Местная вентиляция вытяжные шкафы
Местную вентиляцию применяют во всех случаях, где происходит выделение вредных веществ в результате выполнения технологического процесса, при обработке металлов резанием, сварочных, литейных, кузнечных, термических, окрасочных, шиноремонтных, медницких работах, а также при пайке металла, зарядке аккумуляторов, химических процессах и других видах работ.
Удаление вредных веществ может осуществляться с помощью различных газопылеприемников, расположенных на оборудовании или рабочем месте, где происходит выделение вредных веществ (или с помощью отсосов, встроенных в оборудование или в отдельные его элементы). Например, на сварочных автоматах АДС-1000-ЗУ, АСУ-6М, сварочных горелках Е.М. Тупчия, на полуавтоматах А-537, А-547, ПШ-5у, резцами-пылестружкоприемниками конструкции ВЦНИИОТ, на заточных шлифовальных и других металлообрабатывающих станках и т.д.
Пылегазоприемники могут быть различных типов: закрытые (вытяжные шкафы), полузакрытые (зонты) и открытые (панели равномерного всасывания). Технические характеристики некоторых отсосов для стационарных и нестационарных сварочных постов приведены в таблице.
3.1. Расчет вытяжных зонтов. Объем воздуха, отсасываемого вытяжным зонтом, определяют по формуле
а и б – размеры зонта в плане, м;
V – скорость отсасываемого воздуха в плоскости сечения по кромке зонта (приемное отверстие зонта), обычно V принимается от 0,5 до 1,5 м/с в зависимости от конструкции зонта. Согласно ГОСТ 12.2.046-80 “Оборудование литейное. Общие требования безопасности: скорость отсасываемого воздуха для вытяжных кожухов литейных конвейеров принимаются 4 м/с, галтовочных барабанов в цапфе до 24 м/с, наждачных станков 30% от окружной скорости, но не менее 2 м/с на мм диаметра круга.
3.2. Расчет вытяжных шкафов. Объем воздуха, удаляемых из вытяжных шкафов, определяют по формуле
F – площадь рабочего отверстия (открытых проемов и неплотностей),v – скорость подсоса воздуха через открытые рабочие отверстия, м/с.
Для сварочных работ v принимают по таблице.
3.3 Количество воздуха, удаляемых от шлифованных и полировальных станков,
где dkp – диаметр круга, мм;
k – коэффициент, принимаемый в зависимости от материала и
n - число кругов.
Для шлифованных кругов: при dkp = 250 мм k = 1,6. Для матерчатых полировальных кругов k = 6, для войлочных полировальных кругов k = 4.
3.4. Для определения расхода воздуха, удаляемого местным отсосом при полуавтоматической сварке, можно применить формулу
где К – опытный коэффициент, равный 12 для щелевых отсосов и 16 для для двойного отсоса;
I – величина сварочного тока.
Расчетная скорость воздуха при различных технологических операциях и видах местных отсосов
№ п/п | Виды местных отсосов | Наименование технологической операции | Скорость воздуха в габаритном сечении, м/с |
Вытяжные шкафы | Сварка стали Сварка свинца Сварка литейных алюминиево-магниевых сплавов с содержа-нием бериллия от 0,2% до 0,4% Сварка в среде углекислого газа Сварка в среде инертных газов | 0,6 0,7 1,5 0,5 0,25 | |
Наклонные панели равномерного всасывания (живое сечение – 25% от габаритного) а) фиксированные | Электросварка Наплавка Сварка в среде углекислого газа Сварка в среде инертных газов Сварка электрошлаковая | 1,0 1,2 0,9 0,8 1,5 | |
б) на поворотно-подъемном механизме | Электросварка Наплавка | 1,4 1,6 | |
Вертикальные панели равномерного всасывания | Электросварка Наплавка Сварка в среде углекислого газа | 1,1 1,3 1,0 0,9 | |
Сварка в среде инертных газов | |||
Столы с подрешеточным отсосом и подвижным укрытием (живое сечение – 25% от габаритного) | Электросварка и наплавка мелких изделий Сварка в среде углекислого газа | 2,1 1,7 | |
Воронкообразные кольцевые и удлиненные насадки | Электрошлаковая сварка, сварка и наплавка под флюсом | 7,0 | |
Секционные раскроечные столы | Электрогазорезка стали и алю-миниево-магниевых сплавов Газовая резка титановых сплавов | 0,75 1,0 |
П р и м е ч а н и е. Конструкции местных отсосов должны изготавливаться по типовым чертежам, распространяемым следующими организациями:
1) Центральным институтом типовых проектов (Москва, Спартаковская ул., 2-а). Альбомы серий 4-904-37 и ОВ-02-151 местных отсосов от технологического оборудования сварочных цехов;
Механическая вентиляция.
Недостатков естественной вентиляции лишена механическая вентиляция. Механическойназывается вентиляция, в которой воздух подается в помещения и (или) удаляется из них по системам вентиляционных каналов с использованием специальных механических побудителей - вентиляторов. Механическая вентиляция может быть приточной, при которой воздух вентилятором подается в помещение; вытяжной, при которой воздух удаляется из помещения, и приточно-вытяжной, при которой свежий воздух подается в помещение, а загрязненный воздух удаляется из помещения.
Если воздух снаружи помещения слишком загрязнен (по нормативным требованиям концентрация вредного вещества в приточном воздухе не должна превышать 30% от ПДКрз), а в помещении в результате проведения работ в воздух выделяются вредные вещества, то в приточную или вытяжную систему встраиваются очистные устройства.. В приточную систему устанавливаются, как правило, тканевые или волокнистые фильтры, а в вытяжную могут устанавливаться разнообразные очистные устройства в зависимости от вида образующихся в помещении загрязняющих воздух веществ.
Механическая вентиляция бываетобщеобменной и местной.
Общеобменная вентиляция предназначается для создания и поддержания необходимых параметров воздушной среды во всем объеме рабочей зоны помещений.
Производственные помещения, как правило, имеют одновременно и естественную и механическую вентиляцию, т.е.комбинированную (естественно-механическую) вентиляцию.
Таким образом, естественная вентиляция является общеобменной, а механическая вентиляция может быть общеобменной и местной. Может применяться также одновременно общеобменная и местная вентиляция.
Расчет производительности Q общеобменной вентиляции, необходимой для обеспечения требуемого качества воздуха рабочей зоны по содержанию вредных веществ, может быть выполнен с использованием следующего соотношения:
(1)
где Qпр , Qвыт – соответственно производительность приточной и вытяжной вентиляции, мг/м 3 , ZТ – масса выделяемого в единицу времени в технологическом процессе вредного вещества, мг/ч, Cвыт –концентрация вредного вещества в рабочей зоне, мг/м 3 .
Если приточный воздух не загрязнен вредным веществом (Спр = 0), то:
Минимально необходимая производительность Q общеобменной вентиляции для обеспечения нормативного качества воздуха рабочей зоны определяется при Cвыт= ПДКрз.
Если в помещении выделяется несколько вредных веществ, обладающих независимым действием, необходимо выполнить расчет необходимой производительности вентиляции для каждого вещества и для обеспечения нормативного качества воздуха по всем веществам принять наибольшую производительность.
Если в помещении выделяются несколько вредных веществ, обладающих эффектом суммации, для обеспечения нормативного качества воздуха необходимо принять сумму производительностей, рассчитанных по каждому веществу независимо.
При выделении в помещении большой массы вредных веществ расчеты по формуле (2) могут дать очень большую необходимую производительность общеобменной вентиляции. Это может быть невыгодно с экономических соображений, т.к. потребует больших затрат электроэнергии для питания мощных вентиляторов. Кроме того в помещении могут создастся большие скорости движения воздуха, что может быть недопустимо для организации технологического процесса и обеспечения допустимых климатических условий.
В таких случаях широко применяется местная вентиляция, которая позволяет существенно сократить затраты энергии для обеспечения нормативного качества воздушной среды в рабочей зоне.
Местная вентиляция характеризуется тем, что с ее помощью загрязненный воздух удаляется непосредственно из зоны выделения вредных веществ.
Система местной вытяжной вентиляции предназначается для локализации и предотвращения распространения по всему помещению вредных веществ, образующихся на отдельных участках производства на отдельных участках производства. Устройства местной вытяжной вентиляции очень разнообразны и зависят от метода удаления (отсоса) загрязненного воздуха из зоны загрязнения. По степени изоляции зоны образования вредных веществ отсосы подразделяются на отсосы открытого типа и отсосы от полных укрытий.
Отсосы открытого типа– это отсосы, находящиеся на некотором удалении от зоны образования вредных веществ. Такие отсосы могут быть расположены соосно с источником выделения вредных веществ и сбоку от него. К первому виду открытых отсосов можно отнести вытяжные зонты и вытяжные (всасывающие) панели. Ко второму – бортовые отсосы.
Вытяжные зонты предназначены для удаления вредных выделений, поднимающихся вверх, а именно при тепло-и влаговыделениях, любых вредных веществ с тепловыделениями, создающими устойчивый восходящий поток (рис.4).
Некой разновидностью вытяжных зонтов являются всасывающие воронки, предназначенные для удаления вредных веществ, которые из-за плотности большей плотности воздуха опускаются вниз.
Вытяжные (всасывающие) панели применяют, когда по конструктивным соображениям соосный отсос нельзя расположить достаточно низко над источником или когда необходимо отклонять поток поднимающихся вредных выделений так, чтобы он не проходил через зону дыхания работающего человека (см. рис 5).
Панели бывают боковые, угловые, наклонные. Вытяжные панели широко применяют на участках сварки, пайки.
Бортовые отсосы применяют в технологических процессах нанесения на изделия покрытий для улавливания вредных выделений с поверхности гальванических, травильных, закалочных растворов (рис. 6). Бортовые отсосы выполняют в виде боковых щелей вдоль бортов ванны с растворами. Бортовые отсосы могут быть выполнены с одной стороны ванны (односторонние) и с двух (двусторонние).
Местные отсосы от полных укрытий. Наиболее эффективно для удаления вредных веществ полное укрытие источника. В этом случае наиболее надежно гарантируется непопадание вредного вещества в незагрязненную зону помещения и обеспечивается минимальная производительность вытяжной вентиляции, т.к. нет подсоса воздуха с других участков помещения. Однако, по конструктивным и технологическим соображениям не всегда можно сделать укрытие полностью герметичным. Примером местного отсоса с укрытием являются вытяжные шкафы, вытяжные камеры, фасонные укрытия.
Вытяжные шкафы находят широкое применение при различных операциях, связанных с выделением вредных веществ, как правило паров и газов. Вытяжной шкаф представляет собой колпак необходимого объема, внутри которого выполняется операция и выделяются вредные вещества, которые собираются и поступают во всасывающий воздуховод (рис. 7). Вытяжные шкафы могут быть с верхним, нижним и комбинированным (с верхним и нижним) отсосами. Вытяжные шкафы широко применяются на занятиях по химии при проведении экспериментов с химическими веществами.
Вытяжные камеры. При выполнении ряда технологических процессов (например, окраски, пескоструйной обработки, плазменной резки и т.д.) источник выделения или всю установку помещают в камеру на время процесса. Как правило, камеры применяются для технологических процессов, характеризующихся интенсивным выделением пыли и вредных газов. Камера снабжается отсосом через который образующиеся вещества удаляются местной вытяжной вентиляцией в течение технологического процесса и некоторое время спустя до полной очистки камеры перед ее открытием.
Фасонные укрытия. На абразивных станках (заточных, шлифовальных и др.), обработка деталей на которых выполняется абразивными кругами, что сопровождается пылевыделениями и отлетанием крупных частиц, которые могут нанести травму, устанавливают кожухи-воздухоприемники (защитно-обеспыливающие кожухи – рис. 8).
Местная вентиляция
5.1. Местная приточная вентиляцияслужит для создания требуемых условий воздушной среды в ограниченной зоне производственного помещения. К установкам местной приточной вентиляции относятся воздушные души и оазисы, воздушные и воздушно-тепловые завесы.
Воздушное душирование применяют в горячих цехах и на рабочих местах, характеризуемых воздействием лучистого потока теплоты интенсивностью 350 Вт/м 2 и более. Воздушный душ представляет собой направленный на рабочего поток воздуха. Скорость обдува составляет 1 – 3,5 м/с в зависимости от интенсивности облучения. Действие воздушного потока основано на увеличении отдачи теплоты человеком при возрастании скорости движения обдувающего воздуха.
Рис. 7 Местная приточная вентиляция
Установки воздушного душирования бывают стационарные (рис.7), когда воздух на фиксированное рабочее место подается по системе воздуховодов с приточными насадками, и передвижные (рис. , б), в которых используется осевой вентилятор. Эффективность таких душирующих агрегатов повышается при распылении воды в струе воздуха.
Воздушные оазисы позволяют улучшить метеорологические условия на ограниченной площади помещения, которая отделяется со сторон легкими передвижными перегородками и заполняется воздухом более холодным и чистым, чем воздух помещения.
Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраивают для защиты людей от охлаждения проникающим через ворота холодным воздухом. Завесы бывают двух типов: воздушные с подачей воздуха без подогрева и воздушно-тепловые с подогревом подаваемого воздуха в калориферах.
Работа завес основана на том, что подаваемый воздух к воротам или проемам через специальный воздуховод со щелью выходит с большой скоростью (до 10 -15 м/с) под определенным углом навстречу врывающемуся холодному потоку и смешивается с ним. Полученная смесь более теплого воздуха поступает на рабочие места или (при недостаточном нагреве) отклоняется в сторону от них. При работе завес создается дополнительное сопротивление проходу холодного воздуха через ворота. В зависимости от места выпуска воздуха завесы устраивают с нижней подачей воздуха (рис. 7 , г) по высоте ворот, причем последние наиболее широко распространены.
5.2. Местная вытяжная вентиляция.Применение ее основано на улавливании и удалении вредных веществ непосредственно у источника их образования. Так, если борьба с пылью при помощи обменной вентиляции дает малый эффект, то местная вентиляция позволяет полностью устранить запыленность помещения.
Устройства местной вытяжной вентиляции делают в виде укрытий или местных отсосов.
Количество воздуха Lу (м 3 /ч, который необходимо удалить от укрытий и отсосов, определяют по формуле L = Fоυ3600 (14), где Fо – площадь открытых проемов, отверстий, неплотностей, через которые засасывается воздух, м 2 ; υ – скорость воздуха в этих проемах и отверстиях, величина которой зависит от типа вытяжного устройства и характера вредных веществ, м/с.
Укрытия с отсосом характерны тем, что источник вредностей находится внутри них; они могут быть выполнены как укрытия-кожухи, полностью или частично заключающие оборудование (вытяжные шкафы, витринные укрытия, кабины и камеры). Внутри укрытий создается разрежение, в результате чего вредные вещества не могут попасть в воздух помещения. По отсасывающим воздуховодам они удаляются из укрытия. Такой способ предотвращения выделений вредных веществ в помещениях называется аспирацией. Аспирационные системы обычно блокируют с пусковыми устройствами технологического оборудования с тем, чтобы отсос вредных веществ производился не только в месте их выделения, но и в момент образования.
Полное укрытие машин и механизмов, выделяющих вредные вещества, наиболее совершенный и эффективный способ предотвращения попадания их в воздух помещения. Важно еще на стадии проектирования разрабатывать технологическое оборудование таким образом, чтобы такие вентиляционные устройства органически входили бы в общую конструкцию, не мешая технологическому процессу и одновременно полностью решая санитарно-гигиенические задачи.
При интенсивных пылевыделениях, например при приготовлении смесей в литейном производстве, наиболее эффективные укрытия – кожухи с отсосом пыли, которые полностью закрывают очаг пылеобразования.
Рис. 8 Укрытия и кожухи
Защитно-обеспыливающими кожухами оборудуются станки, на которых обработка материалов сопровождается пылевыделениями и отлетанием крупных частиц, которые могут нанести травму (рис.8). это шлифовальные, обдирочные, полировальные, заточные станки по металлу, деревообрабатывающие станки и др.
Количество воздуха L (м 3 ч), удаляемого от заточных, шлифовальных и полировальных станков, определяется в зависимости от диаметра круга по формуле L = kpdкр (15), где dкр – диаметр круга, мм; kp – размерный коэффициент, значение которого зависит от диаметра круга (kp = 1,6 -2 м 3 /(ч· мм) соответственно для заточных и шлифовальных станков kp = 600 и 250 мм; для полировальных станков с войлочными и матерчатыми кругами kp = 4 -6). Удаляемый от станков запыленный воздух проходит затем соответствующую очистку, например в циклонах.
Рис. 9 Установка отсоса
а – неправильная; б – правильная
Вытяжные шкафы находят широкое применение при термической и гальванической обработке металлов, окраске, развеске и расфасовке сыпучих материалов, при различных операциях, связанных с выделением вредных газов и паров.
Вытяжной шкаф представляет собой колпак большого объема, внутри которого происходит выделение вредных веществ при проведении каких-либо работ. Выделяющиеся газы и пары, попадая в колпак, собираются и поступают во всасывающий воздуховод.
Скорость воздуха, засасываемого в шкаф через рабочее отверстие, принимают равной 0,5 – 0,7 м/с при удалении малоопасных паров и газов (пары кислот, спиртов и др.) и 1 – 1,5 м/с при удалении особенно опасных паров и газов (пары свинца, ртути, цианистых соединений и др.).
Кабины и камеры представляют собой емкости определенного объема, внутри которых производятся работы, связанные с выделением вредных веществ (пескоструйная и дробеметная обработка, окрасочные работы и т.д.).
Расчетное количество удаляемого воздуха определяют по кратности воздухообмена, которая в зависимости от объема камеры составляет 30 -100. при невозможности полного или частичного укрытия делают местные отсосы, располагаемые рядом с источником выделения вредных веществ. К ним относятся вытяжные зонты, всасывающие панели, бортовые отсосы, воронки и т.д.
Вытяжные зонты (рис.9,а ,б) применяют для локализации вредных веществ, поднимающихся вверх, а именно при тепло- и влаговыделениях; любых вредных веществ (исключая очень токсичные) с тепловыделениями, создающими устойчивый восходящий поток, но при отсутствии постоянного рабочего места у источника выделения вредных веществ.
Зонты делаются открытыми со всех сторон (без свесов) и частично открытыми – с одной, двух или трех сторон – со свесами. В последнем случае конструкция зонта является более совершенной. По форме сечении зонты бывают прямоугольными или круглыми, стационарными или поворотными.
Размеры (м) прямоугольного зонта в плане определяют из выражения A = a + 0.8h, где a – стороны перекрываемой поверхности, м; h – расстояние от перекрываемого оборудования до низа зонта, м. наиболее равномерное всасывание обеспечивается при угле раскрытия зонта β менее 60º.
При удалении теплоты, влаги скорость воздуха в горизонтальном сечении зонта принимается υ = 0,15 – 0,25 м/с, а при удалении токсичных веществ υ = 0,5 – 1,25 м/с.
Для улавливания газов у проемов печей устанавливают зонты-козырьки. Когда устройство стационарных укрытий невозможно, делают поворотные зонты, которые отводят в сторону во время загрузки оборудования.
Всасывающие панели. Местная вытяжная вентиляция , удаляя вредные вещества из помещения, должна препятствовать их попаданию в зоны дыхания рабочего. Местный отсос можно считать удовлетворительно работающим, когда он удаляет вредные вещества от зоны дыхания.
Нередко источник выделения вредных веществ – ванна, печь, стол для сварки и т.п. – укрывают зонтом, под которым находится рабочий (рис. 10), что совершенно недопустимо, так как через зону дыхания в этом случае проходят все вредные вещества. Естественно, что правильной конструкцией отсоса будет такая, при которой поток воздуха минует рабочего. Эффективным местным отсосом, устроенным по этому принципу, является панель Чернобережского (рис. 10,а), применяемая при таких операциях, как газовая сварка, пайка и т.п.
Рис. 10 Всасывающие панели и отсосы
Если источник выделения вредных веществ является протяженным (при малой ширине), то для их удаления используют панель соответственно большой длины. Для равномерности всасывания такую длинную панель составляют из нескольких секций.
При сварке на стационарных рабочих местах применяется отсос в виде поворотной панели (рис.10,б), который при помощи телескопического устройства воздуховода может быть вертикально перемещен и повернут на 360º.
При паяльных работах , а также при ручных операциях просеивания, протирки, окраски кистью и т.д. для удаления аэрозолей и газов применяют витринные отсосы (рис. 10,г). Ширина отсосов 0,5 – 0,8 м, остальные размеры выбирают из соображений удобства производимых работ. Скорость всасывания воздуха в рабочем проеме отсоса в зависимости от токсичности удаляемых веществ составляет 0,5 – 1,5 м/с.
Пылегазоприемники, воронки. При пайке сплавами свинца применяют отсосы в виде воронок, которые должны быть удалены от места пайки на расстояние не более 250 – 300 мм. Важно также, чтобы электропаяльник, от которого по окончании пайки все еще выделяются вредные вещества, находился поблизости от воронки или внутри нее. Скорость в сечении воронки размером 200 Х 400 мм должна составлять 2,5 – 3 м/с.
При работе сварочных тракторов на нестационарных местах щелевые и воронкообразные пылегазоприемники монтируют на сварочной головке непосредственно около электрода. Всасывающее отверстие располагается над слоем флюса на высоте 40 – 50 мм, что исключает засасывание флюса в приемник.
Необходимое количество удаляемого воздуха (м 3 /ч) может быть, определено по формуле Lc = 12 , где Ас – сила сварочного тока, А. (16)
При ручной сварке в закрытых объемах находят применеие пылегазоприемники в виде воронок с пневматическими присосами –держателями, позволяющими крепить приемник на любой плоскости в непосредственной близости от сварочной дуги.
Бортовые отсосы. При травлении металлов и нанесении гальванопокрытий с открытой поверхности ванн выделяются пары кислот, щелочей, при цинковании, меднении, серебрении – чрезвычайно вредный цианистый водород, при хромировании – окись хрома и т.д. для локализации этих вредных веществ (если укрытие ванн кожухом по техническим причинам не представляется возможным) используют бортовые отсосы (рис.10,г), представляющие собой щелевидные воздуховоды, устанавливаемые у ванн. Ширина щели 40 – 100 мм.
Принцип действия бортового отсоса состоит в том, что затягиваемый в щель воздух, двигаясь над поверхностью ванны, увлекает с собой вредные вещества, не давая им распространяться вверх по помещению.
Бортовые отсосы располагают или у одного борта при ширине ванны до 0,7 м, или у двух противоположных бортов при ширине ванны 0,7 – 2 м. при длительном пребывании изделий в ванне и обслуживании ее с одной стороны, особенно при широких ваннах, делают бортовые отсосы со сдувом.
Количество удаляемого воздуха от бортовых отсосов зависит от токсичности выделяющихся вредных веществ, размеров ванн, уровня раствора, температуры раствора и т.п. так как кислоты и щелочи оказывают корродирующее действие на металл, то отсосы изготовляют обычно из винипласта или покрытой антикоррозионным лаком стали.
В производственных помещениях, в которых выделяются одновременно вредные газы и теплоты или только вредные газы, кроме местных отсосов обязательно делают общеобменную вытяжку из верхней или нижней зоны помещения. Это связано с тем, что даже при хорошей работе местных отсосов возможны прорывы вредных веществ в воздух помещения.
Проектирование систем местной вентиляции в производственных помещениях
В различных помещениях с выделениями токсичных, горючих, взрывоопасных веществ, а также различных пылевоздушных смесей и других вредностей необходимо устройство местных приточных и вытяжных систем вентиляции. Вытяжными системами можно удалять загрязнитель непосредственно у мест образования при помощи различных укрытий, зонтов, шкафов и других специальных вытяжных устройств местной вентиляции. Приточные системы используются в нескольких вариациях, это либо компенсация местной вытяжной вентиляции, либо зонирование и распределение потоков воздуха, для предотвращения распространения вредностей, либо воздушное душирование для обеспечения необходимых требований качества воздуха в рабочей зоне.
Местная вытяжная вентиляция в промышленности и на производстве
Основными устройствами для местной вентиляции являются зонты, вытяжные шкафы и бортовые отсосы, удаление стружек и другой мелкодисперсной пыли производится системами аспирации, но деление это довольно условно и зависит от каждого конкретного производства.
Проектирование и расчет вытяжных зонтов
Над оборудованием, выделяющим различные вредности, над производственными и сварочными столами устанавливаются вытяжные зонты. При проектировании кузнечных, токарных и других цехов, в которых зонты установлены над
оборудованием, выделяющим масло, в конструкции зонта либо в воздуховоде за ним устанавливается жироуловитель. Воздуховод прокладываются с уклоном и в нижней точке оборудуются вентилями для слива масла, в нижней части вентилятора также возможна установка вентиля для слива масла.
Для расчета зонта необходимы размеры стола или оборудования, которое он будет защищать, а также его температуру. Размеры зонта принимаются таким образом, чтоб они перекрывали стол или оборудование с запасом минимум 10-15%.
Расчет расхода воздуха зонта для местной вентиляции ведется по скорости в сечении и рассчитывается по формуле:
где, L – расход воздуха в м3/ч, F – площадь сечения зонта в м2, V – рекомендуемая скорость в сечении зонта в м/с.
Рекомендуемая скорость для эффективного улавливания зонта системы местной вентиляции открытого с:
- четырех сторон - 1,05-1,25м/с
- трех сторон – 0,9-1,05м/с
- двух сторон – 0,75-0,9м/с
- одной стороны – 0,5-0,75м/с
Для снижения эксплуатационных расходов, за счет снижения расхода воздуха, если это позволяет технологический процесс, можно закрыв его с одной, двух или даже трех сторон, это позволит снизить расход практически в два раза.
Проектирование и расчет зонта, установленного над нагретой поверхностью значительно сложнее и зависит температуры и размеров нагретой поверхности а также от высоты установки зонта. От нагретой поверхности образуется конвективная струя, которая по мере подъема втягивает в себя воздух и имеет определенный угол раскрытия зависящий от разности температур нагретой поверхности и температуры в помещении. Для правильного проектирования необходимо рассчитать площадь конвективной струи на высоте установки зонта, именно по этим данным необходимо подбирать зонт. Полюс струи - предполагаемая точка в которой сходятся лучи раскрытия находится ниже тела на две ширины проведя касательные можно определить размеры зонта, а для подбора вентилятора необходимо рассчитать расход воздуха.
Расход воздуха конвективной струи местной вентиляции
где, - расход воздуха в м3/с, - тепловой поток от нагретой поверхности, образовывающийся при формировании конвективной струи в кВт, F – площадь нагретой поверхности в м2, h – расстояние между нагретой поверхностью и зонтом.
Расчет объема воздуха местной вентиляции при использовании вытяжных шкафов
В основном вытяжные шкафы используются в больницах, аптеках, химических и фармакологических лабораториях, в аккумуляторных и других помещениях в которых необходима либо стерильность, либо удаление высокотоксичных вредностей. Вытяжной шкаф обычно закрыт со всех четырех сторон, одна из сторон открывается, для загрузки или разгрузки материала, основной особенностью является то что вредности выделяются в закрытом объеме и удаляются сразу у места образования. Основной задачей местной вытяжной вентиляции является удаление этих вредностей и обеспечение в заданной скорости в рабочем проеме.
Рекомендованная скорость в рабочем проеме вытяжного шкафа местной вентиляции:
Это обобщенные минимальные данные, больше необходимые в целях ориентирования, в каждом конкретном случае необходим точный расчет, который могут провести специалисты нашей проектной фирмы по вентиляции и отоплению , ведь современных технологических процессов появилось великое множество, а соответственно и веществ, от которых необходимо защитить помещение. Поэтому и расчет в каждом конкретном случае необходимо проводить не по рекомендуемой скорости, а по объемам выделяющихся вредностей и их физическим параметрам.
Объем воздуха для вытяжного шкафа местной вентиляции
где, L – расход воздуха в м3/ч, F – площадь сечения проема в м2, V – рекомендуемая скорость в сечении проема в м/с. Как видно, формула такая же как и для расчета зонта, основным отличием является рекомендуемая скорость в сечении проема.
Расчет бортовых отсосов системы местной вентиляции производственных помещений
В гальванических цехах и в других производственных помещениях, в которых используются ванны с различными растворами вредных химических веществ необходимо устройство местной вытяжной вентиляции. Для этого используются бортовые отсосы различной конструкции, если ширина ванны не превышает 700мм, то бортовой отсос устанавливается только с одной стороны, если ширина больше, то бортовые отсосы необходимо устанавливать с двух сторон. Если уровень жидкости находится в пределах 80-150мм от оси заборной щели(1), то используются простые бортовые отсосы, если расстояние находится в промежутке 150-300мм, то необходимо использовать опрокинутые бортовые отсосы(2), при этом объем воздуха резко уменьшается.
Расход воздуха бортового отсоса местной вентиляции определяется по формуле
где, L – расход воздуха в м3/ч, – коэффициент, учитывающий допустимую высоту подъема вредностей над поверхностью испарения, - коэффициент, зависящий от уровня жидкости в ванной и ширины щели в бортовом отсосе, - коэффициент учитывающий подвижность воздуха в помещении и температуру жидкости в ванной, - длинна ванной в м, - температура жидкости в ванной, - температура воздуха в помещении.
Значения коэффициентов очень сильно влияет на итоговый результат, именно поэтому их необходимо учитывать при проектировании местной промышленной вентиляции , и именно поэтому для каждого конкретного производства необходим индивидуальный расчет.
Вытяжные шкафы, зонты и бортовые отсосы, это практически все оборудование, используемое для местной вентиляции, но его можно модернизировать различными способами под конкретные нужды. В кулинарии, например, используются остекленные шторы, а некоторых производствах, где нет возможности установить зонт используются вытяжные панели, которые больше похожи на наклонный зонт и множество других доработок и интеграций все зависит от конкретной задачи установленной заказчиком.
Местная приточная вентиляция на производстве
Разновидностей местной приточной вентиляции не так много, во-первых, это воздушные души, во-вторых, это воздушные и воздушно-тепловые завесы, и в-третьих организация воздушных потоков для правильного перетекания воздуха из одной зоны в другую.
Воздушные души в системах местной приточной вентиляции
Воздушный душ позволяет создать необходимый микроклимат на отдельном локальном месте, в основном используются в летнее время для борьбы с избытками тепла. Основной задачей является создание зоны с заданной подвижностью воздуха в необходимом месте, для обеспечения комфортной работы персонала. Увеличение подвижности воздуха сдувает влагу с тела, благодаря чему человек быстрей охлаждается и чувствует себя более комфортно. Основной задачей является выбор температуры воздуха и его подвижность. При низкой температуре воздуха человек может простудиться, даже при низкой подвижности воздуха, а при высокой подвижности воздуха простудиться можно, даже если не охлаждать воздух.
Использование воздушно-тепловых завес в системах местной приточной вентиляции
Основным назначением воздушных завес является зонирование и разграничение сред. При проектировании систем вентиляции и отопления зданий нельзя забывать про воздушные завесы благодаря ним можно сохранить тепло в зимний период и холод в летний. Завесы устанавливаются над дверями, воротами и другими открывающимися проемами для разделения наружного воздуха и внутреннего, воздушной стеной. Если завеса забирает воздух из помещения и не подогревая подает его обратно, то такая завеса называется воздушной, а если подогревает воздух то называется воздушно-тепловой. По типу установки воздушные завесы бывают с нижней подачей воздуха(1), с верхней(2) и боковой(3). Завесы с нижней подачей лучше защищают от холода в зимнее время, но могут забиваться, с верхней подачей лучше защищают холод в летнее время, боковые используются чаще всего на широких и высоких воротах.
Устройство местной приточной и вытяжной вентиляции
Помимо проектирования местной вентиляции специалисты нашей компании OVK-Group выполняют монтажные и пусконаладочные работы по всем проектируемым системам. Можем выполнить не только подбор а и поставку основного оборудования, выполняем работы по его запуску, наладке и последующему сервисному обслуживания. Наши специалисты выполняют монтаж воздуховодов и оборудования промышленной вентиляции , на достаточно сложных объектах, в числе наших выполненных объектов есть множество различных промышленных и производственных помещений, цехов, заводов. Обращайтесь и наши проектировщики подберут для вас наиболее оптимальное решение.
Что такое местная вентиляция и где она нужна
Местная вентиляция – разновидность системы, в которой обеспечивается подача воздушной смеси в определенную точку помещения – приточная вентиляция, или вывод наружу загрязненной воздушной смеси от места образования вредных выделений – система вытяжного типа действия.
Система приточного типа осуществляет подачу предварительно очищенного и нагретого воздуха, вытяжная удаляет воздушную смесь с определенного места в помещении, где наблюдается самая высокая концентрация вредных частиц в воздухе.
Самым простым примером местной вентиляции является обычная кухонная вытяжка, которая удаляет воздух с пространства над плитой. Чаще всего подобные вентиляционные системы используются в помещениях промышленного типа, но и в жилых встречается не так уж и редко.
Где требуется местная вентиляция
Система, осуществляющая вывод наружу использованного воздуха, должна быть установлена в любом доме. В особенности ее наличие требуется в тех комнатах, внутри которых скапливаются различные запахи, дым, газы, частицы пыли и прочего. К примеру, владельцам частных домов, где присутствует встроенный гараж, важно позаботиться о наличии функциональной и эффективной системы воздуховодов, вместе с которыми установлено устройство, обеспечивающее принудительную вытяжку воздуха. Если же об этом не позаботиться, отработанные газы будут проникать в жилую часть помещения и через двери, и даже сквозь стены помещения.
Местная вентиляция должна быть и на кухне, поскольку в любом помещении такого типа всегда скапливаются различные запахи. Хотя многие из них достаточно приятные, но постоянное их присутствие совсем не к месту. Именно поэтому вентиляция местного типа в такой части дома – важное условие комфортности кухни.
Еще одно помещение в доме, которое нуждается в наличии качественной системы вентиляции – ванная. Без устройства вывода воздуха стены этой комнаты вместе с потолком в самом скором времени покроются плесенью.
Не стоит также забывать и о такой части дома, как санузел. Воздухообмен там требуется многократный, тем более, если он отделен от ванной и имеет очень ограниченное пространство.
Что такое местная вентиляция
Местная вентиляция, работающая с вытяжкой – тип устройства, которое обеспечивает быстрый вывод использованного воздуха и любых загрязнений прямо с места их возникновения. Подобные устройства незаменимы, когда часть помещения, где появляются вредные частицы, локализовано, необходимо препятствовать распространению их на остальное пространство комнаты.
Местная вентиляция такого типа дает возможность улавливать и оперативно выводить те или иные типы выделений – задымленность, пыль, газы, лишнее тепло, выделяемое в процессе работы определенного оборудования. Функционирование вентиляции подобного вида обеспечивает достижение хорошего эффекта, это защищает дыхательную систему всех тех, кто находиться внутри. Вместе с этим объем выводимой системой воздушной смеси — совсем незначительный.
Типы местных систем вентиляции
Вентиляция местного действия, применяемая в наши дни в помещениях разного предназначения, достаточно разнообразна. Это объясняется задачами, что выдвигаются к системе, а также некоторыми особенностями ее функционирования.
Подобный тип вентиляционных систем делится на категории по некоторым признакам:
- вытяжного и приточного типа — зависимо от предназначения;
- зависимо от зоны действия – локального и общеобменного типа;
- способ осуществления вывода воздушной смеси – естественные или механические;
- конструкционные особенности — бесканальные и канальные.
Характеристики вентиляции
Эффективность естественной вентиляции определяется скоростью ветра снаружи, а также температурой. Вследствие этого такая система не всегда имеет возможность обеспечить надлежащий уровень воздухообмена.
Поэтому там, где существует необходимость быстро вывести определенное количество воздушной смеси, а на ее место подать столько же свежей, часто применяется местная вентиляция с механическим типом работы. При использовании такого устройства в нужное место приводиться свежий воздух заданной влажности и температуры, полностью отвечающим необходимым нормам и требованиям.
Вытяжная вентиляция выводит некачественный воздух даже на большие расстояния, прежде чем попасть в атмосферу смесь поддается очистке.
Если есть необходимость, приточные и вытяжные системы в автоматическом режиме включаются и выключаются в заданное время, что и сделало применение их на производстве очень удобным.
Механические системы очистки воздуха для передачи его на расстояния оснащены некоторыми важными компонентами:
- вентиляторами и электромоторами, что обеспечивают передачу смеси;
- нагревателями и улавливателями пыли для проведения требуемой обработки смеси;
В результате этих свойств, вытяжные устройства подразумевают достаточно высокие энергетические затраты. Но подобные системы оперативно удаляют и подают воздушную смесь в локальные зоны в любых условиях. Если есть необходимость, воздушная смесь поддается некоторым типам дополнительной обработки – повышению влажности, охлаждению или нагреванию, очистке.
Местная система вытяжного действия
Наибольшую эффективность вентиляция местного действия, которая обеспечивает вывод загрязненной воздушной смеси, имеет тогда, когда место, где выделяются любые загрязнения, полностью локализовано. При этом обычно требуется не допустить дальнейшее распространение загрязненной воздушной смеси по остальному пространству.
Вытяжная система очистки воздуха местного действия чаще используется на производстве, где эффективно и качественно отводит всевозможные вредные частицы из воздуха: задымленности, газы, обычную пыль, а также тепло от работающих устройств. С целью удаления подобных веществ используются местные отсосы – разновидности укрытия, что могут иметь вид кожухов для той или иной техники, зонтов, шкафов и тому подобного.
Главными требованиями, выдвигаемыми к такому оборудованию, являются следующие:
- место, в котором образовываются выделения, максимально укрытое;
- местный отсос имеет продуманную конструкцию, благодаря чему его использование не мешает функционированию оборудования;
- все загрязнения от места своего выделения следует выводить в том же направлении, в каком происходит естественное их движение: пары высокой температуры – вверх, пыль – вниз;
- прежде чем вывести отработанную смесь в атмосферу, местная вентиляция должна очистить смесь.
Самым сложным вытяжным оборудованием считается то, которое обеспечивает повышенную степень очистки отработанного воздуха от пыли и всех остальных загрязнений.
Местная вентиляция такой разновидности отличается высокой эффективностью, поскольку обеспечивает удаление вредных веществ прямо с мест их выделения и образования, не давая им возможность распространиться по всему пространству помещения. Поскольку большинство вредных веществ, что выделяются в воздушную смесь, отличаются значительной концентрацией, при относительно незначительном объеме выводимого воздуха достигается неплохой гигиенический эффект.
Однако следует отметить, что подобные системы далеко не всегда способны качественно решать свои задачи.
Так будет, к примеру, если загрязнения распределены на большом объему пространства, если подача свежей воздушной смеси в отдельные зоны не обеспечивает требуемых параметров воздуха, если работы, подразумевающие выделение загрязняющих воздушную смесь веществ, ведутся одновременно на большой территории.
Разновидности местных отсосов
Одна из основных разновидностей такого типа вытяжного устройства — местный отсос. На данный момент существует несколько типов подобной техники.
Полуоткрытый отсос – чаще всего в качестве такого оборудования используются вытяжные шкафы, иногда – вентилируемые камеры.
Такие устройств могут обеспечивать самое быстро и эффективное удаление мелких частиц из воздуха при небольшом его расходе. Существует несколько видов подобных отсосов. Для вывода веществ из воздуха при повышенной влажности, а также с высокой температурой используются оборудование с вытяжкой, расположенной в верхней части устройства. Оснащенные нижним забором воздушной смеси шкафы применяются для вывода «тяжелой» воздушной смеси. Портативные устройства, где забор воздушной смеси осуществляется со стороны, применяются в основном для вывода пылящих типов загрязнений.
Открытые приспособления – вытяжная конструкция, расположенная за источником образования загрязнений. На данный момент самыми распространенными устройствами подобной категории являются боковые отсосы и зонты вытяжного типа.
Боковое устройство забора воздуха применяется в том случае, когда требуется иметь доступ к источнику выделения загрязняющих веществ со всех сторон. Зонты вытяжного вида – один из наиболее простых типов такого оборудования. Устанавливаются они в таких местах, где выделяющиеся загрязнения самостоятельно понимаются вверх. Неплохая эффективность оборудования этого типа достигается благодаря значительным объемам удаляемой воздушной смеси.
Закрытый воздухозаборник имеет вид большого чехла, где есть специальные отверстия, сквозь них внутрь оборудования поступает воздух вместе с загрязняющими веществами.
С учетом всего вышесказанного, можно с уверенностью утверждать, что вытяжная вентиляция местного действия – прекрасный способ быстро и качественно удалить загрязненную воздушную смесь из локализованного места, не допуская ее распространения на остальную часть помещения. При этом удаленный воздух заменяется таким же количеством свежего.
Из-за своих особенностей подобный тип систем очистки воздушной смеси предназначен для использования в первую очередь на производстве, но иногда такую вентиляцию можно встретить и в жилых помещениях.
Читайте также: