Вытяжка и ее виды в промышленности


Промышленная вытяжка предназначена для создания циркуляции воздуха внутри производственных помещений, с целью удаления вредных веществ и газов. Относится к установкам промышленного оснащения. Особенно это актуально в системах вентилирования на промышленных предприятиях тяжелой и химической направленности.

Статья о промышленной вытяжке

Основными неприятными факторами, которые вытяжка может удалять являются вредные вещества, отходы производства, неприятные запахи, табачный дым и уличный смог. Основные элементы вытяжки:

  1. Воздухопроводы.
  2. Электродвигатели.
  3. Совокупность вентиляторов в воздуховодах.
  4. Фильтры очистки.

Виды вытяжек

Вентиляция производственных помещений делится:

  • Подвесные. Все элементы такой системы, как правило, располагаются под потолком помещения, не загромождая рабочую зону производственного процесса. Но это требует высотного монтажа комплектующих такой системы, и тем самым, привлечения для работы более квалифицированных кадров, с допуском работы на высоте.
  • Встраиваемые. В некоторых случаях элементы вытяжки можно установить в конструкцию установки и объектов цеха. Эта позволит сэкономить часть пространства в помещении, но потребует разработки дополнительной технической документации (плана, конструктивных особенностей) такой установки.
  • Настенные. Это, пожалуй, самая распространенная схема монтажа вентиляции производственных помещений, т.к. не требует особого подхода к монтажу. Такое расположение элементов вытяжки уменьшает трудоемкость по обслуживанию вентиляционной системы.
  • Островные. Такой вид монтажа подразумевает установку комплектующих вытяжки, а главное, заборника всасывания воздуха в определенном месте производственного помещения. Как правило, таким местом является источник максимального выброса вредных веществ и газов в больших цехах.
  • Угловые. В основном, оборудование и станки монтируются в центральной части помещения, для максимального подхода к ним в процессе работы. Таким образом, углы цеха остаются не задействованными. Поэтому такие места становятся привлекательными для монтажа там, где необходимо дополнительное оснащение, в виде местной вытяжной вентиляции.

Виды вытяжек

Принцип работы

По принципу действия вытяжные системы вентиляции производства бывают различных видов: поточная(естественная) и принудительная. Первая вытяжная система вентиляции производства используется, если уровень загрязнения помещения не столь велик. В своей основе поточная вытяжка использует перемещение воздушной массы из цеха наружу, за счет разности температуры и давления в помещении и вне его. Это исключает из схемы применение электродвигателей и вентиляторов, что позволяет не использовать электроэнергию при её работе. Но если выбросы вредных веществ в производственных помещениях носят массовый характер, то без принудительной системы местной вытяжной вентиляции не обойтись.

Принцип работы

В её конструкцию входят электродвигатели, соединенные с вентиляторами, позволяющими «высасывать» из помещения значительные объемы воздуха, что в свою очередь, приводит к существенному очищению «атмосферы» цеха от загрязнения. Часто в систему принудительной вытяжки устанавливаются фильтры, помогающие решать проблему загрязнения окружающей среды. Воздухообмен вентиляции на производстве включает в себя два трубопровода: всасывающий и отводящий. Между ними установлен блок вентилятора с электродвигателем, создающим принудительную циркуляцию воздуха. Наличие дополнительного элемента газоанализатора позволяет значительно экономить электроэнергию. Его предназначением является контроль за содержанием вредных веществ в цеху. В зависимости от их концентрации, анализатор управляет оборотами работы двигателя. Т. е. при большой загазованности он увеличивает обороты, следовательно, и объем откачиваемого воздушного пространства из помещения. При малом содержании вредных веществ в «атмосфере» цеха, он переводит двигатель на малые обороты, либо вообще его отключает.

Как правило, наряду с вытяжкой из помещения используется и подача свежего воздуха с улицы. Такая система называется циркуляционной. Она, в свою очередь, позволяет лучше очистить помещение и «насытить» его свежим воздухом.

Вентиляторы для вытяжки бывают двух типов: радиальные и центробежные. Скорость движения воздуха в радиальных вентиляторах выше, чем в центробежных. Это связано с тем, что воздушная масса в них перемещается в прямолинейном направлении. В свою очередь, такая схема обеспечивает более быстрое движение воздушных потоков, следовательно, и более «скоростной» воздухообмен.

Вытяжка- улитка

Пожалуй, самой распространенной схемой вытяжного блока вентиляции промышленных цехов является вытяжка-улитка. По своей конструкции он значительно отличается от центробежных вентиляторов.

Вытяжка типа "улитка"

Такая модель характеризуется простотой изготовления и монтажа в цеху. Основным её элементом является станина, на которую устанавливается электродвигатель. К фланцам крепления двигателя монтируется круглый короб вентилятора. Центробежный вентилятор в шумоизолированном корпусе, соединяемый с валом электродвигателя, помещается через центральное отверстие в коробе внутри. Благодаря специальному углу установки лопаток на колесе воздуховода вентилятора, при его вращении создается разрежение в полости за ним. Это обеспечивает постоянный приток воздуха к блоку вытяжки и движение его далее в отводящем трубопроводе.

Количество лопастей, их размеры и уплотнение в местах контакта низкого и высокого давления определяет расход. Диаметр колеса может варьировать от 25 до 150 см, в зависимости от объема перекачиваемой воздушной среды.

Вытяжки-улитки подразделяются на три класса:

  1. Низкого давления (P-100 кг/м²). Используются, как правило, в бытовых условиях и небольших мастерских.
  2. Среднего давления (P-от 100 до 300 кг/м²). Устройства применяются в помещениях производственных цехов небольшой загазованности.
  3. Высокого давления (P- более 300 кг/м²). Их используют в особо загрязненных местах, будь то покрасочные цеха, либо участки металлургических комбинатов с большой концентрацией вредных веществ.

В зависимости от той среды, с которой придется соприкасаться лопаткам, их изготавливают термо- и коррозиестойкими.

Расчет приточно-вытяжной вентиляции

Перед началом расчета основных параметров вытяжки, надо определиться с источником вредных, горючих или взрывоопасных веществ. Но в основу вычислений берется, как правило, необходимое количество свежего воздуха для одного человека. В этом случае, расчет общеобменной концентрации воздуха определяется следующим образом:

Количество воздуха: L=N × m, где N-количество людей, работающих в помещении, а m- удельный расход воздуха на человека в час.

Согласно нормативам СНиП величина m составляет: 30м³/ч для проветриваемых помещений и 60м³/ч для непроветриваемых.

Если же в «атмосферу» цеха осуществляется выброс не только вредных, но и опасных для жизни человека веществ, то расчет ведется по ПДК (предельно-допустимая концентрация). Норма ПДК для конкретно взятого вещества, берется из специальных справочников и строго регламентируется высокими требованиями. В этом случае, объем необходимо рассчитать:

Количество воздуха при опасных выбросах: L=Mв/ (упом -уп), где Mв-масса вещества, выделяемого в воздушную среду (мг/ч); упом — удельная концентрация этого вещества в пространстве цеха (мг/м³); уп — концентрация этого же вещества, поступающего в помещение воздуха.

Если в цехе присутствует несколько источников вредных выбросов, то расчет ведется индивидуально по каждому. А общим результатом становится максимально полученное значение необходимого объема, поступающего в цех воздуха. Т.к. вычисления производятся по притоку свежего воздуха, то тут надо четко понимать, что именно такой же объем должен откачиваться и из помещения.

Фильтрация промышленной вытяжки

Перед тем как воздух попадает в помещение, он очищается при помощи фильтров. Также немаловажным является и очистка выходящей из цеха воздушной массы. Фильтра бывают трех типов:

  1. Пористые. Основой очищающего элемента стал пористый материал, наподобие пробки.
  2. Поглощающие. В таком фильтре присутствует материал активно впитывающий вредные выделения из окружающей среды.
  3. Тканевые. Пожалуй, самые распространенные фильтры. Ткань хорошо задерживает различные примеси из воздуха в процессе фильтрации.

Если источник выброса до вытяжки носит массовый характер, то применяют так называемую многоступенчатую фильтрацию. В ней применяется несколько типов фильтров, позволяющих лучше очистить окружающее пространство от примесей.

Фильтрация воздуха

Встречаются ещё и насыпные фильтры. Но в промышленных вытяжках применяются крайне редко из-за низкой эффективности по очищению воздушной массы от загрязнения.

Перспективные направления промышленных вытяжек

Одним из перспективных направлений в создании вытяжек, является использование в схеме вентиляции рекуператоров. Основной принцип данного устройства состоит в том, чтобы осуществить теплообмен между входящим в помещение воздушным потоком и выходящим из него. Благодаря применению рекуператоров в системе вентиляции, удается сэкономить до 50 % тепла, накопленного в цеху. В них происходит пересечение обоих потоков. В простом варианте трубопровод от первоначала выброса до вытяжки, обдувается воздухом, входящим в цех.

Ещё одним направлением по совершенствованию промышленных вытяжек, стала замена оцинкованных воздуховодов на пластиковые. Это значительно удешевляет конструкцию разводки трубопроводов по производственным помещениям.

Применение асинхронных электродвигателей в приводе вентилятора, значительно снизило шум от работающего оснащения, а также повысило его КПД.

Заключение

По некоторым оценкам, производственные предприятия во всем мире выбрасывают в атмосферу Земли до 170 млн. т различных веществ. И немалое их количество попадает туда благодаря выбросам до вытяжки из цехов заводов и комбинатов. Поэтому, наряду с созданием условий для работы сотрудников на предприятии, к вытяжке предъявляется требование и по фильтрации выходящего воздуха. Данный аспект строго регламентируется на уровне экологических организаций многих стран мира.