Вентиляция промышленных объектов: задачи, разновидности и особенности


Применение вентиляции в промышленности

Любой технологический процесс сопровождается выделением токсических веществ. При этом их количество увеличивается пропорционально интенсивности производства и численности специального оборудования. В процессе их работы выделяется большое количество тепла, канцерогенных испарений, пыли и влаги. Подобные загрязнители накапливаются в окружающей атмосфере, делая ее непригодной для дыхания. Промышленная вентиляция дает возможность не только нормализовать микроклимат в помещении, но и обеспечить оптимальные условия для труда человека.

Назначение и задачи

Работы по предотвращению распространения токсинов начинаются еще на этапе проектировки производственных установок. Соблюдение необходимых санитарно-гигиенических норм и безопасность являются основополагающими задачами, стоящими на первом месте при их создании. Для обеспечения хороших производственных условий все технологическое оборудование подлежит ежегодной профилактике и должно быть максимально герметизировано.

Однако в ходе эксплуатации установки расшатываются, и небольшой процент канцерогенов неизбежно попадает в воздух, представляя опасность для здоровья людей. Кроме того, наличие технологических процессов открытого типа также оказывает негативное влияние на состояние атмосферы. Промышленная вентиляция и кондиционирование призваны нейтрализовать токсическую среду, нормализовав качественный состав воздуха в помещении. Помимо этого, подобные системы выполняют следующие задачи:

  • обеспечение оптимальных температурных показателей для долговременного нахождения человека и протекания производственного процесса;
  • поддержание влажности воздуха в допустимых пределах, оговоренных нормативно-технической документацией;
  • создание оптимальной циркуляции воздуха;
  • выведение токсинов за пределы помещения;
  • централизованное снабжение рабочих мест свежим воздухом.

Приведенные выше критерии должны соблюдаться в полном объеме, поскольку от их выполнения зависит не только здоровье сотрудников, но и эффективность технологического процесса. Системы вентиляции производственных помещений, не соответствующие заданным параметрам, не допускаются к установке и не могут использоваться на промышленных предприятиях.

Для улавливания пыли размером до 10 мк в вентиляционных каналах приточного типа используется оборудование тонкой очистки воздуха. При этом осаждение частиц объемом 10-100 мк в вытяжных воздуховодах требует очистки средней степени, а более 100 мк грубой фильтрации.

Промышленные воздушные фильтра

В зависимости от степени загрязнения воздушных масс применяются следующие виды оборудования:

  • пылеосадочные камеры
  • инерционные пылеотделители
  • фильтры типа циклон
  • мокрые пылеулавливатели
  • рукавные фильтры
  • электрофильтры

Подобное фильтрующее оборудование дает возможность полностью очистить воздушную среду цеха, сделав ее пригодной для дыхания. При этом наибольшей эффективностью отличаются электрофильтры, позволяющие убрать из воздуха самые мелкие частицы пыли и токсинов.

Разновидности систем и их функциональность

Расчет вентиляции производственных объектов осуществляется еще на этапе проектировки. При этом в зависимости от характера будущих работ, площади помещения, количества рабочих мест и структуры технологического процесса устанавливаются промышленные вентиляционные системы следующих типов:

  • естественная;
  • механическая.

Подобная градация является обобщенной, поскольку характеризуют лишь способ перемещения воздушных масс. Для большей детализации вентиляционные системы подразделяют на более специфические разновидности. Исходя из функционального назначения и формы создания воздухообмена, они могут быть:

  • приточными;
  • вытяжными;
  • комбинированными;
  • общими;
  • местными;
  • зональными.

Исходя из основной направленности объекта, вентиляция производственных помещений может быть представлена в разнообразных комбинациях таких, как естественная приточная или механическая зональная и т. д. Подобные системы проектируются согласно утвержденной нормативно-технической документации и правилам техники безопасности, а к их монтажу предъявляются очень высокие требования. Кроме того, после установки все оборудование несколько раз тестируется и подлежит ежегодному профилактическому осмотру.

Определение сечения воздуховодов является важной задачей, призванной обеспечить оптимальную циркуляцию воздушных масс в помещении. Его расчет производится согласно формуле:

S = R / (3600 * v), где:
S — искомое сечение,
R — общий расход воздуха,
v — скорость потока воздуха,
3600 — временной коэффициент(из часа в секунды).

Определение сечения воздушных каналов дает возможность вычислить диаметр круглого воздуховода:
Формулы вычисления диаметр трубгде D — диаметр округлой трубы для вентиляции, S — сечение, π — 3,14.

Естественный тип и ее характеристика

Наиболее простой с точки зрения исполнения, материальных затрат и монтажа служит промышленная вентиляция естественного типа. Ее применение целесообразно в цехах горячего цикла, технологический процесс которых подразумевает выделение большого количества тепла и влаги. Принцип работы подобных схем основан на разности температурных показателей наружного воздуха и атмосферы внутри цеха. Исходя из этого, сила теплового напора будет сильнее в том случае, когда разница температуры вне помещения и внутри его является максимальной.

Естественная организация вентиляции в цеху

Основополагающим параметром для использования естественной вентиляции лаборатории, цеха или мастерской служит полный объем помещения. Как правило, подобные модели устанавливаются в одноэтажных отдельно стоящих зданиях. Периметр помещения должен быть освобожден от оборудования как минимум на 60%. При этом лишь возле 40% стен можно устанавливать станки. Чем выше потолок в цеху, тем сильнее воздушная тяга, создаваемая естественными потоками воздуха и, соответственно, эффективность вентиляции.

Естественная производственная вентиляция является наиболее экономичной, поскольку работает без использования электрической энергии. Однако ее эффективность далеко не всегда одинакова и имеет прямую зависимость от климатических условий внешней среды. Воздух, который выводится из цеха, не очищается от токсинов и может представлять опасность для существующей экосистемы, расположенной вблизи с производственным предприятием. При наличии в исходящих воздушных массах токсических соединений или иных загрязнителей, концентрация которых превышает допустимые нормативные показатели на 30%, естественная циркуляция воздуха не используется.

Важно! Количество свежего воздуха на одного человека, работающего на производстве должно составлять не менее:
• 20 м³/час при объеме цеха менее 20 м²
• 30 м³/час при объеме помещения более 20 м²
• 60 м‚/час при объеме помещения более 40 м²

Механический тип и ее особенности

Назначением механических принудительной циркуляции воздуха служит полное устранение любых видов загрязнителей из атмосферы промышленного помещения с целью их последующего улавливания. Нужный воздухообмен достигается путем разбавления загрязненной среды до допустимых значений чистым потоком свежего воздуха. Механическая система дает возможность производить обработку выводимых из помещения объемов воздушных масс. Установка в вентиляционном канале специальных фильтров позволяет осуществлять их охлаждение, увлажнение и очистку. Благодаря этому экосистема вблизи производственно предприятия практически не изменяется.

Механическая вентиляция промышленных зданий основана на функционировании вентиляторов, вытяжек и фильтров, функционирующих за счет электрической энергии. Исходя из их расположения, двигатели нагнетают воздушный поток или извлекают его из помещения. Конструктивные особенности вентиляционных систем могут изменяться и корректироваться исходя из ее назначения и характера технологического процесса в цеху.

Принудительная схема

Для размещения приточных и вытяжных устройств используются специальные вентиляционные камеры, представляющие собой отельные специализированные помещения.

Воздухозаборные установки располагаются на крыше помещения и в обязательном порядке оборудуются специальными защитными решетками. Их назначением служит предотвращение попадания атмосферных осадков, насекомых и посторонних примесей внутрь воздуховодов. С обратной стороны приточные каналы, расположенные внутри здания, комплектуются соответствующими решетками. При этом размещают они на уровне 1-1,5 метров от уровня пола.

Оборудование механических систем не особо отличается от естественных моделей вентилирования. Для их создания используются одинаковые воздуховоды. Выбор их сечения осуществляется на основании расчетных значений планируемых потоков воздуха. Его движение обеспечивается не разностью температуры на улице и внутри здания, а с помощью промышленных вентиляторов, монтирующихся непосредственно на выходе из воздуховода. При этом в рабочем состоянии они повышают тягу в системе, которая увеличивается пропорционально мощности включенных устройств. Для определения кратности циркуляции воздушных масс механической вентиляции используется расчетный метод, основанный на общей производительности всех воздушных каналов, имеющихся в помещении.

Кондиционирование производственных объектов

Вентиляция промышленных зданий является основным параметром, без которого создать оптимальные условия для труда людей крайне сложно. При этом не меньшую важность имеет кондиционирование воздуха, которое представляет собой совокупность технических устройств и механических средств, направленных на создание определенного микроклимата.

Канальный кондиционер

В зависимости от назначения, продолжительности работы и расположения промышленный кондиционер может быть представлен в следующих разновидностях:

  • технологический;
  • комфортный;
  • сезонный;
  • круглогодичный;
  • автономный;
  • зависимый.

Подобные разновидности кондиционеров применяются совместно с вентиляционными системами, увеличивая их эффективность и продуктивность. Их установка осуществляется для повышения автоматизации процесса вентилирования и обеспечения оптимальных условий для нахождения человека. При этом кондиционирование воздуха поддерживает оптимальные метеоусловия воздушной среды внутри цеха.

Нормальная циркуляция воздуха в зданиях, не оборудованных естественной вентиляцией, достигается путем применения резервных кондиционеров. Именно они обеспечивают половину необходимого воздухообмена и поддерживают заданные температурные показатели в цеху.

Важно! Кондиционирование воздуха и вентиляция промышленных зданий являются разными терминами. Более того, перед системами стоят диаметрально противоположные задачи. Вентиляция призвана обеспечить помещение свежим воздухом, а кондиционеры необходимы для поддержания температурных показателей и влажности в заданном диапазоне.

Заключение

Виды вентиляции производственных помещений могут отличаться по принципу своего действия и конструктивным особенностям. Однако их назначение всегда остается неизменным и заключается в организации оптимальных условий для работы людей. Для увеличения циркуляции воздуха в одноэтажных зданиях достаточно использования естественной системы вентилирования. При этом организовать хороший воздухообмен в крупном по площади цеху можно только путем монтажа механической системы, производительность которой находится на достаточно хорошем уровне и обеспечивается электродвигателем.