Советы по проектированию
При проектировании систем вентиляции и кондиционирования всё основное оборудование (вентиляторы и вентустановки) устанавливаются в венткамерах. В этом, собственно, и заключается смысл этих помещений.
При этом возникает проблема, как уместить не только оборудование, но и воздуховоды, так как в венткамере они имеют наибольшее сечение. Часто это могут быть воздуховоды 1000х1000мм, иногда и больше.
Чтобы грамотно разместить оборудование в вентикамере рекомендуется придерживаться следующих советов:
- Крупное оборудование располагать снизу, на полу. Мелкое – подвешивать на шпильках сверху.
- Узлы обвязки калориферов размещать в этой же венткамере на свободных стенах (реже – прямо “на фоне” самой приточки).
- Проектировать в трехмерной системе, следить за пересечениями трасс. Обязательно делать несколько разрезов в разных плоскостях (спасибо появлению BIM-систем).
- Оборудование, особенно крупное, размещать как можно ближе к наружной стене (чтобы участок всасывания был как можно короче).
- При размещении оборудования нужно строго соблюдать зоны обслуживания (1-2 метра вокруг каждого элемента). При этом зоны можно накладывать (то есть одна и та же площадка может быть зоной обслуживания для одного и другого вентилятора).
- Для вентсистем нагрузка на пол обычноне критична. Но если внутри венткамеры устанавливаются чиллеры, баки-аккумуляторы, теплообменники системы холодоснабжения, то нагрузку на пол нужно обязательно проверить. При необходимости – усилить перекрытие или распределить оборудование на бОльшую площадь.
- Обязательно закладывайте виброизоляторы и гибкие вставки. Иначе шум и вибрации, которые образуются в венткамере, будут распространяться по всем воздуховодам здания, а люди в смежных помещениях будут отчетливо слышать шум от работы оборудования.
Обычно вентустановки размещают по периметру венткамер, а центр помещения оставляют свобдоным для обслуживания оборудования. В больших помещениях помимо систем по периметру может быть установлена вентустановка по центру, как бы разбивающая помещение на 2 зоны. Это нормально, лишь бы в каждой из зон было достаточно места для доступа к элементам вентсистем.
Вентиляция, созданная искусственно (механическая) на производстве
Данный вид обеспечивает поступление и удаление воздушных потоков с помощью вентиляторов. Организация механической системы требует вложения больших энергоресурсов и экономических затрат. Несмотря на это, имеет ряд преимуществ:
- Позволяет производить забор воздуха из необходимого места
- Есть возможность влиять на физические свойства: охлаждать или подогревать воздушный поток, повышать или понижать уровень влажности
- Можно осуществить подвод воздуха напрямую на рабочее место или отвод с последующей фильтрацией
Очищение загрязненного воздуха из помещений, обязательное условие на производстве. Данный фактор на строгом контроле у природоохранных организаций.
Механическая система в зависимости от конструкции, целей, и задач поставленных перед ней различается:
- Приточная
- Вытяжная
- Приточно-вытяжная
В производственных местах воздушная система подбирается исходя из нужд и специфики места эксплуатации.
Приточная вентиляция на производстве
Предназначается для снабжения производственного помещения чистым воздухом. Устанавливается преимущественно в местах с повышенными рабочими температурами и небольшой концентрацией вредных веществ.
Нечистый воздух удаляется через отводы естественной вентиляции (фрамуги, вентиляционные шахты) подпираемый дополнительно воздушным потоком приточной вентиляции.
По типу устройства различают следующие приточные установки:
- Моноблочная. Данные устройства просты в эксплуатации и обслуживании, однако имеют большую стоимость. При монтаже закрепляют основной блок, к которому подводятся воздуховоды и подключается электрическое питание.
- Наборная. Устройства требуют специальных навыков для установки, относительно недороги в цене.
С помощью приточной вентиляции можно влиять на среду
и подвергнуть необходимой обработке: нагреть, осушить, увлажнить, в зависимости от типа производства.
Вытяжная вентиляция на производстве
Выполняет противоположные приточной вентиляции функции. Вытяжная система вентиляции производственных помещений обеспечивает отвод воздуха.
На производстве самостоятельно применяется для небольших перемещений воздушного потока. В зависимости от распространённости, различают вытяжные вентиляции:
- Общеобменная. Перемещение воздуха охватывает объём всего помещения
- Местная. Предназначена для удаления воздуха из определенного рабочего места
Преимущественно устанавливается на складах, подсобных помещениях, в местах, где нет большой концентрации вредных газов и примесей.
Приток в этом случае поступает методом инфильтрации через каркас здания, окна, фрамуги.
Приточно-вытяжная вентиляция в производственных помещениях
Главная задача приточно- вытяжной системы – обеспечение производственных помещений свежим воздушным потоком
и удаление обработанного, загрязненного воздуха. Данный вид системы является наиболее распространенным на производствах с повышенными требованиями к воздухообмену. Необходимо правильный расчет при установке проточно-вытяжной вентиляции на производствах, чтобы потоки воздуха не попадали, без надобности, в смежные помещения и не удалялись оттуда.
Устройства поступления свежего воздуха размещают со стороны обслуживания оборудования, чтобы вредные вещества или теплые пары не попадали на персонал.
Необходимы точные расчеты для установки данного вида.
Особенности и требования к вентиляции
Полный список требований указан в санитарно-эпидемиологических нормах, перечислим некоторые из них:
- На производстве площадью более 50 м2 допускается обеспечивать необходимую температуру на постоянных рабочих местах сотрудников. На непостоянных местах температура может более низкой, но не ниже 10 градусов;
- Система должна быть пожаробезопасной;
- Устранение отработанного воздуха не должно попадать в рабочую зону;
- Использование воздуховодов только из антикоррозийных материалов;
- В рабочих зонах концентрация вредных веществ не должна превышать 30%;
- Уровень шума внутри производственного цеха не должен превышать 110 дБа;
- В цехах с полностью автоматизированным рабочим процессом и имеющимся функциональным оборудованием, при отсутствии требований к температурному режиму, необходимо поддерживать следующие данные:
- не ниже 10 градусов в холодное время года при отсутствии избытков теплоты;
- в теплый период при отсутствии избытков теплоты следует поддерживать температуру равной температуре наружного воздуха, при наличии избытков теплоты — на 4 градуса выше наружной.
На производстве, где установлено полностью автоматизированное оборудование и отсутствуют специальные требования, оптимальную влажность и воздухообмен допустимо не нормировать; Если допустимые показатели климата невозможно обеспечить в рабочих зонах по причине экономических или производственных условий, то постоянные рабочие места оснащают кондиционерами либо предусматривают душирование наружным воздухом.
Все данные рассчитываются на этапе подготовки проектно-сметной документации. При проектировании вентиляционной системы необходимо выполнить ряд задач:
- Разработка и утверждение технического задания, включающее требования по организации воздухообмена;
- Расчет общеобменной, местной вентиляции с целью определения сечения и мест расположения воздуховодов;
- Подбор оборудования на основании рассчитанных характеристик;
- Подготовка рабочего чертежа, аксонометрии и схемы.
Рассчитанные в итоге показатели температуры, влажности воздуха должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека, его оптимальное состояние.
Список оборудования:
Приточная установка — может быть как моноблочной, так и наборной. Состоит из корпуса, фильтров очистки, вентилятора, воздушного клапана, нагревателя и шумоглушителя. По функциональным возможностям приточные вентиляционные установки разделяют:
- с нагревом/охлаждением;
- с рециркуляцией;
- с автоматикой и управлением.
Вытяжные вентиляторы — устройства, предназначенные для отведения воздуха. Место расположения: в вентиляционном канале, потолке или стене. Вентиляторы классифицируют:
- осевые;
- канальные;
- напольные;
- потолочные.
Воздуховоды — выполнены из пластика или стали (оцинкованной, нержавеющей, черного металла). Могут иметь круглое или прямоугольное сечение. Диаметр воздуховодов от 100 — 2000 мм.
Естественная вентиляция в производственных зданиях
так устроена вентиляция коровника
Любая естественная приточная или вытяжная вентиляция производственного помещения функционирует, используя разницу температур и давления воздуха в цехе и на улице. Значит, движущей силой естественной тяги являются ветровой и тепловой напоры.
Вследствие перепада температур из цеха вытесняются расширенные теплые воздушные массы, а на их место затягиваются чистые, холодные. С наветренной области формируется область повышенного давления, усиливающая приток свежего воздуха снаружи. С подветренной стороны здания давление наоборот всегда понижено, что способствует оттоку отработанного воздуха. Физические законы успешно применяют для вентиляции предприятий с интенсивным тепловыделением. Но не во всех случаях мощный обмен воздуха гарантирует создание всех необходимых условий для работы персонала.
Если в стенах и окнах цеха есть щели, часто открываются двери или ворота, вероятно появление сквозняков и понижение температуры. Летом же на удаленных от дверей и окон участках нормы вентиляции производственных помещений нарушаются.
Аэрация воздуха в помещении
принцип движения воздуха при аэрации
Аэрация в некоторых случаях создает эффективный воздухообмен на основе естественной тяги. Для ее реализации устанавливаются аэрационные фонари – специально разработанные элементы вентиляции.
Иногда при строительстве производственного помещения расчет вентиляции не производится, оборудование не монтируют. Тогда можно в уже готовом цеху разместить шахты и каналы, работающие за счет теплового напора. Выходы шахт прикрывают оголовками-дефлекторами. Ветер обдувает дефлектор и формирует в трубе область разрежения, усиливая подсос воздуха. Подобная система широко используется в сельскохозяйственных и животноводческих постройках, кузнях, небольших пекарнях. Устанавливается труба на самом высоком выступе крыши.
Аэрация это один из наиболее эффективных примеров естественной промышленной вентиляции. Ее используют на производствах с обильным образованием газов, ядов и тепла.
Устройство естественной вентиляции на производстве
В обслуживаемых зданиях обустраивают 3 уровня проемов с форточками особой конструкции. Первые два ряда проемов располагаются на высоте 1-4 метров от пола. В крыше устанавливают светоаэрационные фонари с регулируемыми форточками.
Летом потоки чистого воздуха попадают сквозь нижние фрамуги, а грязные уходят вверх. В холодное время года воздух проникает через средний ряд форточек и, согреваясь, достигает уровня нахождения персонала.
Разным положением форточек регулируется интенсивность вентиляции. Рассчитывая вентиляцию производственного помещения, определяют площадь форточек, проемов. Так как наихудшее время для работы системы – теплая безветренная погода, ее и берут за точку отсчетов.
Перемешанный с пылью и газами чистый воздух направляется в зоны нахождения людей. Чтобы предупредить распространение пыли и грязи, устанавливают фонари незадуваемой конструкции с защитой от ветра.
В жаркое время года приточный воздух охлаждается методом распыления в нем холодной воды из форсунок, расположенных в области форточек. Воздух охлаждается и немного увеличивается влажность.
К зданиям с естественной аэрацией предъявляются некоторые требования:
- периметр его должен быть открыт доступу воздуха;
- аэрируются одноэтажные цеха или расположенные на последних этажах многоэтажек.
Очень сложно смонтировать естественную вентиляцию в многопролетных промышленных помещениях. При ширине цеха более 100 метров доставка чистого воздуха к центру здания практически неосуществима. Тогда для аэрации устанавливают незадуваемые фонари Батурина с отдельным каналом для вытяжки и притока. Зимой такая система может вызвать нежелательное падение температуры в рабочей зоне производственного помещения. Поэтому в многопролетных цехах обычно устанавливается принудительная вентиляция с обогревом притока.
Управление всеми элементами аэрации осуществляется механически.
Другой плюс в невысокой стоимости механизмов.
Недостатки:
- зависимость от погоды;
- сложность управления;
- невозможность обеспечения удаленных рабочих мест свежим воздухом.
Аэрация, как вид вентиляции производственных помещений, неприемлема, если технология подразумевает распространение вредных примесей, пыли. Потому что фильтрация отработанных воздушных масс невозможна.
Расчет приточно-вытяжной вентиляции
Перед началом расчета основных параметров вытяжки, надо определиться с источником вредных, горючих или взрывоопасных веществ. Но в основу вычислений берется, как правило, необходимое количество свежего воздуха для одного человека. В этом случае, расчет общеобменной концентрации воздуха определяется следующим образом:
Согласно нормативам СНиП величина m составляет: 30м³/ч для проветриваемых помещений и 60м³/ч для непроветриваемых.
Если же в «атмосферу» цеха осуществляется выброс не только вредных, но и опасных для жизни человека веществ, то расчет ведется по ПДК (предельно-допустимая концентрация). Норма ПДК для конкретно взятого вещества, берется из специальных справочников и строго регламентируется высокими требованиями. В этом случае, объем необходимо рассчитать:
Если в цехе присутствует несколько источников вредных выбросов, то расчет ведется индивидуально по каждому. А общим результатом становится максимально полученное значение необходимого объема, поступающего в цех воздуха. Т.к. вычисления производятся по притоку свежего воздуха, то тут надо четко понимать, что именно такой же объем должен откачиваться и из помещения.
Местное вентилирование помещений
Местная вытяжка ликвидирует отработанный воздух в местах, где происходит его загрязнение. В комплект производственных вытяжек входят вентиляторы вытяжные, трубопроводы, вентиляционные решетки.
Местную вентиляцию, предназначенную для удаления от оборудования веществ, относящихся к 1 и 2 классам опасности, устраивают так, чтобы при отключенной вентиляционной системе запуск оборудования становился невозможным.
В некоторых случаях предусматривают резервные вентиляторы и снабжают местные отсосы автоматикой. Делят такую вентиляцию на 2 вида — приточную и вытяжную. Приточный вид вентилирования выполняют в виде тепловых завес, воздушных душей.
Тепловые завесы из воздуха
Проемы, которые остаются открытыми длительное время (более 40 м за смену) или открываются довольно часто (более 5 раз), способствуют переохлаждению людей, находящихся в помещении. К негативным последствиям приводит и работа сушильных установок, выделяющих загрязнения.
В этих случаях устраивают воздушные завесы. Они выступают в качестве барьера на пути холодного или очень перегретого воздуха.
Воздушные и воздушно-тепловые ширмы проектируют так, чтобы в холодное время при открытии проемов температура в цехах не опускалась ниже отметки:
- 14°С — во время выполнения работы, не требующей больших физических усилий;
- 12°С — когда работа классифицируется, как средней тяжести;
- 8°С — при выполнении тяжелой работы.
Если рабочие места находятся недалеко от ворот и технологических проемов устанавливают экраны или перегородки. Воздушно-тепловая завеса возле дверей, выходящих наружу, должна состоять из воздуха с максимальной температурой 50°С, а у ворот — не более 70°С.
Местная вытяжка с использованием специальных отсосов
Местная система вытяжки при помощи специальных отсосов сначала захватывает, а затем отводит вредные для здоровья примеси в виде газов, дыма и пыли.
Это своеобразный воздушный душ, задача которого заключается в нагнетании свежего воздуха на фиксированном месте и понижении температуры в зоне притока. Применяют его на производстве, где на работников воздействуют высокие температуры и лучистая энергия интенсивностью более 300 ккал/м²в час, излучаемая нагревательными и плавильными печами.
Бывают такие установки как стационарными, так и передвижными. Они должны обеспечивать скорость обдува от 1 до 3,5 м/с.
Применение воздушного душа — один из способов установления теплового баланса между человеком и средой, в которой он вынужден находиться
Существует и такое понятие, как воздушный оазис, являющий собой то же самое устройство, включенное в систему местной вентиляции. Оно создает в определенной части производственного помещения микроклимат с заданными параметрами.
Очищенный воздух, подаваемый в заданную отчужденную зону, обычно подвергается специальной тепловлажностной обработке.
Воздушный оазис создает улучшенные условия на рабочем месте и нейтрализует воздействие вредных веществ. Часто это отдельные кабины, но когда их установка невозможна, на рабочие места направляют струю воздуха
Если местное отсасывающее устройство приблизить непосредственно к месту выделения веществ, загрязняющих пространство, удастся удалить воздух, содержащий более высокий их процент, чем при вентиляции общеобменного типа. Местная вентиляция позволяет значительно снизить воздухообмен.
Производственные помещения с естественной вентиляцией
В основе естественной вентиляции лежит воздухообмен, основанный на разности температур. Данный показатель сказывается, прежде всего, на разном удельном весе воздуха, внутри производственного цеха и снаружи. Эффективность работы такой системы зависит от разницы этих параметров. То есть чем больше разница в удельном весе и температуре, тем больше эффективность работы данной системы.
Схема производственной вентиляции
Данная система проветривания может быть организованной и неорганизованной. В первом варианте поступление воздушных объемов осуществляется через не плотности между окнами или дверями, а также при открывании форточек или дверей. Приток свежего воздуха улучшают устройством специальных вентиляционных шахт, а сами шахты или каналы дополнительно снабжаются специальными насадками, их еще называют дефлекторами.
Данная система, даже организованного типа может быть применена только в производственных зданиях, имеющих небольшую площадь. Наиболее часто ее используют в мастерских сельскохозяйственного назначения или фермах.
В цехах же небольшой площади естественная вентиляция осуществляется способом аэрации. Расчет системы вентиляции производственных помещений при использовании данного метода заключается в расположении на определенной высоте окон, а также специальных проемов, величина которых зависит от размеров самого помещения.
Например, небольшой цех, в котором вентилирование будет осуществляться путем аэрации, должен быть обустроен проемами, имеющими специальные фрамуги. Непосредственно сами проемы должны быть смонтированы в двух уровнях. При этом высота первого уровня должна варьироваться в пределах от 1 до 1,5 метров от пола, а второго уровня от 4 до 6 метров от того же пола.
Система вентиляции на производстве
Перекрытия в цехе должны быть в верхней части оборудованы фрамугами, с так называемыми аэрационными фонарями с фрамугами, открывающимися до необходимого значения.
Данный способ не применим для производственных площадей, в которых содержатся вредные вещества или пары отработанных газов, загрязняющих атмосферу. Естественная циркуляция не предусматривает очищения воздуха, поэтому для таких помещений должны устраиваться более сложные системы вентилирования с обязательными фильтрами для очистки воздуха, как в помещении, так и при выходе из него.
Типы технологических процессов
Расчет вентиляции имеет особенности. Это нужно учитывать при проектировании с особыми требованиями к воздухообмену.
Механическая обработка метала
Вредными факторами на данном являются:
- избыточное выделение тепла при работе технологического оборудования;
- вредные пары аэрозолей, СОЖ, масла, эмульсий;
- механическая пыль при проведении шлифования и обдирки заготовок.
Отопление здания проводится централизированно, совмещенной с воздухоподачей.
Над работающим оборудованием, ваннами для мытья заготовок, емкостями с маслом и СОЖ устанавливаются локальные вытяжки. Минимальный воздухообмен поддерживается на уровне 30 м3/час на человека.
Обработка древесины
Загрязняющие факторы:
- пыль и стружка, возникающие при обработке древесины;
- избыточное тепло от прессов при формировании ДСП;
- испарения лака, растворителей, клея.
Цеха оснащают общеобменной вентиляцией с локальными отсосами, размещенными в районе работы оборудования и под полами. Очистка воздуха проводится канальными фильтрами и циклонами.
Отопление совмещено с подачей воздуха.
Гальванический цех
Здесь применяются едкие и активные вещества, поэтому снижение их концентрации в воздухе является первоочередной задачей.
Поражающие факторы:
- испарение растворов кислот, электролитов;
- высокая влажность, повышенная температура;
- наличие в воздухе цианистого водорода;
Вентиляция такого типа достаточно сложна. На бортах технологических емкостей устанавливаются локальные отсосы. Над ваннами с кислотными растворами, цианидами монтируются автономные вытяжки. Удаляемая смесь проходит тщательную очистку перед выбросом в атмосферу, дополняется резервными вентиляторами, которые включаются при превышении ПДК.
Приток воздуха в смежные помещения должен превышать вытяжку, организуется 3-кратный и более мощный воздухообмен. Короба воздуховодов изготавливаются из антикоррозионных материалов.
Сварочные посты
Основные загрязнители:
- испарение соединений фтора при сгорании флюса;
- наличие в воздухе окиси азота;
- избыточное содержание оксида углерода в рабочей зоне.
Помимо притока оборудование дополняется мощной вытяжкой, установленной над каждым рабочим местом. Все приемные зонты при помощи рукавов объединяются в одну схему. Воздух очищается фильтрующими элементами и удаляется за пределы здания. Производительность вытяжных установок выше приточных.
Расчет подачи свежего подготовленного воздуха проводится, исходя из веса используемых электродов и способов сварки деталей.
Покрасочное производство
В покрасочных цехах применяются ЛКМ, растворители, разбавители. Их пары и взвеси очень вредны для здоровья. Поэтому вентиляция должна обеспечивать их интенсивное отведение с последующей многоуровневой фильтрацией.
Для защиты персонала и обеспечения качества покрытий применяется приточно-вытяжная система. Выход приточного агрегата размещен на потолке, а вытяжного – в районе пола. Направленный поток осаждает взвесь красителей, которая попадает в специальное приемное устройство
Если окрашивание проводится окунанием, над технологическими ваннами монтируются мощные отсосы. При устройстве вентилирования применяются различные схемы, их выбор зависит от особенностей производства.
Литейное
Основными загрязнителями атмосферы являются:
- пары аммиака;
- высокая концентрация соединений серы;
- избыток окиси углерода.
Высокая температура при проведении технологических процессов требует усложнения системы. Снижение концентрации вредных паров и понижение температуры до допустимых параметров производится всеми доступными способами:
- общеобменной и естественной вентиляцией (актуально, поскольку перепады температур очень большие);
- механическими вытяжными агрегатами из верхней части здания;
- аэрацией, душированием рабочих зон.
Мы предлагаем проектирование системы вентилирования предприятий и производственных помещений. Инженеры учтут все вредные факторы и создадут эффективную схему подготовки, очистки воздушных масс. Созданные потоки выведут вредные вещества за пределы цеха, обеспечив здоровье и высокую работоспособность персонала.
Требования к промышленным вентиляционным системам
Независимо от того, каким образом осуществляется воздухообмен, в цехах, офисах организаций должны соблюдаться санитарные стандарты, определенные СНиП. Из ключевых положений стоит сказать о наиболее существенных:
Система вентилирования должна присутствовать на производстве любого рода: при этом не имеет значения, в какой степени загрязнена окружающая среда и сколько сотрудников работает.
Обустройство вентиляционной системы не должно повлечь за собой еще одно загрязнение. В новом оборудовании подобный «вариант» исключен: данное требование относится к устаревшим установкам.
Работающая система вентиляции не должна стать источником шума, превышающего санитарные нормы.
На загрязненных производствах объем удаляемого воздуха должен превышать количество приточного. В помещениях, где загрязненные вещества отсутствуют (например, в кабинетах), необходимо создать обратную ситуацию. Т. е. выход меньше, приток больше. Тогда удаляемые потоки из цехов не попадут в находящиеся рядом помещения, где воздух чистый изначально. В иных случаях нужно соблюдать баланс выхода и притока.
Вентиляционные установки, их монтаж регламентируются специальными пунктами СНиПа
Система может быть любой, важно лишь, чтобы предписанные санитарные нормы с ее помощью выполнялись.
Решение
Вентиляция объектов промышленного назначения — это по сути своей обеспечение притока свежего воздуха и удаление отработанного. И включает она в себя целый ряд решений.
Первый этап — это планирование. И для этого необходимо учесть несколько важных условий: присутствие в помещениях вредных испарений, загазованность и температурный режим.
Для решения поставленных задач нужно учесть необходимые условия труда, а так же отталкиваться от параметров помещения и его технических характеристик.
Чаще всего в больших помещениях применяется приточно-вытяжная вентиляция с охлаждением или подогревом воздуха.
В настоящее время существует множество вентиляционных систем, которые отличаются по функциональности и по стоимости. Зачастую это конкретное решение для каждого отдельного помещения. Именно благодаря этому мы и получаем эффективную, экономную, и идеально справляющуюся с поставленными задачами систему. Стоит понимать, что система вентиляции — это очень сложный механизм, который не только обеспечивает чистый и свежий воздух в помещении, а следовательно высокую производительность не только оборудования, но и сотрудников, а так же их хорошее самочувствие, а также позволяет управлять многими параметрами для создания оптимальных климатических условий в зависимости от времени или части помещения. Управление системой вентиляции возможно механически или же с помощью электроники, но возможны и варианты смешанного типа.
