Расчет вентиляции производственного помещения
К условиям труда в промышленном производстве предъявлены жесткие требования. На многих производственных предприятиях нельзя обеспечить нормальный воздухообмен благодаря только естественной вентиляции, потому требуется использование специальных вытяжек. Чтобы грамотно организовать воздухообмен, потребуется расчет вентиляции производственного помещения.
Содержание
Разновидности воздухообмена
Вне зависимости от вида промышленного производства к качеству воздуха предъявлены очень жесткие требования. Есть специальные нормативные акты на содержание разных частиц. Чтобы полностью соблюсти все требования санитарных правил, созданы разные виды вытяжных систем. От применяемого способа воздухообмена будет зависеть качество воздуха. На сегодняшний день в промышленности применяются такие разновидности вентиляции:
- Приточно-вытяжные системы с искусственным побуждением, которые применяются для регулировки воздухообмена на больших площадях.
- Местная вытяжная система, ее применяют на производствах, в которых находятся локальные места выброса ядовитых, загрязняющих и токсичных элементов. Ее монтируют поблизости от участка выброса.
- Аэрация, то есть общеобменная вентиляционная система с естественным источником. Это оборудование регулирует воздушный обмен во всем помещении. Применяется лишь на крупных производствах, к примеру, в цехах без отопительной системы. Это наиболее старый способ вентиляции, на сегодняшний день он применяется очень редко, поскольку не может регулировать режим температуры и плохо очищает воздух.
Основная задача вентиляции
Современные системы вентиляции могут выполнять множество функций. Среди них выделяют основные задачи:
- Вывод чрезмерного количества влаги из определенной зоны.
- Избавление от производственных вредных элементов, которые выделяются во время работы. Их концентрация в воздухе регламентирована нормативными актами. Для любого вида производственных помещений установлены определенные требования.
- Вывод загрязняющих элементов на определенную высоту для рассеивания.
- Фильтрация поступившего грязного воздуха из промышленного помещения.
- Заполнение помещений чистым воздухом с улицы, причем производится его фильтрация.
- Регулировка температуры: выведение нагретого во время работы воздуха (может появляться от нагреваемых изделий, работающих станков, веществ, которые начинают вступать в химические реакции).
- Повышение влажности воздуха в помещении, а также воздушных масс, которые всасываются с улицы.
- Обогрев или охлаждение поступающего воздуха.
Возможные загрязнения
Прежде чем приступить к расчету общеобменной вентиляции производственных помещений, нужно определить возможные источники загрязнения. На сегодняшний день в промышленных помещениях встречаются такие разновидности загрязнений:
- газы и пары, которые содержат вредные элементы;
- большое количество выделяемого тепла от нагреваемого сырья или работы за станками;
- выделения рабочих;
- чрезмерная влажность;
- образование опасных газов.
- газы и пары, которые содержат вредные элементы;
- большое количество выделяемого тепла от нагреваемого сырья или работы за станками;
- выделения рабочих;
- чрезмерная влажность;
- образование опасных газов.
Чаще всего в современной промышленности находятся разные виды загрязнений, к примеру, химические вещества и тепло от работающих станков. И никакое производство не обходится без естественных выделений рабочих, поскольку во время деятельности человек дышит, а с кожного покрова осыпаются мелкие частички.
Расчет воздухообмена в производственных помещениях нужно производить по любому из видов выделений. Причем их не суммируют, а используют окончательный самый большой результат расчетов. К примеру, если больше всего требуется чистого воздуха для вывода химических элементов, то именно это принимается для определения требуемого объема общеобменной вентиляции и производительности вытяжной системы.
Проведение расчетов
Вентиляционная система выполняет большое количество разных функций, но обеспечить нормальную очистку воздуха сможет лишь достаточное количество разного оборудования. Потому во время установки нужно сделать правильный расчет местной вентиляции и производительности используемого оборудования. Надо помнить и о том, что для разных задач применяются различные виды вытяжных систем.
Местная вытяжка
Местная вытяжка
Если в промышленном помещении производятся выбросы, то их нужно всасывать в максимальной близости от основного источника. Это сможет сделать их вывод более эффективным.
Обычно источниками являются разные технологические емкости, также выбрасывать в воздух загрязненные вещества могут работающие приборы. Чтобы улавливать вредные элементы, применяют локальные вытяжки — отсосы. Как правило, они изготавливаются форме зонта и располагаются около источника газа или пара. В определенных ситуациях эти установки находятся в комплекте с вентиляционным оборудованием, в иных случаях вентиляцию промышленных зданий рассчитывают. Произвести это очень просто, зная формулу и имея определенную исходную информацию.
Чтобы выполнить расчет, нужно произвести разные замеры и определить такие показатели:
- Если этот источник выброса имеет округлую форму, то нужно узнать его диаметр (индекс d).
- Сечение источника выброса, длину сторон, размер, если у него прямоугольная форма (определяется a*b).
- Планируемая или уже находящаяся высота вытяжного оборудования над источником выброса (индекс z). Причем необходимо не забывать, что чем ближе находится вентиляция к месту загрязнения, тем эффективней улавливаются вредные элементы. Потому зонт необходимо устанавливать максимально низко над источником.
- Скорость улавливания в районе оборудования (зонта) (индекс vз).
- Скорость передвижения воздушных потоков на участке, в котором проходит выброс (индекс vв).
Методика расчета прямоугольного устройства выглядит так:
A=a+0,8z, где A — это сторона вытяжки, a — сторона источника выделений, z — требуемое расстояние от источника до вытяжной системы.
B=b+0,8z, где B — это сторона вытяжного прибора, b — сторона источника выделений, z — расстояние от источника до вытяжной системы.
Если вытяжное оборудование имеет круглую форму, то нужно рассчитать диаметр. При этом формула выглядит так:
D=d+0,8z, где D — диаметр вентиляционной системы, d- диаметр источника выделений, z — дистанция от источника до вытяжного оборудование.
Общеобменная система
Общеобменная система
Простейший вариант, если во время работы нет вредных загрязнений разных типов, а есть лишь те, что выделяются рабочими. Необходимое количество чистого воздуха сможет обеспечить требуемые условия для работы, соблюдение санитарных норм и чистоту рабочего процесса.
Чтобы определить требуемое количество воздуха для рабочих, можно воспользоваться формулой: L=N*m, где L — требуемый объем воздуха (м3/час), N — число сотрудников в промышленном помещении, m — расход воздуха, который требуется для одного рабочего в час.
Расход на одного рабочего является фиксированным показателем, указанным в СНиП. В правилах описано, что количество воздуха на человека составляет 30 м3/ч в проветриваемом помещении, если этой возможности нет, то нормой является 60 м3/ч.
Сложнее происходят расчеты, когда находятся разные источники выброса, тем более если они располагаются на значительной площади и в большом количестве. В таком случае локальные вытяжные системы не могут помочь полноценно избавиться от вредных элементов. Потому в промышленных помещениях зачастую прибегают к такому способу.
Выбросы рассеивают, а после избавляются при помощи общеобменной вентиляционной системы. На все вредоносные элементы устанавливаются свои ПДК (предельно допустимые концентрации), эти показатели описаны в специализированной литературе.
Рассчитать количество загрязненных элементов можно по такой формуле:
L=Мв/(упом-уп), где L — требуемый объем чистого воздуха, Мв — масса загрязненных элементов (мг/ч), упом — содержание вещества (мг/м3), уп — содержание этого вещества в воздухе, который поступает через вентиляцию.
Если происходит выделение нескольких разновидностей загрязняющих элементов, то требуется определить необходимый объем чистого воздуха для всех из них, а затем суммировать. Вследствие этого получится общее необходимое количество воздуха.
Аварийные установки
В любом промышленном помещении необходимо предусмотреть технологию аварийной вытяжки на случай проникновения значительного объема горючих газов или вредоносных веществ.
Узнать расход воздуха можно с учетом габаритов помещения. Если высота составляет меньше 6 метров, то требуется восьмикратный воздушный обмен за один час. Если же высота более 6 метров, то требуется удалять 50 м3/час на 1 м² помещения.
Для аварийной вытяжки требуются:
- Основные вентиляционные системы с резервными вентиляторами.
- Дополнительные вытяжки (одновременно с резервом).
- Аварийные устройства, если применение основной системы невозможно.
- Основные вентиляционные системы с резервными вентиляторами.
- Дополнительные вытяжки (одновременно с резервом).
- Аварийные устройства, если применение основной системы невозможно.
Наилучшим вариантом является установка аварийной автоматической линии. Она не только работает в непредвиденных случаях, но и не допускает их появления. Вся работа производится за счет датчиков и центрального процессора, которые собирают информацию, анализируют ее, а также производят соответствующие действия.
Чаще всего аварийная система может производить лишь механическое избавление от загрязненного воздуха с помощью вентиляторов. Причем необходимо учесть, что сеть обязана быть герметичной, не давать возможности выбросам попасть в другие цеха. В качестве дополнительных веществ используют химические реагенты, которые нейтрализуют опасность. Их количество четко регламентировано в СНиП.
С учетом предназначения и физических характеристик помещения, а также возможности аварийных случаев производят расчет воздухообмена, так кратность определяется с учетом формулы: К=L/V, где L — объем воздуха, который выводится через вентиляционную систему, V — размер помещения, откуда забирается воздух.
Работа происходит в таких режимах:
- Активный — система контролирует ситуацию с помощью специальных датчиков и активно чистит воздух, если необходимо снизить содержание выбросов.
- Пассивный — сеть не работает, находясь в «режиме ожидания». Включается, когда недостаточно мощности обычной системы.
Расчет вентиляционной системы — это дело довольно сложное, которое требует особых знаний и большой точности. Потому для правильных самостоятельных расчетов можно использовать специальные онлайн-калькуляторы. Если в производственном помещении необходимо работать с взрывчатыми и опасными элементами, то желательно доверить расчет вытяжки специалистам.
