Вентиляция в цехе: общие значения

В каждом цехе формируются уникальные микроклиматические условия, определяемые особенностями технологических процессов. Для обеспечения оптимальной среды, безопасности и повышения производительности труда необходимо подходить к выбору системы вентиляции индивидуально.

В цехах используются различные типы вентиляции, подбираемые в зависимости от конкретных задач и условий:

• Приточная вентиляция обеспечивает поступление свежего воздуха, соответствующего санитарным нормам, и эффективна для цехов машиностроения, электроники и других смежных отраслей.
• Вытяжная вентиляция удаляет загрязненный воздух из зоны его образования и применяется в химической промышленности, металлургии и аналогичных секторах.
• Приточно-вытяжная вентиляция сочетает оба принципа и подходит для большинства помещений, особенно тех, где есть выделение вредных веществ.
• Местная вентиляция удаляет вредные вещества непосредственно от их источника, применяясь в сварочных постах и других специализированных зонах.

Выбор конкретного вида вентиляции зависит от множества факторов, включая характер производственного процесса, тепловые нагрузки, размеры помещения и санитарные требования.

В данной статье мы рассмотрим общие принципы, применимые к вентиляции большинства цехов.

Для обеспечения наилучшей среды и безопасности труда выбор системы вентиляции должен быть индивидуализированным.

Существует несколько видов вентиляции, регулируемых в соответствии с требованиями СНиП 41-01-2003 и характеристиками цеха:

• Естественная вентиляция: Осуществляет обмен воздуха за счет разницы давления и температуры между внутренним и внешним пространством. Этот вид вентиляции эффективен для простых процессов, основанных на физических законах, но требует специальных конструкций для регулировки потока воздуха.
• Механическая вентиляция: Предварительно обрабатывает воздух перед поступлением в цех, например, нагревая или охлаждая его. Эта система также обеспечивает фильтрацию загрязненного воздуха, что особенно важно для предотвращения выбросов вредных веществ в атмосферу.
• Местная вентиляция: Локализует и удаляет вредные вещества прямо у источника их образования. Эффективно используется, например, путем ограждения источника загрязнения специальными щитами с вытяжкой.
• Общеобменная вентиляция: Очищает воздух во всех или большинстве помещений от пыли, грязи и вредных примесей. Это особенно полезно в цехах с большим количеством работников и процессов, не сопровождающихся выбросами в атмосферу.

Выбор конкретной системы вентиляции зависит от множества факторов, включая тип производства, характер загрязнений, размеры помещений и санитарные требования.

Принудительная вентиляция в производственных помещениях является эффективным способом обеспечения необходимых параметров воздуха в помещении. Это может включать увлажнение, фильтрацию, охлаждение, нагрев и обезвреживание воздуха. Принудительная вентиляция обладает рядом преимуществ: она не зависит от внешней температуры, можно подавать и удалять воздух из нужных точек, регулировать вентиляцию в широких пределах и проводить точный расчет системы. Среди различных видов принудительной вентиляции наиболее распространена вытяжная схема. Она эффективно ограничивает распространение загрязненного воздуха, удаляя его непосредственно из источника. Качество работы принудительной вентиляции зависит от правильного выбора оборудования, формы воздухоприемников и уровня разреженности атмосферы. Типичная вытяжная система включает отсос, вентилятор, воздуховоды, фильтры и вытяжной канал, обеспечивая эффективное удаление загрязненного воздуха из помещения.

Понимание особенностей каждого вида вентиляции помогает правильно подобрать оптимальное решение для конкретного цеха, обеспечивая максимальную эффективность и безопасность труда.

Давайте поговорим о местной системе вентиляции в цехах. Иногда обычная общеобменная вентиляция не справляется с требованиями к воздухообмену в производственных помещениях, и в таких случаях вводится местная приточная система.

Существует несколько типов местной приточной вентиляции, каждый из которых решает свои задачи:

• Воздушные души:это поток чистого воздуха, направленный непосредственно на рабочее место. Они используются для усиления теплообмена у работников и предотвращения перегрева. Воздушные души могут быть как стационарными, так и мобильными и часто используются в горячих цехах.
• Воздушные оазисы:они обслуживают целый участок цеха, отгороженный от остальной площади легкими ширмами. В оазисе воздух движется с определенной скоростью и температурой, которые тщательно рассчитываются для каждого конкретного случая.
• Воздушно-тепловые и воздушные завесы:они предназначены для предотвращения переохлаждения сотрудников и выхолаживания помещений через открытые двери или проемы. Эти завесы могут быть с подогревом приточного воздуха или без него.

Общеобменная вентиляция бывает неэффективной в тех случаях, когда влага, жар и загрязнения распределены по всему объему цеха. В таких ситуациях местные меры вентиляции становятся необходимыми.

Чтобы обеспечить правильную работу вентиляционной системы, важно следить за ее чистотой и проводить периодические проверки в соответствии с санитарно-гигиеническими стандартами.

Давайте рассмотрим приточную вентиляцию на производстве. Важные нормативные требования к вентиляции производственных помещений определены в СНиП 41-01-2003. Прежде чем воздух попадает в помещение, его нужно обработать: охладить или подогреть, очистить от пыли, а иногда даже увлажнить.

Приточная вентиляционная система включает несколько компонентов: воздухозаборник, воздуховоды, фильтры, обогреватели, вентиляторы и распределители воздуха. Для эффективной работы установки вентиляции в производственном помещении часто создается специальная приточная камера, где размещаются нагреватели, фильтры и вентиляторы.

Воздухоприемники обычно размещаются на высоте 2 метра над уровнем земли, в удаленных от источников загрязнений местах, иногда даже над крышей здания. При выборе местоположения устройств учитывается направление ветра. Снаружи воздухозаборные устройства обычно защищаются жалюзи, решетками или зонтиками.

Приточный воздух проходит через различные типы фильтров, чаще всего изготовленных из нетканых материалов, чтобы очистить его от пыли и других загрязнений. В зимний период воздух подогревается с помощью теней или калориферов, используя в качестве теплоносителя воду или электроэнергию. При необходимости увлажнения воздуха могут устанавливаться камеры орошения, где происходит распыление мелкодисперсной фракции воздуха. Тот же метод может применяться и для охлаждения воздуха.

В производственных цехах, где присутствуют значительные выбросы паров, пыли, тепла, влаги и других вредных испарений, установка вытяжных систем вентиляции является важным решением. Это обеспечивает эффективное удаление загрязненного воздуха и его замещение свежим воздухом через вентиляционные каналы, оконные и дверные проемы. Наши специалисты разрабатывают индивидуальные проекты вытяжных систем, учитывая особенности каждого производственного цеха и требования заказчика.

Одной из особенностей вытяжной вентиляции является возможность естественного замещения воздуха, что учитывается при проектировании. Мы акцентируем внимание на оптимальном расположении вытяжек для эффективного удаления загрязнений. В состав вытяжной системы воздухообмена входят отсосы открытого или закрытого типов, центробежные или осевые вентиляторы, вытяжные вентиляционные каналы, фильтры для очистки воздуха и воздуховоды квадратного или круглого сечения.

Для разработки проекта нам необходима информация о площади и объеме помещения, характеристиках и местоположении оборудования, данных о системе отопления, количестве вредных выбросов и притоков тепла, требованиях к характеристикам вытяжной системы, а также о количестве работающих людей и требованиях к влажности и температуре.

На производственных площадках цехов устанавливают системы естественной вентиляции, которые обеспечивают оптимальный воздухообмен при помощи естественных течений воздуха. В этих системах используются специально спроектированные элементы, такие как аэрационные фонари и форточки, расположенные на разных уровнях. Летом, через нижние проемы, в помещение поступает свежий воздух, а загрязненный уходит наверх. Зимой, согреваясь, воздух поднимается и достигает уровня, где находятся работники. Регулировка интенсивности вентиляции производится путем изменения положения форточек. Однако, ветреная погода содействует эффективности системы, в то время как при определенной силе и направлении ветра может возникать обратная тяга, что приводит к перемешиванию чистого воздуха с пылью и газами. Для предотвращения этого используются специальные дефлекторы и фонари с защитой от ветра. В жаркое время года приточный воздух может охлаждаться при помощи распыления холодной воды из форсунок, что помогает снизить температуру и увеличить влажность воздуха. Естественная вентиляция имеет свои преимущества и ограничения. В частности, она эффективна в определенных условиях и при определенных размерах помещений, однако она не всегда пригодна для цехов с большими пролетами или при технологиях, связанных с вредными примесями и пылью.

Аэрация в цехах иногда обеспечивает эффективный воздухообмен благодаря естественной циркуляции. Для этого могут использоваться аэрационные фонари - специальные элементы вентиляции.

В некоторых случаях, при отсутствии предварительного расчета вентиляции или установки специального оборудования, можно создать аэрацию путем размещения шахт и каналов, работающих за счет теплового напора, в уже построенном производственном помещении. Выходы шахт обычно оснащаются дефлекторами для увеличения подсоса воздуха за счет образования области разрежения под воздействием ветра.

Подобные системы часто используются в сельскохозяйственных сооружениях, кузнях и небольших пекарнях. Трубы устанавливаются на самом высоком месте крыши. Это пример эффективного использования естественной вентиляции на производствах с высокими уровнями выбросов газов, ядов и тепла.

Цели и функции вентиляционной системы в цехах далеко выходят за рамки простого проветривания.

Главные задачи вентиляции

• Удаление тепла: Эффективная система должна осуществлять отвод тепла, выделяемого нагретыми поверхностями, чтобы поддерживать комфортные условия для работников и оборудования.
• Вытяжка вредных веществ: В цехах металлообработки образуются токсичные пары и пыль, которые могут быть опасны для здоровья. Вентиляционная система должна удалять эти вещества из рабочих зон и обеспечивать безопасные условия труда.
• Подача свежего воздуха: Важно, чтобы вентиляция подавала достаточное количество свежего воздуха, насыщенного кислородом, для обеспечения комфортной атмосферы и предотвращения утомления работников.
• Циркуляция воздушных масс: Система должна обеспечивать равномерное распределение воздуха по всему цеху, чтобы предотвратить образование зон стагнации и улучшить условия работы.
• Нормализация влажности: Контроль влажности воздуха также важен для предотвращения коррозии оборудования и сохранения его работоспособности.

Характер загрязнения воздуха в цехе является ключевым фактором. Система вентиляции должна не только удалить загрязнения, но и очистить воздух до уровня, соответствующего нормам безопасности и экологическим стандартам.

В условиях помещений для цеха в 98% случаев применяется механическое побуждение для обеспечения оптимальных условий воздухообмена. Естественная вентиляция неэффективна из-за высоких нагрузок и особенностей производственной среды.

При проектировании системы вентиляции важно учитывать следующие особенности:

• Очистка воздуха: В цехах образуются вредные вещества, которые необходимо удалить из воздуха. Вентиляционная система должна быть способной очищать поток воздуха от токсичных паров и пыли до безопасного уровня.
• Контроль микроклимата: Параметры микроклимата, такие как температура и влажность, должны быть поддерживаемы в определенных пределах. Это важно как для комфорта работников, так и для сохранности оборудования.
• Индивидуальный подход: Каждый цех имеет свои уникальные особенности производственного процесса, а значит, и требования к вентиляционной системе. Проектирование должно учитывать специфику работы цеха, характер загрязнения воздуха, а также множество других факторов.
• Эффективность и экономичность: Вентиляционная система должна быть эффективной в удалении вредных веществ из воздуха, но при этом экономичной в эксплуатации и обслуживании.

Расчет вентиляционной системы для цехов является важным этапом, обеспечивающим безопасные и комфортные условия работы независимо от их типа. Он базируется на использовании сложных теплотехнических формул, а инженеры зачастую прибегают к компьютерным программам, чтобы уменьшить возможные ошибки.

Вот основные аспекты расчета:

• Избыточное тепло: Включает оценку интенсивности нагрева оборудования, объема тепловыделения и температурных параметров как внутри помещения, так и снаружи.
• Вредные вещества: Рассчитывается скорость образования вредных загрязнений и их концентрация в воздухе.
• Избыток водяного пара: Производится расчет количества пара, образующегося в единицу времени, и уровня влажности воздуха.
• Численность персонала: Расчет производительности вентиляционной системы зависит от количества работников и особенностей помещения.
• Локальная вытяжная вентиляция: Этот элемент вентиляции рассчитывается с учетом характеристик конкретного источника загрязнения в цехе.
• Надлежащие расчеты вентиляционной системы позволяют обеспечить безопасные и комфортные условия труда в цехах различного типа, что имеет важное значение для здоровья и производительности работников.

Система аспирации играет важную роль в обеспечении безопасности и комфорта в цехах различного назначения. Ее основной задачей является отведение и очистка отработанного воздуха, обеспечивая нормативное состояние вентиляционных выбросов.

В системе аспирации ключевым элементом является фильтр, который задерживает вредные примеси, такие как пыль. Фильтр регулярно заменяется или утилизируется в соответствии с требованиями промышленной безопасности.

Существует несколько видов аспирационных систем, выбор которых зависит от конкретных задач:

• Вихревые системы: Эти системы основаны на использовании центробежной силы. Они эффективно улавливают твердые примеси и позволяют разделять мусор на фракции для удобной очистки. Однако их эффективность не всегда достигает высоких значений, и может потребоваться установка дополнительного вентилятора.
• Мокрые пылеуловители: Эти устройства просты в эксплуатации и обладают стабильной работой при высокой температуре. Они удаляют как твердые, так и газообразные загрязнения, однако могут столкнуться с проблемами утилизации шлама и коррозии внутренних элементов.
• Рукавные фильтры: Эти системы применяются для высокопроизводительной очистки воздуха в больших цехах. Они обладают высокой эффективностью даже при сложных загрязнениях и предлагают большой выбор фильтров разных размеров. Однако они требуют специфического обслуживания и могут иметь высокую стоимость.

Существует два основных типа воздухоприемников для вентиляционных систем: открытые и закрытые. Открытые воздухоприемники включают защитный кожух, зонт для вытяжки, а также отсосы, которые могут быть бортовыми или шарнирно-телескопическими и устанавливаются прямо на рабочем месте. Они отличаются тем, что место, где пыль и грязный воздух поступают, находится немного в стороне от места, где они выбрасываются. Защитный кожух предотвращает пыль (называемую пылевым факелом) от распространения на столярных производствах, таких как шлифовка и полировка.

Открытые зонты для вытяжки сужают зону распространения горячего воздуха с опасными примесями, поднимающегося по принципу конвекции. Размер зонта должен полностью покрывать область источника горячего воздуха. Зонты могут иметь свесы или не иметь. Они изготавливаются из разных материалов, таких как жесткие листы или плотные полотна. На вредных производствах скорость воздушного потока в зонт должна быть определенной, в зависимости от типа процесса. На травильных и гальванических ванных устанавливаются воздухоприемники в виде щелей или бортовых отсосов, которые вытягивают вредные испарения над ванной.

Воздухоприемники закрытого типа включают в себя вытяжные шкафы, кабины, боксы-укрытия и камеры. Они используются в цехах с выделением ядовитых паров и газов. Боксы-укрытия не имеют открытых проемов и используются на производствах с радиоактивными и особо опасными веществами.

Мы разберемся в разновидностях воздухоприемников для вентиляционных систем. Итак, первый тип - открытые воздухоприемники. Они состоят из нескольких частей: защитного кожуха, зонта для вытяжки и различных отсосов. Они позволяют поддерживать чистоту на рабочих местах, например, на столярных производствах, предотвращая распространение пыли от шлифовки и полировки.

Зонты для вытяжки помогают снизить распространение горячего воздуха с опасными примесями, поднимающегося по принципу конвекции. Они могут иметь разные формы и размеры, а также быть сделанными из различных материалов.

А теперь о воздухоприемниках закрытого типа. Они используются в цехах с выделением ядовитых паров и газов. Вытяжные шкафы, кабины и боксы-укрытия - это примеры таких воздухоприемников. Они обеспечивают безопасность работников, особенно при работе с радиоактивными и опасными веществами, и предотвращают их попадание в окружающую среду.

Рассмотрим разнообразие производственных вентиляторов, которые используются в системах принудительной вентиляции в цехах. Эти устройства приводят воздух в движение с помощью механических устройств, таких как воздуходувные машины, которые работают от электричества.

Существует два основных типа таких вентиляторов: радиальные и осевые модели. Радиальные, также известные как центробежные вентиляторы или просто "улитки" из-за формы их корпуса, имеют колесо с лопастями, которое приводится во вращение. При этом воздух попадает в корпус, меняет направление и под давлением направляется в воздуховод. Они обычно используются там, где вытяжной воздух содержит вредные или агрессивные вещества, даже взрывоопасные.

Осевые вентиляторы, наоборот, имеют наклонные лопасти, установленные в цилиндрический корпус, и воздух движется параллельно оси вентилятора. Их чаще всего применяют в небольших сетях, аварийных вытяжных каналах и в рудниках. Их главное преимущество - возможность обеспечивать как вытяжку, так и приток воздуха, работая в обоих направлениях одновременно.

Выбор подходящего вентилятора зависит от условий, в которых он будет использоваться: от типа вредных примесей в воздухе до температуры воздуха и наличия пыли. Номера вентиляторов обычно указывают диаметр колеса в дециметрах. Воздуховоды, через которые подается воздух, чаще всего изготавливаются из листового металла, а при работе с агрессивными веществами могут использоваться пластик, керамика и другие стойкие материалы.

Давайте рассмотрим разнообразие пылеуловителей и фильтров, которые используются в цехах для очистки воздуха перед его выбросом в окружающую среду. Один из ключевых параметров, определяемых для вентиляционной системы, это эффективность очистки воздуха. Ее можно вычислить, сравнив концентрацию примесей в воздухе до и после фильтрации. Иногда один пылеуловитель или фильтр достаточно для очистки воздуха, и это называется одноступенчатой очисткой. Но если воздух сильно загрязнен, то может понадобиться многоступенчатая система.

Самый простой тип пылеуловителя - это пылеосадочные камеры, где скорость потока воздуха резко снижается, и механические примеси оседают. Но такая система подходит только для начальной очистки и не очень эффективна.

Для улавливания крупных частиц пыли, например, более 10 микрон, используют циклоны - инерционные уловители пыли. Они работают по принципу центробежных сил, при котором пыль ударяется о стенки и оседает.

Для улавливания крупных частиц пыли, например, более 10 микрон, используют циклоны - инерционные уловители пыли. Они работают по принципу центробежных сил, при котором пыль ударяется о стенки и оседает.

Существуют также электрофильтры, где положительно заряженные частицы пыли притягиваются к отрицательно заряженным электродам. Это дополнительно повышает эффективность очистки.

Для очистки от агрессивных веществ или газов используются различные фильтры, такие как гравийные или коксовые фильтры, а также фильтры средней и тонкой очистки, которые выполняются из различных материалов и улавливают мельчайшие частицы.

В случае необходимости очистки воздуха от взрывоопасных веществ, применяются эжекционные системы, которые работают на основе сочетания сил Кориолиса и центробежной силы.

Эти различные типы пылеуловителей и фильтров позволяют обеспечить эффективную очистку воздуха в цехах, защищая окружающую среду и здоровье работников.