Вентиляция производственных помещений
Назначение и виды вентиляции. Вентиляция представляет собой систему технических средств, обеспечивающую регулярный воздухообмен в помещении. Она предназначена для удаления из помещения избыточного тепла, влаги, вредных газов и паров и создания наиболее благоприятного (отвечающего санитарно-гигиеническим требованиям) микроклимата и ионного состава.
Воздухообмен в помещении можно осуществлять естественным путем через форточку или вентиляционные каналы за счет разности температур и давлений воздуха внутри помещения и вне его. Такая вентиляция называется естественной, или аэрацией.
Более эффективна искусственная механическая вентиляция, осуществляемая с помощью вентиляторов и эжекторов.
Сочетание естественной и искусственной вентиляции образует смешанную систему вентиляции.
Естественная вентиляция может быть неорганизованной, если воздух подается в помещение и удаляется из него за счет инфильтрации через неплотности и поры наружных ограждений. Естественная вентиляция считается организованной, если она имеет устройства, позволяющие регулировать направление воздушных потоков и величину воздухообмена (вытяжные каналы, шахты, форточки и фрамуги зданий, аэрационные фонари и др.).
Естественная вентиляция позволяет подавать и удалять из помещений большие объемы воздуха без применения вентиляторов. Недостатком является зависимость ее эффективности от температуры наружного воздуха, силы и направления ветра.
Подачу приточного воздуха с помощью естественной вентиляции в теплый период года следует предусматривать на высоте не менее 0,3 м и не более 1,8 м, а в холодный период года — не менее 4 м от уровня пола (рис. 3.1). Общая площадь каналов для подачи воздуха через боковые световые проемы должна быть не менее 20 % площади световых проемов, а фрамуги и жалюзи должны иметь устройства, обеспечивающие направление приточного воздуха вверх в холодный период года и вниз в теплый период года.
Рис. 3.1. Схема аэрации зданий за счет разности плотности воздуха: а — в теплый период года; б — в холодный период года
Перепад давления Нт, создаваемый за счет разности плотности наружного (более тяжелого) и внутреннего (более легкого) воздуха и обеспечивающий движение воздуха, определяется из уравнения
Нт ~0,98/г„ (рмаруж -р1шутр),
где hn — высота между серединами приточных и вытяжных проемов, м; Рняруж' P„„.vTi>~~ плотности наружного воздуха и воздуха внутри помещения, кг/м3.
Плотность воздуха, находящегося внутри помещения р и снаружи р , рассчитывается по формулам соответственно:
паруж
353 , 353 . з
,кг/м ; Р„аруж = 07о^,------------------ >кг/м '
Квнутр 97q , t ' ' » ' ,МР5'Ж 07 Q,/-
где £ шут|>, t , — температура воздуха внутри и снаружи помещения, "С.
Величина теплового напора Нтрастет с увеличением высоты между осями приточных и вытяжных проемов hn и разности температур наружного и внутреннего воздуха.
Искусственная механическая вентиляция, осуществляемая за счет вентиляторов и эжекторов, позволяет, в отличие от естественной вентиляции, подавать воздух в любую зону помещения или удалять его из мест образования различных вредностей: пыли, влаги, тепла, газов. В системах механической вентиляции можно предусматривать устройства для подогрева, увлажнения и очистки воздуха от пыли, а также его ионизацию.
Механическая вентиляция может применяться как для подачи воздуха в помещение (тогда она называется приточной), так и для удаления воздуха из помещения (тогда она называется вытяжной).
Приточно-вытяжная вентиляция обеспечивает приток воздуха в помещение и одновременно его удаление из помещения.
По месту действия вентиляция может быть общеобменной, местной и комбинированной. Общеобменная вентиляция осуществляет воздухообмен во всем помещении, а местная — лишь в определенных местах.
Системы механической вентиляции состоят из вентиляторов, устройств для забора и подачи воздуха, воздуховодов, фильтров и т. д. (рис. 3.2).
Выброс загрязненного воздуха не следует допускать в непроветриваемые участки прилегающей территории.
Общеобменная механическая вентиляция применяется при равномерном расположении источников вредностей в помещении, а также при одно- или двустороннем их расположении.
Местная приточная вентиляция служит для создания требуемых условий воздушной среды в ограниченной зоне производственного помещения.
Рис. 3.2. Механическая приточно-вытяжная механизация: / — воздухоприемник; 2 — воздуховоды; 3 — фильтр; 4 — калорифер;
5 — центробежный вентилятор; 6 — приточные отверстия; 7 — вытяжные отверстия; 8 — регулировочный клапан; 9 — устройства для выброса воздуха;
10 — воздуховод для циркуляции; 11 — помещение
|
К установкам местной приточной вентиляции относятся воздушные души, оазисы и завесы.
Воздушное душирование применяется в горячих цехах на рабочих местах, характеризуемых воздействием лучистого тепла интенсивностью 300 ккал/м2-ч и более. Скорость обдува должна составлять от 1,0 до 3,5 м/с. Установки воздушного душирования бывают стационарные и передвижные.
Воздушные оазисы позволяют улучшить метеорологические условия на ограниченной площади помещения, которая для этого отделяется со всех сторон легкими передвижными перегородками и заполняется более холодным и чистым воздухом, чем воздух помещения.
Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраиваются для защиты людей от охлаждения проникающим через ворота холодным воздухом.
Местная вытяжная вентиляция служит для улавливания и удаления вредных веществ непосредственно у источника их образования и для предотвращения их распространения по всему помещению.
Устройства местной вытяжной вентиляции делают в виде укрытий или местных отсосов (вытяжные шкафы, кабины, камеры, боковые отсосы и др.). Внутри укрытия создается разрешение, благодаря которому вредные вещества не попадают в воздух помещения. Такой способ предотвращения попадания вредных выделений в помещение называется аспирацией.
Местные отсосы способны удалить до 75 % всех выделении вредных веществ, значительно снижая их поступление в зону дыхания работающих.
Наиболее распространенными системами промышленной вентиляции являются комбинированные, при которых совместно с общеобменной вентиляцией используется и местная вентиляция. В этом случае за счет снижения воздухообмена достигается значительное снижение затрат (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Комбинированная вентиляция помещения: /,вьт — объем воздуха, удаляемый общеобменной вытяжной вентиляцией, м3/ч; — объем приточного воздуха, нагнетаемый общеобменной вентиляциеи, м3/ч; /-вып „ — удаляемый из помещения воздух за счет местной вытяжной вентиляции, м3/ч
|
Вентиляционные системы должны отвечать следующим основным требованиям.
1. Объем приточного воздуха в помещении должен соответствовать объему воздуха, удаляемого из помещения (допускается разница +10- 15 %). Эта разница определяется характером загрязнения помещения. Например, в чистых помещениях важно устранить неорганизованный приток воздуха через неплотности, что и достигается избыточным в них давлением (Lip > £1Ш1]). В помещениях с наличием источников загрязнения воздуха и других вредностей важно обеспечить пониженное давление (L <L ).
^ v up ими7
2. Приток воздуха должен обеспечиваться в те части помещения или рабочие зоны, где объем выделения вредностей минимальный, а удаление воздуха — из зон с максимальным их выделением и из верхней зоны (рис. 3.4).
^нрт | ^.............. ^ирит
X
| X
| X
|
| X
| X
| —► —►
| X
|
|
|
| X
| X
| -- ► - >
| X
| X
| X
| X
|
| X
| X
| —► —►
| X
| Рис. 3.4. Организация притока и удаления воздуха в рабочих помещениях при различных условиях размещения источников вредностей
|
3. Вентиляционные системы должны быть надежными и экономичными в эксплуатации и не создавать дополнительных опасностей (взрывов, пожаров).
Расчет воздухообмена в производственных помещениях. При проектировании и расчете вентиляции учитываются климатическая зона, время года, наличие в воздушной среде вредностей (избыточного тепла, влаги, газов, пыли и др.).
Если в воздух помещения выделяется одновременно несколько вредных веществ однонаправленного действия, то расчет общеобменной вентиляции производится путем суммирования объемов воздуха, необходимых для разбавления каждого вещества в отдельности до ПДК.
При одновременном выделении нескольких вредных веществ разнонаправленного действия расчет воздухообмена ведется для каждого из них и для дальнейших расчетов вентиляции применяют наибольшее значение воздухообмена.
Для помещения с нормальным микроклиматом и при отсутствии вредных веществ или содержании их в пределах норм ПДК воздухообмен L определяется путем умножения количества работающих пл в помещении на нормируемую величину расхода воздуха на одного работающего L':
L =п ■ L', м3/ч.
р р > /
Если на одного работающего приходится менее 20 м3 объема помещения, то L' > 30 м3/ч, если же 20 м3 и более объема помещения, то Г > 20 м3/ч.
Воздухообмен LG для удаления из помещения вредностей в виде газов, паров, пыли и избыточной влаги рассчитывается по формуле
, м:7ч,
пдк *-лфнт
где G — количество вредного вещества, выделяющееся в помещении, мг/ч; Спдк — допустимое содержание вредного вещества в воздухе помещения, мг/м3; С irr — содержание вредного вещества в приточном воздухе, мг/м3.
В некоторых производственных помещениях возможно выделение избыточного тепла. Воздухообмен в таких помещениях рассчитывается по формуле
где Qi|)6 — суммарное количество избыточного тепла, выделяемого в помещении источниками, Вт; С — теплоемкость сухого воздуха (примерно равна 1 Дж/кг ■ К); р ит плотность приточного воздуха, кг/м3;
t — температура воздуха в помещении, соответствующая санитарным нормам, "С; £ ^ — расчетная температура наружного воздуха, °С.
Количество воздуха, которое необходимо удалить из помещения с помощью местной вытяжной вентиляции (в виде укрытий, отсосов), определяется по формуле
L - 3600 ■ 5 • V, м3/ч,
мсс ' ' 7
где S — площадь открытых проемов отверстий, через которые засасывается воздух, м2; V — необходимая скорость движения воздуха в этих проемах и отверстиях, величина которой зависит от типа вытяжного устройства и класса опасности вредных веществ, м/с. При ПДК вредных веществ, большем или равном 100 мг/м3, эта скорость принимается равной0,5-0,7м/с;приПДК< 100мг/м3соответственно V=0,7-1,0м/с; при чрезвычайно и высокоопасных веществах ПДК <1,0 м/с, V= 1,0- -1,7 м/с.
Расчет основных параметров вытяжных устройств для естественной вентиляции. Суммарная площадь сечения вытяжных каналов Sum определяется исходя из необходимого воздухообмена L для данного помещения и скорости воздушного потока Vb аэрационном канале или проеме, по формуле
Скорость воздушного потока можно определить по формуле
где \|/с — коэффициент, учитывающий сопротивление воздуха в канале или проеме (\|Гс = 0,5); Нт — тепловой напор, возникающий за счет перепада давлений, Па; Р1И — плотность наружного воздуха, кг/м3.
Площадь сечения аэрационных отверстий 5п и при использовании ветрового напора для аэрации рассчитывается по формуле
5 = _________
"'" 3600
где L — необходимый воздухообмен, м3/ч; т — коэффициент расхода, зависящий от условий истечения; V — скорость ветра, м/с.
Для усиления тяги через вентиляционные каналы на их верхней части устанавливают дефлекторы (рис. 3.5). Потокветра, обтекая дефлектор, создает в канале некоторое разрежение, за счет которого скорость движения воздуха по канату увеличивается.
При ориентированном расчете дефлекторов определяется диаметр патрубка Дп и соответственно конструктивные размеры дефлектора (рис. 3.5).
2d
1.7(1
1.25d
Рис. 3.5. Схема дефлектора типа ЦАГИ: 1 — колпак; 2 — обечайка; 3 — диффузор; 4 — конус; 5 — лапки, удерживающие колпак и обечайку
|
где Ii( — производительность дефлектора, м3/ч; V — скорость воздуха в патрубке дефлектора, м/с. В приближенных расчетах V = (0,2 - 0,4) х х V, где Vn — скорость ветра.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|