Вентиляция промышленных помещений

Нормы для систем вентиляции по СНиП

Для начала перечислим нормативные документы, которых придерживаются при проектировании и монтаже сетей отопления, вентиляции и кондиционирования.

Вот основные из них:

• СНиП вентиляция и кондиционирование, а также отопление помещений жилого назначения (действующий документ имеет номер 2.04.05-91);
• также строительные нормы перечислены в СНиП номер 41-01-2003, который называется «Отопление, вентиляция и кондиционирование»;
• санитарно-эпидемиологические нормативы и правила (СанПиН);
• ГОСТы (государственные стандарты);
• свод правил (сокращенно СП);
• ВСН – ведомственные строительные нормы;
• МДС – методическая документация в строительстве и многие другие.

В основном документе дается конкретное определение понятию «вентиляция». Вентиляцией называют воздухообмен в помещении, который позволяет удалять избытки влаги, тепла и вредных веществ для обеспечения чистоты воздуха и благоприятного микроклимата в рабочей зоне при круглосуточной работе и средней обеспеченности в 400 ч/г, при односменной дневной работе с обеспеченностью 300 ч/г.

Если все уже надоело и не знаете во что, еще поиграть, то можно попробовать скачать игровые автоматы 1xBet и насладиться новыми впечатлениями с популярной БК.

При проектировании систем вентилирования важно знать следующие важные понятия:

1. Верхняя зона – это часть помещения, которая расположена выше рабочей или обслуживаемой зоны.
2. Зоной дыхания называют пространство в радиусе 50 см в районе лица работающего человека.
3. Дисбаланс – это разница между объемом воздуха, поступающего в здание или помещение, и количеством удаляемых воздушных масс, которые выводятся оборудованием для воздушного отопления и кондиционирования.
4. Постоянным рабочим место называют локальное пространство, где человек непрерывно пребывает на протяжении половины рабочего времени или в течение более двух часов непрерывно.
5. Непостоянным рабочим местом называют зону, где люди работают непрерывно меньше двух часов в смену или на протяжении менее половины рабочего дня.

Расчет вентиляции цеха

Для того чтобы спроектировать и установить вентиляцию необходимо качественно и с высокой точностью рассчитать масштабы ее работы. Расчет системы вентиляции цеха осуществляется на основе данных об объемах выделяемых вредных веществ, тепла и различных справочных показателей.

По излишкам тепла

Q = Qu + (3,6V – cQu * (Tz – Tp) / c * (T1 – Tp)), где

Qu (м3) – объем, который отводится местным отсосом; V (Ватт) – количество теплоты, которое выделяет продукция или оборудование; с (кДж) – показатель теплоемкости = 1,2 кДж (справочная информация); Tz (°C) – t загрязненного воздуха, отводимого от рабочего места; Tp (°C) – t приточных воздушных масс T1 – t воздуха, удаляемого вентиляцией общеобменного типа.

Для взрывоопасного или токсичного производства

При таких расчетах ключевая задача – разбавить токсичные выбросы и испарения до предельного допустимого уровня

Q = Qu + (M – Qu(Km – Kp)/(Ku – Kp)), где

M (мг*час) – масса токсичных веществ, выделяемых за один час; Km (мг/м3) – содержание токсичных веществ в воздухе, отводимых местными системами; Kp (мг/м3) – количество отравляющих веществ в приточных воздушных массах; Ku (мг/м3) – содержание токсичных веществ в воздухе, отводимое общеобменными системами.

По излишкам влаги

Q = Qu + (W – 1,2 (Om – Op) / O1 – Op)), где

W (мг*час) – количесиво влаги, которое попадает в помещение цеха за 1 час; Om (грамм*кг) – объем пара, отводимый локальными системами; Op (грамм*кг) – показатель влажности приточного воздуха; O1 (грамм*кг) – количество пара, отводимое общеобменной системой.

По выделениям от персонала

Q = N * m, где

N – число работников m – расход воздуха из расчета на 1 чел*час (согласно СНиП составляет 30 м3 на человека в проветриваемом помещении, 60м3 – в нерповетриваемом).

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией и теплообменником

Это система, способная использовать удаляемый воздух на 30-50%. Данные цифры справедливы для одноступенчатых устройств. Однако на рынке все большую популярность завоевывают более совершенные системы. Имеется ввиду установка с двухступенчатой рекуперацией. Здесь уже достигается эффект в 80-85%, благодаря применению теплового насоса. Данная система показывает лучшие результаты при серьезных перепадах температуры, влажности внутри помещения и за его пределами. В жаркое время года тепловой насос обеспечивает приток охлажденного воздуха. Т. е. заданный микроклимат поддерживается круглый год и нет необходимости в установке кондиционера, организации отопления. Система хорошо показала себя при установке на промышленных предприятиях, в крупных офисах, учреждениях и в частных загородных домах.

По установкам с системой рекуперации существует ограничение. Их нельзя устанавливать в производственных цехах, где в окружающей среде присутствуют взрывоопасные частицы, микроорганизмы, химические вещества, относящиеся к первому, второму или третьему классам опасности.

Управление вентиляционными системами

Автоматизация управления вентсистем позволяет оптимизировать процесс и снизить эксплуатационные расходы. Такой подход позволяет минимизировать участие человека в управлении и снизить риск «человеческого фактора». Автоматическое управление подразумевает установку датчиков, регистрирующих температуру/влажность воздуха, концентрацию вредных веществ, степень задымленности или загазованности. Все датчики связаны с блоком управления, который благодаря заданным настройкам включает или отключает оборудование. Таким образом, автоматизация помогает соблюдать требования санитарных норм, быстро реагировать на аварийные ситуации и экономить значительные средства.

6 Местная вытяжка и формула расчета

Если компания не осуществляет выброс вредных веществ, то можно провести расчет общеобменной вентиляции производственного помещения как L = N х L н, где N — количество рабочих, находящихся в помещении, а L н — необходимый объем воздуха для одного человека, который измеряется в куб. м/ч.

Учитывая такой параметр, как кратность воздуха, расчет проводится по формуле L = n x S x Н, где n — кратность, равная 2 в производственном помещении, S — площадь, а Н — высота.

Вентиляция производственных цехов должна обладать двумя критериями — это грамотное исполнение и функциональность. Только в этом случае можно организовать рабочие места в соответствии с нормами

Поэтому так важно произвести точный расчет местной вентиляции

Особенности и требования к вентиляции

Полный список требований указан в санитарно-эпидемиологических нормах, перечислим некоторые из них:

• На производстве площадью более 50 м2 допускается обеспечивать необходимую температуру на постоянных рабочих местах сотрудников. На непостоянных местах температура может более низкой, но не ниже 10 градусов;
• Система должна быть пожаробезопасной;
• Устранение отработанного воздуха не должно попадать в рабочую зону;
• Использование воздуховодов только из антикоррозийных материалов;
• В рабочих зонах концентрация вредных веществ не должна превышать 30%;
• Уровень шума внутри производственного цеха не должен превышать 110 дБа;
• В цехах с полностью автоматизированным рабочим процессом и имеющимся функциональным оборудованием, при отсутствии требований к температурному режиму, необходимо поддерживать следующие данные:

• не ниже 10 градусов в холодное время года при отсутствии избытков теплоты;
• в теплый период при отсутствии избытков теплоты следует поддерживать температуру равной температуре наружного воздуха, при наличии избытков теплоты — на 4 градуса выше наружной.

На производстве, где установлено полностью автоматизированное оборудование и отсутствуют специальные требования, оптимальную влажность и воздухообмен допустимо не нормировать; Если допустимые показатели климата невозможно обеспечить в рабочих зонах по причине экономических или производственных условий, то постоянные рабочие места оснащают кондиционерами либо предусматривают душирование наружным воздухом.

Все данные рассчитываются на этапе подготовки проектно-сметной документации. При проектировании вентиляционной системы необходимо выполнить ряд задач:

• Разработка и утверждение технического задания, включающее требования по организации воздухообмена;
• Расчет общеобменной, местной вентиляции с целью определения сечения и мест расположения воздуховодов;
• Подбор оборудования на основании рассчитанных характеристик;
• Подготовка рабочего чертежа, аксонометрии и схемы.

Рассчитанные в итоге показатели температуры, влажности воздуха должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека, его оптимальное состояние.

Список оборудования:

Приточная установка — может быть как моноблочной, так и наборной. Состоит из корпуса, фильтров очистки, вентилятора, воздушного клапана, нагревателя и шумоглушителя. По функциональным возможностям приточные вентиляционные установки разделяют:

• с нагревом/охлаждением;
• с рециркуляцией;
• с автоматикой и управлением.

Вытяжные вентиляторы — устройства, предназначенные для отведения воздуха. Место расположения: в вентиляционном канале, потолке или стене. Вентиляторы классифицируют:

• осевые;
• канальные;
• напольные;
• потолочные.

Воздуховоды — выполнены из пластика или стали (оцинкованной, нержавеющей, черного металла). Могут иметь круглое или прямоугольное сечение. Диаметр воздуховодов от 100 — 2000 мм.

Рециркуляция производственных помещений

Вентиляция производственных помещений данным способом осуществляется путем кругооборота воздуха. При применении данного способа экономится энергия, которая идет на подогрев воздуха в холодное время года. В этом случае осуществляется непрерывный кругооборот воздуха. Поступающий в помещение очищенный уличный воздух, выходит через специальную установку, очищается и снова попадает внутрь рабочего помещения.

Но использование такой системы также имеет свои ограничения. Например, использовать метод рециркуляции запрещено в тех цехах, где воздух может иметь неприятные запахи или разнообразные микроскопические грибки. Если в рабочем цехе содержатся вещества, принадлежащие к 1-му, 2-му или 3-му классу опасности рециркуляционный метод использовать также запрещено.

Вентиляция производственных зданий. Документация

В число необходимой документации при проектировании и установке системы вентилирования входят:

• базовая информация о специфике производства, конструкции помещений, зданий;
• общая схема оптимального расположения вентиляционного оборудования;
• спецификация вентсистемы;
• перечень материалов, из которых необходимо изготовить элементы будущей установки;
• документы по тепловой, противопожарной изоляции вентканалов;
• чертежи вентиляционной сети, включающие схему здания, отметки уровня напольного покрытия, размеры и диаметр вентиляционных каналов, пересечение воздуховодов с другими конструктивными элементами и отрезки их изоляции;
• отдельные чертежи важных узловых соединений, стыковок;
• схемы нестандартных креплений, если они буду использоваться;
• схемы нетипичных конструкций, элементов, узлов.

Для проведения установки вентиляционной системы необходима технологическая карта, в которой определяется перечень параметров, обязательных к выполнению:

Требования пожарной безопасности

Если помещения располагаются в разных пожарных отсеках, то для них предусматриваются индивидуальные системы вентиляции. Запрещается сведение и монтаж оборудования вентиляционных систем из нескольких пожарных отсеков в одну венткамеру.  Это правило может быть нарушено только в зданиях, которым причислен I и II класс огнестойкости: венткамера может быть обустроена сразу же за огнеупорной стеной, а также на небольшом удалении от нее, если воздуховоды покрыты противопожарным составом или изоляцией.

Категория венткамер по пожарной и взрывопожарной опасности регламентируется по СП 7.13130.2013

По категории пожароопасности и взрывопожароопасности помещения под монтаж вентиляционного оборудования относятся

Категория Д:

• Если в венткамере смонтированы вентиляторы, компрессорные и воздуходувные агрегаты, нагнетающие атмосферный воздух в эжекторы за пределами данных венктамер.  
• Венкамеры с оборудованием для «мокрой» или циклонной очистки воздуха от пыли, которое монтируется перед вентиляторами.
• Венткамеры с оборудованием вытяжного типа для обеспечения общеобменной вентиляции в сооружениях и зданиях жилого фонда, а также построек административно-бытового назначения.

Категория А и Б:

Если в венткамерах монтируется оборудование местных воздухоососов для удаления опасных, токсичных и взрывоопасных воздушных смесей от мест расположения промышленного оборудования.

Важно! Если помещения оборудованы установками для сопровождения вытяжных систем для нескольких помещений с разной категорией взрыво-, пожароопасности, то такие помещения варьируются по более опасным категориям.

• В1 – размещение установок, оснащенных фильтрами и масляными картерами с объемом от 75 л. индивидуально для каждой установки.
• В1, В2, В3, В4 или Г – рециркуляционные системы с отводом воздуха из помещений, за исключением установок по отводу горючих, токсичных и пылевых воздушных смесей с применением влажных и циклонных пылеуловителей.
• В1, В2, В3, В4 – оборудование для сопровождения вытяжных установок. Помещения, теплота которых удаляется и при этом используется в теплоутилизаторах для нагрева приточного воздуха.
• Г – в помещении установлены агрегаты для выработки тепловой энергии от сгорания газового топлива.
• Д – все остальные случаи.

Также, если венткамеры данных категорий обслуживают несколько помещений с разными классами, то их относят к более опасным категориям опасности.

Противопожарные требования с точки зрения размещаемого оборудования

Главные требования направлены на ограничения для размещения разного оборудования в одной вентиляционной камере. Особенно, если венткамеры обслуживают помещения с разными категориями пожароопасности.

Например, запрещается монтировать оборудование вытяжных и приточно-вытяжных систем совместно с оборудованием воздушного отопления и кондиционирования.

Важно! Обязательно наличие обратных клапанов взрывозащищенного исполнения, если приточная система для обслуживания помещений с категорией А и Б возведена с применением обычного оборудования.

Кроме того, необходимо выполнять разделение для следующих систем:

• Установки систем вытяжного типа в помещениях категорий B1, В2 и В3 от оборудования для помещений категории Г. 
• Оборудование систем местных отсосов взрывоопасных смесей допускается совмещать только с оборудованием вытяжных систем общеобменной вентиляции, обслуживающих помещения категорий А и Б.
• Оборудование для рециркуляции воздуха для помещений В1-В4 отделяется от оборудования для помещений с другой катеогорией.
• Оборудование для притока воздуха в жилые помещения от вытяжного оборудования и систем притока для помещений производственного назначения.

Есть и ограничения для вытяжных систем, отводящих неприятный запах из санузлов, уборных, «курилок» и пр. Вытяжное оборудование для данных помещений запрещается монтировать в венткамерах с приточными установками.  

Схемы вентиляции

Для очистки воздуха в частном доме принято использовать приточную, вытяжную и приточно-вытяжную вентиляцию. Каждая из этих схем имеет свои преимущества и особенности. Приточная вентиляция в частом доме обеспечивает дозированную подачу чистого воздуха в помещение. Она состоит из таких элементов:

• съемной решетки для защиты от насекомых и грязи;
• электрического вентилятора;
• ступенчатого переключателя;
• пористого вкладыша для задержки мелких механических частиц;
• внутренней решетки;
• трубы.

Эта схема вентиляционной системы позволяет изменять температуру воздуха благодаря установки нагревательных элементов и объединению с кондиционерами.

Вытяжная вентиляция частного дома предназначена для эффективного удаления уже отработанного воздуха. Такая схема вентиляционной системы позволяет удалить из жилого помещения продукты сгорания газа, пыль и мелкие частицы мусора, которые могут негативно повлиять на здоровье жильцов. Вытяжная вентиляционная система также обеспечивает удаление влаги из ванной комнаты и неприятных запахов из туалета.

Приточно-вытяжная схема вентиляции обеспечивает комплексный подход к вопросу поступления чистого и устранения отработанного воздуха. Принцип действия такой вентиляционной схемы заключается в том, что в теплообменнике совмещаются каналы подачи и вытяжки. За счет этого обеспечивается возможность предварительного охлаждения или подогрева воздуха без применения дополнительных источников энергии.

Управление вентиляционными системами

Автоматизация управления вентсистем позволяет оптимизировать процесс и снизить эксплуатационные расходы. Такой подход позволяет минимизировать участие человека в управлении и снизить риск «человеческого фактора». Автоматическое управление подразумевает установку датчиков, регистрирующих температуру/влажность воздуха, концентрацию вредных веществ, степень задымленности или загазованности. Все датчики связаны с блоком управления, который благодаря заданным настройкам включает или отключает оборудование. Таким образом, автоматизация помогает соблюдать требования санитарных норм, быстро реагировать на аварийные ситуации и экономить значительные средства.

Нормативные требования

Производственные цеха, комнаты отдыха, санитарные узлы и другие помещения оборудуются приточно – вытяжной вентиляцией, согласно СНиП 41-01-2003 «Вентиляция, отопление и кондиционирование». ГОСТ 12.1.005-88 содержит параметры воздуха в разных зонах производства. Также используются данные СанПиН 2.2.4.548-96.

Оцинкованные воздуховоды

Кроме всего прочего, при проектировании вентсистем промпредприятий предъявляются следующие требования:

• Соответствие вентиляционной системы актуальным требованиям по пожарной безопасности.
• Наличие сертификатов качества на материалы.
• Воздуховоды изготавливаются из нержавеющей стали или на них наносится антикоррозийной покрытие.
• Воздуховоды покрываются слоем масляной или другой горючей краски толщиной не более 0,2 мм.
• В зоне работы людей предельная концентрация вредных веществ (ПДК) не более 30%.
• Расчетная температура воздуха внутри зимой не ниже +10⁰С. Ночью или когда нет людей, может опускаться до +5⁰С.
• В летний период расчётная температура внутри помещения принимается равной наружной. Допускается отклонение на 4⁰С.
• Шумовая нагрузка от работающей системы вентиляции не должна быть выше 110 дБ.

Это основные требования, но существует множество дополнений, специфических отклонений и других норм. Учесть все нюансы проектирования вентиляции под конкретный объект может только опытный специалист.

Классификация вентиляции производственных зданий

Четкое разделение систем воздухообмена по основным эксплуатационным параметрам позволяет выбрать вариант, точно соответствующий конкретному техническому заданию. Она подразделяется на группы по нескольким признакам:

1. способ работы;
2. локализация;
3. направление воздушного потока.

Рассмотрим эти признаки более подробно.

Способ работы

Помещение вентилируется за счет естественной или искусственной циркуляции воздуха:

Естественная вентиляция. Движение воздушных масс осуществляется за счет разности давления и температуры внутри/снаружи. Более холодный уличный воздух вытесняет теплый отработанный. В качестве вентиляционных каналов используются окна, двери, а также специальные решетки – дефлекторы.

Эффективность работы зависит от параметров наружного воздуха: в зимнее время интенсивность воздушного потока увеличивается, это связанно с большой разницей температур. Данный тип вентиляции не используется на производствах с опасными выбросами, так как в нем не предусмотрена система фильтрации и регулировка мощности вытяжек.

Искусственная вентиляция. Монтируется на гальванических заводах, в цеха по производству таблеток, на химических производствах. Основная функция – удаление вредных примесей из области рабочей зоны, а также всего помещения. Подача свежего, очищенного воздуха, как в локальные рабочие зоны, так и весь цех. Применяются вентиляторы настенного и крышного типа.

Локализация

• Общеобменная. Рассчитывается для всего объёма помещения и используется для постоянного проветривания, удаления излишков влаги и тепла, частичной фильтрации воздуха.
• Местная. Это точечные отсосы или воздушные души. Устанавливаются непосредственно над станком или рабочим местом. Работа местной вентиляции направлена на удаления большей части загрязнителей и обдуве рабочего пространства. Часто подключается непосредственно к станку, тем самым локализую вредные выбросы.

Локальные отсосы

Аварийная. Большую часть времени не функционирует, так как ее работа направлена на быстрое удаление вредных выбросов, дыма или других загрязнителей. В производственных зданиях работает в автоматическом режиме, включаясь по сигналу датчиков задымленности или загазованности.

Направление воздушного потока

Вентиляция производственного помещения работает в следующих направлениях:

• Приточная. Обеспечивает поступление в проветриваемое помещение свежего воздуха. Может быть с естественным/искусственным побуждением.
• Вытяжная. Обеспечивает удаление из помещения отработанных воздушных масс. На производстве большая часть работает посредством механического побуждения.
• Приточно-вытяжная. Обеспечивает полный цикл смены воздуха.

Приточно-вытяжная вентиляция

Особенности вентиляции общественных зданий

От чистоты воздуха в закрытом пространстве зависит не только уровень комфорта, но и самочувствие людей, которые пребывают в нем постоянно. Если квартиру или дом человек может оборудовать согласно своим личным предпочтениям, то в общественном здании вопрос вентилирования целиком передан в ведение застройщика и управляющей компании.

Загрязнение неминуемо в месте скопления большого количества людей. Этот фактор не зависит от каждого, но наличие в кабинетах десятков компьютеров, оргтехники, специального профессионального оборудования неминуемо ведет к необходимости усиленного вентилирования. В некоторых случаях причиной становятся некачественные строительные материалы, применяемые при ремонте помещений, дешевая офисная мебель.

Главный враг чистого воздуха — дым от сигарет. Здания, где предусмотрены помещения для курящих, нуждаются в особенно внимательном проектировании вентиляционных систем. Требуются достаточно большие материальные затраты и неукоснительное соблюдение норм законодательства. Дым не должен проникать в соседние залы или долго задерживаться в специально оборудованных комнатах.

Вентиляция общественных зданий разрабатывается на этапе формирования проекта архитекторами. Она создается с учетом индивидуальных конструктивных характеристик всего строения и его отдельных площадей. Процедура регламентируется законодательно установленными техническими СНиП. Нормативные акты принимает исполнительная власть. Они определяют:

• правила осуществления деятельности по градостроению;
• инженерные изыскания;
• архитектурно-строительное проектирование.

Для зданий и сооружений действуют строительные нормы и правила 41-01-2003. Они освещают вопросы отопления, вентиляции и кондиционирования.

Нормативные документы и расчет воздухооборота

Кратность обмена воздуха в здании регулируется СТО, СНиПами и правилами ТБ, применимыми для конкретного предприятия. Требования к гигиене и санитарии в помещениях производства регулируются СанПиН 2.2.4.548-96.

Методические указания для расчета воздухооборота.

Обмен воздушными массами рассчитывается следующим образом:

где L- объем поступающего воздуха м³/ч; n- число, указывающее кратность воздушного обмена; S – площадь объекта, м²; H- высота объекта, м.

Естественные условия вентиляции увеличивают количественное число показателя кратности до 3-4 раз в час. С целью повышения этого параметра используют механическую вентиляцию.

Расчетные параметры вытяжной вентиляции помещений производства определяются по следующей формуле:

А=а+0,8z, B=b+0,8z

В случае наличия круглых откосов D=d+0,8z

где а×b – габариты источника выброса, d – диаметр. Ʋв – скорость перемещения воздуха там, где происходит его выделение; Ʋз – скорость всасывания в районе зонта; z – высота установки.

Цеха производства

Места рабочих в цехах часто попадают под воздействие тепловой энергии и вредных веществ. Нормы воздушного обмена для производственных цехов определены СНиП 41-01-2003.

Расчетные значения цеховой вентиляции вычисляются следующим образом:

где L- расход воздуха, м³; V- скорость воздушного потока в устройстве, м/с; S- площадь, определяемая проемом установленной вытяжки, м².

Значения воздухооборота в помещениях производства зависят от:

1. площади и формы цеха;
2. количества персонала;
3. интенсивности физической нагрузки людей;
4. технологии производства;
5. тепловых потерь оборудования;
6. повышенной влажности в цеху.

Выбросы пыли и вредных веществ

В зависимости от направленности работ, осуществляемых производственными цехами, вредные выбросы бывают в виде паров химических веществ, механической пыли, тепловых выбросов.

Вытяжные устройства могут иметь различную мощность и схему работы. В случае возникновения аварии и внезапного выброса повышенного количества отравляющих паров и газов в помещениях производства должна быть смонтирована дополнительная вентиляция с вытяжкой, обеспечивающая обмен, превышающий общую вентиляцию в десять раз.

Включение вентиляционного оборудования, установленного на случай аварии, должно производиться как снаружи, так и во внутренней части здания, и за небольшой промежуток времени уменьшать концентрацию ядовитых газов и удалять вредные отходы в виде пара на местах работы.

Вентиляция складских комплексов

Вентиляционное обеспечение складов обеспечивает сохранность, хранящейся там продукции от воздействия вредных факторов. В помещениях складских комплексов присутствуют выделения пыли, тепла. Если там хранятся опасные вещества могут присутствовать вредные выделения газа.

Нормы вентиляции для помещений, в которых располагаются склады регулируются СП 60.13330.2012 «СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

Вытяжные конструкции монтируются в самых грязных местах складских зданий.

Показатель кратности воздухообмена определяется следующим образом:

где A(м³/ч)-воздушный объем, выделяемый в складском помещении в течение одного часа; V(м³ )- объем складского помещения

Считаем расход по выделениям тепла

Избытки тепла (кДж/ч), выводимые из складского помещения вычисляются по следующей формуле:

где Q_n- тепловая энергия, выделяемая в помещение от оборудования и работающих людей, кДж/ч.; Qотд. – выделение тепла в окружающую среду, кДж/ч.

При условии имеющихся теплоизбытков, расчет количественного параметра воздуха (в м³/ч), необходимых для удаления за 1 час, рассчитывается по формуле:

где С – теплоемкость воздушных масс, С=1, кДж/кг; ΔT – разница между температурными значениями поступающего и удаляемого воздуха, К; γпр – плотность приточного воздуха, γпр=1,29 кг/м³.

При наличии опасных газов или пыли расчет L производится отдельно для каждого случая.

Расчетная величина кратности по выделениям теплоты вычисляется следующим образом:

Избытки водяных паров

Воздушные массы, содержащие большую концентрацию водных паров, отрицательно воздействует на состояние человека. Показатель относительной влажности, обеспечивающий комфортное пребывание человека в помещении, составляет 40-60%.

Избытки водяных паров удаляют установкой дополнительных щелевых отсосов. Они способны удалять воздух, насыщенный водяными парами, в объеме 300-500 м³/ч.

Вентиляция металлургического цеха

Расчет вытяжной вентиляции цеха основывается на удалении теплоизбытков от доменных печей. Кроме того, аспирационные устройства предназначены для отведения избыточного количества пыли, образующегося, например, при использовании твердого топлива (уголь). Система аспирации оснащается электрофильтрами, рукавными фильтрующими устройствами, которые отличаются высокой производительной мощностью. Отделения подачи топлива к доменным печам оборудуются системами отопления, кондиционирования, вентилирования.

Примеры расчета расхода воздухопотока основываются на учете факторов:

• применение вентиляторов мощностью несколько сотен кВт;
• чрезмерная запыленность воздушной среды;
• опасность возникновения пожара в некоторых зонах;
• необходимость обеспечения приемлемых условий труда персонала;
• поддержание заданных температурных параметров;
• обеспечение простого, малозатратного техобслуживания.

Назначение вентиляционной системы производственного цеха

Именно на вентиляции лежит основная задача по доведению воздушной среды на рабочих местах и в производственных помещениях до необходимых показателей. Благодаря грамотно организованной вентиляционной системе на производстве можно достигнуть выполнения следующих задач:

• замена отработанного воздуха путем его вытягивания из помещения и подача свежего — реализуется путем установки приточных и вытяжных вентиляторов;
• фильтрация поступающего и уходящего воздуха — достигается с помощью установки фильтров первичной и глубокой очистки воздуха;
• рекуперация — нагрев приточного воздуха за счет теплопередачи удаляемого с помощью специального устройства – рекуператора;
• нагрев и кондиционирование воздуха в помещении с помощью установки калориферов или кондиционных систем;
• поддержание на необходимом уровне показателей влажности воздушных масс.

Особенности вентиляции с механическим побуждением

На производстве необходимо поддерживать постоянную температуру, влажность, кратность воздухообмена. Для этого применяется приточно-вытяжная вентиляционная система с искусственным побуждением, она работает без поправок на фактор погоды.

Система полностью автономна и состоит из механических вентиляторов, калориферов, рекуператоров, а также датчиков и щитка автоматического контроля. С помощью принудительной вентиляции можно поддерживать постоянную температуру и влажность внутри помещения, без учета его параметров снаружи. Система фильтров задерживает большую часть примесей. Вентиляция обеспечивает безопасность при работе с горючими веществами и взрывоопасными соединениями.

Такой уровень защиты возможен только при правильном расчёте и монтаже. Для устройства вентиляции промышленных предприятий применяются осевые или радиальные вентиляторы, работающие на электрических двигателях. Кроме стандартных фильтров используются электрические, очищающие воздух на ионном уровне.

Кондиционирование воздуха используется на точных производствах, таких, где идет работа с микросхемами и другими восприимчивыми к влажности высокотехнологичными элементами. Это обусловлено тем, что без климатического контроля невозможно вакуумное производство и приборостроение.

Однако, сложнокомпонентная вентсистема нуждается в обслуживание: очистке и обработке воздуховодов антикоррозийными составами, замене фильтров; контроле над работой датчиков. Обеспечить весь спектр операций оператору помогает компьютеризированная система управления, которая следит за всеми параметрами. В случае нештатной ситуации или поломки она сообщает об этом звуковым или световым сигналом.

Проведение расчетов

Вентиляционная система выполняет большое количество разных функций, но обеспечить нормальную очистку воздуха сможет лишь достаточное количество разного оборудования. Потому во время установки нужно сделать правильный расчет местной вентиляции и производительности используемого оборудования. Надо помнить и о том, что для разных задач применяются различные виды вытяжных систем.

Местная вытяжка

Местная вытяжка

Если в промышленном помещении производятся выбросы, то их нужно всасывать в максимальной близости от основного источника. Это сможет сделать их вывод более эффективным.

Обычно источниками являются разные технологические емкости, также выбрасывать в воздух загрязненные вещества могут работающие приборы. Чтобы улавливать вредные элементы, применяют локальные вытяжки — отсосы. Как правило, они изготавливаются форме зонта и располагаются около источника газа или пара. В определенных ситуациях эти установки находятся в комплекте с вентиляционным оборудованием, в иных случаях вентиляцию промышленных зданий рассчитывают. Произвести это очень просто, зная формулу и имея определенную исходную информацию.

Чтобы выполнить расчет, нужно произвести разные замеры и определить такие показатели:

• Если этот источник выброса имеет округлую форму, то нужно узнать его диаметр (индекс d).
• Сечение источника выброса, длину сторон, размер, если у него прямоугольная форма (определяется a*b).
• Планируемая или уже находящаяся высота вытяжного оборудования над источником выброса (индекс z). Причем необходимо не забывать, что чем ближе находится вентиляция к месту загрязнения, тем эффективней улавливаются вредные элементы. Потому зонт необходимо устанавливать максимально низко над источником.
• Скорость улавливания в районе оборудования (зонта) (индекс vз).
• Скорость передвижения воздушных потоков на участке, в котором проходит выброс (индекс vв).

Методика расчета прямоугольного устройства выглядит так:

A=a+0,8z, где A — это сторона вытяжки, a — сторона источника выделений, z — требуемое расстояние от источника до вытяжной системы.

B=b+0,8z, где B — это сторона вытяжного прибора, b — сторона источника выделений, z — расстояние от источника до вытяжной системы.

D=d+0,8z, где D — диаметр вентиляционной системы, d- диаметр источника выделений, z — дистанция от источника до вытяжного оборудование.

Общеобменная система

Общеобменная система

Простейший вариант, если во время работы нет вредных загрязнений разных типов, а есть лишь те, что выделяются рабочими. Необходимое количество чистого воздуха сможет обеспечить требуемые условия для работы, соблюдение санитарных норм и чистоту рабочего процесса.

Чтобы определить требуемое количество воздуха для рабочих, можно воспользоваться формулой: L=N*m, где L — требуемый объем воздуха (м3/час), N — число сотрудников в промышленном помещении, m — расход воздуха, который требуется для одного рабочего в час.

Расход на одного рабочего является фиксированным показателем, указанным в СНиП. В правилах описано, что количество воздуха на человека составляет 30 м3/ч в проветриваемом помещении, если этой возможности нет, то нормой является 60 м3/ч.

Сложнее происходят расчеты, когда находятся разные источники выброса, тем более если они располагаются на значительной площади и в большом количестве. В таком случае локальные вытяжные системы не могут помочь полноценно избавиться от вредных элементов. Потому в промышленных помещениях зачастую прибегают к такому способу.

Выбросы рассеивают, а после избавляются при помощи общеобменной вентиляционной системы. На все вредоносные элементы устанавливаются свои ПДК (предельно допустимые концентрации), эти показатели описаны в специализированной литературе.

Рассчитать количество загрязненных элементов можно по такой формуле:

Если происходит выделение нескольких разновидностей загрязняющих элементов, то требуется определить необходимый объем чистого воздуха для всех из них, а затем суммировать. Вследствие этого получится общее необходимое количество воздуха.