Вентиляция производственных помещений

Условия труда на производстве строго регламентируются соответствующей нормативной документацией. Соблюдение этих условий во многом зависит от качества воздушной среды в промышленных зданиях, которое должно обеспечиваться за счет правильной организации воздухообмена.

Вентиляция– это комплекс взаимосвязанных устройств и процессов для создания требуемого воздухообмена в помещениях. В соответствии с СН РК 4.02-01-2011 [3] под вентиляцией понимают обмен воздуха в помещении для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения допустимых метеорологических условий и чистоты воздуха.

Существует великое множество различных технологических процессов, но санитарные требования для людей, принимающих участие в этих процессах, остаются неизменными.

Различают системы с естественным побуждением (аэрация), с искусст­венным побуждением (механическая вентиляция) и смешанные. Выбор той или иной системы вентиляции определяется условиями обеспечения нормируемых параметров воздушной среды в помещениях.

Количество воздуха, которое необходимо подавать в помещения, опреде­ляют расчетным путем, исходя из условии ассимиляции избытков тепла и вла­ги, а также снижения концентрации газо-, паро-, пылевоздушных вредностей до допустимых уровней. Не допускается определять потребное количество возду­ха по кратности воздухообмена, за исключением случаев, оговоренных соот­ветствующими нормативными документами.

Минимальное количество воздуха (20....60 м³/ч), подаваемого в помещения, рекомендуется принимать в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1 - Минимальное количество воздуха, подаваемого в помещения

Допускается уменьшать до 10 % при подаче на одного работающего более 120 м³/ч наружного воздуха.

Для проектирования и расчета вентиляции производственных помещений необходимы следующие данные: наименование помещения и его размеры, чис­ло рабочих мест и их назначение, численность работающих, характер и катего­рия работ по уровню энергозатрат, перечень и размещение оборудования, ма­шин, время работы, места выделения загрязнений (газов, паров, пыли, аэрозо­лей), интенсивность теплового облучения работников, значения предельно до­пустимых концентраций вредных веществ (Министерство здравоохранения Республики Казахстан от 14 июля 2005 года N 355 С анитарно - эпидемиологические правила и нормы санитарно - эпидемиологические требования к воздуху производственных помещений), характеристика веществ по пожаро- и взрывоопасности.

Располагая указанными данными, приступают к проектированию венти­ляции.

Механическая вентиляция, по принципу действия, может быть приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.

Приточную вентиляцию применяют в производственных помещениях со значительным выделением теплоты при малой концентрации вредных веществ в воздухе, а также для усиления воздушного подпора в помещениях с локаль­ным выделением вредных веществ при наличии систем местной вытяжной вен­тиляции. Это позволяет предотвратить распространение таких веществ по все­му объему помещения.

Приточная механическая вентиляция чаще всего предназначается для компенсации расхода воздуха по общеобменной вытяжной и по местной вытяжной системам.

Вытяжную вентиляцию применяют для активного удаления воздуха, рав­номерно загрязненного по всему объему помещения, при малых концентрациях вредных веществ в воздухе и небольшой кратности воздухообмена.

Приточно-вытяжную вентиляцию применяют при значительном выделе­нии вредных веществ в воздух помещений, в которых необходимо обеспечить особо надежный воздухообмен с повышенной кратностью.

1 - приточная прямоточная общеобменная канальная система с механическим побуждением движения воздуха; 2 - вытяжная местная канальная система с механическим побуждением движения воздуха; 3 - вытяжная общеобменная канальная с естественным побуждением движения воздуха; 4 - вытяжная общеобменная бесканальная с механическим побуждением движения воздуха; 5 - в ытяжная общеобменная бесканальная с естественным побуждением движения воздуха; 6 - приточная общеобменная бесканальная система с естественным побуждением движения воздуха; 7 - приточная местная бесканальная с механическим побуждением движения воздуха и 100% рециркуляцией; 8 - приточная прямоточная общеобменная бесканальная система с механическим побуждением движения воздуха; 9 - приточная общеобменная канальная с механическим побуждением движения воздуха и частичной рециркуляцией.

Рисунок 1 – Системы происводственной вентиляции

Естественная вентиляция может осуществляться посредством аэрации или через вытяжные каналы или шахты.

Аэрация - организованный управляемый воздухообмен за счет естест­венных природных сил (ветрового и теплового напоров). Аэрацию применяют для вентиляции производственных помещений большого объема, в которых применение механической вентиляции, в целом, для всего помещения потребует больших капитальных вложений и эксплуатационных затрат.

Через специально предусмотренные вытяжные каналы или шахты рекомендуется для помещений небольших объемов при кратности воздухообмена к < 3ч^-1. Для повышения эффективности работы та­кой вентиляции на верхнем конце наружной части вытяжных каналов монти­руют дефлекторы. Такую систему вентиляции следует применять в помещениях с незначительным выделением вредных веществ (хранилищах, помещениях для хранения химических реагентов, нефтехранилищах).

При естественной вентиляции воздух в помещения следует подавать че­рез проемы, расположенные в обеих продольных стенах: в теплый период года на уровне не более 1,8 м от пола до нижнего края проема, в холодный период года на уровне не ниже 4 м.

Подача приточного воздуха без его подогрева в холодный период года на более низких отметках допускается только при осуществлении мероприятий, предотвращающих непосредственное воздействие холодного воздуха на рабо­тающих.

Выброс воздуха в атмосферу под действием теплового и ветрового напо­ров следует предусматривать через открывающиеся проемы окон и фонарей, шахты с дефлекторами и без них, исключая случаи, для которых технико­экономическими расчетами обосновано применение вытяжки воздуха система­ми с механическим пробуждением. Число шахт для удаления воздуха из верх­ней зоны следует принимать минимальным.

Дефлекторы обеспечивают устойчивую вытяжку воздуха не­зависимо от направления ветра. Они предназначены для увеличения пропуск­ной способности вытяжных шахт за счет использования ветрового напора. Де­флекторы устроены таким образом, что при обдувании их ветром участок, ра­ботающий на вытяжку, имеет большую площадь, чем участок, работающий на приток. В результате разность давлений на концах вытяжной трубы увеличива­ется, и производительность вентиляции возрастает.

В шахтах и дефлекторах при необходимости следует предусматривать ре­гулирующие клапаны с приводом, обеспечивающим управление ими из рабочей зоны.

Управление фрамугами должно быть механизировано и легко осуществ­ляться изнутри и снаружи помещений.

Воздухоприемные отверстия приточных систем с механическим побуж­дением, как правило, следует предусматривать в стенах зданий.

Допускается также применение отдельно установленных воздухоприемных устройств. Воз­духоприемные отверстия необходимо размещать на высоте не менее 2 м от уровня земли, а при заборе воздуха из зеленой зоны - не менее 1 м от уровня земли.

При проектировании вытяжной механической вентиляции следует учи­тывать плотность удаляемых паров и газов. Причем, если она меньше плотности воздуха, то воздухоприемники располагают в верхней части помещений, а если больше - в их нижней части.

Выброс в атмосферу загрязненного воздуха, удаляемого механической вентиляцией, должен предусматриваться над кровлей зданий. Выброс воздуха через отверстия в стенах без устройства шахт, выведенных выше кровли, не до­пускается. В виде исключения выброс может предусматриваться через отвер­стия в стенах и окнах, если вредные вещества не будут заноситься в другие по­мещения.

Выброс в атмосферу взрывоопасных газов должен происходить на рас­стоянии по горизонтали, равном не менее 10 диаметров выбросной трубы, но не менее 20 м от места выброса дымовых газов.

Местную вытяжную вентиляцию устраивают в местах значительного вы­деления газов, паров, пыли, аэрозолей. Такая вентиляция предотвращает попа­дание опасных и вредных веществ в воздух производственных помещений.

Местную вытяжную вентиляцию следует применять на газо- и электро­сварочных постах, металлорежущих и заточных станках, в кузнечных цехах, гальванических установках, аккумуляторных цехах, на постах технического об­служивания, в помещениях у мест пуска автомобилей и тракторов.

Технологические выбросы, а также выбросы воздуха, содержащего пыль, ядовитые газы и пары, следует очищать перед выпуском их в атмосферу.

Объем воздуха, который необходимо подавать в помещение с требуемы­ми параметрами воздушной среды в рабочей или обслуживаемой зоне, следует рассчитывать на основании количеств теплоты, влаги и поступающих вредных веществ с учетом неравномерности их распределения по площади помещения. При этом принимают во внимание количество удаляемого из рабочей или об­служиваемой зоны воздуха местными вытяжными устройствами и общеобмен­ной вентиляцией.

Запрещается рассчитывать необходимый воздухообмен для производственных помещений по табличным значениям кратности воздухооб­мена к. По этому параметру допускается рассчитывать воздухообмен в основ­ном санитарно-бытовых и общественно-административных помещений.

При затруднениях в определении количества выделяющихся вредных ве­ществ расчет воздухообмена проводят, исходя из того, что в производственных помещениях с объемом на одного работающего менее 20 м³ следует проектиро­вать подачу наружного воздуха в количестве не менее 30 м³/ч на каждого рабо­тающего, более 20 м³ - не менее 20 м³/ч на каждого работающего.

На следующем этапе проектирования составляют расчетную схему сети воздуховодов, на которой указывают местные вытяжные устройства и сопро­тивления (колена, повороты, шиберы, расширения, сужения), а также номера расчетных участков сети. Расчетный участок - это воздуховод, по которому проходит одинаковый объем воздуха при одинаковой скорости.

По количеству воздуха, проходящего в воздуховоде за единицу времени, и его полному давлению подбирают центробежный вентилятор по аэродинами­ческим характеристикам. При подборе вентилятора нужно обеспечить макси­мальное значение коэффициента полезного действия (КПД) установки и сни­жение уровня шума при работе.

Степень очистки выбросов воздуха, содержащего пыль, принимают по таблице 2. Если в выбросах воздуха содержание пыли не превышает значений, ука­занных в таблице 2, то этот воздух разрешается не подвергать очистке.

Таблица 2 - Допустимое содержание пыли в выбросах воздуха в зависимости от её ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений

При выделении в воздух производственных помещений вредных газов, паров или пыли необходимое количество воздуха, м³/ч, подаваемого в помеще­ния, следует определять по формуле: