Вентиляция производственных помещений. 2

Министерство  образования и науки Республики Казахстан

СЕМИПАЛАТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 
УНИВЕРСИТЕТ имени ШАКАРИМА

Кафедра «экологии  и защиты окружающей среды»

СРСП №5

Тема: «Вентиляция производственных помещений»

                                                                                                  Выполнил:

                                                                                                  Студент Гр.  МШ-602   

                                                                                                  Савченко Н.

                                                                                                 Проверил:

                                                                                                 Скрипникова Л. В.                

                                                                    Семей-2009

Местная вентиляция.

Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция).

Местная приточная  вентиляция:

К местной приточной вентиляции относятся воздушные души (сосредоточенный  приток воздуха с повышенной скоростью). Они должны подавать чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижать в их зоне температуру окружающего воздуха и обдувать рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению. К местной приточной вентиляции относятся воздушные оазисы - участки помещений, отгороженные от остального помещения передвижными перегородками высотой 2-2,5 м, в которые нагнетается воздух с пониженной температурой. Местную приточную вентиляцию применяют также в виде воздушных завес (у ворот, печей и пр.), которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха. Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная. В производственных помещениях при выделении вредностей (газов, влаги, теплоты и т. п.) обычно применяют смешанную систему вентиляции - общую для устранения вредностей во всем объеме помещения и местную (местные отсосы и приток) для обслуживания рабочих мест.

Местная вытяжная вентиляция:

Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделений вредностей в помещении локализованы и можно не допустить их распространение по всему помещению. Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и частично выделяющегося от оборудования тепла. Для удаления вредностей применяют местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зонты, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков и др.). Основные требования, которым они должны удовлетворять:

- Место образования вредных  выделений по возможности должно  быть полностью укрыто.

- Конструкция местного отсоса  должна быть такой, чтобы отсос  не мешал нормальной работе  и не снижал производительность  труда.

- Вредные выделения необходимо  удалять от места их образования  в направлении их естественного  движения (горячие газы и пары надо удалять вверх, холодные тяжелые газы и пыль - вниз).

Конструкции местных отсосов условно  делят на три группы:

- Полуоткрытые отсосы (вытяжные  шкафы, зонты). Объемы воздуха  определяются расчетом.

- Открытого типа (бортовые отсосы). Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха

Основными элементами такой системы  являются местные отсосы - укрытия (МО), всасывающая сеть воздуховодов (ВС), вентилятор (В) центробежного или  осевого типа, ВШ - вытяжная шахта. При  устройстве местной вытяжной вентиляции для улавливания пылевыделений удаляемый из цеха воздух, перед выбросом его в атмосферу, должен быть предварительно очищен от пыли. Наиболее сложными вытяжными системами являются такие, в которых предусматривают очень высокую степень очистки воздуха от пыли с установкой последовательно двух или даже трех пылеуловителей (фильтров). Местные вытяжные системы, как правило, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при небольшом объеме удаляемого воздуха. Однако местные системы не могут решить всех задач, стоящих перед вентиляцией. Не все вредные выделения могут быть локализованы этими системами. Например, когда вредные выделения, рассредоточенны на значительной площади или в объеме; подача воздуха в отдельные зоны помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды, тоже самое если работа производится на всей площади помещения или ее характер связан с перемещением и т. д. Общеобменные системы вентиляции - как приточные, так и вытяжные, предназначены для осуществления вентиляции в помещении в целом или в значительной его части. Общеобменные вытяжные системы относительно равномерно удаляют воздух из всего обслуживаемого помещения, а общеобменные приточные системы подают воздух и распределяют его по всему объему вентилируемого помещения.

Кондиционирование воздуха

В некоторых помещениях необходим  искусственный климат, т. е. определенные температура, влажность и подвижность  воздуха в соответствии с технологическими требованиями и санитарно-гигиеническими нормами. Для этого в помещение нужно подавать чистый воздух определенных Параметров, независимо от времени года и погоды. Подаваемый в помещение (приточный) воздух подвергают разнообразной обработке - очищают от пыли, увлажняют, осушают, охлаждают или нагревают. Целевая обработка воздуха называется кондиционированием, т. е. доведением воздуха до заданных кондиций, а устройство, в котором обрабатывается воздух, называется кондиционером. Такие установки для обработки воздуха и подачи его в помещение, снабженные приборами автоматического регулирования, называют системой кондиционирования воздуха.

Кондиционирование воздуха представляет высшую ступень развития вентиляционной техники и все больше внедряется не только в промышленности, но и в быту.

При осуществлении воздухообмена  в производственных помещениях согласно СНиП II. Г-62 в производственных помещениях с объемом на одного работающего менее 20 м3 должен быть предусмотрен воздухообмен, обеспечивающий подачу наружного воздуха в количестве не менее 30 м3/ч на одного работающего, а в помещениях с объемом на одного работающего от 20 до 40 м3- не менее 20 м3/ч на одного работающего; в бесфонарных и безоконных зданиях подача наружного воздуха на одною работающего должна быть не менее 60 м3/ч.

На шелкокрутильных фабриках применяется рециркуляция воздуха, под которой понимают возврат внутреннего воздуха в помещение для повторного использования. В холодный период года она служит для экономии тепла и влаги, а в жаркое время применяется только в тех случаях, когда теплосодержание наружного воздуха выше теплосодержания внутреннего воздуха. На шелкокрутильных фабриках рециркуляция воздуха в летнее время, как правило, не используется.

Требования по устройству системы кондиционирования воздуха

При наличии рециркуляции воздуха  количество подаваемого наружного воздуха на одного работающего должно соответствовать требованиям, изложенным выше, а в бесфонарных и безоконных зданиях (согласно СНиП) наружного воздуха должно быть не менее 10% всего количества подаваемого воздуха. Это требование относится и к обычным зданиям, так как приемные клапаны кондиционеров в закрытом состояния пропускают из-за конструктивных неплотностей до 10% наружного воздуха от производительности кондиционера.

Полная и частичная рециркуляция воздуха не допускается в помещениях, где в воздухе содержатся болезнетворные микроорганизмы, ядовитые газы, резко выраженные неприятные запахи, а также в помещениях с производствами, отнесенными по пожарной опасности к категории А и Б. На шелкомотальных фабриках рециркуляция воздуха не допускается.

Системы вентиляции с использованием только наружного воздуха называются прямоточными.

В системе кондиционирования воздуха  на предприятиях шелковой промышленности применяются вентиляторно-увлажнительные системы с использованием вентиляционно-увлажнительных камер различных типов, типовых кондиционеров и установок доувлажнения воздуха.

До внедрения кондиционеров  на предприятиях шелковой промышленности действовали вентиляционно-увлажняющие  системы, основой которых служила  вентиляционно-увлажнительная камера - изолированное помещение для обработки или кондиционирования воздуха. По характеру работы камеры были всасывающими и напорными.

Система кондиционирования  воздуха

Во всасывающей камере вентилятор установлен в конце ее, вследствие чего вся камера находится под разрежением, а вентилятор засасывает обработанный (кондиционированный) воздух. В напорной камере вентилятор установлен в начале камеры, и вся та часть ее, где протекает мокрая обработка воздуха, находятся под давлением.

Если в цехе необходимо поддерживать высокую влажность воздуха (свыше 60%), то прибегают к двухступенчатому увлажнению воздуха: основное увлажнение - в камере, а дополнительное - в самом помещении. Такие системы называются системами с доувлажнением.

Современные системы кондиционирования могут быть классифицированы по следующим признакам:

• по основному назначению (объекту применения):

комфортные

технологические

• по принципу расположения кондиционера по отношению к обслуживаемому помещению:

центральные

местные

• по наличию собственного (входящего в состав кондиционера) источника тепла и холода:

автономные

неавтономные

• по количеству обслуживаемых помещений (локальных зон):

однозональные

многозональные

• по принципу действия:

приточные

рециркуляционные

комбинированные

• по способу регулирования выходных параметров кондиционированного воздуха:

с качественным (однотрубным)

с количественным (двухтрубным) регулированием

• по степени обеспечения метеорологических условий в обслуживаемом помещении: первого, второго и третьего классов
• по давлению, развиваемому вентиляторами кондиционеров: низкого, среднего и высокого давления

Кроме приведенных выше классификаций  существуют разнообразные системы  кондиционирования, обслуживающие  специальные технологические процессы, включая системы с изменяющимися  по времени (по определенной программе) метеорологическими параметрами.

Требования, предъявляемые к устройству вентиляции

При проектировании СВЕ приходится стремиться, чтобы они как можно  лучше удовлетворяли самым различным  требованиям: санитарно-гигиеническим, экономическим, энергетическим, пожарной безопасности и другим. К сожалению, как и для любого технического решения, создание идеальной системы, абсолютно полно удовлетворяющей всем требованиям одновременно, в принципе невозможно. Например, установка дополнительного оборудования повышает возможности системы, однако растет ее стоимость, увеличиваются затраты энергии при эксплуатации, усложняется ремонт. Установка современных систем автоматики облегчает эксплуатацию систем. однако ремонт становится доступным только высококвалифицированному персоналу. Примеры можно продолжать до бесконечности. Поэтому следует всегда помнить, что любое техническое решение, в том числе и СВЕ, есть определенный компромисс между выполнением противоречивых требований, предъявляемых к нему.

Разберем подробнее, какие же основные требования предъявляются к СВЕ. Вначале дадим их общий перечень:

1) санитарно-гигиенические;

2) технологические;

3) энергетические;

4) экономические;

5) конструктивно-технологические;

6) эксплуатационные;

7) пожарной безопасности;

8) экологические; 

9) архитектурно-строительные;

10) строительно-монтажные.

1.2.1.  Санитарно-гигиенические требования заключаются в том, что вентиляция должна обеспечивать в помещениях состояние воздуха, соответствующее требованиям санитарных норм. В помещениях должны поддерживаться установленные значения температуры, влажности, концентрации вредных веществ. Особое внимание следует обратить на запыленность воздуха, так как многие СВЕ в нашей стране эксплуатируются без фильтров, состояние покрытий приточных камер, вентиляционных шахт и холодных камер не соответствуют современным требованиям. Современные конструкции установок предусматривают обязательную очистку воздуха. Специальные покрытия внутренней поверхности приточных камер допускают их влажную уборку, а иногда и полную промывку водой. Предпочтение отдается гладким металлическим и пластмассовым поверхностям. Современные фильтры позволяют производить очистку от любых пылей и микроорганизмов, производить озонирование и одорироваание воздуха.

1.2.2. Технологические требования заключаются в том, что вентиляция должна обеспечивать в помещениях состояние воздуха, соответствующее требованиям протекающего технологического процесса. Многие технологические процессы, особенно связанные с обработкой гигроскопических материалаов, весьма чувствительны к температуре и влажности внутреннего воздуха. типичным примером являются предприятия легкой (текстильные. прядильные и трикотажные фабрики, полиграфические предприятия и др.) и пищевой промышленности. В этом случае внутренние параметры назначаются, исходя из требований именно технологического процесса а не комфортного ощущения людей. Во многих случаях для обеспечения требуемых параметров приходится использовать СКВ, а не СВЕ.

1.2.3. Энергетические требования заключаются в том, что СВЕ должны выполнять возложенные на них функции при минимальном потреблении тепловой и электрической энергии. Выполнение данного требования обеспечивается внедрением современных методов конструирования оборудования и современных технологий его изготовления, правильным выбором размеров оборудования и вентиляционных каналов, использованием более эффективного и экономичного оборудования, использованием вторичных энергетических ресурсов (в первую очередь использованием теплоты удаляемого вентиляционного воздуха), применением современных цифровых систем автоматического регулирования (САР). Использование современных САР позволяет оптимизировать работу оборудования в самых различных режимах и эффективно управлять даже очень сложными системами, добиваясь минимума потребления энергии. Тщательное конструирование поверхностей, обтекаемых воздушным потоком позволяет также существенно снизить аэродинамическое сопротивление отдельных элементов систем, улучшить энергетические характеристики вентиляторов и насосов. Применение современных электродвигателей с внешним ротором, использование инверторных преобразователей для регулирования скорости вращения колес вентиляторов и насосов, разработка новых конструкций подшипников, улучшение тепловой изоляции оборудования – все это меры, направленные на снижение энергопотребления СВЕ.

1.2.4. Экономические требования заключаются в том, что стоимость самой СВЕ и стоимость ее эксплуатации должны быть как можно ниже. Иными словами, вентиляция должна быть доступна по цене, иначе просто от нее откажутся. К сожалению, это требование является наиболее сложно выполнимым. особенно в наши дни. Стоимость качественного оборудования достаточно высока, стоимость тепловой и электрической энергии непрерывно растет – все это приводит к тому, что современные системы вентиляции недоступны малообеспеченному потребителю. И, несмотря на заведомо более низкое качество оборудования, заказчик часто приобретает именно его, ориентируясь на более низкую цену. В некоторых случаях СВЕ сооружаются чисто номинально, для отвода глаз, с целью приема их службами санитарного надзора, чтобы получить разрешение на пуск предприятия. О дальнейшей их эксплуатации заказчик даже не думает. При таком подходе заказчик покупает, разумеется, самое дешевое оборудование, часто негодное к эксплуатации. Результатом становится абсолютно неприемлемое состояние воздушной среды на некоторых предприятиях.

Следует отметить, что стоимость  СВЕ и затраты на нее – это  разные вещи. Приведенные годовые  затраты складываются из капитальной  стоимости, деленной на срок эксплуатации системы, и эксплуатационных затрат (годовая стоимость тепловой и электрической энергии, ремонта оборудования, зарплата обслуживающего персонала).

П = К / Т + Э 

При таком способе оценки изначально более дорогая система, но имеющая  больший срок эксплуатации, меньшее  энергопотребление и не нуждающаяся  в ремонтах, будет иметь меньшие приведенные годовые затраты.

1.2.5. Конструктивно-технологические требования заключаются в том, что конструкция СВЕ должна обеспечивать современные эффективные способы их производства. Элементы СВЕ должны изготавливаться на современном, уже достигнутом уровне технологии производства, с надлежащей степенью точности и соответствующим качеством. На передовых предприятиях производство элементов СВЕ осуществляется на автоматизированных и роботизированных линиях и отдельных станках, управляемых программно. Следует признать, что только такой уровень производства способен обеспечить высокую надежность и полную идентичность изготавливаемых элементов. Субъективный фактор максимально убран из самого процесса производства. Кроме того, такой подход в массовом производстве позволяет существенно снизить стоимость изготовления оборудования.

Совершенствование конструкции и  технологии изготовления приводят к  тому, что из конструкции оборудования по возможности максимально убираются  дорогие и трудоемкие винтовые соединения, предпочтение отдается креплению на защелках. Тщательно отрабатываются конфигурации всех несущих панелей, каркасов и элементов корпусов. Большинство неответственных деталей изготавливается из пластмассы. Везде, где можно, используются штампованные детали. На наружные поверхности корпусов оборудования декоративные покрытия наносятся автоматическими линиями, что гарантирует их высокую прочность и стойкость.

1.2.6. Эксплуатационные требования заключаются в том, что в процессе функционирования СВЕ ее эксплуатация должна быть минимально трудоемкой. Это достигается в первую очередь увеличением ресурса работы оборудования, что исключает необходимость частого обслуживания или ремонта. Например, современные герметизированные подшипники не требуют обслуживания и смены смазки в течение всего срока службы вентиляторов. Доступ к обслуживаемым элементам оборудования должен быть максимально облегчен. Для этого в конструкции приточных установок предусматривают люки и дверцы, в некоторых случаях обслуживаемые фильтры и воздухонагреватели выдвигаются наружу на специальных салазках. Компоновка агрегатов выполняется таким образом, чтобы замена приводных ремней, смена фильтров или их чистка, проверка работы клапанов и другие операции не вызывали затруднений. Иногда предусматривают дополнительную подсветку внутри приточных установок для визуального контроля состояния оборудования. В больших установках допускается влажная уборка внутренней поверхности.

Несмотря на высокую ремонтнопригодность  современного оборудования, сложность его конструкции приводит к тому, что техническое обслуживание и ремонт должны производить только специально обученные специалисты.

1.2.7. Требования пожарной безопасности заключаются в том, что должна быть исключена возможность возникновения пожара при эксплуатация СВЕ. Это достигается применением специальных защитных отключающих устройств на воздухонагревателях и двигателях вентиляторов, насосов и компрессоров. Кроме того, если СВЕ обслуживает пожаро- или взрывоопасное помещение, используемое оборудование должно быть выполнено во взрывозащищенном исполнении. При необходимости на вентиляционных каналах устанавливаются специальные огнезадерживающие клапаны. Воздуховоды и конструкция корпусов оборудования должны обладать требуемой степенью огнестойкости, что достигается использованием негорючих материалов для воздуховодов, тепловой изоляции, герметизирующих материалов.

1.2.8. Экологические требования заключаются в том, что работа СВЕ не должна негативно сказываться на состоянии окружающей среды. Например, использование новых хладагентов в СКВ вместо хлорсодержащих фреонов 12 и 22 уменьшает выброс в атмосферу веществ. разрушающих озоновый слой. Для конструкции пластмассовых деталей выбираются синтетические материалы, не содержащие и не выделяющие вредных веществ. Производится очистка выбрасываемого в атмосферу воздуха, чтобы избежать ее загрязнения. Снижение энергопотребления уменьшает тепловое загрязнение окружающей среды.  

1.2.9. Архитектурно-строительные требования заключаются в том, что отдельные элементы СВЕ, расположенные внутри помещений (воздухораспределители, решетки, воздуховоды, местные отсосы от оборудования), не должны нарушать их внутренний интерьер. Сама СВЕ должна органически вписываться в конструкцию здания. Необходимость прокладки воздуховодов и размещения вентиляционного оборудования не должны существенно усложнять конструкцию здания. Желательно, чтобы оборудование СВЕ занимало как можно меньше места и не занимало бы полезной производственной площади. С этой целью его располагают на вспомогательных площадках и специально отведенных технических помещениях.

Предполагаемое расположение оборудования и воздуховодов не должно нарушать целостности строительных конструкций  здания, потерю их несущей способности. Не допускается, например, при прокладке воздуховода через перекрытие пробивать отверстие по ребру плиты, так как это ослабляет ее несущую способность. Нагрузка от оборудования на колонны и плиты перекрытий должна быть в допустимых пределах, в противном случае следует предусматривать усиление конструкций. тяжелое оборудование предпочтительнее располагать в подвале во избежание больших нагрузок на конструкции и возникновения сильных вибраций при работе оборудования. Прокладка вытяжных воздуховодов и шахт через гидроизоляционное покрытие кровли не должна нарушать его целостность.

Следует отметить, что и архитектор при проектировании конструкции  здания также должен обязательно  учитывать предполагаемое расположение вентиляционного оборудования и  возможную трассировку воздуховодов, чтобы облегчить будущее проектирование СВЕ и СКВ. Для этого помещения под вентиляционные камеры и оборудование следует размещать в удаленных от основных помещений местах (чтобы уменьшить уровень шума), но так, чтобы не затруднялась прокладка воздуховодов в вентилируемые помещения. Целесообразно иметь несколько вентиляционных камер в разных концах большого здания, чтобы исключить прокладку длинных воздуховодов. При прокладке воздуховодов по коридорам целесообразно иметь запас по высоте, чтобы расположить воздуховоды за подшивными потолками. Эффективным средством упрощения трассировки воздуховодов в многоэтажных зданиях является устройство специального технического этажа наверху здания, на котором без труда может быть размещено как приточное, так и вытяжное оборудование. Для прокладки вертикальных каналов и воздуховодов следует предусматривать специальные шахты, или закрывать воздуховоды фальш-стенами из легких материалов.

В настоящее время для внутренней отделки помещений широко применяются  гипсоволокнистые листы, которые крепятся к стенам на специальные профили из стали. При использовании такой технологии декоративное укрытие любого воздуховода не представляет труда при условии, что имеется определенный запас размеров по высоте и ширине помещений. 

1.2.10. Строительно-монтажные требования заключаются в том, что конструкция СВЕ должна предусматривать технологичные способы монтажа воздуховодов и оборудования на объекте, обеспечивающие надлежащее качество сборки системы. Особое внимание следует уделять герметизации уплотнений при соединении звеньев воздуховодов и присоединении элементов оборудования. Элементы крепления к конструкциям не должны их повреждать, должны быть унифицированы, их изготовление должно быть организовано в массовом производстве. При необходимости для монтажа может использоваться специализированный инструмент. Тяжелые элементы оборудования должны иметь раму или каркас с отверстиями для строповки. Габаритное оборудование должно быть по возможности разборным для облегчения транспортировки и доставки в помещения вентиляционных камер.

Современные фирмы-производителя  разрабатывают детальные инструкции по монтажу с указанием последовательности и правил выполнения отдельных операций. При необходимости оборудование снабжается встроенными уровнями для  контроля горизонтальности или вертикальности установки. Болтовые соединения все больше заменяются тщательно проработанными защелочными конструкциями, обеспечивающими быструю сборку. Для присоединения воздухораспределительных устройств, местных отсосов, ответвлений к магистралям все чаще используют гибкие воздуховоды, позволяющие эффективно компенсировать неточности монтажных размеров. Вместо прокладок интенсивно используются самозастывающие герметики. Тяжелые и трудоемкие фланцевые соединения заменяются более легкими и технологичными ниппельными и бандажными. для пробивки и сверления отверстий в стенах применяются мощные и производительные перфораторы. Для уменьшения количества соединений на прямых участках воздуховодов применяют спирально-шовные воздуховоды, которые могут быть изготовлены любой длины.

Литература

1. http://www.arctic-air.ru/vent_v.html

2. http://comfort-stroy.ru/sistema_kondicionirovani

3. http://www.megaway.su/s-conditVozd.htm

4. http://www.appfile.ru/view_article.php?id=5