Проектирование систем местной вентиляции в производственных помещениях
Создание оптимального микроклимата на производстве — ключевой фактор, влияющий как на здоровье сотрудников, так и на качество выпускаемой продукции. Системы местной вентиляции играют решающую роль в удалении вредных веществ непосредственно в местах их образования, предотвращая их распространение по всему помещению. Квалифицированное проектирование систем вентиляции требует комплексного подхода, учитывающего особенности технологических процессов, планировку помещений и характер выделяемых вредностей. От правильно спроектированной системы местной вентиляции зависит не только соблюдение санитарно-гигиенических норм и требований охраны труда, но и экономическая эффективность предприятия за счет снижения энергозатрат и увеличения производительности персонала.
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.Приточные системы используются в нескольких вариациях:
- компенсация местной вытяжной вентиляции;
- зонирование и распределение потоков воздуха для предотвращения распространения вредностей;
- воздушное душирование для обеспечения необходимых требований качества воздуха в рабочей зоне.
Местная вентиляция является важным компонентом общей системы обеспечения качества воздуха на производстве, позволяющим значительно сократить объёмы удаляемого воздуха по сравнению с общеобменной вентиляцией и, как следствие, снизить энергозатраты на кондиционирование и подготовку воздуха.
Местная вытяжная вентиляция в промышленности и на производстве
Проектирование и расчёт 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.
Для расчёта зонта необходимы размеры стола или оборудования, которое он будет защищать, а также его температура. Размеры зонта принимаются таким образом, чтобы они перекрывали стол или оборудование с запасом минимум 10-15%.
Расчёт расхода воздуха зонта для местной вентиляции ведется по скорости в сечении и рассчитывается по формуле:
где L – расход воздуха в м3/ч, F – площадь сечения зонта в м2, V – рекомендуемая скорость в сечении зонта в м/с.
Рекомендации по проектированию систем местной вентиляции
Рекомендуемая скорость для эффективного улавливания
Для зонта системы местной вентиляции рекомендуемая скорость воздуха зависит от его конфигурации:
- Открытого с четырех сторон - 1,05-1,25 м/с
- Открытого с трех сторон – 0,9-1,05 м/с
- Открытого с двух сторон – 0,75-0,9 м/с
- Открытого с одной стороны – 0,5-0,75 м/с
Проектирование зонта местной вентиляции над нагретой поверхностью
- температуры нагретой поверхности
- размеров нагретой поверхности
- высоты установки зонта
Для правильного проектирования необходимо рассчитать площадь конвективной струи на высоте установки зонта — именно по этим данным необходимо подбирать размеры зонта.
Полюс струи — предполагаемая точка, в которой сходятся лучи раскрытия, находится ниже нагретого тела на расстоянии примерно равном двум его ширинам. Проведя касательные от этой точки к краям конвективной струи на высоте установки зонта, можно определить необходимые размеры зонта. Для подбора вентилятора необходимо дополнительно рассчитать требуемый расход воздуха с учетом температурного фактора и характеристик выделяющихся вредностей.
Правильный расчёт и проектирование местной вытяжной вентиляции позволяет не только эффективно удалять вредные вещества из рабочей зоны, но и существенно снижать энергетические затраты по сравнению с общеобменной вентиляцией.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.
Расчёт объёма 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 заданной скорости в рабочем проеме.
Рекомендованная скорость в рабочем проёме вытяжного шкафа местной вентиляции:
- Если плотность газов близка к плотности воздуха – 0,35 м/с
- Если концентрация ПДК = 6-10 мг/м³, то скорость – 0,8-1,0 м/с
- Если концентрация ПДК = до 4 мг/м³, то скорость – 0,9-1,2 м/с
- Если концентрация ПДК = до 2 мг/м³, то скорость – 1,1-1,6 м/с
Это обобщённые минимальные данные, необходимые в основном для ориентирования. В каждом конкретном случае требуется точный расчет, который должны проводить специалисты по вентиляции и отоплению.
- характер технологического процесса
- тип и свойства загрязнителей
- требования к условиям работы в помещении
- эргономику рабочего места
- энергоэффективность системы вентиляции
Правильно спроектированная система местной вытяжной вентиляции является ключевым элементом обеспечения безопасности работы с вредными веществами и должна разрабатываться с учетом всех действующих нормативных требований.
Объём воздуха для вытяжного шкафа местной вентиляции
Расчёт бортовых отсосов системы местной вентиляции производственных помещений
Основные правила размещения бортовых отсосов:
- Если ширина ванны не превышает 700 мм, то бортовой отсос устанавливается только с одной стороны
- Если ширина ванны больше 700 мм, то бортовые отсосы необходимо устанавливать с двух сторон
Типы бортовых отсосов в зависимости от уровня жидкости:
- Простые бортовые отсосы - применяются, когда уровень жидкости находится в пределах 80-150 мм от оси заборной щели
- Опрокинутые бортовые отсосы - применяются, когда расстояние находится в промежутке 150-300 мм
Правильный подбор типа и конструкции бортовых отсосов, а также их расположения относительно ванн с вредными растворами является важным элементом обеспечения безопасности работы в гальванических цехах и других подобных производственных помещениях.
Расход воздуха бортового отсоса местной вентиляции определяется по формуле
Значения коэффициентов очень сильно влияют на итоговый результат, именно поэтому их необходимо учитывать при проектировании местной промышленной вентиляции. По этой причине для каждого конкретного производства необходим индивидуальный расчет, учитывающий все технологические особенности процесса и параметры выделяющихся вредностей.
Основное оборудование местной вентиляции и его модификации
- Вытяжные шкафы
- Зонты
- Бортовые отсосы
Однако данное оборудование можно модернизировать различными способами под конкретные нужды предприятия:
- В кулинарии – используются остекленные шторы, которые позволяют улавливать вредности, не создавая помех для обзора и работы персонала
- На специальных производствах, где нет возможности установить стандартный зонт - применяются вытяжные панели, которые больше похожи на наклонный зонт
Индивидуальный подход к проектированию систем местной вентиляции позволяет добиться оптимального сочетания эффективности улавливания вредных веществ и энергетической экономичности системы.
Местная приточная вентиляция на производстве
Разновидностей местной приточной вентиляции существует несколько типов:
- Воздушные души
- Воздушные и воздушно-тепловые завесы
- Организация воздушных потоков для правильного перетекания воздуха из одной зоны в другую
Воздушные души
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 способствует удалению влаги с поверхности тела, благодаря чему человек быстрее охлаждается и чувствует себя более комфортно. При проектировании воздушных душей важно правильно выбрать температуру воздуха и его подвижность:
- При низкой температуре воздуха человек может простудиться даже при низкой подвижности воздуха
- При высокой подвижности воздуха простудиться можно даже без дополнительного охлаждения воздуха
Использование воздушно-тепловых завес в системах местной приточной вентиляции
Завесы устанавливаются над дверями, воротами и другими открывающимися проемами для разделения наружного и внутреннего воздуха воздушной стеной.
Типы завес по принципу работы:
- Воздушная завеса — забирает воздух из помещения и без подогрева подает его обратно
- Воздушно-тепловая завеса — подогревает забираемый воздух перед подачей
Типы завес по способу установки:
- С нижней подачей воздуха — лучше защищают от холода в зимнее время, но могут забиваться
- С верхней подачей — лучше защищают от проникновения теплого воздуха в летнее время
- С боковой подачей — используются чаще всего на широких и высоких воротах
Устройство местной приточной и вытяжной вентиляции
Проектирование местной вентиляции должно включать в себя комплексный подход:
- Подбор и расчет оборудования
- Монтажные и пусконаладочные работы
- Поставка основного оборудования
- Запуск, наладка и последующее сервисное обслуживание
- Монтаж воздуховодов и оборудования промышленной вентиляции
Для каждого промышленного или производственного объекта (цеха, завода и т.д.) требуется индивидуальное решение, учитывающее специфику производственных процессов, особенности помещений и требования к микроклимату.
Отправь заявку и получи бесплатную консультацию инженера по проектированию систем местной вентиляции в производственных помещениях
