Вентиляция производственных помещений: требования, нормы, проектирование, монтаж

Содержание

Что такое промышленная вентиляция и зачем она нужна

Промышленная вентиляция, как понятно из названия, используется на производственных предприятиях. Коротко ее назначение можно сформулировать следующим образом: вентиляция нужна, чтобы удалить из рабочей зоны отработанный воздух и заменить его чистым.

На практике промышленная вентиляция решает четыре основные задачи:

  1. Обеспечивает постоянную подачу чистого воздуха в производственные помещения.
  2. Удаляет загрязняющие воздух газ, пыль, пары, токсичные вещества.
  3. Уменьшает вероятность аварий на производстве вследствие возгораний или взрывов.
  4. Помогает поддерживать комфортную температуру и влажность в производственных помещениях.

Из каких элементов состоят системы промышленной вентиляции

Для устройства систем промышленной вентиляции используют 10 основных элементов.

Воздухозаборная решетка. Устанавливают на внешней стороне здания. Она выполняет декоративные и защитные функции: не дает попасть в систему вентиляции мелкому мусору, влаге, снегу или тополиному пуху.

Воздухозаборные решетки

Воздушный клапан. Не дает холодному уличному воздуху попадать в систему вентиляции, когда она выключена. Чаще всего воздушный клапан комплектуется электроприводом для синхронизации его закрытия/открытия с выключением/включением системы вентиляции.

Воздушные клапаны

Фильтры очистки воздуха. Предотвращают попадание мелких твердых частиц и пыли в механизмы системы вентиляции и увеличивают ее срок службы. Фильтры делятся на три класса:

  1. Грубой очистки. Задерживают частицы размером более 10 мкм и подходят для обслуживания бытовых помещений. Представляют собой синтетическую ткань или металлизированную сетку.
  2. Тонкой очистки. Задерживают частицы до 1 мкм. Устанавливают в помещениях с высокими требованиями к чистоте: в пищевых цехах, лабораториях, больницах или музеях. Фильтры изготавливают с применением активированного угля или стеклоткани.
  3. Особо тонкой очистки. Задерживают частицы размером до 0,1 мкм. Устанавливают на оптических и электронных предприятиях, в фармакологической, химической и атомной промышленности, в операционных. При изготовлении используют клееную бумагу из субмикронных волокон или клееное стекловолокно.

Фильтр очистки воздуха

Воздухонагреватель (по-другому калорифер). Подогревает холодный воздух, поступающий с улицы. По способу нагревания делятся на электрические и водяные. Иногда в системах вентиляции дополнительно используют рекуператоры. Они нагревают поступающий холодный воздух, передавая ему тепло от загрязненного теплого воздуха из помещений, без смешения потоков. Основная ценность рекуператоров – невысокое энергопотребление.

Воздухонагреватели

Вентилятор. Подает воздух в производственные помещения. У вентилятора 5 основных характеристик:

  1. Полное давление – на какое расстояние вентилятор может переместить воздух.
  2. Производительность – количество воздуха, которое вентилятор может прокачать за час.
  3. Уровень шума во время работы.
  4. Габаритные размеры.
  5. Тип – осевой или радиальный. У осевого высокая производительность, но низкое полное давление, поэтому он не подходит для систем с разветвленной сетью воздуховодов.

Вентиляторы для промышленной вентиляции

Шумоглушитель. Не дает шуму от работающего вентилятора распространиться по воздуховодам. При изготовлении используют звукоизолирующие материалы: минеральную вату или стекловолокно, которые помещают в металлическую коробку или цилиндр.

Шумоглушители

Воздуховод. Доставляет воздушный поток. Различается тремя параметрами:

  1. Площадью сечения.
  2. Формой: круглой или прямоугольной.
  3. Типом.

По типу воздуховоды делят на гибкие, полугибкие и жесткие. Гибкие и полугибкие представляют собой многослойную алюминиевую фольгу, одетую на каркас из стальной проволоки. У них только круглое сечение. Воздуховоды легко гнутся, но отличаются высоким аэродинамическим сопротивлением и поэтому подходят только для небольших по длине участков системы вентиляции.

Жесткие воздуховоды изготавливают из нержавеющей или оцинкованной стали. Могут иметь круглое или прямоугольное сечение. Круглые воздуховоды проще в изготовлении и создают меньшее аэродинамическое сопротивление потоку воздуха, а прямоугольные прочнее, их легче укладывать, они лучше вписываются в интерьер.

Воздуховоды

Фасонные изделия. Разветвители, повороты и переходники, с помощью которых собирают воздуховод.

Фасонные изделия

Воздухораспределительные устройства. Нужны для равномерного распределения воздуха в производственных помещениях. Воздухораспределительные устройства бывают металлические или пластиковые, круглой или прямоугольной формы, различаются расцветкой и размерами. Чаще всего это решетки или плафоны.

Воздухораспределители

Система управления. Простая или сложная. Простая – кнопка включения/выключения. Сложная – самостоятельно контролирует состояние фильтров, включает или отключает калорифер, управляет воздушным клапаном и прочее.

Система управления промышленной вентиляцией

Все перечисленные выше элементы можно заменить готовой вентиляционной установкой – это гарантирует совместимость компонентов, исключает возможные ошибки во время сборки и не требует настройки автоматики.

Виды производственной вентиляции

Классификация промышленного вентилирования проводится по критериям локализации, направленности и способа функционирования. Рассмотрим подробнее.

По принципу функционирования

  • Естественная. Основывается на природной циркуляции воздушных потоков с разными температурой, давлением, плотностью. Тяжелый холодный воздушный поток вытесняет более легкий и теплый. В промышленном помещении этот процесс может происходить через естественные зазоры, неплотности оконных дверных проемов, либо организованные приточные и вытяжные проемы, закрытые решетками, дефлекторами.
    Зависит от атмосферных условий, силы и направления ветра, времени года (зимой проветривание осуществляется лучше за счет сильной тяги). Данный способ подходит далеко не всем производствам, особенно там, где есть вредные выбросы от работающей техники. Может устанавливаться, например, в помещениях сельскохозяйственного направления.
  • Искусственная вентиляция. Если производство предполагает побочный эффект в виде токсичных теплогазовыделений, механическая вентиляция производственных помещений строго обязательна. Главная функция – отведение отработанного воздухопотока от рабочей зоны персонала, препятствие проникновению вредных паров в другие помещения, отсеки, а также подача свежего уличного воздуха (очищенного или неочищенного) общим потоком или адресно.
    Организовывается при помощи механических средств подачи-отведения воздушных масс (приточных, вытяжных вентиляторов, крышных установок). Является более эффективным способом очищения, циркуляции воздухопотока внутри промышленного цеха.

производственная вентиляция

По принципу локализации

  • Общеобменная. Рассчитана на равномерное очищение всего цеха от вредных технологических тепловыделений, нормализуя температурно-влажностный показатель, скорость движения воздуха. Быстро справляется с небольшим процентом загрязнения воздушных масс.
  • Местная вентиляция. Применяется, когда есть локализация большого количества токсинов, паров, задымленности и т.д. в определенном месте. Устанавливается непосредственно над источником повышенного теплогазовыделения. Могут использоваться вытяжные зонты или гибкий воздуховод, подключенный непосредственно к оборудованию. Применяется совместно с общей вентиляционной системой в качестве дополнительного очищающего воздух оборудования.
  • Аварийная. Устанавливается и применяется в дальнейшем при экстренных случаях, например, пожаре, чрезмерном выбросе ядовитых веществ промышленным оборудованием, высоком уровне задымленности и др.

По принципу направленности потока

  • Установки приточной вентиляции. Принцип действия основан на вытеснении холодным притоком теплого отработанного воздуха через организованные вытяжные проемы вверху цеха. Могут быть как естественной организации, так и механической.
  • Установки вытяжной вентиляции удаляют отработанный воздухопоток вместе с частицами гари, дыма, ядовитыми парами, лишним теплом и т.д. Конструктивно могут быть общими или локальными, чаще всего с принудительным побуждением, так как естественным путем удалить загрязненный воздух довольно проблематично.
  • Приточно вытяжная установка применяется наиболее часто, обеспечивает необходимую циркуляцию воздушных масс внутри промышленного цеха. Чаще всего с механическим оснащением (приточные, вытяжные вентиляторы).

Виды климатических систем

Кондиционеры для промышленных объектов отличаются повышенной мощностью и производительностью холода. Каждый конкретный прибор подбирается исходя из целевого предназначения обслуживаемого помещения, его размеров и тех требований, которые предъявляются к микроклимату внутри объекта.

Мультизональные установки VRF и VRV

Мультизональная система кондиционирования способна одновременно обслуживать несколько помещений. Она состоит из одного мощного блока, который устанавливается снаружи объекта и нескольких модульных приборов, находящихся внутри помещений. Такие установки экономны, точны в регулировке температуры и при работе не издают громких звуков.

Установки «чиллер-фанкойл»

Такая система состоит из одного наружного блока – чиллера, и нескольких внутренних модулей – фанкойлов. В качестве хладагента используется вода, охлажденная до 6-8°С. «Чиллер-фанкойл» отличается повышенной энергоэффективностью, не имеет ограничений по количеству внутренних модулей и способна заменить собой вентиляционную систему и систему отопления.

Центральные и крышные кондиционеры

Центральные и крышные кондиционеры состоят из стандартных секций забора и подачи воздуха, фильтрации, охлаждения, орошения и нагрева. Воздух непосредственно в них охлаждается или нагревается до заданных параметров, а затем по трубопроводам подается непосредственно в помещение.

Прецизионные установки

Это шкафные кондиционеры, оснащенные гиростатом. Они состоят из двух блоков, внутренний имеет возможность раздавать холодный воздух через верхнюю и нижнюю панель.

Алгоритм проектирования

Организация воздухообмена внутри общественного здания либо на производстве выполняется в несколько этапов:

  1. Сбор исходных данных — характеристики сооружения, число работников и тяжесть труда, разновидности и количество образующихся вредностей, локализация мест выделения. Очень полезно вникнуть в суть технологического процесса.
  2. Выбор вентиляционной системы цеха или офиса, разработка схем. К проектным решениям выдвигается 3 основных требования – эффективность, соответствие нормам СНиП (СанПин) и экономическая обоснованность.
  3. Расчет воздухообмена – определение объема приточного и вытяжного воздуха для каждого помещения.
  4.  Аэродинамический расчет воздуховодов (если они есть), подбор и расстановка вентиляционного оборудования. Уточнение схем подачи притока и удаления загрязненного воздуха.
  5. Монтаж вентиляции согласно проекту, запуск, дальнейшая эксплуатация и обслуживание.

Монтаж промышленных вентиляторов

Примечание. Для лучшего понимания процесса список работ сильно упрощен. На всех стадиях разработки документации требуются различные согласования, уточнения и дополнительные обследования. Инженер – проектировщик постоянно работает в связке с технологами предприятия.

Нас интересуют пункты №2 и 3 – выбор оптимальной схемы воздухообмена и определение расходов воздуха. Аэродинамика, монтаж вентканалов и оборудования – обширные темы других публикаций.

Виды вентиляционных систем

Чтобы правильно организовать обновление воздушной среды помещения, нужно выбрать оптимальный способ вентилирования либо комбинацию нескольких вариантов. Ниже на структурной схеме упрощенно показана классификация существующих вентсистем, устраиваемых на производстве.

Классификация промышленных систем вентилирования

Разъясним каждую разновидность воздухообмена подробнее:

  1. К неорганизованной естественной вентиляции относится проветривание и инфильтрация – проникновение воздуха через дверные притворы и прочие щели. Организованная подача – аэрация – производится из окон посредством вытяжных дефлекторов и зенитных фонарей.
  2. Вспомогательные крышные и потолочные вентиляторы повышают интенсивность обмена при естественном движении воздушных масс.
  3. Механическая система подразумевает принудительную раздачу и отбор воздуха вентиляторами посредством воздуховодов. Сюда же относится аварийная вентиляция и различные местные отсосы – зонты, панели, укрытия, вытяжные лабораторные шкафы.
  4. Кондиционирование – доведение воздушной среды цеха либо офиса до требуемой кондиции. Перед подачей в рабочую зону воздух очищается фильтрами, увлажняется / осушается, подогревается или охлаждается.

Кондиционирование промышленного здания
Нагрев / охлаждение воздуха с помощью теплообменников – калориферов

Справка. Согласно нормативной документации, к обслуживаемой (рабочей) зоне относится нижняя часть объема цеха высотой 2 метра от пола, где постоянно находятся люди.

Зачастую механическая приточная вентиляция объединяется с воздушным отоплением – зимой уличный поток нагревается до оптимальной температуры, водяные радиаторы не ставятся. Загрязненный горячий воздух направляется в рекуператор, где отдает 50—70% теплоты притоку.

Добиться максимальной эффективности работы при умеренной цене оборудования позволяет комбинация перечисленных вариантов. Пример: в сварочном цехе допускается проектировать естественную аэрацию при условии, что каждый пост оборудован принудительной местной вытяжкой.

Как организовать аэрацию в цехе
Схема движения потоков при естественной аэрации

Советы по выбору

Прямые указания по разработке воздухообменных схем дают санитарные и отраслевые нормы, ничего изобретать и придумывать не нужно. Документы разработаны отдельно для общественных зданий и различных производств – металлургических, химических, предприятий общественного питания и так далее.

Пример. Разрабатывая вентилирование горячего сварочного цеха, находим документ «Санитарные правила при сварке, наплавке и резке металлов», читаем раздел 3, пункты 41—60. Там изложены все требования к местной и общеобменной вентиляции в зависимости от числа работников и расхода материалов.

Рабочее место сварщика с вытяжкой

Приточная и вытяжная вентиляция промышленных помещений выбирается в зависимости от назначения, экономической целесообразности и согласно действующим нормативам:

  1. В офисных зданиях принято делать природный воздухообмен – аэрацию, проветривание. При повышенном скоплении людей предусматривается установка вспомогательных вентиляторов либо организовывается воздухообмен с механическим побуждением.
  2. В машиностроительных, ремонтных и прокатных цехах больших размеров устраивать принудительное вентилирование обойдется чересчур дорого. Общепринятая схема: естественная вытяжка через зенитные фонари либо дефлекторы, приток организован из открываемых фрамуг. Причем зимой распахиваются верхние окна (высота — 4 м), летом – нижние.
  3. При выделении токсичных, опасных и вредных для здоровья паров аэрация и проветривание не допускается.
  4. На рабочих местах рядом с нагретым оборудованием проще и правильнее организовать душирование людей свежим воздухом, чем постоянно обновлять весь объем цеха.
  5. На малых производствах с небольшим количеством источников загрязнения лучше установить локальные отсосы в виде зонтов или панелей, а общее вентилирование предусмотреть естественным.
  6. В производственных корпусах с большим числом рабочих мест и источников выделения вредностей нужно делать мощный принудительный воздухообмен. Городить 50 и более локальных вытяжек нецелесообразно, разве что подобные мероприятия продиктованы нормами.
  7. В лабораториях и рабочих помещениях химических заводов вся вентиляция делается механической, причем рециркуляция запрещена.

Схема принудительной вентиляции цеха
Проект общеобменной принудительной вентиляции трехэтажного здания с применением центрального кондиционера (продольный разрез)

Примечание. Рециркуляция – возврат части отобранного воздуха обратно в цех с целью экономии теплоты (летом – холода), затраченной на нагрев. После фильтрования эта часть перемешивается со свежим уличным потоком в различных соотношениях.

Поскольку в рамках одной публикации нереально рассмотреть все разновидности производств, мы изложили общие принципы планирования воздухообмена. Более детальное описание представлено в соответствующей технической литературе, например, учебное пособие О. Д. Волкова «Проектирование вентиляции промышленного здания». Второй достоверный источник – форум инженеров АВОК (http://forum.abok.ru).

Методики расчета воздухообмена

Цель вычислений — определить расход подаваемого приточного воздуха. Если на производстве используются точечные вытяжки, то удаляемое зонтами количество воздушной смеси прибавляется к полученному объему притока.

Для справки. Вытяжные устройства очень слабо влияют на движение потоков внутри здания. Сообщить им нужное направление помогают приточные струи.

Согласно СНиП, расчет вентиляции производственного помещения делается по следующим показателям:

  • излишки теплоты, исходящие от нагретого оборудования и продукции;
  • водяной пар, насыщающий цеховой воздух;
  • вредные (токсичные) выбросы в виде газов, пыли и аэрозолей;
  • число работников предприятия.

Важный момент. В подсобных и различных бытовых комнатах нормативная база также предусматривает расчет по кратности обмена. Ознакомиться с методикой и воспользоваться онлайн-калькулятором можно на этой странице.

Аксонометрическая схема вытяжной системы
Пример системы локальных отсосов, действующих от одного вентилятора. Предусмотрено улавливание пыли скруббером и дополнительным фильтром

В идеале расход притока считается по всем показателям. Самый больший из полученных результатов принимается для последующей разработки системы. Один нюанс: если выделяется 2 вида опасных газов, взаимодействующих друг с другом, приток рассчитывается по каждому из них, а результаты суммируются.

Считаем расход по выделениям теплоты

Прежде чем взяться за вычисления, нужно провести подготовительные работы по сбору исходных данных:

  • выяснить площади всех горячих поверхностей;
  • узнать температуру нагрева;
  • подсчитать выделяемое количество теплоты;
  • определить температуру воздушной среды в рабочей зоне и за ее пределами (выше 2 м над полами).

На практике задача решается совместно с инженером-технологом предприятия, предоставляющим сведения о производственном оборудовании, характеристиках продукции и тонкостях процесса изготовления. Зная указанные параметры, выполняйте расчет по формуле:

Формула вычисления по излишкам тепловой энергии

Расшифровка обозначений:

·         L – искомый объем воздуха, подаваемый приточными установками либо проникающий через фрамуги, м³/ч;

  • Lwz – количество воздуха, забираемое из обслуживаемой зоны точечными отсосами, м³/ч;
  • Q – величина тепловыделений, Вт;
  • c – теплоемкость воздушной смеси, принимаем равной 1.006 кДж/(кг °C);
  • Tin – температура подаваемой в цех смеси;
  • Tl, Twz – температуры воздуха выше рабочей зоны и в ее пределах.

Расчет кажется громоздким, но при наличии данных выполняется без проблем. Пример: тепловой поток внутри помещения Q составляет 20000 Вт, вытяжные панели удаляют 2000 м³/ч (Lwz) температура на улице + 20 °С, внутри – плюс 30 и 25 соответственно. Считаем: L = 2000 + [3.6 х 20000 — 1.006 х 2000 (25 — 20) / 1.006 (30 — 20)] = 8157 м³/ч.

Избытки водяных паров

Следующая формула практически повторяет предыдущую, только параметры теплоты заменены обозначениями влажности:

Расчетная формула расхода притока по влагосодержанию

  • W – количество паров воды, поступающих от источников за единицу времени, грамм/час;
  • Din – содержание влаги в притоке, г/кг;
  • Dwz, Dl – влагосодержание воздушной среды рабочей зоны и верхней части помещения соответственно;
  • остальные обозначения – как в предыдущей формуле.

Сложность методики заключается в получении исходных данных. Когда объект построен и производство работает, показатели влажности определить нетрудно. Другой вопрос – рассчитать выделения паров внутри цеха на стадии проектирования. Разработкой должны заниматься 2 специалиста – инженер-технолог и проектировщик вентсистем.

Выбросы пыли и вредных веществ

В данном случае важно хорошо изучить тонкости технологического процесса. Задача – составить список вредностей, определить их концентрацию и вычислить расход подаваемого чистого воздуха. Расчетная формула:

Как посчитать расход воздуха по вредным веществам

  • Mpo – масса вредного вещества либо пыли, выделяемой за единицу времени, мг/час;
  • Qin – содержание этого вещества в уличном воздухе, мг/м³;
  • Qwz – предельно допустимая концентрация (ПДК) вредности в объеме обслуживаемой зоны, мг/м³;
  • Ql – концентрация аэрозоля или пыли в оставшейся части цеха;
  • расшифровка обозначений L и Lwz дана в первой формуле.

Локальная вытяжка над печью

Алгоритм работы вентиляции выглядит следующим образом. В помещение направляется расчетное количество притока, разбавляющее внутренний воздух и понижающее концентрацию загрязнителей. Львиную долю вредных и летучих веществ втягивают локальные зонты, расположенные над источниками, смесь газов удаляет механическая вытяжка.

Количество работающих людей

Методика применяется для расчета притока в офисные и другие общественные здания, где отсутствуют промышленные загрязнители. Нужно выяснить количество постоянных рабочих мест (обозначается латинской буквой N) и воспользоваться формулой:

Как высчитать воздухообмен по количеству жильцов

Параметр m показывает объем воздушной чистой смеси, выделяемый на 1 рабочее место. В проветриваемых офисах значение m принимается равным 30 м³/ч, полностью закрытых – 60 м³/ч.

Замечание. В расчет принимаются только постоянные рабочие места, где сотрудники пребывают не менее 2 часов в день. Число посетителей роли не играет.

Расчет зонта местной вытяжки

Задача локального отсоса – отобрать вредный газ и пыль на этапе выделения, прямо от источника. Чтобы добиться максимальной эффективности, нужно правильно подобрать размер зонта в зависимости от габаритов источника и высоты подвеса. Методику вычислений удобнее рассматривать с привязкой к чертежу отсоса.

Чертеж зонта локальной вытяжки

Расшифруем буквенные обозначения на схеме:

  • А, Б – искомые размеры зонта в плане;
  • h – расстояние от нижней кромки втягивающего устройства до поверхности очага выброса;
  • а, б – размеры перекрываемого оборудования;
  • D – диаметр вентиляционного воздуховода;
  • H – высота подвеса, принимается не более 1.8…2 м;
  • α (альфа) – угол раскрытия зонта, в идеале не превышает 60°.

Первым делом рассчитываем габариты отсоса в плане по простым формулам:

Как определить размеры вытяжного зонта

Дальше методом подбора определяем угол раскрытия и переходим к расчету расхода всасываемого воздуха:

Как определить расход воздуха через скорость потока

  • F – площадь широкой части зонта, вычисляется как А х Б;
  • ʋ — скорость воздушного потока в створе короба, для нетоксичных газов и пыли принимаем 0.15…0.25 м/с.

Примечание. Если необходимо отсасывать токсичные вредности, нормы требуют увеличить скорость вытяжного потока до 0.75…1.05 м/с.

Зная количество отбираемого воздуха, нетрудно подобрать канальный вентилятор требуемой производительности. Сечение и диаметр вытяжного воздуховода определяется по обратной формуле:

Как определить сечение воздушной трубы

Вентиляция, созданная искусственно (механическая) на производстве

Данный вид обеспечивает поступление и удаление воздушных потоков с помощью вентиляторов. Организация механической системы требует вложения больших энергоресурсов и экономических затрат. Несмотря на это, имеет ряд преимуществ:

  • Позволяет производить забор воздуха из необходимого места
  • Есть возможность влиять на физические свойства: охлаждать или подогревать воздушный поток, повышать или понижать уровень влажности
  • Можно осуществить подвод воздуха напрямую на рабочее место или отвод с последующей фильтрацией

Очищение загрязненного воздуха из помещений, обязательное условие на производстве. Данный фактор на строгом контроле у природоохранных организаций.

Механическая система в зависимости от конструкции, целей, и задач поставленных перед ней различается:

  1. Приточная
  2. Вытяжная
  3. Приточно-вытяжная

В производственных местах воздушная система подбирается исходя из нужд и специфики места эксплуатации.

приточная вентиляция

Приточная вентиляция на производстве

Предназначается для снабжения производственного помещения чистым воздухом. Устанавливается преимущественно в местах с повышенными рабочими температурами и небольшой концентрацией вредных веществ. Нечистый воздух удаляется через отводы естественной вентиляции (фрамуги, вентиляционные шахты) подпираемый дополнительно воздушным потоком приточной вентиляции.

По типу устройства различают следующие приточные установки:

  • Моноблочная. Данные устройства просты в эксплуатации и обслуживании, однако имеют большую стоимость. При монтаже закрепляют основной блок, к которому подводятся воздуховоды и подключается электрическое питание.
  • Наборная. Устройства требуют специальных навыков для установки, относительно недороги в цене.

С помощью приточной вентиляции можно влиять на среду и подвергнуть необходимой обработке: нагреть, осушить, увлажнить, в зависимости от типа производства.

вытяжная

Вытяжная вентиляция на производстве

Выполняет противоположные приточной вентиляции функции. Вытяжная система вентиляции производственных помещений обеспечивает отвод воздуха. На производстве самостоятельно применяется для небольших перемещений воздушного потока. В зависимости от распространённости, различают вытяжные вентиляции:

  • Общеобменная. Перемещение воздуха охватывает объём всего помещения
  • Местная. Предназначена для удаления воздуха из определенного рабочего места

Преимущественно устанавливается на складах, подсобных помещениях, в местах, где нет большой концентрации вредных газов и примесей. Приток в этом случае поступает методом инфильтрации через каркас здания, окна, фрамуги.

двойная система

Приточно-вытяжная вентиляция в производственных помещениях

Главная задача приточно- вытяжной системы – обеспечение производственных помещений свежим воздушным потоком и удаление обработанного, загрязненного воздуха. Данный вид системы является наиболее распространенным на производствах с повышенными требованиями к воздухообмену. Необходимо правильный расчет при установке проточно-вытяжной вентиляции на производствах, чтобы потоки воздуха не попадали, без надобности, в смежные помещения и не удалялись оттуда.

Устройства поступления свежего воздуха размещают со стороны обслуживания оборудования, чтобы вредные вещества или теплые пары не попадали на персонал. Необходимы точные расчеты для установки данного вида.

Требования к системе вентиляции на производстве

Регулируются системы специальными санитарными нормами, которые раскрыты в СНиП «Вентилирование специальных и производственных зданий». Основные положения, которые следует выделить:

  1. Монтаж в промышленных местах должен производиться в любом производстве, невзирая на количество работников и загрязненность. Необходимо это в целях безопасности при возникновении аварии или пожара для возможности очистки требуемого места
  2. Сама система не должна стать причиной загрязнения. В новых технологиях это исключено. Требования применимо к более старым, требующим замены устройствам
  3. Шум вентиляционной установки должен соответствовать нормам и не усиливать шум от производства
  4. С преобладанием загрязнения воздушной среды, количество вытягиваемого воздуха должно быть больше приточного. Если место чистое, то ситуация должна быть противоположная, приток больше, а вытяжка меньше. Необходимо это для избегания попадания загрязненного воздушного потока в находящиеся рядом с этими местами. В большинстве остальных случаев необходимо соблюдать баланс притока и удаления воздушной среды
  5. Согласно нормам, не меньше 30 м3/ч на одного человека свежего воздуха, при увеличенных площадях производственных местах, количество чистого подаваемого воздуха следует увеличивать
  6. Количество входящего чистого воздуха на человека должно быть в достаточном объёме. Расчетами устанавливается скорость подачи воздушного потока и его масса. В учет берутся следующие факторы: влажность, избыточное количество тепла и загрязненность среды. В случае, если наблюдаются несколько или все вышеперечисленные факторы, то рассчитывается количество притока по превосходящей величине.
  7. Устройство и вид системы на каждом производстве регулируются СНиП. Можно установить любую систему, если проектирование произведено с соблюдением законов и норм

Использование системы аварийной вентиляции

Согласно СНиП («Вентилирование специальных и производственных зданий») на опасных производствах необходимо предусмотреть систему аварийной вентиляции. Аварийная ситуация может возникнуть при аварийном выбросе взрывоопасных или ядовитых газов, пожаре. Она представляет полностью самостоятельную установку вытяжного типа и рассчитывается таким образом, чтобы при работе с обычной системой обеспечивался 8-кратный воздухообмен за 1 час.

В помещениях категории В,Г и Д аварийная вентиляция должна иметь принудительно побуждение. В качестве аварийной допускается использование общеобменной системы с дополнительными вентиляторами.

Управление вентиляционными системами

A description...

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.

Рекомендации по энергосбережению

Вентиляционные системы являются одним из основных потребителей электрической и тепловой энергии, поэтому внедрение мер энергосбережения позволяет снизить себестоимость выпускаемой продукции. К наиболее эффективным мерам можно отнести использование систем рекуперации воздуха, рециркуляции воздуха и эл/двигателей с отсутствием «мертвых зон».

Принцип рекуперации основан на передаче тепла вытесняемого воздуха теплообменнику, в результате чего снижаются расходы на отопление. Наиболее распространение получили рекуператоры пластинчатого и роторного типа, а также установки с промежуточным теплоносителем. КПД этого оборудования достигает 60-85%.

A description...

Принцип рециркуляции основан на повторном использовании воздуха после его фильтрации. При этом к нему подмешивается часть воздуха извне. Эта технология применяется в холодное время года в целях экономии расходов на отопление. Она не применяется на вредных производствах, в воздушной среде которых могут присутствовать вредные вещества 1,2 и 3 классов опасности, болезнетворные микроорганизмы, неприятные запахи и там, где велика вероятность возникновения аварийных ситуаций, связанных с резким увеличением концентрации в воздухе пожаро- и взрывоопасных веществ.

Учитывая, что большинство электродвигателей имеют так называемую «мертвую зону», их правильный подбор позволяет экономить электроэнергию. Как правило «мертвые зоны» появляются во время пуска, при работе вентилятора в холостом режиме или когда сопротивление сети значительно меньше того, что требуется для его корректной работы. Для того чтобы избежать этого явления применяют двигатели с возможностью плавной регулировки оборотов и с отсутствием пусковых токов, что позволяет экономить энергию при запуске и в процессе работы.

Оптимальные параметры воздуха для некоторых производственных помещений по условиям работ или хранения материалов

Вид производства и помещения Температура Относительная влажность
Архивы 14-17 57-63
Библиотеки, книгохранилища 18-21 40-50
Помещения музеев с экспонатами из дерева, бумаги, пергамента, кожи 16-24 50-60
Студии художников с картинами на мольбертах 16-24 55-60
Склады картин в музеях 11-12 55-60
Помещения для хранения мехов 4-10 55-65
Помещения для хранения кожи 10-16 40-60
 
Предприятия машиностроения
Лаборатории металлов 19.5-20.5 39.5-40.5
Термоконстантные помещения для прецизионных работ различных групп
1 18-22 35-45
2 19.5-20.5 35-45
3 19.8-20.2 35-45
4 19.95-20.05 35-45
Особо чистые помещения для прецизионных работ:
Цех точного машиностроения 19.5-20.5 45-50
Цех намотки трансформаторов и катушек, сборки радиоламп 21-23
Цех изготовления электроизмерительных приборов 21-24 50-55
Цех обработки пластинок из селена и окиси меди 22-24 30-40
Цех плавки оптического стекла 23-25 40-50
Цех шлифовки линз 23.5-24.5 75-85
Помещения ЭВМ со встроенными вентиляторами:
Параметры воздуха, подаваемого внутрь машин 14-18 75-80
Параметры воздуха на выходе из машин 24-28 40-50
Параметры воздушной среды помещения 21-23 45-60
 
Больницы
Хирургические 20-22 55-60
Операционные 20-25 40-60
Палаты 23-25  
 
Деревообрабатывающая промышленность
Цех механической обработки дерева 15-16 40-55
Столярно-заготовительное отделение 15-16 55-65
Цех изготовления моделей из дерева 18-20 40-55
Производство спичек 21-25 45-55
Сушка спичек 21-25 35-45
 
Типографское производство
Цех листовой офсетной печати 24-26 45-50
Цех ротационной печати на рулонной бумаге 24-26 50-55
Склад офсетной бумаги 22-25 51-56
Склад мелованной бумаги в листах 20-25 45-50
Склад рулонной бумаги для ротации 20-25 50-55
Цеха: переплетный, сушки, резки, склеивания бумаги 20-26 45-50
 
Фотографическое производство
Проявочные для фотопленки 20-24 55-60
Отделение резки фотопленки 18-20 60-70
Сушка негативов и позитивов 22-24 55-65
Помещение для хранения кинофотоматериалов 18-20 40-50
Склады химикатов 16-27 35-50
 
Производство капронового шелка и корда
Отделение намотки прядильного цеха 16-18 44-50
Помещение контроля и буфер для волокна после прядения 16-18 44-50
Крутильные цеха шелка и корда 22-24 52-62
Цех горячей вытяжки корда 21-23 55-65
Перемоточный цех шелка 22-24 47-57
Перемоточный цех корда 21-23 55-65
Ткацкий цех, отделение сортировки и упаковки и камера кондиционирования волокна после сушки:
для шелка 22-24 47-57
для корда 21-23 55-65
Лаборатория физико-механических испытаний нити и ткани 18-22 63-67
 
Хлопчатобумажные цеха:
Чесальный ленточно-ровничный 22-28 50-55
Прядильный 24-28 50-60
Ткацкий с кареточными станками 20-26 65-70
Ткацкий с жаккардовыми станками 22-27 60-65
 
Фармацевтическое производство
Склад материалов 20-25 30-35
Склад готовых порошков 20-25 15-35
Цех прессования таблеток 24-26 35-40
Цех готовых порошков 20-25 15-35
Цех обработки коллоидов 19-21 30-50
Цех изготовления препаратов желез 25-26 5-10
Цех изготовления препаратов из печени 20-25 20-30
Цех изготовления желатиновых капсул 24-26 40-50
Цех склеивания резиновых изделий 24-26 25-30
Цех изготовления хирургических деталей из резины 24-30 25-30
 
Табачное производство
Склады табака 18-24 75-80
Цеха изготовления сигар, папирос, сигарет 18-24 70-75
Гильзовый цех 18-24 65-70
Увлажнительная камера для табака 23-25 70-80
 
Пивоваренное производство
Солодовня 11-13 80-85
Бродильные чаны 4-8 60-65
 
Хлебопекарное и макаронное производство
Склады муки 12-15 50-60
Прессовый цех 15-20 50-60
Отделение силосно-просеивательное 17-19 55-65
Отделение опары 25-27 70-80
Отделение теста 28-30 75-80
Отделение тесторазделочное 17-19 60-65
Отделение расстойное 35-40 80-85
 
Молочная промышленность
Маслодельный цех 14-18 75-85
Сыродельный цех 18-20 75-85
Отделение соления 9-11 90-100
Термостатные камеры:
для сквашивания кефира 16-20 55-65
для созревания кефира 5-8 75-85
для приготовления простокваши 24-26 55-65
помещение для хранения сухого молока 4-6 55-65

Паспортизация вентиляции производственных помещений

Специфика организации локальной вентиляции

Локальный вытяжной комплекс будет удалять загрязненный воздух непосредственно в той точке внутреннего пространства, где наблюдается значительное количество вредных выбросов. В комплектацию такой системы входят вентиляторы, воздуховоды, вентрешетки.  Если в помещении происходит постоянный выброс веществ первой и второй категории опасности местную систему проектируют таким образом, чтобы без ее включения было невозможно запустить оборудование, выделяющее вредные соединения.
В некоторых случаях локальный комплекс может быть дополнительно оснащен запасными вентиляторами и автоматическими засасывающими устройствами. Локальная вентиляция может быть, как приточной, так и вытяжной.
Приточная локальная вентсистема выполняется с применением завес, душей. Наиболее актуальным является применение воздушных завес. Проемы в рабочем пространстве, которые не закрываются в течение длительного времени или чрезмерно часто открываются провоцируют образование сквозняков, вредных для здоровья людей. Решить проблему сквозняков поможет установка воздушной завесы. Такие воздушные ширмы будут выступать барьером для холодных или перегретых воздушных масс (актуально для помещений с оборудованием, активно выделяющим тепло).
Расположение завес проектируют так, чтобы в помещении всегда был тот микроклимат, при котором люди будут осуществлять трудовую деятельность с комфортом и без рисков перегрева или переохлаждения организма. Значения температуры, которые должны наблюдаться при работе завесы при разных условиях подробно расписаны в нормативных строительных документах (СНиПах). В рабочих зонах, расположенных рядом с воротами, большими проемами целесообразно дополнительно ставить перегородки и экраны.
Вытяжные локальные вентсистемы предполагают задействование специализированных отсасывающих устройств, которые будут поглощать и впоследствии выводить загрязненный воздух из помещения. Такую установку можно назвать своеобразным воздушным душем, функции которого сводятся к нагнетанию чистых воздушных масс к конкретной точке рабочего пространства и снижении температурных показателей в области притока. Этот вид системы особенно востребован на предприятиях, где рабочий процесс влечет активное выделение тепла или же сопряжен с интенсивными проявлениями лучистой энергии. Локальная вытяжная система может быть, как стационарной, так и мобильной. Последний вариант крайне востребован на небольших и средних производственных предприятиях.
В качестве локальной вентсистемы может использоваться и оазис, создающий в конкретной точке рабочего помещения  микроклимат с требуемыми для эффективной работы людей и оборудования параметрами.

Вентиляция гальванического цеха

Опасность представляют щелочные, кислотные, электролитные пары, цианистый водород, присутствуют избыточные тепло-влажностные показатели. Вентиляционная система обязательно должна отвечать нормам пожарной безопасности, изготавливаться из нержавеющих материалов, либо покрываться антикоррозийной защитой.

Нормы вентиляции определяют кратность воздухообмена гальванического цеха равную 3 (помещения для производства цианистых солей, других растворов). Приток подается сверху, 5 % от него должны попадать в находящиеся рядом отделения. Удаляемый общей вентсистемой воздухопоток обязательно фильтруется от вредных примесей.

В качестве локального вентилирования используются бортовые отсосы для резервуаров с кислотой, цианистым раствором. Вытяжки оснащаются взрывобезопасными вентиляторами с дополнительным резервным механизмом. Удаляемый воздух должен очищаться перед выбросом наружу.

Вентиляция сварочного цеха

Вентиляция сварочных цехов направлена на удаление воздухопотока с содержанием окиси азота, углерода, озона, фтористых соединений. Для этого предусматриваются локальные вытяжки.

Нормы вентиляции определяют соотношение притока-вытяжки 2/3 в нижнем ярусе, 1/3 – в верхнем. Расчет вентиляции сварочного производства осуществляется с учетом веса использованных за 1 час электродов:

  • ручная сварка – 1500-4500 м³·ч/кг;
  • полуавтоматическая на углекислом газе – 1700-2000 м³·ч/кг;
  • сварка с порошковой проволокой – 2500-5400 м³·ч/кг.

Расчет вентиляции сварочного производства производится до допустимого показателя.

Вентиляция кузнечного цеха

Особенности кузнечных промышленных цехов – выделение лучистого, конвективного тепла, сернистого газа, окиси углерода и т.д.

Локальные отсосы монтируются над печами, у горнов, применяется местное душирование в зонах повышенного тепловыделения. Круглогодично используется естественное проветривание: горячий воздухопоток поднимается вверх, выходит наружу через оборудованные устройства.

Отопление цеха совмещено с вентсистемой.

Вентилирование мясной промышленности

Примеры расчета вентсистемы основываются на специфике функционирования различных отделений:

  • сырьевое, машинное, шприцовочное, отделение полуфабрикатов: общая принудительная вытяжка из верхнего яруса, там же находится приток свежего воздуха, подаваемый вниз равномерно по всему помещению;
  • вентиляция колбасного цеха (твердокопченые колбасы, свинокопчености), термических, субпродуктовых отделений: общая механическая с дополнительной местной, летом приток в верхнюю зону естественный (зимой – с механическим побуждением);
  • пельменный отсек: применяются локальные вытяжки, приточные установки в верхней зоне подают поток равномерно, скорость движения небольшая;
  • дымогенераторные зоны: общее вытяжное вентилирование из верхнего яруса, приток подается непосредственно в рабочую область механическим способом зимой и в межсезонье, естественная подача – летом.

Вентилирование рыбного производства

Производственный процесс характеризуется присутствием резкого специфического запаха, который скапливается внизу помещений. Устройство вентсистемы обеспечивает:

  • приемлемые условия труда для персонала, удаляя воздухопоток, наполненный специфическим запахом;
  • качество рыбных изделий. Приготовление рыбных продуктов сопровождается кулинарной, термической обработкой. При этом частицы жира, гари, сопутствующих запахов попадают в рабочую воздушную среду. Для их удаления используется местная вытяжка;
  • необходимый срок хранения. Удаление избытков водяного пара, запаха, а вместе с ними различных микроорганизмов позволяет придерживаться нормативов по срокам хранения продукции.

Вентилирование ремонтного цеха

Особенностью является неравномерное, интенсивное выделение сварочных аэрозолей в определенных зонах. При ремонте крупногабаритного оборудования, машин невозможно организовать локальные вытяжки. Также могут быть ограничения по тепловому снабжению ремонтно-технического блока.

Чертеж вентиляции цеха составляется в соответствии со всеми сопутствующими факторами. Возможна организация локальных климатических зон определенной структуры. На высоте скопления сварочного дыма монтируются воздуховоды, через которые воздухопоток отводится и фильтруется. С другой стороны подается приток (очищенный с добавлением свежей воздушной массы) над рабочей зоной, создавая таким образом воздушную циркуляцию.

вентиляция цеха

Вентиляция литейного цеха

Отличительной чертой литейных цехов является избыточное количество тепла, выделяемого в процессе литья металла, и сопровождаемого парами аммиака, окиси углерода, сернистого газа. Поэтому для технологического оснащения литейных цехов обязательно предусмотрены местные вытяжки большой производительной мощности, устойчивостью к высоким температурам.

Расчет системы вентиляции литейных цехов производится тщательно, с учетом всех параметров. Местная вытяжная вентиляция в цехе дополняет общую с принудительным побуждением. Также организовано естественное проветривание и душирование рабочей зоны непосредственно у горячего оборудования.

Приточная вентиляция цеха общая, поток направлен сверху вниз. Обогрев объединен с вентиляционной системой.

вентиляция цеха

Вентиляция малярного цеха

Монтаж вентиляции цеха приточно-вытяжного типа производится как в локальном порядке, так и общем. Расчет вытяжной вентиляции цеха производится исходя из особенностей лакокрасочного производства. Местные вытяжки с центробежным вентилятором устанавливаются над лакокрасочными ваннами, в отсеках пульверизационной окраски и т.д.

В помещениях высотой от 5 м над локальной устанавливается механическая вытяжка, удаляющая токсичные пары, которые не захватила нижняя вытягивающая система.

Приточный воздухопоток равномерно подается сверху, зимой подогревается. Проектирование вентиляции цеха определяет процент притока до 80 % от вытягиваемого вредного потока, что создает разреженное давление.

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.

Монтаж производственной вентиляции

Такой сложный процесс, как монтаж вентиляции на производстве, должен осуществляться только профильной компанией, поскольку некачественная работа снизит эффективность оборудования и нарушит рассчитанный воздухообмен.

Силовые агрегаты, воздуховоды устанавливаются в точном соответствии с проектной документацией, внимание уделяется вспомогательным элементам и герметизации соединений. Утечка вредных компонентов, содержащихся в воздухе, может привести к отравлению персонала.

Монтаж оборудования осуществляется поэтапно согласно разработанному и утвержденному графику.

  • Выбранные устройста, вспомогательные компоненты, крепежные элементы, корпусные детали размещаются на складе компании и транспортируются на строительную площадку по графику.
  • Сборка корпусов воздуховодов проводится внизу, они устанавливаются в соответствии с проектной документацией.
  • Вспомогательные элементы монтируются в каналы.
  • Устанавливаются, подключаются силовые агрегаты.
  • Система автоматизации с необходимыми датчиками и сенсорами, а также управление задвижками монтируется на окончательной стадии.
  • Оборудование запускается, проводиться тестирование автоматики, балансировка воздухопотока.

По окончании испытаний система предается заказчику с гарантийными обязательствами от нашей компании. Мы предлагаем послегарантийное обслуживание. Наши инженеры обеспечат работоспособность системы на весь период эксплуатации производственного цеха, вам не придется останавливать технологический процесс из-за ремонта вентиляции.

В качестве заключения

Как видите, системы вентиляции, которые могут быть оборудованы на производстве достаточно многообразны, и каждая из них имеет не только уникальные эксплуатационные характеристики, но также требует индивидуального подхода к проектированию и монтажу. От качества выполнения проектных и монтажных работ будет зависеть не только эффективность самого вентиляционного комплекса, но также здоровье и безопасность работающих на предприятии людей, корректное функционирование техники и оборудования.
При разработке проекта промышленной вентиляции пристальнейшее внимание следует уделить точности расчетов. Малейшие ошибки в этом процессе приведут к низкой эффективности системы, частых сбоях в ее работе, увеличению затрат на обслуживание. Поэтому лучше изначально обратиться к специалистам для выполнения задачи по проектированию и монтажу промышленной вентиляционной системы.
Специалисты разработают проект системы, которая будет оптимальной для конкретного производства и при этом наименее энергозатратной, а также соответствующей всем требованиям строительных норм, правил пожарной и санитарной безопасности. Профессионалы также помогут в выборе оборудования по параметру мощности и надежности и его последующем правильном монтаже.
Комплексный и профессиональный подход к проектированию производственной вентиляции – гарантия ее эффективной, качественной и долговечной работы!

Источники

  • https://hiconix.ru/publications/articles/podrobnyy-gayd-o-promyshlennoy-ventilyatsii/
  • https://foundmaster.ru/ventilation/chto-takoe-proizvodstvennaya-ventilyatsiya.html
  • https://www.AirVentilation.ru/Ventilyaciya-proizvodstva.htm
  • https://otivent.com/ventiljacija-proizvodstvennyh-pomeshhenij
  • https://vent-vozduh.ru/proizvodstvo/ventilyatsiya-proizvodstva.html
  • https://www.air-ventilation.ru/ventilyatsiya-proizvodstva.htm
  • https://galvent.ru/spravochnyy-tsentr/proektirovanie/proizvodstvennaya-ventilyatsiya-vidy-sistem-spetsifika-montazha/
  • https://www.AirClimat.ru/Ventilyatsiya-tseha.htm
  • https://avimos.ru/ventilyatsiya-proizvodstvennykh-pomeshcheniy/

[свернуть]
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации
Adblock
detector