Вентиляция в цеху по обработке металла

Обновлено: 08.01.2025

Вентиляция в производственном цехе представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных между собой процессов и устройств, нацеленный на создание качественного воздухообмена внутри производственного помещения.

Система вентиляции цеха играет гораздо более важную роль, чем аналогичная система в любом другом помещении. Главный акцент состоит в том, что это целая система инженерных разработок, которая призвана обеспечить бесперебойную фильтрацию воздуха от вредных и токсичных примесей и его функциональную циркуляцию, не нарушая при этом ход технологических процессов, а способствуя благоприятным условиям для их успешного выполнения.

Звоните сейчас: . Отправьте заявку

Установка систем вентиляции в цехах, где производится металлообработка, преследует две основные цели – это создание благоприятных для человека и производства технологических процессов метеорологических условий, и удаление из воздуха пыли, испарений и других примесей, которые могут влиять за здоровье и самочувствие человека.

Проектирование вентиляции

При проектировании вентиляции цеха металлообработки учитывается множество факторов. Цеха, в которых производятся различные операции по обработке металлов, не относятся к категории помещений, где расположено технологическое оборудование, выделяющее большое количество тепла, поэтому поддерживать в них требуемый микроклимат относительно несложно. Согласно действующим нормативам, температура воздуха в таких цехах в зимнее время может быть от +15 до +20 градусов тепла, при влажности 75% и скорости воздушного потока до 0,5 м/с, а в самый жаркий месяц года – не выше чем +28 градусов при влажности 55%.

Но температура и влажность – это далеко не единственные характеристики, которые имеют значение при проектировании систем. Большую роль играет также информация, которая касается загрязнений, характерных для того или иного процесса обработки металлов. Традиционно, наиболее загрязненным считается воздух в цехах, где наряду с другими работами, производится сварка или резка металла электричеством или газом. В этом случае обязательно учитывается то, что в воздухе находится аэрозоли оксидов железа с некоторой частью соединений марганца. Безвредной для человека концентрацией продуктов горячей резки металла, является 4 мг/м3 и именно при помощи вентиляции этот важный показатель поддерживается в норме.

Тип используемого оборудования

Цеха, в которых производится обработка металлических изделий, оборудуют приточными и вытяжными общеобменными системами, а также отдельными местными вытяжными установками, размещенными у сварочных постов и в других местах, где в воздухе присутствуют загрязнения. Как показывает опыт, естественная вентиляция в таких цехах показала невысокую эффективность из-за отсутствия обильного тепловыделения, необходимого для естественной циркуляции воздуха. Именно поэтому такой тип вентиляции в производственных цехах по обработке металла используется ограниченно.

Также не применяют в вентсистемах оборудование с рециркуляцией, так как использование этого принципа запрещено в условиях, где в воздухе могут находиться окислы металлов, марганец, фтористые соединения и двуокись кремния. Отлично показали себя на производстве местные отсосы, отвечающие за определенный участок. Для достижения такого же эффекта удаления загрязнений, но при помощи общеобменной вентиляции, ее производительность необходимо поднять в несколько раз, что значительно скажется на экономических показателях. К сожалению, в некоторых случаях специфика цеха, например, изготовление крупных единиц продукции и металлических конструкций, не оставляет особого выбора и невозможность применения местных воздушных отсосов приходится компенсировать именно общей системой.

Особенности расчетов и устройства вентиляции в цехах различного назначения

Проектирование вентиляции цеха - сложная инженерная задача, для решения которой необходимо выполнить тщательные расчеты, которые в значительной степени зависят от его назначения. Производственная вентиляция должна удалять все вредности, включая горячий воздух, взрывоопасные примеси и ядовитые выделения, пары воды — все, что выделяется в процессе производства продукцией, оборудованием и персоналом.

Расчет системы вентиляции цеха выполняется отдельно по каждому из видов загрязнений:

По излишкам тепла:

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

Qu (м3) — объем, который отводится местным отсосом,
V (Ватт) — кол-во теплоты, которое выделяет продукция или оборудование,
с (кДж)-показатель теплоемкости = 1,2 кДж (справочные данные),
Tz (°С) — t загрязненного воздуха, отводимого от рабочего места,
Тр (°С) — t приточных воздушных масс,
Т1 — 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

М (мг*час) — масса токсичных веществ, выделяемых за один час,
Km (мг/м3) — содержание токсичных вещ-в в воздухе, отводимых местными системами,
Кр (мг/м3) — кол-во отравляющих вещ-в в приточных воздушных массах,
Ku (мг/м3) — содержание токсичных вещ-в в воздухе, отводимое общеобменными системами.

По излишкам влаги:

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

W (мг*час) – кол-во влаги, которое попадает в помещение цеха за 1 час,
Om (грамм*кг) — объем пара, отводимый локальными системами,
Ор (грамм*кг) — показатель влажности приточного воздуха.,
О1 (грамм*кг) — кол-во пара, отводимое общеобменной системой.

По выделениям от персонала:

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

Расчет вытяжной вентиляции цеха

Определить кол-во вытяжного воздуха можно по следующей формуле:

L (м3) — расход воздуха,
V — скорость воздушного потока в вытяжном устройстве,
S — площадь проема установки вытяжного типа.

Паспортизация вентиляции в цехе по металлообработке

Паспортизация вентиляционных систем ремонтно-механических цехов необходима собственнику предприятия при вводе в эксплуатацию инженерных систем здания (включает составление паспортов вентиляционных систем, схемы, акт проверки эффективности вентиляции). В целях эффективной работы и обеспечения оптимальных параметров микроклимата системы вентиляции, кондиционирования воздуха должны регулярно проходить проверку эффективности работы инженерных систем.

Таблица стоимости работ по паспортизации, проверки эффективности вентиляции

Вентиляция цеха металлообработки

Вентиляция сварочного производства

Работы в сварочном цехе относятся к сложному и вредному роду занятий. Связано это с тем, что в процессе сварочных работ в воздушные массы выделяются химические вещества и водород. Именно поэтому к созданию вентиляционной системы в сварочном цеху выдвигаются повышенные требования.

Воздухообмен при выполнении сварочных работ в цеху

Эффективная система вентиляции сварочного цеха являет собой сбалансированную приточно-вытяжную систему, которая должна демонстрировать высокие результаты очищения воздуха при сравнительно низких энергетических затратах.

Согласно со СНиПам II-33—75:

Система вентиляции цеха должна:

устранять вредные вещества по средствам местной вентиляции;
обеспечивать микроклимат в помещении согласно санитарным нормам N 1009-73;
устранять химические компоненты с помощью общеобменной вентиляции.

В сварочном цехе используют общеобменную и местную приточно-вытяжную вентиляционную систему.

Вентиляция сварочного цеха: особенности подачи воздуха

При обустройстве вентиляционной системы воздухообмен в цеху может подаваться как вертикальными потоками, так и горизонтальными.

Горизонтальный воздухообмен

При подаче воздушного потока в горизонтальном направлении система вентиляции должна быть смонтирована таким образом, чтобы захватывать воздушное пространство всего помещения. Образование застоя воздуха недопустимо. Скорость воздухообмена должна обеспечиваться более 0,1 м/с. Эта схема отлично подходит для малогабаритных помещений. К примеру, в цехе с параметрами 30х20 м устанавливается 7 вентиляторов, общей производительностью 7000м3/час, которые и создают горизонтальные воздушные потоки. Вентиляторы устанавливаются на одну стену на высоте до 4 м и обеспечивают стабильное поступление свежих воздушных масс. Вентиляторы, производительностью 7000 м3/ час устанавливаются на той же высоте на стене напротив притока воздушных масс. Они и устраняют загрязненный воздух.

Донная схема может быть использована для цехов, расстояние между притоком и вытяжкой которых не составляет более 100 м. В том случае, когда расстояние больше воздушные массы «зависают», а вредные вещества скапливаются. Эффективности системы существенно снижается. При такой проблеме необходимо установить дополнительные вентиляторы или струйные аппараты, которые будут ускорять поток свежих воздушных масс.

Вертикальный воздухообмен

Для обустройства вертикального воздухообмена потребуется установить несколько вентиляторов в подвальном помещении, которые будут поставлять свежий воздух в цех посредствам вентиляционных шахт. Отверстия при таком монтаже монтируются в полу и закрываются специальными решетками с ячейками, диаметр которых не превышает 50 мм. Скорость воздушных масс должна составлять 4,5 м/с при выходе от вентиляторов и соответственно 0,1 м/с при входе в помещение. Производительность приточных вентиляторов для помещения 30х20 м составляет 3400 м3/час. Вытяжные вентиляторы устанавливаются на высоте до 6 м, как правило, на крыше. Их производительность составляет 6800 м3/час. Такая вентиляционная система способна в кратчайшие сроки очистить воздух в цеху и снизить концентрацию вредных веществ в воздухе до приемлемы 2 мг/м3.

Важно! Механическая система вентиляции должна соответствовать требованиям СНиП 2-33-75.

Вентиляция рабочей зоны

В соответствии с ГОСТ 12.3.003-86 сварочный цех должен быть обустроен местной вентиляцией со скоростью отсоса отработанного воздуха более 1,5 м/с. Местная вентиляция может быть смонтирована с использованием подвижной всасывающей насадки, соединенной с гибким вентиляционным шлангом.

При использовании автоматического типа сварки скопление газов и химических веществ происходит по средствам щелевидных отсосов длиной не более 350 мм, расположенных на высоте 50 мм от непосредственного места сварки. Если сварочный аппарат не позволяет установить щелевой отсос необходимой длины, тогда рационально применять нескольких местных отсосов.

Количество воздуха, удаляемого с помощью местных отсосов необходимо определять по формуле:

L = K (кубический корень) * a,

где К=12 для одинарных щелевых отсосов и К=16 для нескольких щелевых отсосов, a – сила тока, поставляемого сварочным аппаратом.

Важно! Для местных отсосов используются вентиляторы высокого давления.

Местные отсосы присоединяются к общеобменному каналу с помощью гибкого шланга в том случае, когда сварочный аппарат передвигается не более чем на 2 м. При ходе аппарата свыше 2 м используются подвижные вентиляционные устройства.

Аргонные и углекислотные сварочные аппараты оборудуются местной вентиляционной системой с нижним отсосом 2000 м3/час. Также следует установить регулирующий клапан.

Местная вентиляционная система должна устранять более 75% вредных компонентов с воздушных масс. Остальные 25% вытягиваются общеобменной вентиляционной системой.

Вентиляция сварочных цехов справочник проектирования

В учебном пособии «Проектирование вентиляции сборочно-сварочных цехов» О. Я. Логунова предоставлена подробная информация монтажа вентиляционной системы сварочного цеха с указанием всех расчетов и схем. Согласно инструкции:

вентиляционная система сварочного цеха должна быть автономной;
использование методики рециркуляции воздушных масс категорически запрещено;
приточный воздух должен подогреваться или охлаждаться (в зависимости от температурных показателей) перед подачей в цех;
объем воздуха при ручной сварке должен составлять до 4500м3/час, при использовании автоматического аппарата – 2000м3/час, при использовании порошковой проволоки – 5400 м3/час.

Вентиляция в сварочном цеху: примеры оборудования

К выбору оборудования для создания системы вентиляции стоит подходить с полной ответственностью, ведь оно должно обеспечивать постоянное очищение воздуха и нормального микроклимата в помещении:

Вентиляционная система «Совплим» местного назначения оборудована электростатическим фильтром и гибким вытяжным устройством. С ее помощью вредные вещества удаляются непосредственно с рабочего места, а не распространяются по всему помещению. Радиус действия системы составляет 6 м, что позволяет эффективно очистить рабочую зону.
Система воздухораспределителя БВВ, позволяющая создать зону чистого воздуха непосредственно в месте выполнения сварочных работ. Система устанавливается на высоте более 2 м и обеспечивает качественное вытеснение воздушных масс с рабочей зоны.
Системы FilterBox местного назначения позволяют очистить сварочное место от пыли и вредных компонентов, попавших в воздушные массы.
Вентиляторы марки ВРП, оборудованные электрическим двигателем.

Важно! Выбор производительности оборудования для создания вентиляционной системы сварочного цеха зависит от площади помещения, количества людей и типа используемого сварочного аппарата.

Вентиляция в сварочном цеху должна быть бесперебойной. В обязательном порядке предусмотрен монтаж аварийной системы вентиляции, которая должна быть такой же эффективной, как и основная.

Выбор схемы вентиляции производственного сварочного помещения

На протяжении выбора оптимальной общеобменной схемы вентиляции цеха для выполнения соединительных работ берутся во внимание все важные моменты, включая выход конвективных потоков вверх помещения. Данные потоки могут быть усилены посредством направленных струй приточного воздуха. Также есть возможность направлять конвективные потоки струями к воздухозаборным панелям.

Необходимо обращать внимание на то, что нестойкие конвективные потоки нередко нарушаются вследствие движения масс аэрационного воздуха, либо не без участия охлажденного притока, возвращающегося вместе с вредоносными веществами по направлению вниз. Все эти и многие другие процессы могут с большой вероятностью вызывать определенные трудности в борьбе с ними.

В том случае, если воздух внутри помещения цеха искусственным путем перемешивается путем направленных струй, сосредоточенного притока, концентрация вредных веществ внутри помещения практически выравнивается. Как правило, работы по соединению металлов производятся с большим выделением пыли, и поэтому общеобменная система должна быть выполнена механической приточно-вытяжной, при этом должен иметь место подогрев воздуха зимой.

Соответственно указаниям СНиПа, в процессе сварки приток должны подаваться непосредственно в участок работы. Допускается подача воздуха из воздухораспределителей, которые располагаются на уровне 6 метров от поверхности пола помещения, при воздушных струях, направленных вниз вертикально, при горизонтальных, а также наклонных струях воздуха на уровне 4 метров и выше, как подачу воздуха в участок сварки.

Любопытна система подачи воздуха посредством параллельных струй, выполняемой в трех вариантах:

Подача вертикальными струями по направлению вверх;
Подача горизонтальными струями;
Вертикальными струями по направлению вниз.

Схема подачи воздуха параллельными потоками горизонтальными потоками в длинном цехе

Основная система воздуховода подачи;
Дополнительные вентиляторы;
Раздаточные решетки;
Вентиляторы вытяжки.

Схема подачи воздуха в виде притока параллельными потоками снизу вверх

Короб воздухозаборный;
Установка вытяжки;
Установка притока;
Воздухораспределительный короб с решетками в полу.

В любом случае участок для производства сварочных работ нуждается в качественной вентиляционной системе, а поэтому экономия в данном случае нецелесообразна.

Вентиляция для металлургического цеха

Компания «Экоэнерговент» занимается установкой и модернизацией и обслуживанием систем вентиляции металлургический предприятий. Работаем на всей территории России.

Металлургия — одна из отраслей промышленности, где условия работы персонала очень сложные и тяжелые. Высокая температура воздуха, пыль, газ и дым — факторы, которые можно минимизировать при помощи оборудования качественной вентиляции. Задача системы вентиляции — максимально возможное устранения последствий влияния вредных факторов, повышающих уровень опасного воздействия на человека и оборудование. Особенность вентиляции металлургического цеха состоит в том, что здесь необходимо учитывать комплексное действие различных угроз:

избыточного тепловыделения;
паро и газовыделения;
токсичные вещества;
повышенный уровень запыленности;
аэрозоли с повышенным содержанием твердых веществ;
дым.

Также вентиляция должна обеспечить нормальную влажность в цехах, не ниже 60% и скорость движения воздуха в пределах 0,5 м/с, но без возникновения сквозняков.

Задачи проектирования вентиляции металлургических цехов

Промышленная вентиляция, в частности предприятий металлургии, должна представлять собой комплексную систему, в которой все части оборудования работают взаимосвязано и направлены на выполнение одной задачи — создание комфортного микроклимата для работающих. При проектировании учитывается и работа других защитных систем, от:

инфракрасного излучения;
повышенного шума;
химических факторов;
механических воздействий.

При проектировании вентиляции металлургических цехов работа ведется в трех главных направлениях:

Расчет производительности и мощности системы, необходимой для создания комфортных условий работы персонала, учитывая необходимый запас прочности;
Разработка оптимальных способов подачи и удаления воздуха с рабочих зон. Расчет системы аспирации — удаления загрязненных объемов воздуха непосредственно с мест генерации пыли и аэрозольных взвесей.
Разработка мощных систем фильтрации приточного и вытяжного каналов.

Для металлургических цехов используются комбинированные системы вентиляции — общеобменные с активно действующими местными участками. Чистый воздух подается в рабочую зону, а загрязненный удаляется из участков, куда вытесняется приточным и удаляется при помощи зонтов, отсосов. Располагаются они таким образом, что загрязненный воздух не попадает в зону дыхания. Объем отсоса компенсируется таким же объемом притока.

Расчет расхода местных установок отсоса

В каждом промышленном цехе есть места, где уровень образования пыли, газов и других вредных факторов максимальный. Они должны быть оборудованы устройствами отбора воздуха, форма и размеры которых позволяют устранить опасность в максимально короткое время. Для этого рассчитывается объем воздуха, который должен быть удален, создаются условия для притока такого же объема и проектируется общеобменная система вентиляции, кратность которой составляет 2 – 3 единицы.

Для расчета количества воздуха, удаляемого посредством местного отсоса (зонта, укрытия, воронки, щелевого отсоса) разработаны специальные формулы. При правильном расчете, скорость воздуха на зонтах составляет 1, 1,5 м/с, укрытиях — 10 – 15 м/с, щелевых устройствах — 4,6 м/с. Работает система в постоянном режиме, что вызвано особенностями технологических процессов в металлургическом производстве.

Тепловой режим

Большинство оборудования металлургической промышленности активно выделяет тепловую энергию, ухудшая общий температурный фон помещений. Общеобменная вентиляция и местные отсосы позволяют обеспечить значительную долю теплоотвода от нагретых поверхностей. Если в воздухе отсутствуют пыль, механические примеси и масляный туман, или количество их незначительно и может эффективно задерживаться фильтрами, то в систему встраиваются рекуператоры.

Их роль состоит в том, что тепло отбирается от загрязненного воздуха и передается приточному, позволяя подавать в рабочую зону не только чистый воздух снаружи, но и прогретый до комфортной температуры. Это особенно актуально при работе вентиляции зимой. Учитывая значительные площади металлургических цехов и возможность сократить расходы энергии на подогрев приточного потока на 80%, экономия получается ощутимой. На каждый МВт тепла, идущего на подогрев воздуха в системе приточной вентиляции, расходоваться будет только 200 кВт, остальное поступит с рекуператора. Компания «ЭкоЭнергоВент», при разработке технических решений применяет наиболее выгодный и работоспособный тип рекуператора, обеспечивающий максимальную экономию тепла, гигиеничность и долговечность системы.

Большое значения имеет организация таких систем приточной вентиляции, как воздушные души. Это места, где человек находится в интенсивном потоке приточного воздуха. Существуют рабочие места, где находится человеку без воздушного душа очень сложно. Расход воздуха на подачу в таком устройстве рассчитывается в пределах 1700 – 2000 м3/ч.

Удаление пыли

Многие технологические процессы в литейных, дробильных, металлургических и других цехах связаны с образованием большого количества мелкой и крупной пыли. Вентиляция — один из способов борьбы с запылением. В промышленных цехах используется специальная разновидность пылеотсасывающей вентиляции — аспирация. Система оборудуется воздухопроводами, идущими под большим углом. Приток воздуха в помещения с угрозой высокого уровня образования пыли организован с малой скоростью, чтобы уменьшить возможность пыления. Если производство не слишком пыльное, воздуховоды вытяжной вентиляции расположены более близко к горизонтали.

Требования к системе аспирации:

длина воздуховодов должна быть максимально короткой;
горизонтальные участки сведены к минимуму, угол наклона 90 – 400 к горизонтали;
одна система объединяет до шести местных узлов отсоса;
толщина стали трубопроводов — до 0,7 – 1 мм, для абразивных сред — 1,5 – 2 мм.

Аспирационные установки рассчитаны на вытягивание больших масс пыли и твердых вкраплений в диапазоне от 2,5 до 20 кг на метр кубический воздуха. Обязательно устанавливаются специальные устройства для задержания пыли, чтобы она не выбрасывалась в атмосферу. Циклонные установки задерживают до 85% твердых частиц, матерчатые фильтры — до 99%.

Очистка воздуха

Жесткие требования к экологичности производства предусматривает использование фильтров и уловителей на всех системах вытяжной вентиляции. Пылеуловители конструктивно подразделяются на:

осадительные камеры для удержания крупных фракций;
инерционные циклонные камеры;
волокнистые и тканевые фильтры (рулонные, ячеистые, рукавные, сетчатые…);
электрические.

В системах вентиляции металлургических цехов используются все виды фильтров в различных комбинациях.

Особенности вентиляции цехов металлургической отрасли

Главные задачи вентиляции в горячих цехах — поддержание нормальной температуры и удаление пыли. Сложность состоит с том, что воздух помещения постоянно находится в соприкосновении с высокотемпературным оборудованием и, кроме принудительной вентиляции, в теплообмене участвуют и естественные конвекционные процессы.

Периодические выбросы пыли и газов при загрузке шихты или металлолома резко изменяют газовый состав атмосферы цеха и уровень запыленности. Интенсивное удаление воздуха крайне необходимо. Типовая схема металлургического цеха выглядит так:

Вытяжная вентиляция каждой печи, включающая укрытие, расположенное над печью, систему воздуховодов, фильтры, вентиляторы и устройства управления;
Система общеобменной вентиляции, устраняющая загрязнения, не уловленные локальной системой;
Приточная вентиляция, мощность которой равна суммарной мощности местной и общей систем. Забор воздуха производится в местах, отдаленных от точек выхода воздуховодов из соседних цехов и участков.

Для вентиляции металлургических предприятий характерный большой расход воздуха — на тонну стали, получаемой после выплавки, необходимо удалить из цеха 6 – 10 0003 воздуха. Количество тепла тоже довольно значительно — например, в прокатный цех объемом 50 000 м3 поступает от оборудования и полуфабрикатов до 10 000 кВт тепловой энергии. Мартеновские, электросталеплавильные и конверторные цеха получают тепла больше на 30 – 40 %.

Рассчитывается переизбыток тепловой энергии по формуле:

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

Qu (м3) — продуктивность местного отсоса;
V (Вт) — коэффициент теплоотдачи условной единицы продукции;
Tz (°С) — температура отработанного воздуха;
Т₁ (°С) — температура воздуха в общей вытяжной системе на выходе;
Тр (°С) — температура воздуха приточной системы вентиляции в точках выхода в цех.
с (кДж) – теплоёмкость воздуха.

Нормативы СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» позволяют рассчитать мощность вентиляции цеха любого профиля, с учетом местных особенностей — конфигурации помещения, типа оборудования, вида продукции.

Система вентиляции и кондиционирования в производственном цехе

Система вентиляции и кондиционирования воздуха производственного цеха – это сложный процесс, который реализуется на основе работы целого комплекса специального оборудования или устройств и направленный на создание качественного воздухообмена внутри рабочего помещения.

Система вентиляции цеха является неотъемлемой частью конструкции здания, его технологичного оборудования и играет более важную роль, чем системы кондиционирования обычных помещений. Особенностью вентиляции производственного объекта является то, что она представляет собой целую систему инженерных разработок, которые призваны обеспечить бесперебойную фильтрацию воздушных масс от вредных и токсичных составляющих и качественную циркуляцию, без нарушения технологического процесса.

Виды вентиляции производственного помещения

Основным регламентирующим документом, который устанавливает нормы вентиляции цеха, является СНиП 41-01-2003. Все существующие системы воздухообмена в рабочих помещениях можно разделить на следующие виды:

В зависимости от способов перемещения воздушных масс:

При естественной вентиляции освежение воздуха происходит за счет разниц давления и температуры внутри помещения и снаружи. Такая циркуляция обычно бывает неорганизованной, то есть основанной на элементарных физических явлениях – например, конвекции. Создается естественная вентиляция при помощи специальных конструкций, которые позволяют осуществлять регулировку силы и величины воздушного потока.

Механическая вентиляция предварительно обрабатывает приточный воздух, нагревая, охлаждая или увлажняя его. Кроме того, принудительная система способна осуществлять фильтрацию загрязненных воздушных масс перед выбросом их в атмосферу.

В зависимости от способа организации воздухообмена:

Местная вентиляция локализует, а в последующем удаляет вредные и токсичные вещества и выбросы непосредственно в месте их возникновения. На практике такой вид вентиляции реализуется следующим образом: источник загрязнения (станок, рабочее место) огораживается щитами, формируя своеобразный «колпак», в котором или над которым имеется вытяжка. При интенсивном отсосе воздуха, давление внутри «колпака» понижается, что препятствует распространению вредных примесей в остальное помещение цеха. Такая система эффективно справляется со своими обязанностями и недорого в организации.

В тех случаях, когда местная вентиляция не способна обеспечить полноту локализации источников загрязнения, задействуется общеобменный ее тип. Принцип работы такой вентиляции основан на комплексном очищении воздуха во всех производственных помещениях или их большой части путем разбавления концентрации вредных примесей, пыли и грязи, тепловых излучений. Кроме того, общеобменная вентиляция эффективно поглощает тепло и распространена в тех цехах, где отсутствует выброс вредных веществ в атмосферу помещения. В тех случаях, когда производство сопряжено с выбросом газа, вредного пара, канцерогенов и пыли, применяется вентиляция смешанного типа – к общеобменной добавляются местные отсосы. При этом ключевой концепцией построения вентиляции производственного цеха является создание такой системы, при которой максимальное количество вредных веществ будет удаляться при помощи местных отсосов, а оставшиеся примеси и газы будут разбавляться потоком свежего воздуха до концентрации допустимого уровня.

В зависимости от способа действий:

Приточная.
Вытяжная.
Приточно-вытяжная.

Приточная система вентиляции предназначена для обеспечения свободного притока воздушных масс в объемах, достаточных для полноценного функционирования производственного помещения. В подобных системах устанавливаются канальные вентиляторы, которые обеспечивают забор внешнего воздуха и пропуск его через специальные охлаждающие или нагревающие калориферы.

Приточная вентиляция способна полностью обеспечить принудительное поступление воздушных масс в цех. При этом давление воздуха в помещении будет постоянно увеличено в сравнении с атмосферным, что будет способствовать естественному (неорганизованному) выдавливанию отработанного воздуха на улицу через щели, выходы или отверстия.

Приточная вентиляция существует нескольких видов и отличается друг от друга наличием эксклюзивного оборудования. Так, может устанавливаться:

Воздушный душ. Работа такого оборудования заключена в направлении потока чистого воздуха на рабочее место.
Воздушные и воздушно-тепловые завесы.
Оазисы. Эта вентиляция, которая способна обслуживать целые участки цеха, где воздух будет двигаться с рассчитанной скоростью и температурой.

Вытяжная система вентиляции предназначена для удаления загрязненного воздуха. При этом замещение удаленных воздушных масс осуществляется механическим организованным или неорганизованным способом – через оконные, дверные проемы и специальные отверстия в стенах. Подобная система применяется в тех производствах, которые сопровождаются большим количеством выделений токсичных веществ и тепла, а также при выполнении работ значительным количеством сотрудников.

Приточно-вытяжная вентиляция предназначена для удаления загрязненного воздуха и одновременной подачи свежего. Сами по себе потоки воздушных масс могут распределяться путем перемешивания или вытеснением. В первом случае в потолке или стенах цеха монтируются высокоскоростные диффузоры, осуществляющие подачу свежего воздуха, который естественным образом смешивается с отработанным и удаляется через диффузный клапан. Во втором случае свежий прохладный воздух поступает через воздухораспределители, которые устанавливаются ближе к полу. Воздушная масса, нагреваясь, поднимается на верх, вытесняя через решетки отработанные газы.

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.

Расчет системы вентиляции цеха выполняется отдельно по каждому из видов загрязнений:

По излишкам тепла

Q_u (м 3 ) — объем, который отводится местным отсосом;
V (Ватт) — количество теплоты, которое выделяет продукция или оборудование;
с (кДж) — показатель теплоемкости = 1,2 кДж (справочная информация);
T_z (°C) — t загрязненного воздуха, отводимого от рабочего места;
T_p (°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

M (мг*час) — масса токсичных веществ, выделяемых за один час;
K_m (мг/м 3 ) — содержание токсичных веществ в воздухе, отводимых местными системами;
K_p (мг/м 3 ) — количество отравляющих веществ в приточных воздушных массах;
K_u (мг/м 3 ) — содержание токсичных веществ в воздухе, отводимое общеобменными системами.

По излишкам влаги

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

По выделениям от персонала

N — число работников
m — расход воздуха из расчета на 1 чел*час (согласно СНиП составляет 30 м 3 на человека в проветриваемом помещении, 60м 3 — в нерповетриваемом).

Расчет вытяжной вентиляции цеха

Определить количество вытяжного воздуха можно по следующей формуле:

L = 3600 * V * S , где

L (м 3 ) — расход воздуха;
V — скорость воздушного потока в вытяжном устройстве;
S — площадь проема установки вытяжного типа.

Особенности вентиляции цехов различной направленности

Механический цех

Особенностями производственного механического помещения является большое тепловое выделение от электрического оборудования и рабочих, наличие в воздухе паров аэрозолей, охлаждающих жидкостей, масла, эмульсий, пыли.

Вентиляция в таких цехах устанавливается смешанного типа. Местные отсосы располагаются непосредственно над станками и рабочими зонами, а элементы общеобменной системы обеспечивают приток свежего воздуха сверху, в расчете не менее 30 куб.м. на одного человека.

Деревообрабатывающий

Особенностями деревообрабатывающего помещения является постоянное выделение тепла от прессов, испарение токсичных веществ растворителя и клея, а также повышенная концентрация отходов деревообработки — пыли, стружки, опилок.

В таких цехах местные отсосы устанавливаются непосредственно в пол, для обеспечения удаления древесных отходов. Общеобменная система рассредоточивает приток воздуха в верхней зоне, через воздуховоды перфорированного типа.

Гальванический

Особенность гальванического цеха – это наличие в атмосфере помещения паров щелочи, кислоты, электролита, повышенное количество тепла и влаги, пыли, водорода.

Местные отсосы бортового типа устанавливаются непосредственно над ваннами с кислотными растворами. В обязательном порядке осуществляется оснащение отсосов для ванн с кислотами различными типами резервных вентиляторов и элементами фильтрации вытягиваемых воздушных масс.

Общеобменная система, выполненная из антикоррозионного материала, должна обеспечивать 3-кратный воздухообмен в отделениях для приготовления растворов и цианистых солей.

Сварочный

Особенность сварочного цеха – наличие в воздухе фтористых соединений, окиси азота, углерода, озона. В таких производственных помещениях местные отсосы желательны, но не обязательны. Общеобменная вытяжка должна обеспечивать удаление воздуха в количестве: 2/3 из нижней зоны, 1/3 — из верхней. Расчет воздуха на разбавление вредных выбросов от сварки до предельного допустимого уровня производится исходя из веса сварочных электродов, которые расходуются за 1 час.

Литейный

Главная особенность литейного цеха – огромное количество тепла, которое выделяется в процессе производства. Кроме того, в атмосфере помещения концентрируется аммиак, сернистый газ, окись углерода.

Местные отсосы устанавливаются у каждого станка и элемента оборудования. Общеобменная система применяется только с механическим побуждением в верхней зоне цеха. К этому добавляется аэрация и душирование рабочих мест.

Вентиляция цеха покраски

Особенностью производственного помещения в котором осуществляются покрасочные работы является высокая концентрация в нем испарений различных растворителей, разбавителей и частиц краски.

В подобных цехах местные отсосы устанавливаются непосредственно над рабочими зонами и местами сушки. Общеобменная система обеспечивает компенсацию местной вытяжки.

Читайте также: