Вентиляцией называется совокупность мероприятий и устройств, используемых при организации воздухообмена для обеспечения заданного состояния воздушной среды в помещениях и на рабочих местах в соответствии со СНиП (Строительными нормами).

Системы вентиляции обеспечивают поддержание допустимых метеорологических параметров в помещениях различного назначения.

При всем многообразии систем вентиляции, обусловленном назначением помещений, характером технологического процесса, видом вредных выделений и т. п., их можно классифицировать по следующим характерным признакам:

По способу создания давления для перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением.
По назначению: приточные и вытяжные.
По зоне обслуживания: местные и общеобменные.
По конструктивному исполнению: канальные и бесканальные.

Естественная вентиляция.

Перемещение воздуха в системах естественной вентиляции происходит:

вследствие разности температур наружного (атмосферного) воздуха и воздуха в помещении, так называемой аэрации;
вследствие разности давлений "воздушного столба" между нижним уровнем (обслуживаемым помещением) и верхним уровнем - вытяжным устройством (дефлектором), установленным на кровле здания;
в результате воздействия так называемого ветрового давления.

Аэрацию применяют в цехах со значительными тепловыделениями, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, если по условиям технологии производства требуется предварительная обработка приточного воздуха или если приток наружного воздуха вызывает образование тумана или конденсата.

В помещениях с большими избытками тепла воздух всегда теплее наружного. Более тяжелый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет из него менее плотный теплый воздух.

При этом в замкнутом пространстве помещения возникает циркуляция воздуха, вызываемая источником тепла, подобная той, которую вызывает вентилятор.

В системах естественной вентиляции, в которых перемещение воздуха создается за счет разности давлений воздушного столба, минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через дефлектор должен быть не менее 3 м. При этом рекомендуемая длина горизонтальных участков воздуховодов не должна быть более 3 м, а скорость воздуха в воздуховодах - не превышать 1 м/с.

Воздействие ветрового давления выражается в том, что на наветренных (обращенных к ветру) сторонах здания образуется повышенное, а на подветренных сторонах, а иногда и на кровле, - пониженное давление (разрежение).

Если в ограждениях здания имеются проемы, то с наветренной стороны атмосферный воздух поступает в помещение, а с заветренной - выходит из него, причем скорость движения воздуха в проемах зависит от скорости ветра, обдувающего здание, и соответственно от величин возникающих разностей давлений.

Системы естественной вентиляции просты и не требуют сложного дорогостоящего оборудования и расхода электрической энергии. Однако зависимость эффективности этих систем от переменных факторов (температуры воздуха, направления и скорости ветра), а также небольшое располагаемое давление не позволяют решать с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции.

Механическая вентиляция.

В механических системах вентиляции используются оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика и др.), позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. Затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими. Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в требуемом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.), что практически невозможно в системах с естественным побуждением.

Следует отметить, что в практике часто предусматривают так называемую смешанную вентиляцию, т. е. одновременно естественную и механическую вентиляцию.

В каждом конкретном проекте определяется, какой тип вентиляции является наилучшим в санитарно-гигиеническом отношении, а также экономически и технически более рациональным.

Приточная вентиляция.

Приточные системы служат для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха взамен удаленного. Приточный воздух в необходимых случаях подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.).

Вытяжная вентиляция.

Вытяжная вентиляция удаляет из помещения (цеха, корпуса) загрязненный или нагретый отработанный воздух.

В общем случае в помещении предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы. Их производительность должна быть сбалансирована с учетом возможности поступления воздуха в смежные помещения или из смежных помещений. В помещениях может быть также предусмотрена только вытяжная или только приточная система. В этом случае воздух поступает в данное помещение снаружи или из смежных помещений через специальные проемы или удаляется из данного помещения наружу, или перетекает в смежные помещения.

Как приточная, так и вытяжная вентиляция может устраиваться на рабочем месте (местная) или для всего помещения (общеобменная).

Местная вентиляция.

Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция).

Местная приточная вентиляция.

К местной приточной вентиляции относятся воздушные души (сосредоточенный приток воздуха с повышенной скоростью). Они должны подавать чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижать в их зоне температуру окружающего воздуха и обдувать рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению.

К местной приточной вентиляции относятся воздушные оазисы - участки помещений, отгороженные от остального помещения передвижными перегородками высотой 2–2,5 м, в которые нагнетается воздух с пониженной температурой.

Местную приточную вентиляцию применяют также в виде воздушных завес (у ворот, печей и пр.), которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха. Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная. В производственных помещениях при выделении вредностей (газов, влаги, теплоты и т. п.) обычно применяют смешанную систему вентиляции - общую для устранения вредностей во всем объеме помещения и местную (местные отсосы и приток) для обслуживания рабочих мест.

Местная вытяжная вентиляция.

Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделений вредностей в помещении локализованы и можно не допустить их распространение по всему помещению.

Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и частично выделяющегося от оборудования тепла. Для удаления вредностей применяют местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зонты, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков и др.). Основные требования, которым они должны удовлетворять:

Место образования вредных выделений по возможности должно быть полностью укрыто.
Конструкция местного отсоса должна быть такой, чтобы отсос не мешал нормальной работе и не снижал производительность труда.
Вредные выделения необходимо удалять от места их образования в направлении их естественного движения (горячие газы и пары надо удалять вверх, холодные тяжелые газы и пыль - вниз).
Конструкции местных отсосов условно делят на три группы:
Полуоткрытые отсосы (вытяжные шкафы, зонты, см. рис. 1). Объемы воздуха определяются расчетом.
Открытого типа (бортовые отсосы). Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха (рис. 2).

Система с местными отсосами изображена на рис. 3.

Основными элементами такой системы являются местные отсосы - укрытия (МО), всасывающая сеть воздуховодов (ВС), вентилятор (В) центробежного или осевого типа, ВШ - вытяжная шахта.

При устройстве местной вытяжной вентиляции для улавливания пылевыделений удаляемый из цеха воздух, перед выбросом его в атмосферу, должен быть предварительно очищен от пыли. Наиболее сложными вытяжными системами являются такие, в которых предусматривают очень высокую степень очистки воздуха от пыли с установкой последовательно двух или даже трех пылеуловителей (фильтров).

Местные вытяжные системы, как правило, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при небольшом объеме удаляемого воздуха.

Однако местные системы не могут решить всех задач, стоящих перед вентиляцией. Не все вредные выделения могут быть локализованы этими системами. Например, когда вредные выделения, рассредоточенны на значительной площади или в объеме; подача воздуха в отдельные зоны помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды, тоже самое если работа производится на всей площади помещения или ее характер связан с перемещением и т. д.

Общеобменные системы вентиляции - как приточные, так и вытяжные, предназначены для осуществления вентиляции в помещении в целом или в значительной его части.

Общеобменные вытяжные системы относительно равномерно удаляют воздух из всего обслуживаемого помещения, а общеобменные приточные системы подают воздух и распределяют его по всему объему вентилируемого помещения.

Общеобменная приточная вентиляция.

Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных санитарно-гигиенических норм и свободного дыхания человека в рабочей зоне.

При отрицательном тепловом балансе, т. е. при недостатке тепла, общеобменную приточную вентиляцию устраивают с механическим побуждением и с подогревом всего объема приточного воздуха. Как правило, перед подачей воздух очищают от пыли.

При поступлении вредных выделений в воздух цеха количество приточного воздуха должно полностью компенсировать общеобменную и местную вытяжную вентиляцию.

Общеобменная вытяжная вентиляция.

Простейшим типом общеобменной вытяжной вентиляции является отдельный вентилятор (обычно осевого типа) с электродвигателем на одной оси (рис. 4), расположенный в окне или в отверстии стены. Такая установка удаляет воздух из ближайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен.

В некоторых случаях установка имеет протяженный вытяжной воздуховод. Если длина вытяжного воздуховода превышает 30–40 м и соответственно потери давления в сети составляют более 30–40 кг/м2, то вместо осевого вентилятора устанавливается вентилятор центробежного типа.

Когда вредными выделениями в цехе являются тяжелые газы или пыль и нет тепловыделений от оборудования, вытяжные воздуховоды прокладывают по полу цеха или выполняют в виде подпольных каналов.

В промышленных зданиях, где имеются разнородные вредные выделения (теплота, влага, газы, пары, пыль и т. п.) и их поступление в помещение происходит в различных условиях (сосредоточенно, рассредоточенно, на различных уровнях и т. п.), часто невозможно обойтись какой-либо одной системой, например, местной или общеобменной.

В таких помещениях для удаления вредных выделений, которые не могут быть локализованы и поступают в воздух помещения, применяют общеобменные вытяжные системы.

В определенных случаях в производственных помещениях, наряду с механическими системами вентиляции, используют системы с естественным побуждением, например, системы аэрации.

Канальная и бесканальная вентиляция.

Системы вентиляции имеют разветвленную сеть воздуховодов для перемещения воздуха (канальные системы) либо каналы (воздуховоды) могут отсутствовать, например, при установке вентиляторов в стене, в перекрытии, при естественной вентиляции и т. д. (бесканальные системы).

Таким образом, любая система вентиляции может быть охарактеризована по указанным выше четырем признакам: по назначению, зоне обслуживания, способу перемешивания воздуха и конструктивному исполнению.

Системы вентиляции влючают группы сомого разнообразного оборудования:

1. Вентиляторы.

осевые вентиляторы;
радиальные вентиляторы;
диаметральные вентиляторы.

2. Вентиляторные агрегаты.

канальные;
крышные.

3. Вентиляционные установки:

приточные;
вытяжные;
приточно-вытяжные.

4. Воздушно-тепловые завесы.

5. Шумоглушители.

6. Воздушные фильтры.

7. Воздухонагреватели:

электрические;
водяные.

8. Воздуховоды:

металлические;
металлопластиковые;
неметаллические.
гибкие и полугибкие;

9. Запорные и регулирующие устройства:

воздушные клапаны;
диафрагмы;
обратные клапаны.

10. Воздухораспределители и регулирующие устройства воздухоудаления:

решетки;
щелевые воздухораспределительные устройтва;
плафоны;
насадки с форсунками;
перфорированные панели.

Лекция: Классификация систем вентиляции и принцип их действия

При разработке системы вентиляции в первую очередь определяют ее тип. Классификация типов вентиляционных систем производится на основе следую-щих основных признаков:

естественная или искусственная система вентиляции.

Б) По назначению:

приточная или вытяжная система вентиляции.

В) По зоне обслуживания:

местная или общеобменная система вентиляции.

Г) По конструкции:

канальная или бесканальная система вентиляции.

На рисунке 1 представлена классификация систем вентиляции.

Рисунок 1 – Классификация систем вентиляции

А) По способу перемещения воздуха:

естественная и искусственная система вентиляции

Естественная вентиляция создается без применения электрооборудования

(вентиляторов, электродвигателей) и происходит вследствие естественных фак-торов:

Вследствие разности температур наружного (атмосферного) воздуха и воз-духа в помещении, так называемой аэрации;

Рисунок 2 – Схема потока воздуха

Вследствие разности давлений « воздушного столба» между нижним уров-нем (обслуживаемым помещением) и верхним уровнем – вытяжным устройст-вом (дефлектором), установленным на кровле здания;

1 – приточные решетки; 2 – вытяжные решетки; 3 – вентиляционная шахта

Рисунок 3 – Общий вид естественной вентиляции

В результате воздействия, так называемого ветрового давления.

Рисунок 4 – Вентиляция под действием ветрового давления

Естественная вентиляция

Естественная вентиляция представляет собой перемещение воздуха следую-щими способами:

А) Аэрация – естественное движение воздуха вследствие разницы между температурой в помещении и температурой атмосферного (наружного) воздуха. Этот способ применим в цехах с усиленным выделением тепла, но при условии, что концентрация пыли и вредных веществ в приточном воздухе находится в пределах допустимой нормы. Аэрация не применима, если условия технологии производства требуют предварительной обработки приточного воздуха, а так же в случаях образования тумана или конденсата, вызванного притоком.

Б) Конвекция – происходит вследствие разницы давления воздуха между верхним и нижним уровнями (вытяжным оборудованием, установленным на крыше здания и помещением). Как известно, в помещениях воздух теплее, чем снаружи, поэтому более легкий воздух из помещений вытесняется более тяже-лым наружным.

В) Ветровое давление – давление ветра повышено со стороны здания, об-ращенной к ветру и, соответственно, понижено с подветренной стороны. В про-емы здания с наветренной стороны поступает атмосферный воздух и выходит с подветренной.

Преимущества систем естественной вентиляции в том, что они достаточно просты, не требуют расхода электроэнергии и приобретения сложного обору-дования.

Однако недостатком является то, что эффективность систем естественной вентиляции напрямую зависит от переменчивых факторов (скорости и направле-ния ветра, температуры) и относительно небольшого давления.

Механическая вентиляция

Механическая вентиляция представляет собой систему различного вентиля-ционного оборудования и приборов, которая подает и удаляет воздух из поме-щения независимо от переменчивости условий окружающей среды. В случаях необходимости возможна обработка воздуха, как, например, очистка, увлажне-ние, подогрев, что в системах естественной вентиляции практически исключено. На работу механических систем вентиляции может затрачиваться достаточно

большое количество электроэнергии.

Следует заметить, что зачастую на практике применяют одновременно и естественную, и механическую вентиляцию, или так называемую смешанную. В каждом отдельно взятом проекте индивидуально подбирается наиболее выгод-ный тип вентиляции.

Естественная (гравитационная) системы вентиляции

Естественная вентиляция может быть:

а) вытяжной без организованного поступления воздуха (канальная система);

б) приточно-вытяжной с организованным поступлением воздуха (система аэрации, а в некоторых случаях и канальная).

Канальная система вентиляции .

Канальная система вентиляции применяется преимущественно в жилых и общественных зданиях с небольшим воздухообменом помещений (не более однократного в 1ч) и с неорганизованным притоком воздуха через неплотности окружающих поверхностей, оконные фрамуги и открытые форточки.

1 – решетка жалюзийная; 2 – окно; 3 – шахта вытяжная

Рисунок 4, а – Схема канальной вытяжной системы вентиляции

с естественной циркуляцией

Воздух перемещается по каналам под действием разности давлений и снару-жи помещения.

На рисунке 4 показана схема канальной вытяжной системы вентиляции без организованного притока воздуха, а на рисунке 4, б – схема канальной приточно-вытяжной системы вентиляции с организованным притоком воздуха и калори-ферным тепловым побуждением. Вентиляционный воздух в этих системах пере-мещается или по вертикальным каналам, заложенным в толще стен, или по при-ставным каналам. Вертикальные каналы на чердаке объединяют в сборные ка-налы, по которым удаляемый воздух через вытяжную шахту выходит в атмо-сферу.

В канальной приточно-вытяжной системе вентиляции (рисунок 4, б ) на-ружный воздух поступает через воздухоприемную камеру, размещенную в под-вальном этаже и оборудованную калорифером (воздухоподогревателем). Подо-гретый в камере до необходимой температуры воздух по каналам и через при-точные отверстия с установленными в них жалюзийными решетками поступает в помещения. Из помещений загрязненный воздух уходит по вытяжным каналам, вытяжные отверстия которых тоже снабжены жалюзийными решетками, оттуда воздух поступает в сборные каналы и далее через вытяжную шахту удаляется в атмосферу.

Для повышения располагаемого давления в канальной системе вентиляции часто прибегают к установке над вытяжной шахтой насадка – дефлектора.

1 – канал заборный; 2 – канал вытяжной; 3 – канал сборный;

4 – шахта вытяжная; 5 – канал приточный; 6 – камера для

обогрева воздуха

Рисунок 4, б – Схема канальной приточно-вытяжной системе вентиляции

Естественная вытяжка через чердак

Ни одну вентиляцию, хоть из подвала, хоть из помещения, хоть из канали-зационного стояка нельзя выводить на чердак.

Вентиляция подвала – сама по себе. Вентиляция канализационного стояка – сама по себе. Вентиляция от кухонной плиты – сама по себе. Никогда и ни при каких обстоятельствах, и ни в каком сочетании нельзя их совмещать.

Вентиляция из остальных помещений (санузел, ванная, кухня, кладовка и пр.) может быть объединена, если она принудительная и вентилятор выше точки соединения воздуховодов. Если вентиляция естественная, то нельзя объединять кухню с санузлом и надо исключить горизонтальные участки воздуховодов и различные колена – таковых быть не должно, иначе тяги не будет.

Рисунок 5, а и б – Виды естественной вытяжки через чердак

Аэрация

Организованная естественная вентиляция производственных помещений, при которой проветривание производится непрерывно и осуществляется без устройства воздуховодов, каналов или коробов, а количество воздуха регулиру-ется степенью открытия специальных фрамуг, называется аэрацией.

Наружный воздух через воздухозаборное устройство поступает в приточную камеру, расположенную в подвале. В приточной камере воздух нагревается воздухонагревателем до температуры, с которой должен поступить в помещение. Нагретый в камере воздух поступает в приточные каналы, из которых выходит в вентилируемые помещения через жалюзийные решетки.

Рисунок 6 – Аэрация здания под воздействием гравитационного давления

Загрязненный воздух из помещений поступает через жалюзийные решетки в вытяжные каналы, по которым он поднимается в сборный канал на чердаке. Из сборного канала загрязненный воздух выбрасывается наружу через вытяжную шахту. Для усиления тяги иногда в вытяжной шахте устанавливается дополни-тельный воздухонагреватель или на вытяжной шахте устанавливается дефлектор.

Аэрация в холодное время года устраивается на фабриках и заводах, где основной вредностью являются избытки тепла, как, например, в кузнечных, ли-тейных, термических, прокатных и других цехах.

В теплое время года аэрация может быть весьма широко применяема для вентиляции большинства промышленных предприятий. Аэрация не применяется на предприятиях, где в теплое время года для технологического процесса необ-ходима обработка наружного воздуха (увлажнение, охлаждение или очистка от пыли). К таким относятся предприятия пищевой промышленности, предприятия по производству медицинских препаратов, электроламп, ткацкие, прядильные и др.

Аэрацию применяют в цехах со значительными тепловыделениями, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, если по усло-виям технологии производства требуется предварительная обработка приточного воздуха или если приток наружного воздуха вызывает образование тумана или конденсата.

В помещениях с большими избытками тепла воздух всегда теплее наружно-

го. Более тяжелый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет из него менее

плотный теплый воздух.

При этом в замкнутом пространстве помещения возникает циркуляция воз-духа, вызываемая источником тепла, подобная той, которую вызывает вентиля-тор.

В системах естественной вентиляции, в которых перемещение воздуха со-здается за счет разности давлений воздушного столба, минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через деф-лектор должен быть не менее 3 метров. При этом рекомендуемая длина горизон-тальных участков воздуховодов не должна быть более 3м, а скорость воздуха в воздуховодах – не превышать 1 м/с. Воздействие ветрового давления выражается в том, что на наветренных (обращенных к ветру) сторонах здания образуется повышенное, а на подветренных сторонах, а иногда и на кровле пониженное давление (разрежение).

Если в ограждениях здания имеются проемы, то с наветренной стороны ат-мосферный воздух поступает в помещение, а с заветренной выходит из него, причем скорость движения воздуха в проемах зависит от скорости ветра, обдува-ющего здание, и соответственно от величин возникающих разностей давлений.

Достоинства и недостатки естественной системы вентиляции

Система естественной вентиляции просты и не требуют сложного обору-дования и расхода электрической энергии. Однако зависимость эффективности этих систем от перемещенных факторов (температуры воздуха, направления и скорости ветра), а также небольшое располагаемое давление не позволяют ре-шить с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции т.к. естественная вентиляция не всегда может обеспечить нужный воздухообмен.

Достоинствами естественных системы вентиляции являются дешевизна, простота монтажа и надежность, вызванная отсутствием электрооборудования и движущихся частей. Благодаря этому, такие системы широко применяется при строительстве типового жилья и представляют собой вентиляционные короба, расположенные на кухне и санузлах.

Обратной стороной дешевизны естественных систем вентиляции является сильная зависимость их эффективности от внешних факторов – температуры воз-духа, направления и скорости ветра и т.д. Кроме этого, такие системы в принци-пе нерегулируемы и с их помощью не удается решить многие задачи в области вентиляции.

Механическая вентиляция

В механических системах вентиляции используют оборудования и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автомати-ка и др.) позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. Затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими. Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в требуемом коли-честве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.), что практически невозможно в системах с ес-тественным побуждением.

Следует отметить, что в практике часто предусматривают так называемую смешанную вентиляцию, т.е. одновременно естественную и механическую вен-тиляцию.

Местная – Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух по-дают на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вы-тяжная вентиляция).

Местная приточная вентиляция

Имеет несколько разновидностей:

- Воздушные души

Воздушный душ представляет собой сосредоточенный приток чистого воз-духа с большой скоростью к рабочим местам, снижая в их зоне температуру ок-ружающего воздуха. Они должны подавать чистый воздух к постоянным рабо-чим местам, снижать в их зоне температуру окружающего воздуха и обдувать рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению.

Рисунок 7 – Души воздушные

Воздушный поток, направляемый на работающего для обеспечения ком-фортного самочувствия или улучшения условий труда. Воздушные души приме-няют для избавления от лучистого перегрева работников, подвергающихся воз-действию теплового облучения (кузнецов, горновых). С этой целью воздух на-правляют на облучаемые участки тела горизонт, либо наклонными (сверху вниз) струями. В стесненных условиях воздух иногда подают на строго фиксирован-ные рабочие места и вертикальными струями сверху вниз. Воздушный душ ис-пользуют также для улучшения условий труда на фиксированных рабочих мес-тах в районах с жарким климатом и снижения загазованности на рабочих местах, если невозможно сооружение укрытий технологического оборудования или местной локализующей вентиляции. Выбор сочетания температуры и подвиж-ности воздуха на рабочем месте определяется требованием обеспечения ком-фортного самочувствия человека. Нежелательное воздействие на организм по-вышенной интенсивности теплового облучения или подвижности воздуха может быть устранено соответствующим подбором параметров воздуха «температура – скорость». При интенсивном тепловом облучении целесообразно обдувание струей с более низкой температурой, чем у окружающего воздуха. С целью уменьшения загазованности рабочего места требуется повышенная по срав-нению с помещением температура воздушного потока. Базовые температуры воздуха рабочей зоны для работы легкой I и средней ІІ категорий тяжести приняты равными плюс +28, тяжелой – плюс +26°С. Повышенные скорости воз-духа на рабочем месте позволяет применять более высокие температуры, что по-зволяет в теплый период года использовать сравнит, недорогой способ адиабат-ного охлаждения воздуха.

Воздушные души предпочтительнее осуществлять наружным воздухом, об-рабатываемым в стационарных системах воздушного дотирования. Воздух по-дается патрубками специальными конструкции, создающими воздушный поток с равномерной скоростью и температурой. Патрубок позволяет изменять направ-ление потока в горизонтальных и вертикальных плоскостях, создавая оптималь-ные условия охлаждения облучаемых частей тела человека. Существующие конструкции душирующих патрубков являются разновидностью весьма удачной конструкции этого устройства, предложенная проф. В.В. Батуриным. Патрубок Батурина состоит из скошенного диффузора с переходом от круглого сечения на квадратное. Плоскость выходного отверстия составляет 45° с осью диффузора. Параллельно выходному отверстию расположена регулируемая решетка из на-правляющих лопаток, позволяющая изменять угол наклона воздушного потока относительно горизонта. В передвижных установках душирующий агрегат обыч-но выполняют в виде вентилятора осевого, установленного на станине. Дально-бойность струи увеличивается конфузором, поджимающим поток, а охлаждаю-щий эффект – распылением воды в воздушный поток. Испаряясь, капельки воды создают дополнительное адиабатное охлаждение.

- Воздушные оазисы

Воздушные оазисы представляют собой участки помещений, которые отде-лены от остальных помещений переносными перегородками высотой до 3 м (обычно, 2…2,5 метра). В эти отделенные участки подается воздух с более низ-кой температурой.

Рисунок 8 – Оазис воздушный

- Воздушные завесы

Воздушные завесы предназначены для изменения направления воздушных потоков или для создания воздушных перегородок.

1 – каналы подвода воздуха; 2 – решетка;

3 – вентилятор; 4 – воздухозаборник

Рисунок 9 – Пример воздушной завесы

Воздушные завесы предназначены для разделения зон с разной температу-рой по разные стороны открытых проемов рабочих окон, входных дверей и во-рот. За счет выдува высокоскоростного воздушного потока образуется «невиди-мая дверь», которая не дает теплому воздуху выходить наружу и не впускает хо-лодный воздух в помещение. Таким образом улучшается внутренний темпера-турный комфорт, исчезают сквозняки, значительно снижаются теплопотери, а следовательно и затраты на обогрев.

Рисунок 10 – Процесс происходящий в завесе

Для улучшения внутреннего климата и дополнительного обогрева поме-щений имеется выбор моделей, как с электрическими элементами, так и с тепло-обменниками с подводом горячей воды для догрева выходящего из завес возду-ха. При закрытых дверях воздушная завеса может работать как тепловентилятор. Летом в районах с теплым климатом воздушная завеса в равной степени является энергосберегающим оборудованием, которое обеспечивает значительное сниже-ние затрат на кондиционирование помещений и поддержание низкой температу-ры в холодильных камерах.

У ворот и проемов складских помещений рекомендуется устраивать завесы шиберующего типа, именно их мы и будем рассматривать ниже. Основными узлами такой воздушной завесы являются воздуховод, вентилятор, калорифер, воздуховод равномерной раздачи, щелевая насадка. Главный элемент конструк-ции – это воздуховод равномерной раздачи, снабженный щелевой насадкой с направляющими пластинами, через которую воздушная струя направляется под некоторым углом к плоскости ворот (рисунок 11).

а ) б)

в ) г )

а – снизу вверх; б – сверху вниз;

в – завеса боковая односторонняя;

г – завеса боковая двухсторонняя

Рисунок 11 – Схемы воздушных завес шиберующего типа с разным направлением струи

Местная приточная вентиляция применяется чаще всего у печей, ворот, между цехами и т.д.

Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная. В произ-водственных помещениях при выделении вредностей (газов, влаги, теплоты и т.п.) обычно применяют смешанную систему вентиляции – общую для устра-нения вредностей во всем объеме помещения и местную (местные отсосы и при-ток) для обслуживания рабочих мест. Местную вытяжную вентиляцию приме-няют, когда места выделений вредностей в помещении локализованы и можно не допустить их распространение по всему помещению. Местная вытяжная венти-ляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вред-ных выделений: газов, дыма, пыли и частично выделяющегося от оборудования тепла. Для удаления вредностей применяют местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зонты, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков и др.).

Основные требования, которыми они должны удовлетворять:

Место образования вредных выделений по возможности должно быть пол-ностью укрыто.

Конструкция местного отсоса должна быть такой, чтобы отсос не мешал нормальной работе и не снижал производительность труда.

Вредные выделения необходимо удалять от места их образования в направ-лении их естественного движения (горячие газы и пары надо удалять вверх, хо-лодные тяжелые газы и пыль – вниз).

Полуоткрытые отсосы (вытяжные шкафы, зонты). Объемы воздуха опреде-ляются расчетом.

Открытого типа (бортовые отсосы). Отвод вредных выделений дости-гается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха.

Система с местными отсосами.

Местная вытяжная вентиляция

Местная вытяжная вентиляция применяется в тех случаях, когда участки помещений с выделением вредных веществ локализованы и есть возможность предотвратить распространение загрязнений по всему помещению. Для удаления вредных веществ применяют местные отсосы, которые должны удовлетворять предъявляемым требованиям: место образования загрязнений должно быть пол-ностью укрыто, конструкция местного отсоса не должна мешать работе, загряз-нения необходимо удалять в направлении их естественного движения (тяжелый газ и пыль – вниз, легкий газ и пар – вверх).

Конструкции местных отсосов условно делят на три группы:

Полуоткрытые отсосы (вытяжные шкафы)

1 – стол; 2 – окно; 3 – заслонка; 4 – шахта

вытяжная; 5 – регулятор

Рисунок 12 – Шкаф вытяжной

а б

а – у щелевого отверстия при выпуске через него продуктов горения;

б – у отверстия, снабженного дверкой при выпуске продуктов горения

через газовые окна

Рисунок 13 – Зонты-козырьки у нагревательных печей

Зонты-козырьки у нагревательных печей: а) – у щелевого отверстия при выпуске из него продуктов горения; б) – у отверстия, снабженного дверкой при выпуске продуктов горения через газовые окна. Объем воздуха определяется при помощи расчетов.

Отсосы открытого типа (бортовые)

Рисунок 14 – Бортовые отсосы

Бортовые отсосы. Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха.

Бортовые отсосы применяют для предотвращения поступления вредных вы-делений с поверхности растворов в ваннах, где происходят процессы травления, обезжиривания и металлопокрытия.

Основная причина выноса вредностей из ванн – конвективный поток возду-ха, формирующийся над зеркалом испарения. Принцип действия бортового отсо-са: удаляемый через бортовой отсос воздух формирует спектр всасывания, на-кладывающийся на конвективную струю и создающий результирующее скорост-ное поле, направленное к воздухоприемному отверстию бортового отсоса.

Рисунок 15 – Виды бокового отсоса

Различают однобортовые отсосы, когда щель отсоса расположена вдоль од-ной из длинных сторон ванны, двухбортовые, когда щели расположены у двух противоположных сторон, и угловые – при расположении щелей у двух соседних сторон.

Односторонний бортовой отсос применяется при ширине ванны 600 мм, при этом для опрокинутых бортовых отсосов расчетная ширина ванны измеряется от бортового отсоса до противоположного борта ванны. В случае простых бортовых отсосов ширина измеряется от борта до борта ванны. Двухсторонний бортовой отсос используют при ширине ванны 1200мм. В случае простых бортовых отсо-сов расчетная ширина ванны измеряется от борта до борта, для опрокинутых – между кромками бортовых отсосов внутри ванны. Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха.

Бортовой отсос называют простым, когда воздухо-приемные щели располо-жены в вертикальной плоскости, и опрокинутым, когда щель расположена гори-зонтально, параллельно зеркалу ванны. Опрокинутые бортовые отсосы обеспечи-вают одинаковую с обычным эффективность улавливания вредностей при мень-шем расходе воздуха.

Простые отсосы следует применять при высоком стоянии уровня раствора в ванне, когда расстояние от зеркала раствора до кромки щели отсоса составляет менее 80…150мм; опрокинутые при более низком стоянии уровня раствора (D = 150…300мм и более).

Рисунок 16 – Виды бокового отсоса

Местные отсосы

Система вентиляции с местными отсосами изображена на рисунке 17. Ос-новными элементами такой системы являются местные отсосы – укрытия (МО), всасывающая сеть воздуховодов (ВС), вентилятор (В) центробежного или осево-го типа, ВШ - вытяжная шахта.

Рисунок 17 – Схема местной вытяжной вентиляции

В большинстве случаев местные вытяжные системы вентиляции очень эф-фективны, так как с их помощью происходит удаление загрязняющих веществ непосредственно из того места, где они образовались, сводя к минимуму воз-можность распространения в помещении.

Приточная и вытяжная система вентиляции

Приточная система вентиляции служит для подачи свежего воздуха в поме-щения. При необходимости, подаваемый воздух нагревается и очищается от пы-ли. Вытяжная вентиляция, напротив, удаляет из помещения загрязненный или нагретый воздух. Обычно в помещении устанавливается как приточная, так и вы-тяжная вентиляция. При этом их производительность должна быть сбалансиро-вана, иначе в помещении будет образовываться недостаточное или избыточное давление, что приведет к неприятному эффекту «хлопающих дверей».

Рисунок 18 – Приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением

Общеобменная система вентиляции

Местная вентиляция предназначена для подачи свежего воздуха на опреде-ленные места (местная приточная вентиляция) или для удаления загрязненного воздуха от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиля-ция). Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделения вред-ностей локализованы и можно не допустить их распространения по всему поме-щению. В этих случаях местная вентиляция достаточно эффективна и сравни-тельно недорога. Местная вентиляция используется, преимущественно, на произ-водстве. В бытовых же условиях применяется общеобменная вентиляция.

Исключением являются кухонные вытяжки, которые представляют собой местную вытяжную вентиляцию.

Рисунок 19 – Вытяжная вентиляция

Общеобменная вентиляция, в отличие от местной, предназначена для осу-ществления вентиляции во всем помещении. Общеобменная вентиляция так же может быть приточной и вытяжной . Приточную общеобменную вентиляцию, как правило, необходимо выполнять с подогревом и фильтрацией приточного воздуха. Поэтому такая вентиляция должна быть механической (искусственной). Общеобменная вытяжная вентиляция может быть проще приточной и выпол-няться в виде вентилятора, установленного в окне или отверстие в стене, по-скольку удаляемый воздух не требуется обрабатывать. При небольших объемах вентилируемого воздуха устанавливают естественную вытяжную вентиляцию, которая заметно дешевле механической.

Рисунок 20 – Общеобменная вентиляция

Большая энциклопедия техники Коллектив авторов

Воздушный оазис (аэрация)

Воздушный оазис (аэрация) представляет собой организованный естественный воздухообмен в помещениях, осуществляемый за счет разности плотностей наружного и внутреннего воздуха и воздействия ветра на наружные ограждения здания с целью создания в помещении необходимого микроклимата. Аэрация широко применяется в промышленных цехах (кузнечных, литейных, прокатных и т. п.) со значительными избытками тепла.

Для расчета воздушного оазиса необходимо учитывать размеры здания, перепады давления воздуха, размеры проемов, температуру в рабочей зоне, расположение источников тепла, температуру воздуха, выходящего через проемы здания, наружную температуру воздуха и т. д.

Устройства для обеспечения воздушного оазиса:

1) приточные фрамуги;

2) дефлекторы;

3) незадуваемые фонари;

4) вытяжные шахты.

Известно несколько конструкций приточных фрамуг:

1) одинарные верхнеподвесные фрамуги с поворотом на верхней оси не более чем на 45°. Используются, как правило, для притока и вытяжки воздуха;

2) одинарные среднеподвесные фрамуги с поворотом на средней оси на угол не более 90°;

3) верхнеподвесные фрамуги, выполненные с двойными рамами, установленные в цехах; в теплое время года направляют горячий наружный воздух вниз, к полу, где он охлаждается;

4) фрамуги, укрепленные на нижней оси, открывают в холодное время года на угол не более 30° для того, чтобы холодный воздух, поступивший в здание, нагревался, двигаясь вверх, и теплым спускался вниз, в помещение;

5) фрамуги, установленные на расстоянии двух метров от пола, открыв, закрепляют для проветривания рейкой.

Воздух удаляется из зданий, как правило, через фрамуги, вращающиеся на верхней оси.

Дефлектор – часть вытяжного устройства в виде насадки на вытяжную трубу для усиления тяги и устранения задувания ветра в вытяжные каналы.

В настоящее время наиболее часто используются дефлекторы системы В. И. Ханжонкова – ЦАГИ. Конструкция дефлектора ЦАГИ предусматривает наличие патрубка с диффузором конической формы, щитка для предохранения от задувания ветра, зонта и цилиндра, которые служат для защиты вытяжного отверстия, к которому крепится дефлектор, от попаданий атмосферных осадков.

Достоинства: независимость работы дефлектора от изменения направления ветра и обеспечение надежной защиты вытяжной шахты от осадков.

Незадуваемый фонарь – устройство, в котором возникает разрежение между стенками фонаря и щитами защиты от ветра, благодаря чему производится вытяжка воздуха из помещения.

Вытяжные шахты – устройства, устанавливаемые в перекрытиях промышленных зданий, работа которых обусловлена естественным давлением, возникающим из-за разности температур внутри шахты и снаружи здания.

Из книги Большая Советская Энциклопедия (АЭ) автора БСЭ

Из книги Большая Советская Энциклопедия (БА) автора БСЭ

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ВО) автора БСЭ

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ГР) автора БСЭ

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ОА) автора БСЭ

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ОБ) автора БСЭ

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ШИ) автора БСЭ

Из книги Лучшие отели мира автора Завьялова Виктория

Из книги Египет. Путеводитель автора Амброс Ева

Из книги Миллион блюд для семейных обедов. Лучшие рецепты автора Агапова О. Ю.

Из книги Кто есть кто в мире природы автора Ситников Виталий Павлович

Образцовый оазис Adrere Amellal, Сива, ЕгипетГеннадий Йозефавичус От Александрии до оазиса Сива 600 км хорошей дороги. Ерунда, каких-нибудь шесть часов пути на автомобиле. Теперь представьте императора Александра, которому двадцать три века назад втемяшилось в голову добраться

Из книги Рок-энциклопедия. Популярная музыка в Ленинграде-Петербурге, 1965–2005. Том 2 автора Бурлака Андрей Петрович

*Оазис Файюм К югу от Мейдума, возле Бени Суэфа, начинается шоссе к *оазису Файюм (Fayy?m) (3), расположенному в одноименной провинции. Туда можно добраться и из Гизы по дороге через пустыню. Оазис площадью 1800 км2 лежит в низине пустыни Сахары и снабжается водой не только из

Из книги Разведение рыбы, раков и домашней водоплавающей птицы автора Задорожная Людмила Александровна

Из книги автора

Что такое оазис? Оазис – место в пустыне, в котором есть вода и растут деревья. А раз так – значит, здесь живут люди, ведь больше в пустыне жить негде.Пустыня бесплодна из-за своего тяжелого климата – жаркого и засушливого. Растительность появляется только там, где

Из книги автора

ОАЗИС Ю Если согласиться с утверждением, что группа ТРИЛИСТНИК – это вариант альтернативной истории АКВАРИУМА, то ОАЗИС Ю вполне можно рассматривать как один из возможных путей развития КИНО, не расстанься его основатели Виктор Цой и Алексей Рыбин в самом начале

Из книги автора

Дополнительная аэрация и «поверхностный» термометр В значительной мере улучшаются условия зимовки рыбы, когда для дополнительной аэрации воды применяют компрессор. С этой целью можно использовать трубу от 1–1/2 дюйма длиной 1,5–2 м, просверлив в ней через 5–10 см

Местная вентиляция предназначена для улавливания вредностей у мест их выделения и предотвращения их перемешивания с воздухом помещения. Гигиеническое значение местной вентиляции заключается в том, что она полностью исключает или сокращает поступление вредных выделений в зону дыхания работающих. Экономическое ее значение состоит в том, что вредности отводятся в больших концентрациях, чем при общеобменной вентиляции, а следовательно, сокращаются воздухообмен и затраты на подготовку и очистку воздуха.

Различают местную приточную, местную вытяжную и в отдельных случаях местную приточно-вытяжную вентиляцию.

К системам местной приточной вентиляции относятся воздушные души, воздушные завесы и воздушные оазисы.

Воздушное душирование применяется при воздействии на работающего потока радиационной теплоты с интенсивностью 350 Вт/м 2 и более и в том случае, если вентиляция не обеспечивает на рабочем месте заданных параметров воздушной среды. Воздушные души выполняются в форме направленных на рабочих воздушных потоков с определенными параметрами. Скорость обдува составляет 1-3,5 м/с в зависимости от интенсивности облучения. Действие воздушного потока основано на увеличении отдачи теплоты человеком при возрастании скорости движения обдувающего воздуха.

Установки воздушного душирования могут быть стационарными (рис. 5.6, а), когда воздух на фиксированное рабочее место подается по системе воздуховодов с приточными насадками, и передвижными (рис. 5.6, б), в которых используется осевой вентилятор. Эффективность таких душирующих агрегатов повышается при распылении воды в струе воздуха.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраивают для защиты работающих от охлаждения холодным воздухом, проникающим в помещение через различные проемы (ворота, двери, люки и т.д.). Завесы бывают двух типов: воздушные с подачей воздуха без подогрева и воздушно-тепловые с подогревом воздуха в калориферах.

Работа завес основана на том, что подаваемый к проемам воздух через специальный воздуховод со щелью выходит с большой скоростью (до 10-15 м/с) под определенным углом навстречу холодному потоку, выполняя роль воздушного шибера.

Воздушные завесы могут быть с нижней подачей воздуха (рис. 5.6, в) и боковой подачей (рис. 5.6, г) по высоте проема, причем последние наиболее распространены.

Воздушные оазисы позволяют улучшить метеорологические условия воздушной среды на ограниченной площади помещения, которая, как правило, используется для отдыха работающих. Эта площадь отделяется со всех сторон передвижными перегородками и заполняется воздухом с комфортными микроклиматическими параметрами.

Рис. 5.6. Местная приточная вентиляция: а, б - установки воздушного душирования; в, г - воздушные завесы

Система местной вытяжной локализующей вентиляции применяется для предотвращения распространения выделений, образующихся на отдельных участках технологического процесса. Основной метод борьбы с вредными выделениями заключается в устройстве и организации отсосов от укрытий. Конструкции местных отсосов могут быть полностью закрытыми, полуоткрытыми или открытыми. Наиболее эффективными являются закрытые отсосы. К ним относятся кожухи, камеры, герметично или плотно укрывающие технологическое оборудование.

Если по условиям технологии такие укрытия устроить невозможно, применяют отсосы с частичным укрытием или открытые: вытяжные шкафы, вытяжные зонты, отсасывающие панели, бортовые отсосы и др.

Вытяжной шкаф (рис. 5.7, а) - наиболее эффективное устройство по сравнению с другими отсосами, так как почти полностью укрывает источник выделения вредностей. Он представвляет собой колпак большой емкости с открытыми проемами, через которые внутрь шкафа поступает воздух из помещения и проводят работы с источниками выделения вредностей.

Рис. 5.7. Местная вытяжная вентиляция: а - вытяжной шкаф; б - вытяжной зонт; в - бортовые отсосы (7 - односторонний; 2 - двусторонний); г - активированный бортовой отсос (передув)

Объемный расход воздуха, удаляемого из вытяжного шкафа при механической вытяжке, определяют по формуле

где V n - средняя скорость воздуха в открытом (рабочем) проеме шкафа, м/с; F n - площадь рабочего проема, м 2 .

Величина средней скорости движения воздуха в рабочем проеме вытяжного шкафа принимается в зависимости от вида выделяющихся вредностей (м/с):

0,15-0,35 - при выделении нетоксичных вредностей (тепло, влага);
0,35-0,50 - при выделении токсичных веществ с ПДК 100- 1000 мг/м 3 ;
0,50-0,75 - при выделении токсичных веществ с ПДК 10- 100 мг/м 3 ;
0,75-1,0 - при выделении токсичных веществ с ПДК 1 - 10 мг/м 3 ;
1,0-2,0 - при выделении токсичных веществ с ПДК менее 1 мг/м 3 .

(рис. 5.7, б) используется для удаления вредных выделений, поднимающихся вверх, таких как тепло- и влаговыде- ления или вредные вещества, имеющие плотность меньшую, чем окружающий воздух. Зонты делают открытыми со всех сторон или частично открытыми, а по форме сечения - круглыми или прямоугольными (рис. 5.8). Приемное отверстие зонта должно располагаться непосредственно над источником выделения вредностей на расстоянии И, а его размеры должны быть несколько большими, чем размеры источника в плане:

где с, d - соответственно длина и ширина источника выделений вредностей, м: И - расстояние по нормали от перекрываемого источника до рабочего проема зонта, м.

Угол раскрытия зонта ф принимают, как правило, не более 60°, а высоту бортика /? б - в пределах 0,1-0,3 м.

Рис. 5.8.

В тех случаях, когда соосный отсос нельзя расположить достаточно низко над источником или когда необходимо отклонить поток поднимающихся вредных выделений так, чтобы он не проходил через зону дыхания работающего человека, применяют вытяжные (iвсасывающие) панели (рис. 5.9). Такие панели широко применяются на участках сварки и пайки.

Рис. 5.9.

Объем воздуха, удаляемого вытяжным зонтом или вытяжной панелью при механической вытяжке, составляет

где V - средняя скорость движения воздуха в приемном отверстии зонта (панели), м/с; F = ab - площадь приемного отверстия зонта (панели), м 2 .

При удалении теплоты, влаги скорость воздуха в приемном отверстии принимается равной V- 0,15-0,25 м/с, а при удалении токсичных веществ - V- 0,5-1,25 м/с.

Бортовые отсосы (рис. 5.7, в) применяют, когда пространство над поверхностью выделения вредностей должно оставаться совершенно свободным, а выделения не нагреваются до такой степени, чтобы создавать устойчивый восходящий поток.

Принцип действия бортовых отсосов, представляющих собой щелевидные воздуховоды с высотой щели 40-100 мм, состоит в том, что затягиваемый в щель воздух, двигаясь над поверхностью ванны, увлекает за собой вредные выделения, не давая им распространяться по производственному помещению. Бортовые отсосы могут быть односторонние, когда щель отсоса расположена вдоль одной из длинных сторон ванны, и двухсторонними - при расположении щелей отсоса с противоположных сторон ванны (рис. 5.10).

Рис. 5.10. Схема отсоса воздуха от гальванических ванн: о - двухбортового; б - однобортового

Односторонний отсос используют при ширине ванны не более 0,7 м; двухсторонний - 0,7-1,0 м. Эти отсосы не применяются при высоких температурах выделяемых веществ и значительной летучести жидкости, так как скорость движения этих веществ вверх будет выше скорости отсоса.

На практике нашли применение и активированные бортовые отсосы (передувы). Передув представляет собой односторонний отсос, активированный плоской струей, направленной из приточного воздуховода, расположенного с противоположной стороны от отсоса (рис. 5.7, г). Под действием струи поток из ванны направляется к вытяжной щели с большой скоростью, что позволяет интенсифицировать отсос. На рис. 5.11 изображен многосекционный активированный боковой отсос.

Объемный расход воздуха, отсасываемого от горячих ванн одно- и двухсторонними бортовыми отсосами, находят по формуле

где К з - коэффициент запаса, равный 1,5-1,75 (для ванн с особо вредными растворами К з = 1,75-2); К т - коэффициент, учитывающий подсос воздуха с торцов ванны и зависящий от отношения ширины ванны В (м) к ее длине / (м) (для одностороннего отсоса

; для двустороннего - ); С - безраз-

Рис. 5.11.

7 - корпус ванны; 2 - секция отсоса; 3 - воздуховод вытяжной вентиляции;
4 - воздуховод сдува

мерная характеристика, равная для одностороннего отсоса 0,35; для двустороннего 0,5; ос - угол между границами всасывающего факела (в расчетах принимается ос = 3,14); Т и Т в - абсолютные температуры соответственно раствора в ванне и воздуха в помещении, К; g = 9,81 м/с 2 .

Эффективность работы бортовых отсосов в значительной степени зависит от равномерности скорости движения воздуха по всей длине всасывающей щели. Неравномерность скорости допускается не более 10%. Для обеспечения равномерной скорости движения воздуха во всасывающей щели используют следующие меры:

длина всасывающей щели в кожухе отсоса делается не более 1200 мм;
на ваннах большой длины устанавливаются несколько секций отсоса;
сужение кожуха в основании делается не более 60°;
на каждой секции отсоса предусматривается самостоятельное регулировочное устройство.
5.5. АВАРИЙНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ

Аварийная вентиляция предназначена для интенсивного проветривания помещения в случае внезапного поступления в него больших количеств взрывопожароопасных или токсичных выделений в резуль- 7 56

тате аварии или нарушения технологического процесса, а также для предотвращения перетока вредных выделений в соседние помещения. Аварийная вентиляция представляет собой самостоятельную вентиляционную установку и делается только вытяжной, чтобы создать в помещении отрицательный воздушный баланс.

Система аварийной вентиляции должна включаться в действие автоматически: посредством сигнализатора-датчика, действие которого начинается при концентрации взрывопожароопасного вещества в воздухе на 20% меньшей нижнего концентрационного предела распространения пламени или от срабатывания газоанализатора-датчика при достижении в воздухе помещения предельно допустимой концентрации вредного вещества. Кроме автоматического включения предусматривается местное ручное включение, а иногда и дистанционное включение, вынесенное на пульт в операторной.

Производительность систем аварийной вентиляции принимается из расчета по полному внутреннему объему помещения. Для помещений насосных и компрессорных она равна 8-кратному воздухообмену, а для остальных производственных помещений принимается не менее 8-кратного воздухообмена, создаваемого совместным действием аварийной и основной вытяжной вентиляции.

Воздухозаборные отверстия аварийной вентиляции располагают в зонах возможных поступлений взрывопожароопасных и токсичных газов и паров, около технологического оборудования и у глухих стен помещения; располагать их у открываемых окон и дверей не следует. Для легких газов со значительными избытками тепла и для водорода все воздухозаборные отверстия располагают в верхней части помещения, для легких газов с незначительными избытками тепла и для аммиака - 40% в нижней зоне и 60% в верхней; для тяжелых газов при любых теплоизбытках - только в нижней зоне.

Для аварийной вентиляции используют центробежные вентиляторы, расположенные снаружи здания на фундаментах, площадках, перекрытиях наружных установок и на покрытиях зданий; аварийная вытяжка из верхней зоны может осуществляться осевыми вентиляторами, встроенными в крышу или стены здания. Должна быть обеспечена возможность удобного обслуживания этих вентиляционных систем.

5.6. КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА

Для создания оптимальных метеорологических условий в производственных помещениях применяется наиболее современный вид промышленной вентиляции - кондиционирование воздуха. При кондиционировании автоматически регулируются температура воздуха, его относительная влажность и скорость подачи в помещение в зависимости от времени года, наружных метеоусловий и характера технологического процесса в помещении.

В ряде случаев помимо обеспечения санитарных норм микроклимата воздух в кондиционерах проходит специальную обработку: ионизацию, дезодорацию, озонирование и т.п.

Принципиальная схема кондиционера представлена на рис. 5.12. Кондиционер работает по схеме частичной рециркуляции воздуха. Наружный воздух и воздух, забираемый из помещения (в кондиционере существует разрежение, возникающее при работе вентилятора

8), поступает в камеру смешения /. Далее воздушная смесь проходит через фильтр 2. При низкой наружной температуре она подогревается в калориферах первой ступени 4. Количество воздуха, проходящего через калориферы, регулируется задвижками 3. В камере орошения II воздух очищается и увлажняется, что достигается распылением воды форсунками 5. На входе и выходе камеры орошения установлены каплеотделители 7, пройдя которые, воздух поступает в камеру температурной обработки III, где он дополнительно подогревается или охлаждается с помощью калорифера или холодильной машины 6, после чего вентилятором 8 по выходному каналу 9 подается в помещение.

Рис. 5.12.

/ - камера смешения; II - камера орошения; III - камера температурной обработки; 1,3 - задвижки регулирования подачи воздуха; 2 - фильтр; 4 - калорифер; 5 - форсунки; б - калорифер или холодильная машина; 7 - каплеуловители; 8 - вентилятор; 9 - выходной канал

При температурной обработке зимой воздух подогревается частично за счет температуры воды, поступающей в форсунки 5, и частично при прохождении через калориферы 3 и 6. Летом воздух охлаждается частично подачей в камеру II охлажденной (артезианской) воды, а главным образом за счет работы холодильной машины 6.

Работа кондиционера автоматизирована. Приборы-автоматы (термо- и влагорегуляторы) при изменении заданных параметров воздуха в помещении (температуры и влажности) приводят в действие задвижки, регулирующие смешение наружного и рециркуляционного воздуха, нагрев или охлаждение воздуха, подачу холодной воды к форсункам.

Кондиционирование воздуха требует по сравнению с вентиляцией больших единовременных и эксплуатационных затрат, но эти затраты быстро окупаются за счет повышения производительности труда, снижения заболеваемости, уменьшения брака, улучшения качества продукции и т.п. Следует также отметить, что кондиционирование воздуха играет существенную роль не только при обеспечении оптимальных условий микроклимата в производственных помещениях, но и при проведении ряда технологических процессов, когда не допускаются колебания температуры и влажности воздуха (например, в радиоэлектронике, производстве высокочистых материалов и т.п.).

К группе санитарно-технических мероприятий относится применение коллективных средств защиты: Локализация тепловыделений, Теплоизоляция горячих поверхностей, экранирование источников либо рабочих мест, воздушное душирование, воздушные завесы, воздушные оазисы, общеобменная вентиляция или кондиционирование воздуха.

Локализация тепловыделений

Уменьшению поступления теплоты в цех способствуют мероприятия, обеспечивающие герметичность оборудования. Плотно подогнанные дверцы, заслонки, блокировка закрытия технологических отверстий с работой оборудования – все это значительно снижает выделение теплоты от открытых источников. Выбор теплозащитных средств в каждом случае должен осуществляться по максимальным значениям эффективности с учетом требований эргономики, технической эстетики, безопасности для данного процесса или вида работ и технико-экономического обоснования.

Теплозащитные средства должны обеспечивать облученность на рабочих местах не более 350 Вт/м 2 и температуру поверхности оборудования не выше 308 К (35 °С) при температуре внутри источника до 373 К (100 °С) и не выше 318 К (45 °С) при температурах внутри источника выше 373 К (100 °С).

Теплоизоляция горячих поверхностей

Теплоизоляция поверхностей источников излучения (печей, сосудов и трубопроводов с горячими газами и жидкостями) снижает температуру излучающей поверхности и уменьшает как общее тепловыделение, так и радиационное.

Кроме улучшения условий труда тепловая изоляция уменьшает тепловые потери оборудования, снижает расход топлива (электроэнергии, пара) и приводит к увеличению производительности агрегатов. Следует иметь в виду, что тепловая изоляция, повышая рабочую температуру изолируемых элементов, может резко сократить срок их службы, особенно в тех случаях, когда теплоизолируемые конструкции находятся в температурных условиях, близких к верхнему допустимому пределу для данного материала. В таких случаях решение о тепловой изоляции должно быть проверено расчетом рабочей температуры изолируемых элементов. Если она окажется выше предельно допустимой, защита от тепловых излучений должна осуществляться другими способами.

Конструктивно теплоизоляция может быть (см. рис. 3,1) мастичной, оберточной, засыпной, из штучных изделий и смешанной.

Мастичная изоляция осуществляется нанесением мастики (штукатурного раствора с теплоизоляционным наполнителем) на горячую поверхность изолируемого объекта. Эту изоляцию можно применять на объектах любой конфигурации.

Оберточную изоляцию изготавливают из волокнистых материалов – асбестовой ткани, минеральной ваты, войлока и др. Устройство оберточной изоляции проще мастичной, но на объектах сложной конфигурации ее труднее закреплять. Наиболее пригодна оберточная изоляция для трубопроводов.

Засыпную изоляцию применяют реже, так как необходимо устанавливать кожух вокруг изолируемого объекта. Эту изоляцию используют в основном при прокладке трубопроводов в каналах и коробах, там, где требуется большая толщина изоляционного слоя, или при изготовлении теплоизоляционных панелей.

Смешанная изоляция состоит из нескольких различных слоев. В первом слое обычно устанавливают штучные изделия. Наружный слой изготавливают из мастичной или оберточной изоляции. Целесообразно устраивать алюминиевые кожухи снаружи теплоизоляции. Затраты на устройство кожухов быстро окупаются вследствие уменьшения тепловых потерь на излучение и повышения долговечности изоляции под кожухом.

При выборе материала для изоляции необходимо принимать во внимание механические свойства материалов, а также их способность выдерживать высокую температуру. Обычно для изоляции применяют материалы, коэффициент теплопроводности которых при температурах 50 – 100 °С меньше 0,2 Вт/(м о С). Асбест, слюду, торф, землю используют в качестве теплоизоляционных материалов в их

естественном состоянии, Но большинство теплоизоляционных материалов получают в результате специальной обработки естественных материалов, они представляют собой различные смеси.

При высоких температурах изолируемого объекта применяют многослойную изоляцию: сначала ставят материал, выдерживающий высокую температуру (высокотемпературный слой), а затем уже более эффективный материал по теплоизоляционным свойствам.

Толщину высокотемпературного слоя выбирают с учетом того, чтобы температура на его поверхности не превышала предельную температуру следующего слоя.

Экранирование источников либо рабочих мест

Теплозащитные экраны применяют для локализации источников лучистой теплоты, уменьшения облученности на рабочих местах и снижения температуры поверхностей, окружающих рабочее место. Ослабление теплового потока за экраном обусловлено его поглотительной и отражательной способностью. В зависимости от того, какая способность экрана более выражена, различают теплоотражающие, теплопоглощающие и теплоотводящие экраны (см. рис. 3.1),

По степени прозрачности экраны делят на три класса:

1) непрозрачные;

2) полупрозрачные;

3) прозрачные.

К первому классу относят металлические водоохлаждаемые и футерованные асбестовые, альфолиевые, алюминиевые экраны; ко второму – экраны из металлической сетки, цепные завесы, экраны из стекла, армированного металлической сеткой; все эти экраны могут орошаться водяной пленкой. Третий класс составляют экраны из различных стекол: силикатного, кварцевого и органического, бесцветного, окрашенного и металлизированного, пленочные водяные завесы, свободные и стекающие по стеклу, вододисперсные завесы.

Воздушное душирование

При воздействии на работающего теплового облучения интенсивностью 0,35 кВт/м 2 и более, а также 0,175 – 0,35 кВт/м 2 при площади излучающих поверхностей в пределах рабочего места более 0,2 м 2 применяют воздушное душирование (подачу воздуха в виде воздушной струи, направленной на рабочее место). Воздушное душирование устраивают также для производственных процессов с выделением вредных газов или паров и при невозможности устройства местных укрытий.

Охлаждающий эффект воздушного душирования зависит от разности температур тела работающего и потока воздуха, а также от скорости обтекания воздухом охлаждаемого тела. Для обеспечения на рабочем месте заданных температур и скоростей воздуха ось воздушного потока направляют на грудь человека горизонтально или под углом 45°, а для обеспечения допустимых концентраций вредных веществ ее направляют в зону дыхания горизонтально или сверху под углом 45°.

Воздушные завесы

Воздушные завесы предназначены для защиты от прорыва холодного воздуха в помещение через проемы здания (ворота, двери и т.п.). Воздушная завеса представляет собой воздушную струю, направленную под углом навстречу холодному потоку воздуха. Она выполняет роль воздушного шибера, уменьшая прорыв холодного воздуха через проемы. Воздушные завесы необходимо устанавливать у проемов отапливаемых помещений, открывающихся не реже, чем один раз в час либо на 40 мин. единовременно при температуре наружного воздуха -15 °С и ниже.

Количество и температуру воздуха для завесы определяют расчетным путем, причем температура нагрева воздуха для воздушных завес водой принимается не более 70 °С, для дверей – не более 50 °С.

Воздушные оазисы

Воздушные оазисы предназначены для улучшения метеорологических условий труда (чаще отдыха на ограниченной площади). Для этого разработаны схемы кабин с легкими передвижными перегородками, которые затапливаются воздухом с соответствующими параметрами.

Общеобменная вентиляция или кондиционирование воздуха

Общеобменной вентиляции отводится ограниченная роль – доведение условий труда до допустимых с минимальными эксплуатационными затратами. Это вопрос подробно рассмотрим в следующих разделах.