Проектирование систем местной вентиляции в производственных помещениях

 
В различных помещениях с выделениями токсичных, горючих, взрывоопасных веществ, а также различных пылевоздушных смесей и других вредностей необходимо устройство местных приточных и вытяжных систем вентиляции. Вытяжными системами можно удалять загрязнитель непосредственно у мест образования при помощи различных укрытий, зонтов, шкафов и других специальных вытяжных устройств местной вентиляции. Приточные системы используются в нескольких вариациях, это либо компенсация местной вытяжной вентиляции, либо зонирование и распределение потоков воздуха, для предотвращения распространения вредностей, либо воздушное душирование для обеспечения необходимых требований качества воздуха в рабочей зоне.
 

Местная вытяжная вентиляция в промышленности и на производстве

Основными устройствами для местной вентиляции являются зонты, вытяжные шкафы и бортовые отсосы, удаление стружек и другой мелкодисперсной пыли производится системами аспирации, но деление это довольно условно и зависит от каждого конкретного производства.

Проектирование и расчет вытяжных зонтов

  Над оборудованием, выделяющим различные вредности, над производственными и сварочными столами устанавливаются вытяжные зонты. При проектировании кузнечных, токарных и других цехов, в которых зонты установлены над оборудованием, выделяющим масло, в конструкции зонта либо в воздуховоде за ним устанавливается жироуловитель.  Воздуховод прокладываются с уклоном и в нижней точке оборудуются вентилями для слива масла, в нижней части вентилятора также возможна установка вентиля для слива масла.

Для расчета зонта необходимы размеры стола или оборудования, которое он будет защищать, а также его температуру. Размеры зонта принимаются таким образом, чтоб они перекрывали стол  или оборудование с запасом минимум 10-15%

Расчет расхода воздуха зонта для местной вентиляции ведется по скорости в сечении и рассчитывается по формуле:


L = F x V x 3600 м3/ч

где, L – расход воздуха в м3/ч, F – площадь сечения зонта в м2, V – рекомендуемая скорость в сечении зонта в м/с.

Рекомендуемая скорость для эффективного улавливания зонта системы местной вентиляции открытого с:

  • четырех сторон - 1,05-1,25м/с
  • трех сторон – 0,9-1,05м/с
  • двух сторон – 0,75-0,9м/с
  • одной стороны – 0,5-0,75м/с
  Для снижения эксплуатационных расходов, за счет снижения расхода воздуха, если это позволяет технологический процесс, можно закрыв его с одной, двух или даже трех сторон, это позволит снизить расход практически в два раза.

Проектирование зонта местной вентиляции над нагретой поверхностьюПроектирование и расчет зонта, установленного над нагретой поверхностью значительно сложнее и зависит температуры и размеров нагретой поверхности а также от высоты установки зонта. От нагретой поверхности образуется конвективная струя, которая по мере подъема втягивает в себя воздух и имеет определенный угол раскрытия зависящий от разности температур нагретой поверхности и температуры в помещении. Для правильного проектирования необходимо рассчитать площадь конвективной струи на высоте установки зонта, именно по этим данным необходимо подбирать зонт. Полюс струи - предполагаемая точка в которой сходятся лучи раскрытия находится ниже тела на две ширины проведя касательные можно определить размеры зонта, а для подбора вентилятора необходимо рассчитать расход воздуха.

Расход воздуха конвективной струи местной вентиляции


где,  - расход воздуха в м3/с,  - тепловой поток от нагретой поверхности, образовывающийся при формировании конвективной струи в кВт, F – площадь нагретой поверхности в м2, h – расстояние между нагретой поверхностью и зонтом.

Расчет объема воздуха местной вентиляции при использовании вытяжных шкафов

  В основном вытяжные шкафы используются в больницах, аптеках, химических и фармакологических лабораториях, в аккумуляторных и других помещениях в которых необходима либо стерильность, либо удаление высокотоксичных вредностей. Вытяжной шкаф обычно закрыт со всех четырех сторон, одна из сторон открывается, для загрузки или разгрузки материала, основной особенностью является то что вредности выделяются в закрытом объеме и удаляются сразу у места образования. Основной задачей местной вытяжной вентиляции является удаление этих вредностей и обеспечение в заданной скорости в рабочем проеме.

Рекомендованная скорость в рабочем проеме вытяжного шкафа местной вентиляции:

  • Если плотность газов близка к плотности воздуха – 0,35м/с
  • Если концентрация ПДК=6-10мг/м3, то скорость – 0,8-1,0м/с
  • Если концентрация ПДК= до 4мг/м3, то скорость – 0,9-1,2м/с
  • Если концентрация ПДК= до 2мг/м3, то скорость – 1,1-1,6м/с
  • Если в шкафу выделяется высокотоксичная пыль, свинцовая или марганцевая то – 2,0-3,5м/с
Это обобщенные минимальные данные, больше необходимые в целях ориентирования, в каждом конкретном случае необходим точный расчет, который могут провести специалисты нашей проектной фирмы по вентиляции и отоплению, ведь современных технологических процессов появилось великое множество, а соответственно и веществ, от которых необходимо защитить помещение. Поэтому и расчет в каждом конкретном случае необходимо проводить не по рекомендуемой скорости, а по объемам выделяющихся вредностей и их физическим параметрам.

Объем воздуха для вытяжного шкафа местной вентиляции

L = F x V x 3600 м3/ч
 
где, L – расход воздуха в м3/ч, F – площадь сечения проема в м2, V – рекомендуемая скорость в сечении проема в м/с. Как видно, формула такая же как и для расчета зонта, основным отличием является рекомендуемая скорость в сечении проема.

Расчет бортовых отсосов системы местной вентиляции производственных помещений

В гальванических цехах и в других производственных помещениях, в которых используются ванны с различными растворами вредных химических веществ необходимо устройство местной вытяжной вентиляции. Для этого используются бортовые отсосы различной конструкции, если ширина ванны не превышает 700мм, то бортовой отсос устанавливается только с одной стороны, если ширина больше, то бортовые отсосы необходимо устанавливать с двух сторон. Если уровень жидкости находится в пределах 80-150мм от оси заборной щели(1), то используются простые бортовые отсосы, если расстояние находится в промежутке 150-300мм, то необходимо использовать опрокинутые бортовые отсосы(2), при этом объем воздуха резко уменьшается.
 

Расход воздуха бортового отсоса местной вентиляции определяется по формуле

где, L – расход воздуха в м3/ч,  – коэффициент, учитывающий допустимую высоту подъема вредностей над поверхностью испарения,  - коэффициент, зависящий от уровня жидкости в ванной и ширины щели в бортовом отсосе,  - коэффициент учитывающий подвижность воздуха в помещении и температуру жидкости в ванной,  - длинна ванной в м,  - температура жидкости в ванной,  - температура воздуха в помещении.

Значения коэффициентов очень сильно влияет на итоговый результат, именно поэтому их необходимо учитывать при проектировании местной промышленной вентиляции, и именно поэтому для каждого конкретного производства необходим индивидуальный расчет.

Вытяжные шкафы, зонты и бортовые отсосы, это практически все оборудование, используемое для местной вентиляции, но его можно модернизировать различными способами под конкретные нужды. В кулинарии, например, используются остекленные шторы, а некоторых производствах, где нет возможности установить зонт используются вытяжные панели, которые больше похожи на наклонный зонт  и множество других доработок и интеграций все зависит от конкретной задачи установленной заказчиком.

Местная приточная вентиляция на производстве

Разновидностей местной приточной вентиляции не так много, во-первых, это воздушные души, во-вторых, это воздушные и воздушно-тепловые завесы, и в-третьих организация воздушных потоков для правильного перетекания воздуха из одной зоны в другую.
Воздушный душ позволяет создать необходимый микроклимат на отдельном локальном месте, в основном используются в летнее время для борьбы с избытками тепла. Основной задачей является создание зоны с заданной подвижностью воздуха в необходимом месте, для обеспечения комфортной работы персонала. Увеличение подвижности воздуха сдувает влагу с тела, благодаря чему человек быстрей охлаждается и чувствует себя более комфортно. Основной задачей является выбор температуры воздуха и его подвижность. При низкой температуре воздуха человек может простудиться, даже при низкой подвижности воздуха, а при высокой подвижности воздуха простудиться можно, даже если не охлаждать воздух.

Использование воздушно-тепловых завес в системах местной приточной вентиляции

Основным назначением воздушных завес является зонирование и разграничение сред. При проектировании систем вентиляции и отопления зданий нельзя забывать про воздушные завесы благодаря ним можно сохранить тепло в зимний период и холод в летний. Завесы устанавливаются над дверями, воротами и другими открывающимися проемами для разделения наружного воздуха и внутреннего, воздушной стеной. Если завеса забирает воздух из помещения и не подогревая подает его обратно, то такая завеса называется воздушной, а если подогревает воздух то называется воздушно-тепловой. По типу установки воздушные завесы бывают с нижней подачей воздуха(1), с верхней(2) и боковой(3). Завесы с нижней подачей лучше защищают от холода в зимнее время, но могут забиваться, с верхней подачей лучше защищают холод в летнее время, боковые используются чаще всего на широких и высоких воротах.

Устройство местной приточной и вытяжной вентиляции

Помимо проектирования местной вентиляции специалисты нашей компании VETER.PLUS выполняют монтажные и пусконаладочные работы по всем проектируемым системам. Можем выполнить не только подбор а и поставку основного оборудования, выполняем работы по его запуску, наладке и последующему сервисному обслуживания. Наши специалисты выполняют монтаж воздуховодов и оборудования промышленной вентиляции, на достаточно сложных объектах, в числе наших выполненных объектов есть множество различных промышленных и производственных помещений, цехов, заводов. Обращайтесь и наши проектировщики подберут для вас наиболее оптимальное решение.
 
 
 

Монтаж вентиляции и кондиционеров в Красноярске - VETER.PLUS
Проектирование вентиляции и кондиционирования в Красноярске - VETER.PLUS