекомендуется поддерживать температуру воздуха от 15 до 24 градусов в зимнее время и максимум до 28 градусов по шкале Цельсия в летние месяцы. Уровень влажности должен составлять не более 75% и 55% соответственно.

Цеха, в которых производится металлообработка изделий, могут быть оснащены отдельными местными вытяжками, размещенными у сварочных постов и в местах, где в воздухе присутствуют загрязнения. Вентиляция с рециркуляцией не используется в местах, где в воздухе могут находиться вредные вещества. Естественная вентиляция также не применяется, так как не обеспечивает необходимый воздухообмен. Наиболее распространенные виды вентиляционных систем для металлорежущего производства:

• Местная вытяжная вентиляция. Вытяжные устройства устанавливаются непосредственно над рабочими местами или рядом с металлорежущим оборудованием для удаления стружки, пыли и масляных паров прямо с места обработки.
• Приточно-вытяжная вентиляция. Эта установка вентиляционного оборудования предполагает одновременный подвод воздуха извне (приточная вентиляция) и отвод загрязненных воздушных масс из помещения (вытяжная вентиляция). Способ подходит для удаления загрязнений и обеспечения хорошей циркуляции воздуха в производственных помещениях.
• Центральная система вытяжной вентиляции. Вытяжные вентиляторы размещают в центральном пункте или на крыше здания, а затем воздух из всех зон производства подается через вентиляционные каналы. Это обеспечивает централизованное удаление загрязнений и контроль над вентиляцией во всем помещении.
• Смешанная вентиляция. Для обеспечения оптимальных условий воздухообмена в помещении комбинируются естественная и механическая вентиляция. Это позволяет достичь баланса между эффективностью и экономичностью вентиляционной системы.
• Системы очистки воздуха. Дополнительно устанавливаются специализированные системы очистки атмосферного пространства, например фильтры для удаления мелкой пыли и других загрязнений. Это обеспечивает высокое качество воздуха в производственных помещениях.

Обеспечению воздушного обмена в металлорежущих цехах необходимо уделять особое внимание, так как вдыхание наждачной и металлической пыли, а также токсичных веществ представляют реальную опасность для здоровья сотрудников. При необходимости устанавливают локальную вытяжку или вытяжной зонт с наиболее загрязненных участков. Перечислим подробнее основные источники загрязнения воздуха:

• Металлическая стружка. Образуется в процессе обработки металла на режущих станках. Металлическая стружка бывает крупная или мелкая, она может летать в воздухе, оседать на поверхностях или попадать в легкие работников.
• Металлическая пыль. Также образуется при обработке металла и может быть очень мелкой. Металлическая пыль в воздухе создает опасность для здоровья персонала, приводит к пожарам или взрывам.
• Масляные пары и аэрозоли. Используемые смазочные и охлаждающие жидкости испаряются и образовывают масляные пары и аэрозоли, которые могут загрязнять воздух в цехе.
• Продукты сгорания. В случае использования металлорежущего оборудования, работающего на топливе (например, газовые плазменные резаки), продукты сгорания также могут стать источником загрязнения воздуха и принести вред здоровью.
• Загрязняющие выбросы. В металлургической промышленности вредные выбросы насыщены фтористыми соединениями, а также окисью кремния, окислами железа и марганца. Также в пыли содержатся частицы никеля, фосфора, мышьяка, марганца и прочее.
• Шум и вибрация. Мощный шум и вибрация от металлорежущего оборудования могут также считаться формой загрязнения воздуха, поскольку они оказывают негативное воздействие на здоровье работников.

Выбор вентиляционного оборудования для металлорежущего цеха зависит от размера и конфигурации производственного помещения, характеристик металлорежущих станков, типов выполняемых операций, требований к безопасности и гигиене труда, а также законодательных норм и стандартов.

При разработке проекта инженеры учитывают площадь и объем цеха, схему расположения оборудования, количество сотрудников, характеристики производственных процессов и т. д.

Перечислим ряд рекомендаций для увеличения эффективности вентиляции на производстве:

• Оцените текущее состояние системы вентиляции, включая её пропускную способность, состояние фильтров и систему распределения воздуха. Это поможет идентифицировать проблемные участки и определить необходимость в модернизации.
• Выбор правильных фильтров играет немаловажную роль в удалении металлической пыли и других вредных веществ из воздушной среды.
• Учитывая особенности производства, необходимо разработать эффективную схему вентиляции, которая обеспечит равномерное распределение свежего воздуха по всему помещению и удаление загрязненного воздуха.
• В зонах с главными источниками металлической пыли обеспечьте достаточное количество подачи свежего воздуха и отвод загрязненного воздуха. Это может потребовать установки дополнительных вентиляторов или воздуховодов.
• Установите системы мониторинга качества воздуха, которые будут следить за уровнем металлической пыли и других загрязнений. Это поможет оперативно реагировать на проблемы и поддерживать оптимальное состояние воздухообмена на производстве.
• Регулярная очистка и ТО системы вентиляции снижают риск засорения фильтров и повышают эффективность работы системы.

Монтаж вентсистем в металлорежущем цехе требует тщательного подхода и происходит в несколько этапов:

• Перед установкой вентиляционного оборудования проведите детальный анализ производственных процессов, определите главные источники выбросов металлической пыли, паров и газов. Это поможет определить оптимальное расположение и тип оборудования.
• В зависимости от типа производства и особенностей рабочих процессов выберите соответствующее оборудование для вентиляции, такое как промышленные вытяжные установки, системы очистки воздуха, воздушные фильтры и т.д. Обратитесь к производителям с опытом в области вентиляции на производстве металла для получения рекомендаций и составления проекта.
• Разработайте схему вентиляции, которая обеспечит эффективное удаление загрязненного воздуха и подачу свежего воздуха в зоны производства. Учитывайте особенности распределения источников выбросов и потребность в циркуляции воздуха.
• Разместите оборудование таким образом, чтобы оно обеспечивало оптимальное покрытие всей производственной площади и максимальную эффективность в удалении загрязненного воздуха. Учитывайте возможные препятствия для потока воздуха, такие как стены, стойки оборудования и т.д.

На любом производстве необходимо совершенствовать комплексы вентиляции для улучшения качества воздуха и снижения вредных выбросов. За последние несколько лет инженеры разработали ряд новейших методов и технологий очищения воздуха в производственных процессах предприятий металлообработки. Перечислим некоторые из них:

• Электростатические фильтры используют электростатические поля для притяжения и удержания самых мелких микрочастиц металлической пыли. Они имеют низкий уровень сопротивления потока воздуха, что уменьшает энергопотребление.
• Фильтры с использованием наноматериалов имеют очень мелкие поры, что увеличивает поверхность фильтрации и улучшает эффективность в удалении мельчайших частиц. Эти фильтры также могут быть оснащены функциями для улавливания определенных видов загрязнителей.
• Ионизационные фильтры используют ионизацию воздуха для зарядки частиц металлической пыли, после чего они притягиваются к обратным электродам и удаляются из атмосферы. Этот метод эффективен в удалении как мелких, так и крупных частиц.
• Фильтры, работающие на основе воды, используются для улавливания частиц металлической пыли и других загрязнителей путем их осаждения в воде. Этот метод особенно полезен для удаления тяжелых металлов из воздуха.

В современных системах вентиляции часто применяются комбинированные методы фильтрации, включающие в себя несколько типов фильтров для максимальной эффективности. Например, сочетание электростатических фильтров с фильтрами с активированным углем может обеспечить комплексную очистку воздуха от металлической пыли, газов и паров.

Правильное и регулярное обслуживание вентиляционных установок уменьшает риск возникновения неполадок, обеспечивает безопасность и здоровый климат в помещениях, а также продлевает срок службы оборудования.

Регулярно проверяйте и чистите или заменяйте фильтры вентиляционной сети. В зависимости от условий эксплуатации и нагрузок, это нужно делать один раз в 4-6 месяцев. Засоренные фильтры могут снижать эффективность системы и увеличивать потребление энергии.

Обращайте внимание на шум и вибрацию вентиляторов, регулярно проверяйте состояние моторов на предмет износа или неисправностей.

Проводите очистку воздуховодов и решеток от пыли и загрязнений, чтобы обеспечить свободный поток воздушной среды. Это также предотвращает образование влаги и плесени в системе.

Регулярно проверяйте утечки воздуха в системе и состояние изоляции воздуховодов.

Контроль температуры и влажности в рабочих помещениях необходим для обеспечения комфортных условий работы. Избыточная влажность может способствовать развитию плесени, а низкая - сухости слизистых оболочек.

Измерение размера и концентрации аэрозольных частиц в воздухе позволяет контролировать уровень загрязнения воздуха мелкими частицами, такими как металлическая пыль, дым, туман и т.д.

Датчики уровня углекислого газа (CO2) могут использоваться для оценки эффективности вентиляции и контроля концентрации CO2 в воздухе, что помогает определить уровень воздушного обмена и избежать перегрузки помещения людьми.

Кроме того, используются датчики и анализаторы, способные измерять концентрацию вредных веществ в воздухе, таких как металлические частицы, газы (например, оксиды азота, оксиды серы, углекислый газ), органические испарения и др.

Каждое производство имеет свои особенности, включая типы загрязнений, источники выбросов и требования к вентиляции. Перед разработкой и эксплуатацией вентиляционных систем необходимо тщательно изучить эти аспекты. Важно доверить проектирование и монтаж вентиляционной системы опытным инженерам с хорошей репутацией. Они смогут учесть все особенности производственного процесса и разработать оптимальное решение.