Расчет приточной вентиляции производственных помещений. Калькулятор для расчета и подбора компонентов системы вентиляции. Санитарные требования нормативных документов
Известно, что определение количественных параметров воздухообмена производится по доминирующим видам вредных выделений в производственных зданиях (по теплоте, по парам воды, вредных газов и паров с учетом их суммации при действии на человека).
В зависимости от технологических особенностей производственных процессов, для обеспечения параметров микроклимата в производственных помещениях часто используют одновременную работу общеобменных и местных приточно-вытяжных систем.
Местные системы вентиляции воздуха компонуются в системы:
· по технологическим линиям производства,
· по одновременности действия оборудования,
· по видам вредных выделений,
· по оптимальным радиусам действия и расходам воздуха.
Местная вытяжная вентиляция – это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих между собой компонентов таких, как выделяющиеся вредные вещества у технологического оборудования, само технологическое оборудование и совокупность элементов и устройств, предназначенных для локализации выделяющихся вредностей и удаления загрязненного воздуха за пределы помещения.
Основными элементами местных вытяжных систем вентиляции являются:
· местные отсосы – устройства, предназначенные для забора вредных веществ от технологического оборудования или мест их образования;
· ответвления;
· магистральный воздуховод.
В зависимости от того, механическая или гравитационная система, в ее состав, при необходимости, может быть включено очищающее оборудование (фильтры, пылеуловители, циклоны) и вентиляционный агрегат.
Образование вредных веществ в воздухе производственных помещений накладывает следующие требования к организации воздухообмена:
1. Приточные струи не должны пересекать траекторию факела местных отсосов;
2. Запрещается устанавливать воздухораспределители над технологическим оборудованием и технологическими линиями;
3. Воздуховоды приточных систем должны размещаться в местах, не мешающих технологическому производству;
4. Воздухораспределители следует располагать над рабочими местами и проездами для обеспечения в рабочей зоне требуемых метеоусловий таким образом, чтобы была минимальная траектория от воздухораспределителя до зоны дыхания человека;
5. Тип воздухораспределительных устройств определяется видом технологических операций и особенностями производства в помещении.
Концентрация вредных веществ в воздухе, удаляемом местными вытяжными системами, превышает концентрацию этих веществ в воздухе, удаляемом общеобменными системами, поэтому эффективность местных вытяжных систем по удалению вредностей выше, чем у общеобменных. Общеобменные системы для достижения того же эффекта должны иметь значительно большие расходы, поэтому местные вытяжные системы не являются климатическими, они являются технологическими системами вентиляции.
Требования, предъявляемые к местным отсосам.
Санитарно-гигиенические требования – требования, определяющие
необходимость полного улавливания местным отсосом выделяющихся вредных веществ и исключения попадания их в зону дыхания человека для поддержания в рабочей зоне требуемых климатических условий.
Технологические требования:
1) местный отсос должен полностью укрывать место образования вредных веществ и иметь минимальный технологический проем (рабочий проем) для обслуживания процессов;
2) местный отсос должен располагаться в местах, обеспечивающих максимальную производительность труда и безопасность технологических процессов;
3) местные отсосы должны иметь минимальные аэродинамические сопротивления;
4) удаление вредных веществ должно совпадать с направлением действия сил инерции вредных веществ;
5) местные отсосы должны изготавливаться индустриальными методами и легко демонтироваться.
Классификация местных отсосов.
Существует следующая условная классификация местных отсосов:
· полуоткрытые;
· открытые;
· полностью закрытые.
Полуоткрытые местные отсосы – местные отсосы, полностью укрывающие место образования вредных веществ и имеющие рабочий проем для обслуживания технологических процессов (вытяжные шкафы и вытяжные камеры).
Открытые местные отсосы – местные отсосы, расположенные за пределами технологического оборудования и технологической линии (зонты, зонты-козырьки, бортовые отсосы).
Полностью закрытые местные отсосы – местные отсосы, входящие в состав кожуха технологического оборудования. Для забора воздуха у них в кожухе имеются специальные щелевидные отверстия.
При выборе схемы отсоса и при его конструктивной проработке необходимо руководствоваться следующими основными положениями:
· отсос должен быть максимально приближен к источнику и по возможности изолировать источник от помещения;
· наилучшим рештсением является полное укрытие источника;
· всасывающее отверстие следует ориентировать так, чтобы поток вредных выделений минимально отклонялся от первоначального направления движения и при этом удаляемый воздух не проходил через зону дыхания работающего.
· уменьшение размеров приемного отверстия отсоса ведет к возрастанию расход воздуха, необходимого для улавливания вредных выделений.
Расход воздуха для отсоса от источника, выделяющего теплоту и газы, пропорционален характерному расходу воздуха в конвективном потоке, поднимающемся над источником:
где L 0 - характерный расход, м3/ч;
k п - безразмерный множитель, учитывающий влияние геометрических
и режимных параметров, характеризующих систему «источник - отсос»;
k в - коэффициент, учитывающий влияние скорости движения воздуха в помещении;
k т - коэффициент, учитывающий токсичность вредных вы делений.
Для отсосов от укрытий, имеющих рабочие проемы и неплотности, используют также формулу
, (..)
где F -площадь рабочих проемов и неплотностей, м2;
v 0 -средняя по площади рабочих проемов и неплотностей скорость всасывания, м/с.
Скорость воздуха v o зависит от характера технологического процесса и токсичности вредных выделений и определяется обычно экспериментально.
При расчете отсосов от теплоисточников необходимо знать их конвективную теплоотдачу, которая вычисляется по формулам:
· горизонтальной поверхности
· вертикальной поверхности
где – температуры нагретой поверхности и воздуха в помещении, °С;
И – площади горизонтальных и вертикальных поверхностей источника, .
Значение коэффициента n принимается в зависимости от :
, °С……….. 50 100 200 300 400 500 1000
n ………………. 1,63 1,58 1,53 1,45 1,4 1,35 1,18
При расчете отсосов от объемных теплоисточников принимается суммарная теплоотдача всех поверхностей
Проектирование вентиляции жилого, общественного или производственного здания проходит в несколько этапов. Воздухообмен определяется исходя из нормативных данных, используемого оборудования и индивидуальных пожеланий заказчика. Объем проекта зависит от типа здания: одноэтажный жилой дом или квартира рассчитываются быстро, с минимальным количеством формул, а для производственного объекта требуется серьёзная работа. Методика расчета вентиляции строго регламентирована, а исходные данные прописаны в СНиП, ГОСТ и СП.
Подбор оптимальной по мощности и стоимости системы воздухообмена проходит пошагово. Порядок проектирования очень важен, так как от его соблюдения зависит эффективность работы конечного продукта:
- Определение типа вентсистемы. Проектировщик анализирует исходные данные. Если требуется проветрить небольшое жилое помещение, то выбор падает на приточно-вытяжную систему с естественным побуждением. Этого будет достаточно, когда расход воздуха небольшой, вредных примесей нет. Если требуется рассчитать большой венткомплекс для завода или общественного здания, то предпочтение отдаётся механической вентиляции с функцией подогрева/охлаждения приточки, а если понадобится, то и с расчётом по вредностям.
- Анализ выбросов. Сюда входит: тепловая энергия от осветительных приборов и станков; испарения от станков; выбросы (газы, химикаты, тяжёлые металлы).
- Расчет воздухообмена. Задача систем вентилирования – удаление из помещения избытков тепла, влаги, примесей с равновесной или чуть отличающейся подачей свежего воздуха. Для этого определяется кратность воздухообмена, согласно которой подбирается оборудование.
- Подбор оборудования. Производится по полученным параметрам: требуемый объем воздуха на приточку/вытяжку; температура и влажность внутри помещения; наличие вредных выбросов, подбираются вентустановки или готовые мультикомплексы. Самый важный из параметров – объём воздуха, необходимый для поддержания проектной кратности. Фильтры, калориферы, рекуператоры, кондиционеры и гидравлические насосы идут как дополнительные устройства сети, обеспечивающие качество воздуха.
Расчёт выбросов
Объём воздухообмена и интенсивность работы системы зависят от двух этих параметров:
- Нормы, требования и рекомендации, прописанные в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», а также другой, более узкоспециализированной нормативной документации.
- Фактические выбросы. Рассчитываются по специальным формулам для каждого источника, и приведены в таблице:
|
Тепловыделения, Дж |
||
| Двигатель электрический | N – мощность двигателя по номиналу, Вт;
K1 – загрузочный коэффициент 0,7-0,9 k2η - коэффициент работы в одно время 0,5-1. |
|
| Приборы освещения | ||
| Человек | n – расчётное число людей для этого помещения;
q – количество теплоты, которое выделяет организм одного человека. Зависит от температуры воздуха и интенсивности работы. |
|
| Поверхность бассейна | 
|
V – скорость движение воздуха над водной поверхностью, м/с;
Т – температура воды, 0 С F – площадь водного зеркала, м2 |
|
Влаговыделение, кг/ч |
||
| Водная поверхность, например бассейн | Р - коэффициент массоотдачи;
F-площадь поверхности испарения, м 2 ; Рн1, Рн2 - парциальные давления насыщенного водяного пара при определенной температуре воды и воздуха в помещении, Па; РБ – давление барометрическое. Па. |
|
| Мокрый пол | F - площадь мокрой поверхности пола, м 2 ;
t с, t м – температуры воздушных масс, замеренные по сухому/мокрому термометру, 0 С. |
|
Используя данные, полученные в результате вычисления вредных выделений, проектировщик продолжает рассчитывать параметры вентиляционной системы.
Вычисление воздухообмена
Специалисты используют две основные схемы:
- По укрупненным показателям. В данной методике не предусматриваются вредные выбросы, такие как тепло и вода. Условно назовем его «Способ №1».
- Метод с учётом избытков тепла и влаги. Условное название «Способ №2».
Способ №1
Единица измерения - м 3 /ч (кубические метры в час). Применяют две упрощенные формулы:
L=K ×V(м 3 /ч); L=Z ×n (м 3 /ч), где
K – кратность воздухообмена. Отношение объёма приточки за одни час, к общему воздуху в помещении, крат в час;
V – объём помещения, м 3 ;
Z – значение удельного обмена воздуха за единицу верчения,
n – количество единиц измерения.
Подбор вентрешёток осуществляется по специальной таблице. При подборе также учитывается средняя скорость прохождение потока воздуха по каналу.
Способ №2
При расчёте учитывается ассимиляция тепла и влаги. Если в производственном или общественном здании избыток тепла, то используется формула:
где ΣQ - сумма тепловыделений от всех источников, Вт;
с – тепловая ёмкость воздуха, 1 кДж/(кг*К);
tyx – температура воздуха, направленного на вытяжку,°С;
tnp - температура воздуха, направленного на приточку,°С;
Температура воздуха, направленного на вытяжку:
где tp.3 – нормативная тем-ра в рабочей зоне, 0 С;
ψ- коэффициент увеличение температуры, зависящий от высоты измерения, равный 0,5-1,5 0 С/м;
Н – длина плеча от пола до середины вытяжки, м.
Когда технологический процесс предполагает выделение большого объема влаги, то используется другая формула:
где G – объём влаги, кг/ч;
dyx и dnp – содержание воды на один килограмм сухого воздуха приточки и вытяжки.
Существует несколько случаев, более подробно описанных в нормативной документации, когда требуемые воздухообмен определяется по кратности:
k – кратность смены воздуха в помещении, раз в час;
V - объём помещения, м 3 .
Расчёт сечения
Площадь поперечного сечения воздуховода измеряется в м 2 . Её можно посчитать по формуле:
где v – скорость воздушных масс внутри канала, м/с.
Различается для основных воздуховодов 6-12 м/с и боковых придатков не более 8 м/с. Квадратура влияет на пропускную способность канала, нагрузку на него, а также уровень шума и способ монтажа.
Расчёт потерь давления
Стенки воздуховода не гладкие, и внутренняя полость не заполнена вакуумом, поэтому часть энергии воздушных масс при движении теряется на преодоления этих сопротивлений. Величина потери рассчитывается по формуле:
где ג – сопротивление трению, определяется, как:
Формулы, приведенные выше, являются правильными для каналов круглого сечения. Если воздуховод квадратный или прямоугольный, то существует формула приведения к эквиваленту диаметра:
где a,b – размеры сторон канала, м.
Мощность напора и двигателя
Напор воздуха от лопастей H должен полностью компенсировать потери давления P, при этом создавая расчётное динамическое P д на выходе.
Мощность электрического двигателя вентилятора:
Подбор калорифера
Часто отопление интегрируется в систему вентиляции. Для этого используются калориферы, а также метод рециркуляции. Выбор устройства осуществляется по двум параметрам:
- Q в – предельный расход тепловой энергии, Вт/ч;
- F k – определение поверхности нагрева для калорифера.
Расчёт гравитационного давления
Применяется только для естественной системы вентилирования. С его помощью определяется её производительность без механического побуждения.
Подбор оборудования
По полученным данным о воздухообмене, форме и размере сечение воздуховодов и решёток, количестве энергии для обогрева подбирается основное оборудование, а также фитинги, дефлектор, переходники и другие сопутствующие детали. Вентиляторы подбираются с запасом мощности под пиковые периоды работы, воздуховоды с учетом агрессивности среды и объёмов вентилирования, а калориферы и рекуператоры - исходя из тепловых запросов системы.
Ошибки при проектировании
На этапе создания проекта нередко встречаются ошибки и недоработки. Это может быть , обратная или недостаточная тяга, задувание (верхние этажи многоэтажных жилых домов) и другие проблемы. Часть из них можно решить и после завершения монтажа, с помощью дополнительных установок.
Яркий пример низкоквалифицированного расчета - недостаточная тяга на вытяжке из производственного помещения без особо вредных выбросов. Допустим, вентканал заканчивается круглой шахтой, возвышающейся над крышей на 2 000 – 2 500 мм. Поднимать её выше не всегда возможно и целесообразно, и в подобных случаях используется принцип факельного выброса. В верхней части круглой вентшахты устанавливается наконечник с меньшим диаметром рабочего отверстия. Создаётся искусственное сужение сечения, которое влияет на скорость выброса газа в атмосферу - она многократно увеличивается.
Методика расчёта вентиляции позволяет получить качественную внутреннюю среду, правильно оценив негативные факторы, её ухудшающие. В компании «Мега.ру» работают профессиональные проектировщики инженерных систем любой сложности. Мы оказываем услуги на территории Москвы и соседних областей. Также компания успешно занимается удалённым сотрудничеством. Все способы связи указаны на странице , обращайтесь.
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
диаметра круга;
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.
Таблица 3.1.
Расчетная скорость воздуха при различных технологических операциях и видах местных отсосов
К условиям труда на производстве и в промышленности предъявляются строгие требования. Должны соблюдаться различные нормативы. Правильное выполнение многих требований влияет на качество воздушной среды. Его обеспечивает правильный воздухообмен. На большинстве промышленных предприятий его невозможно обеспечить за счет естественной вентиляции, поэтому требуется установка специальных вытяжек. Чтобы правильно наладить воздухообмен, необходимо рассчитать вентиляцию.
Виды воздухообмена, используемые на промышленных предприятиях
Системы промышленной вентиляции
Независимо от типа производства, к качеству воздуха на любом предприятии предъявляются довольно высокие требования. Существуют нормативы на содержание различных частиц. Чтобы в полной мере выполнить требования санитарных норм разработаны различные виды вентиляционных систем. От используемого типа воздухообмена зависит качество воздуха. В настоящее время на производстве используются следующие виды вентиляции:
- аэрация, то есть общеобменная вентиляция с естественным источником. Она регулирует воздухообмен во всем помещении. Используется только в больших производственных помещениях, например, в цехах без отопления. Это самый старый тип вентиляции, в настоящее время используется все реже и реже, так как плохо справляется с загрязнениями воздуха и не способен регулировать температурный режим;
- местная вытяжка, ее используют на производствах, где имеются локальные источники выброса вредных, загрязняющих и ядовитых веществ. Ее устанавливают в непосредственной близости от мест выброса;
- приточно-вытяжная вентиляция с искусственным побуждением, используемая для регуляции воздухообмена на больших площадях, в цехах, в различных помещениях.
Функции вентиляции
В настоящее время вентиляционная система выполняет следующие функции:
- удаление производственных вредных веществ, выделяемых в процессе работы. Их содержание в воздухе в рабочей зоне регулируется нормативными документами. Для каждого типа производства устанавливаются свои требования;
- удаление излишков влаги в рабочей зоне;
- фильтрация забранного из производственного помещения загрязненного воздуха;
- выброс удаленных загрязняющих веществ на необходимую для рассеивания высоту;
- регуляция температурного режима: удаление нагретого в процессе производства воздуха (тепло выделяется от работающих механизмов, нагреваемого сырья, веществ, вступающих в химические реакции);
- наполнение помещения воздухом с улицы, при этом проводится его фильтрация;
- нагрев или охлаждение втягиваемого воздуха;
- увлажнение воздуха внутри производственного помещения и втягиваемого с улицы.
Виды загрязнений воздуха
Перед тем, как приступить к расчетным работам, необходимо выяснить, какие источники загрязнения имеются. В настоящее время на производстве встречаются следующие типы вредных выделений:
- излишки теплоты от работающего оборудования, нагреваемых веществ и прочее;
- испарения, пары и газы, содержащие вредные вещества;
- выделение взрывоопасных газов;
- избыток влажности;
- выделения от людей.
Как правило, на современных производствах присутствуют различные типы загрязнений, например, работающее оборудование и химикаты. И ни одно из производств не может обойтись без выделений от людей, так как в процессе деятельности человек дышит, с него осыпаются мельчайшие частицы кожи и так далее.
Расчет необходимо выполнять по каждому из видов загрязнений. При этом их не суммируют, а принимают за конечный наибольший результат вычислений. Например, если больше всего необходимо воздуха для удаления химического загрязнения воздуха, то именно этот расчет и будет принят для вычисления необходимого объема общеобменной вентиляции и мощностей вытяжки.
Выполнение расчетов
Как видно из всего вышесказанного, вентиляция выполняет множество различных функций. Обеспечить качественное очищение воздуха может только достаточное количество устройств. Поэтому при установке необходимо рассчитать необходимые мощности устанавливаемой вытяжки. Не стоит забывать и о том, что для различных целей используют разные типы вентиляционных систем.
Расчет местной вытяжки
Если на производстве происходят выбросы вредных веществ, то их необходимо улавливать непосредственно на максимально близком расстоянии от источника загрязнения. Это сделает их удаление более результативным. Как правило, источниками выброса становятся различные технологические емкости, также загрязнять атмосферу может работающее оборудование. Чтобы улавливать выделяемые вредные вещества используют локальные вытяжные устройства – отсосы. Обычно они имеют вид зонта и устанавливаются над источником паров или газов. В некоторых случаях такие установки идут в комплекте с оборудованием, в других – мощности и размеры рассчитывают. Выполнить их несложно, если знать правильную формулу расчета и иметь некоторые исходные данные.
Чтобы сделать расчет необходимо провести некоторые замеры и выяснить следующие параметры:
- размер источника выброса, длину сторон, сечение, если он имеет прямоугольную или квадратную форму (параметры a x b) ;
- если источник загрязнения имеет круглую форму, необходимо знать его диаметр (параметр d);
- скорость движения воздуха в зоне, где происходит выброс (параметр vв);
- скорость всасывания в районе системы вытяжки (зонта) (параметр vз);
- планируемая или имеющаяся высота установки вытяжки над источником загрязнения (параметр z). При этом нужно помнить, что чем ближе расположена вытяжка к источнику выброса, тем эффективнее улавливаются загрязняющие вещества. Поэтому зонт нужно располагать максимально низко над емкостью или оборудованием.
Формулы расчета для прямоугольных вытяжек выглядят следующим образом:
A = a + 0.8z , где A – это сторона вентиляционного устройства, a – сторона источника загрязнения, z – расстояние от источника выброса до вытяжки.
B = b + 0.8z , где B – это сторона вентиляционного устройства, b – сторона источника загрязнения, z – расстояние от источника выброса до вытяжки.
Если вытяжная установка будет иметь круглую форму, то рассчитывается ее диаметр. Тогда формула будет выглядеть следующим образом:
D = d + 0.8z , где D – диаметр вытяжки, d– диаметр источника загрязнения, z– расстояние от источника выброса до вытяжки.
Вытяжное устройство делается в форме конуса, причем угол должен быть не больше 60 градусов. В противном случае эффективность вентиляционной системы снизится, так как по краям образуются зоны, где застаивается и воздух. Если в помещении показатели скорости воздуха более 0,4 м/с, то конус необходимо оборудовать специальными откидными фартуками, чтобы предотвратить рассеивание выделяемых веществ и защитить их от внешнего воздействия.
Знать габаритные размеры вытяжки необходимо, так как от этих параметров будет зависеть качество воздухообмена. Определить количество вытяжного воздуха можно по следующей формуле: L = 3600vз х Sз , где под L понимается расход воздуха (м 3 /ч), vз – скорость воздуха в вытяжном устройстве (для определения данного параметра используется специальная таблица), Sз – площадь проема вентиляционной установки.
Если зонт имеет прямоугольную или квадратную форму, то его площадь вычисляется по формуле S =A*B , где A и B – стороны фигуры. Если вытяжное устройство имеет форму круга, то его размер вычисляется по формуле S=0,785D , где D – диаметр зонта.
Полученные результаты должны учитываться при проектировке и расчете общеобменной вентиляции.
Расчет общеобменной приточно-вытяжной вентиляции
Когда рассчитаны необходимее объемы и параметры местной вытяжки, а также объемы и виды загрязнений, можно приступать к вычислению необходимого объема воздухообмена в производственном помещении.
Самый простой вариант, когда при работе отсутствуют вредные выделения различных типов, а есть только те загрязняющие вещества, которые выделяют люди. Оптимальное количество чистого воздуха обеспечит нормальные условия работы, соблюдение санитарных норм, а также необходимую чистоту технологического процесса.
Чтобы высчитать необходимый объем воздуха для работающих людей, используют следующую формулу: L = N*m , где L – необходимое количество воздуха (м 3 /ч), N – количество работающих людей на производственном участке или в конкретном помещении, m – расход воздуха для дыхания 1 человека за час.
Удельный расход воздуха на 1 человека в час является фиксированной величиной, обозначенной в специальных СНиПах. В нормах указано, что объем смеси на 1 человека составляет 30 м 3 /ч, если помещение проветривается, если таковая возможность отсутствует, то норма становится вдвое больше и достигает 60 м 3 /ч.
Сложнее обстоит дело в том случае, если на участке имеются различные источники выброса вредных веществ, особенно, если их много и они рассредоточены на большой площади. В этом случае локальные вытяжки не смогут в полной мере избавиться от вредных веществ. Поэтому на производстве часто прибегают к следующему приему.
Выбросы рассеивают, а затем удаляют с помощью общеобменной приточно-вытяжной вентиляции. На все вредные вещества установлены свои ПДК (предельно допустимые концентрации), с их значениями можно ознакомиться в специальной литературе, а также нормативных документах.
L = Mв / (yпом – yп) , где L – необходимое количество свежего воздуха, Mв – масса выделяемого вредного вещества (мг/ч), упом – удельная концентрация вещества (мг/м 3), уп – концентраци яэтого вещества в воздухе, поступающем через вентиляционную систему.
Если выделяется несколько видов загрязняющих веществ, то необходимо рассчитать необходимое количество чистой воздушной смеси для каждого из них, а потом суммировать их. В результате получится общий объем воздуха, который должен поступать в производственное помещение, чтобы обеспечить выполнение санитарных требований и нормальные условия труда.
Расчет вентиляции – дело сложное, требующее большой точности и специальных знаний. Поэтому для самостоятельных вычислений можно воспользоваться онлайн-сервисами. Если на производстве приходится работать с опасными и взрывчатыми веществами, лучше доверить расчет вентиляции профессионалам.
КФ МГТУ им. Н.Э.Баумана
Практическое занятие по дисциплине «БЖД»
Тема занятия:
«Способы организации вентиляции и
кондиционирования для создания
благоприятных микроклиматических
условий на рабочих местах,
определение требуемой производительности»
Время: 2 часа.
Кафедра ФН2-КФ
Обеспечение комфортных условий жизнедеятельности.
Промышленная вентиляция и кондиционирование.
Эффективным средством обеспечения надлежащей чистоты и допустимых параметров микроклимата воздуха рабочей зоны является промышленная вентиляция.
Вентиляцией называется организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения грязного воздуха и подачу на его место свежего.
По способу перемещения воздуха различают системы естественной и механической вентиляции .
Система вентиляции, перемещение воздушных масс в которой осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри здания, называется естественной вентиляцией .
Вентиляция, с помощью которой воздух подается в производственные помещения или удаляется из них по системам вентиляционных каналов с использованием для этого специальных механических побудителей, называется механической вентиляцией .
Механическая вентиляция по сравнению с естественной вентиляцией имеет ряд преимуществ:
большой радиус действия вследствие значительного давления, создаваемого вентилятором;
возможность изменять или сохранять необходимый воздухообмен независимо от температуры наружного воздуха и скорости ветра;
подвергать вводимый в помещение воздух предварительной очистке, осушке или увлажнению, подогреву или охлаждению;
организовывать оптимальное воздухораспределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам;
улавливать вредные выделения непосредственно в местах их образования и предотвращать их распространение по всему помещению;
очищать загрязненный воздух перед выбросом его в атмосферу.
К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость сооружения и эксплуатации ее и необходимость проведения мероприятий по борьбе с шумом.
Системы механической вентиляции подразделяются на общеобменные, местные, смешанные, аварийные и системы кондиционирования.
Общеобменная вентиляция предназначена для ассимиляции избыточной теплоты, влаги и вредных веществ во всем объеме рабочей зоны помещений.
Она применяется в том случае, если вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению.
По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции :
приточная;
вытяжная;
приточно-вытяжная;
система с рециркуляцией.
Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции производят, исходя из условий производства и наличия избыточной теплоты, влаги и вредных веществ.
Для качественной оценки эффективности воздухообмена применяют понятие кратности воздухообмена K в - отношение количества воздуха, поступающего в помещение в единицу времени L (м 3 /ч), к объему вентилируемого помещения V п (м 3). При правильно организованной вентиляции кратность воздухообмена должна быть значительно больше единицы:
, где K в >> 1 (1.1)
При нормальном микроклимате и отсутствии вредных выделений количество воздуха при общеобменной вентиляции принимают в зависимости от объема помещения, приходящегося на одного работающего.
Отсутствие вредных выделений – это такое их количество в технологическом оборудовании, при одновременном выделении которых в воздухе помещения концентрация вредных веществ не превысит предельно допустимую.
В производственных помещениях с объемом воздуха на одного работающего (V п1):
V п1 < 20 м 3 расход воздуха на 1 работающего (L 1)
L 1 ≥30 м 3 /ч
L 1 ≥ 20 м 3 /ч
V п1 > 40 м 3 и при наличии естественной вентиляции воздухообмен не рассчитывают. В случае отсутствия естественной вентиляции (герметичные кабины) расход воздуха на одного работающего должен составлять не менее 60 м 3 /ч
Смешанная система вентиляции является сочетанием местной и общеобменной вентиляции. Местная система удаляет вредные вещества из кожухов и укрытий машин. Однако часть вредных веществ через неплотности укрытий проникают в помещение. Эта часть удаляется общеобменной вентиляцией.
Аварийная вентиляция предусматривается в тех производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух большого количества вредных или взрывоопасных веществ. Производительность аварийной вентиляции принимается такой, чтобы она вместе с основной вентиляцией обеспечивала в помещении не менее восьми воздухообменов за 1 час. Система аварийной вентиляции должна включаться автоматически при достижении ПДК вредных выделений или при остановке одной из систем общеобменной или местной вентиляции. Выброс воздуха аварийных систем должен осуществляться с учетом возможности максимального рассеивания вредных и взрывоопасных веществ в атмосфере.
