Климатик Подобряване на въздушната среда. Вентилационни системи. Класификация на вентилационните системи по предназначение

смесена вентилационна система

аварийна вентилация

захранване и изпускане

климатик

Ориз. 3. Промишлена вентилация и климатизация

Вентилационна система, при която движението на въздушните маси се извършва поради получената разлика в налягането между външната и вътрешната страна на сградата, се нарича естествена вентилация.

Неорганизирана естествена вентилация - инфилтрация, или естествена вентилация,- осъществява се чрез смяна на въздуха в помещенията чрез течове в огради и елементи строителни конструкциипоради разликата в налягането извън и вътре в помещението.

Такъв обмен на въздух зависи от произволни фактори - силата и посоката на вятъра, температурата на въздуха вътре и извън сградата, вида на оградата и качеството строителни дейности.

За постоянен въздухообмен, изискван от условията за поддържане на чист въздух в помещението, е необходимо организирана вентилация. Организирана естествена вентилация може да бъде ауспухбез организиран въздушен поток (тръбопровод) и захранване и изпусканес организиран въздушен поток (канална и неканална аерация). каналестествената смукателна вентилация без организиран въздушен поток се използва широко в жилищни и административни сгради.

Аерациянаречена организирана естествена обща вентилация на помещенията в резултат на влизането и отстраняването на въздуха през отварящи се фрамузи на прозорци и фенери. Въздухообменът в помещението се регулира чрез различна степен на отваряне на фрамугата (в зависимост от външната температура, скоростта и посоката на вятъра).

Основното предимство на аерацията е възможността за извършване на голям обмен на въздух без разходи механична енергия. Недостатъците на аерацията включват факта, че през топлия сезон аерационната активност може да спадне значително поради повишаване на температурата на външния въздух и факта, че въздухът, който влиза в помещението, не се почиства или охлажда.

Вентилация, с помощта на която въздухът се доставя или отстранява от производствените помещения чрез системи от вентилационни канали, като се използват специални механични стимули за тази цел, се нарича Механична вентилация.

Механичната вентилация има редица предимства пред естествената вентилация:

голям радиус на действие поради значителното налягане, създадено от вентилатора;

възможност за промяна или поддържане на необходимия въздухообмен независимо от външната температура и скоростта на вятъра;

подлагайте въздуха, вкаран в помещението, на предварително почистване, изсушаване или овлажняване, нагряване или охлаждане;

организира оптимално разпределение на въздуха с подаване на въздух директно към работните места;

улавяне на вредни емисии директно в местата на тяхното образуване и предотвратяване на разпространението им в целия обем на помещението, както и възможност за пречистване на замърсения въздух преди изпускането му в атмосферата.

Недостатъците на механичната вентилация включват значителните разходи за изграждане и експлоатация и необходимостта от предприемане на мерки за борба с шума.

Механичните вентилационни системи се делят на общи, локални, смесени, аварийни и климатични системи.

Обща вентилацияпредназначени да асимилират излишната топлина, влага и вредни вещества в цялата работна площ на помещенията. Използва се, ако вредните емисии навлизат директно във въздуха на помещението; работните места не са фиксирани, а са разположени в цялото помещение.

Обикновено обемът на въздуха, подаван в помещението по време на обща вентилация, е равен на обема на въздуха, отстранен от помещението.

Като се използва локална вентилациянеобходимите метеорологични параметри се създават на отделни работни места. Например улавяне на вредни вещества директно при източника, вентилация на кабини за наблюдение и др. Най-широко се използва локалната смукателна вентилация. Основният метод за борба с вредните секрети е инсталирането и организирането на засмукване от приюти.

Смесена вентилационна системае комбинация от елементи на локална и обща вентилация. Локална системаотстранява вредни вещества от корпуси и капаци на машини. Някои вредни вещества обаче проникват в помещението чрез течове в убежища. Тази част се отстранява чрез обща вентилация.

Аварийна вентилациясе предоставя в тези производствени помещения, в които е възможно внезапно изпускане на голямо количество вредни или експлозивни вещества във въздуха. Аварийната вентилационна система трябва да се включва автоматично при достигане на максимално допустимата концентрация на вредни емисии или при спиране на една от общите или локалните вентилационни системи. Изпускането на въздух от аварийните системи трябва да се извършва, като се вземе предвид възможността за максимално разпръскване на вредни и експлозивни вещества в атмосферата.

За създаване на оптимални метеорологични условия в производствените помещения, най-модерният тип индустриална вентилация- климатик. Климатиксе нарича неговата автоматична обработка с цел поддържане на предварително определени метеорологични условия в производствените помещения, независимо от промените във външните условия и условията на закрито. При климатизация температурата на въздуха, неговата относителна влажност и скоростта на подаване в помещението се регулират автоматично в зависимост от времето на годината, външните метеорологични условия и характера на технологичния процес в помещението. Такива строго определени параметри на въздуха се създават в специални инсталации, Наречен климатици. В някои случаи, в допълнение към предоставянето санитарни нормиМикроклиматът на въздуха в климатиците се подлага на специална обработка: йонизация, дезодориране, озониране и др.

Ефективно средство за осигуряване на подходяща чистота и приемливи параметри на микроклимата на въздуха в работната зона е промишлената вентилация. Вентилацията е организиран и регулиран обмен на въздух, който осигурява отстраняването на замърсения въздух от помещението и подаването на свеж въздух на негово място.

Въз основа на метода на движение на въздуха се разграничават естествени и механични вентилационни системи. Вентилационна система, при която движението на въздушните маси се извършва поради получената разлика в налягането извън и вътре в сградата, се нарича естествена вентилация. Разликата в налягането се дължи на разликата в плътностите на външния и вътрешния въздух (гравитационно налягане или топлинно налягане? Рт) и налягането на вятъра? Рв, действащ върху сградата. Изчислено топлинно налягане (Pa)

DРт = gh(rn - rв),

където g е ускорението на свободното падане, m/s2; h – вертикално разстояние между центровете на захранващите и изпускателните отвори, m; pni p^ – плътност на външния и вътрешния въздух, kg/m.

При излагане на вятър върху повърхностите на сградата от подветрената страна се образува свръхналягане, а от подветрената страна се образува вакуум. Разпределението на налягането върху повърхността на сградите и тяхната величина зависят от посоката и силата на вятъра, както и от взаимното разположение на сградите. Налягане на вятъра (Pa)

DРв = kп rn,

където kn„ е коефициентът на аеродинамично съпротивление на сградата; стойността на kn не зависи от потока на вятъра, определя се емпирично и остава постоянна за геометрично подобни сгради; WВ – скорост на вятъра, m/s.

Неорганизираната естествена вентилация - инфилтрация или естествена вентилация - се осъществява чрез промяна на въздуха в помещенията чрез течове в огради и строителни елементи поради разликата в налягането извън и вътре в помещението. Такъв въздухообмен зависи от случайни фактори - силата и посоката на вятъра, температурата на въздуха вътре и извън сградата, вида на оградата и качеството на строителните работи. Инфилтрацията може да бъде значителна за жилищни сгради и да достигне 0,5...0,75 стаен обем на час, а за индустриални предприятиядо 1...1,5 h-1.

За постоянен въздухообмен, изискван от условията за поддържане на чист въздух в помещението, е необходима организирана вентилация. Организираната естествена вентилация може да бъде изпускателна без организиран въздушен поток (канал) и захранваща и изпускателна с организиран въздушен поток (канална и неканална аерация). Каналната естествена смукателна вентилация без организиран въздушен поток се използва широко в жилищни и административни сгради. Изчисленото гравитационно налягане на такива вентилационни системи се определя при температура на външния въздух от +5 ° C, като се приема, че цялото налягане пада в изпускателния канал, докато съпротивлението на навлизане на въздух в сградата не се взема предвид. При изчисляване на мрежа от въздуховоди, на първо място, се прави приблизителен избор на техните секции въз основа на допустимите скорости на движение на въздуха в каналите последен етаж 0,5...0,8 m/s, в канали Партери сглобяеми канали на горния етаж 1,0 m/s и в изпускателната шахта 1...1,5 m/s.

За да се увеличи наличното налягане в естествените вентилационни системи, дефлекторните дюзи са монтирани в устието на изпускателните шахти. Увеличаването на тягата се дължи на вакуума, който възниква при протичане около дефлектора на TsAGI. Вакуумът, създаден от дефлектора, и количеството отстранен въздух зависят от скоростта на вятъра и могат да бъдат определени с помощта на номограми.

Аерацията е организирана естествена обща вентилация на помещенията в резултат на влизане и отстраняване на въздух през отварящи се фрамузи на прозорци и фенери. Въздухообменът в помещението се регулира чрез различна степен на отваряне на фрамугата (в зависимост от външната температура, скоростта и посоката на вятъра). Като метод за вентилация, аерацията е намерила широко приложение в промишлени сгради, характеризира технологични процесис големи топлинни отделяния (валцувани цехове, леярни, ковачници). Подаване на външен въздух в цеха студен периодгодини са организирани така, че студен въздухне влезе в работна среда. За това външен въздухподава се в помещението през отвори, разположени на най-малко 4,5 m от пода; през топлия сезон притокът на външен въздух се насочва през долния слой на отворите на прозорците (A = 1,5...2 m).

При изчисляване на аерацията определете необходимата площ на напречното сечение на отворите и аерационните фенери за захранване и отстраняване необходимо количествовъздух. Първоначалните данни са проектните размери на помещенията, отворите и фенерите, количеството произведена топлина в помещението и параметрите на външния въздух. Съгласно SNiP 2.04.05–91 се препоръчва да се извършват изчисления под въздействието на гравитационно налягане. Налягането на вятъра трябва да се вземе предвид само когато се взема решение за защита на вентилационните отвори от вдухване.

Основното предимство на аерацията е възможността за извършване на голям обмен на въздух без разход на механична енергия. Недостатъците на аерацията включват факта, че през топлия сезон ефективността на аерацията може да намалее значително поради повишаване на температурата на външния въздух и освен това въздухът, влизащ в помещението, не се почиства или охлажда.

Вентилация, чрез която въздухът се доставя или отвежда от производствените помещения чрез системи вентилационни каналиизползването на специални механични стимули за това се нарича механична вентилация.

Механичната вентилация има редица предимства пред естествената вентилация: голям радиус на действие поради значителното налягане, създавано от вентилатора; възможност за промяна или поддържане на необходимия въздухообмен независимо от външната температура и скоростта на вятъра; подлагайте въздуха, вкаран в помещението, на предварително почистване, изсушаване или овлажняване, нагряване или охлаждане; организира оптимално разпределение на въздуха с подаване на въздух директно към работните места; улавяне на вредни емисии директно в местата на тяхното образуване и предотвратяване на разпространението им в целия обем на помещението, както и възможност за пречистване на замърсения въздух преди изпускането му в атмосферата. Недостатъците на механичната вентилация включват значителните разходи за изграждане и експлоатация и необходимостта от предприемане на мерки за борба с шума.

Общата вентилация е предназначена да асимилира излишната топлина, влага и вредни вещества в цялата работна зона на помещенията. Използва се, ако вредните емисии навлизат директно във въздуха на помещението; работните места не са фиксирани, а са разположени в цялото помещение. Обикновено обемът на въздуха Lpr, доставен в помещението по време на обща вентилация, е равен на обема на въздуха LB, отстранен от помещението. В редица случаи обаче се налага това равенство да бъде нарушено. По този начин в особено чисти цехове за електрическо вакуумно производство, за което голямо значениеняма прах, обемът на входящия въздух е по-голям от обема на отработените газове, поради което в производственото помещение се създава известно свръхналягане, което елиминира навлизането на прах от съседните помещения. Като цяло разликата между обемите на подавания и отработения въздух не трябва да надвишава 10...15%.

Значително влияние върху параметрите на въздушната среда в работната зона оказват правилна организацияи монтаж на захранващи и изпускателни системи.

Създаден обмен на въздух в стаята вентилационни устройства, се придружава от циркулация на въздушни маси, няколко пъти по-големи от обема на подавания или отстранен въздух. Получената циркулация е основната причина за разпространението и смесването на вредните емисии и създаването на въздушни зони с различна концентрация и температура в помещението. По този начин захранващата струя, влизайки в помещението, привлича околните въздушни маси в движение, в резултат на което масата на струята в посоката на движение ще се увеличи и скоростта ще намалее. Когато тече от кръгъл отвор на разстояние 15 диаметъра от устата, скоростта на струята ще бъде 20% от първоначалната скорост Vo, а обемът на движещия се въздух ще се увеличи 4,6 пъти.

Степента на затихване на движението на въздуха зависи от диаметъра на изхода do: колкото по-голям е do, толкова по-бавно е затихването. Ако трябва бързо да намалите скоростта на захранващите струи, подаваният въздух трябва да бъде разделен на голямо числомалки струи.

Температурата на захранващия въздух оказва значително влияние върху траекторията на потока: ако температурата на захранващия поток е по-висока от температурата на въздуха в помещението, тогава оста се огъва нагоре; ако е по-ниска, след това надолу в изотермичен поток, тя съвпада с оста на захранващия отвор.

Въздухът се влива в смукателния отвор (изпускателна вентилация) от всички страни, в резултат на което падането на скоростта се случва много интензивно. По този начин скоростта на засмукване на разстояние един диаметър от отвора кръгла тръбаравно на 5% Vo.

Циркулацията на въздуха в помещението и съответно концентрацията на примеси и разпределението на параметрите на микроклимата зависят не само от наличието на захранващи и изпускателни струи, но и от техните относителна позиция. Има четири основни схеми за организиране на обмен на въздух по време на обща вентилация: допълване; отгоре - нагоре; надолу нагоре; отдолу - надолу. В допълнение към тези схеми се използват комбинирани. Най-равномерното разпределение на въздуха се постига, когато притокът е еднакъв по цялата ширина на помещението, а отработеният въздух е концентриран.

При организиране на обмен на въздух в помещенията е необходимо да се вземе предвид физични свойствавредни пари и газове и на първо място тяхната плътност. Ако плътността на газовете е по-ниска от плътността на въздуха, тогава отстраняването на замърсения въздух става в горната зона и подаването на свеж въздух директно към работната зона. Когато се отделят газове с плътност, по-голяма от плътността на въздуха, 60...70% от замърсения въздух се отстранява от долната част на помещението и 30...40% от замърсения въздух от горната част. В помещения със значителни емисии на влага, аспираторът влажен въздухсе извършва в горна зона, като прясната храна се подава в количество 60% в работната зона и 40% в горната зона.

Въз основа на метода на подаване и отстраняване на въздуха има четири общи вентилационни схеми: захранване, изпускане, захранване и изпускане и системи с рециркулация. Чрез захранващата система въздухът се подава в помещението, след като е бил подготвен в захранващата камера. Това създава свръхналягане в помещението, поради което въздухът излиза навън през прозорци, врати или в други помещения. Захранващата система се използва за вентилация на помещения, в които е нежелателно навлизането на замърсен въздух от съседни помещения или студен въздух отвън.

Приточните вентилационни инсталации обикновено се състоят от следните елементи: въздухозаборно устройство 1 за всмукване на чист въздух; въздуховоди 2, през които се подава въздух в помещението, филтри 3 за почистване на въздуха от прах, въздухонагреватели 4, в които се нагрява студен външен въздух; стимулатор на движение 5, овлажнител-сушилня 6, захранващи отвори или дюзи 7, през които въздухът се разпределя в помещението. Въздухът се отстранява от помещението чрез течове в ограждащите конструкции.

Изпускателната система е предназначена за отстраняване на въздуха от помещението. В същото време в него се създава намалено налягане и въздухът от съседните стаи или външният въздух влиза в тази стая. Препоръчително е да използвате изпускателна система, ако вредните емисии на дадено помещение не трябва да се разпространяват в съседните, например за опасни цехове, химически и биологични лаборатории.

Изпускателните вентилационни инсталации се състоят от изпускателни отвори или дюзи 8, през които въздухът се отстранява от помещението; стимулатор на движение 5; въздуховоди 2, устройства за пречистване на въздуха от прах или газове 9, монтирани за защита на атмосферата, и устройство за изпускане на въздух 10, което се намира на 1...1,5 m над билото на покрива. Свеж въздухнавлиза в производствените помещения чрез течове в ограждащите конструкции, което е недостатък на тази вентилационна система, тъй като неорганизираният приток на студен въздух (течения) може да причини настинки.

Снабдителната и изпускателната вентилация е най-разпространената система, при която въздухът се подава в помещението от захранваща система, а отработеният въздух се отстранява; системите работят едновременно.

В някои случаи, за да се намалят оперативните разходи за отопление на въздуха, се използват вентилационни системи с частична рециркулация. При тях въздухът, изтеглен от помещението, се смесва с въздуха, идващ отвън. изпускателна система. Количеството свеж и вторичен въздух се контролира от клапани 11 и 12. Свежият въздух в такива системи обикновено възлиза на 20...10% от общото количество подаван въздух. Допуска се използването на вентилационна система с рециркулация само за помещения, в които няма емисии на вредни вещества или изпусканите вещества принадлежат към 4-ти клас на опасност и концентрацията им във въздуха, подаван в помещението, не надвишава 30% от максимално допустима концентрация. Не се допуска използването на рециркулация, дори ако въздухът в помещенията съдържа патогенни бактерии, вируси или има изразени неприятни миризми.

Индивидуалните инсталации за обща механична вентилация може да не включват всички горепосочени елементи. Например, захранващи системине винаги са оборудвани с филтри и устройства за промяна на влажността на въздуха, а понякога захранващите и изпускателните устройства може да нямат мрежа от въздуховоди.

Изчисляване необходим обмен на въздухс обща вентилация се извършва въз основа на производствените условия и наличието на излишна топлина, влага и вредни вещества. За качествена оценка на ефективността на обмена на въздух се използва понятието скорост на обмен на въздух kb - съотношението на обема на въздуха, влизащ в помещението за единица време L (m3 / h) към обема на вентилираната стая Vn (m3) . Когато е правилно организирана вентилацияскоростта на обмен на въздух трябва да бъде значително по-голяма от единица.

При нормален микроклимат и липса на вредни емисии, количеството въздух при обща вентилация се взема в зависимост от обема на помещението на работник. Липсата на вредни секрети е количеството им в технологично оборудване, при едновременното освобождаване на които във въздуха на помещението концентрацията на вредни вещества няма да надвишава максимално допустимата. В производствени помещения с въздушен обем на работник Vni<20 м3 расход воздуха на одного работающего Li должен быть не менее 30 м /ч. В помещении с Vпi ==20...40 м3 L пi - 20 м3/4. В помещениях с Vni>40 m3 и при наличие на естествена вентилация не се изчислява обмен на въздух. При липса на естествена вентилация (затворени кабини) въздушният поток на работник трябва да бъде най-малко 60 m3/h.

Необходим въздухообмен за цялата производствена площ като цяло

където n е броят на работниците в дадена стая.

При определяне на необходимия въздухообмен за борба с излишната топлина се съставя баланс на чувствителната топлина в помещението:

DQizb + Gprcrtpr + Gvcrtuh = 0,

Където? Qex – свръхчувствителна топлина на цялото помещение, kW; GprСрtр и GBCptyx – топлосъдържание на подаващ и отработен въздух, kW; Ср – специфичен топлинен капацитет на въздуха, kJ/(kg °С); tnp и tух – температура на подавания и изходящия въздух, °С.

IN лятно времецялата топлина, която влиза в стаята, е сборът от излишната топлина. През студения сезон част от топлината, генерирана в помещението, се изразходва за компенсиране на топлинните загуби

Температурата на външния въздух през топлия период на годината се приема равна на средната температура на най-горещия месец в 13:00 ч. Изчислените температури за топлия и студения период на годината са дадени в SNiP 2.04.05–91 . Температура на въздуха, отстранен от помещението

При определяне на необходимия въздухообмен за борба с вредните пари и газове се съставя уравнение за материалния баланс на вредните емисии в помещението във времето d? (С).

Ако масите на подавания и отработения въздух са равни и се приема, че благодарение на вентилацията не се натрупват вредни вещества в производствената зона, т.е. DC/D? = 0 и St = Spdk, получаваме L=GBP/(Cpdk-Spr). Концентрацията на вредни вещества в отвеждания въздух е равна на концентрацията им във въздуха на помещението и не трябва да надвишава ПДК. Концентрация на вредни вещества в захранващ въздухтрябва да бъде възможно най-малко и да не надвишава 30% от максимално допустимата концентрация.

Когато в работната зона се отделят едновременно вредни вещества, които нямат еднопосочно въздействие върху човешкото тяло, като топлина и влага, необходимият въздухообмен се взема според най-голямата маса на въздуха, получена при изчисленията за всеки тип промишлена емисии.

Когато няколко вредни вещества с еднопосочно действие се отделят едновременно във въздуха на работната зона (серен триоксид и диоксид; азотен оксид заедно с въглероден оксид и др., вижте CH 245–71), изчисляването на общата вентилация трябва да се извърши чрез сумиране обемите въздух, необходими за разреждане на всяко вещество поотделно до неговите условно максимално допустими концентрации, като се вземе предвид замърсяването на въздуха от други вещества. Тези концентрации са по-ниски от стандартната ПДК и се определят от уравнението?ni=1

Като се използва локална вентилациянеобходимите метеорологични параметри се създават на отделни работни места. Например улавяне на вредни вещества директно при източника, вентилация на кабини за наблюдение и др. Най-широко използвана е локалната смукателна вентилация. Основният метод за борба с вредните секрети е инсталирането и организирането на засмукване от приюти.

Конструкциите на локалните смукателни системи могат да бъдат напълно затворени, полуотворени или отворени. Затворените аспирации са най-ефективни. Те включват корпуси и камери, които херметично или плътно покриват технологичното оборудване. Ако е невъзможно да се организират такива укрития, тогава използвайте всмукване с частичен подслон или отворено: аспиратори, смукателни панели, аспиратори, странично всмукване и др.

Един от най прости типовелокален смукателно-изпускателен кожух. Той служи за улавяне на вредни вещества, които имат по-ниска плътност от околния въздух. Над ваните са монтирани чадъри за различни цели, електрически и индукционни пещии над отворите за изпускане на метал и шлака от вагранки. Чадърите са отворени от всички страни и частично отворени: от една, две и три страни. Ефективност ауспухзависи от размера, височината на окачването и ъгъла му на отваряне. как по-големи размерии колкото по-ниско е монтиран чадърът над мястото, където се отделят вещества, толкова по-ефективен е той. Най-равномерно засмукване се осигурява, когато ъгълът на отваряне на чадъра е по-малък от 60°.

Смукателните панели се използват за отстраняване на вредни емисии, отнесени от конвективни течения по време на ръчни операции като електрозаваряване, запояване, газово заваряване, рязане на метал и др. Аспиратори– най-ефективното устройство в сравнение с други смукателни системи, тъй като почти напълно покриват източника на отделяне на вредни вещества. В шкафовете остават непокрити само сервизните отвори, през които в шкафа влиза въздух от помещението. Формата на отвора се избира в зависимост от характера на технологичните операции.

Необходимият обмен на въздух в устройствата за локална смукателна вентилация се изчислява въз основа на условията за локализиране на примесите, отделяни от източника на образуване. Необходимият часов обем засмукан въздух се определя като произведение от площта на всмукателните отвори F(m2) и скоростта на въздуха в тях. Скоростта на въздуха в смукателния отвор v (m/s) зависи от класа на опасност на веществото и вида на въздухозаборника за локална вентилация (v = 0,5...5 m/s).

Смесената вентилационна система е комбинация от елементи на локална и обща вентилация. Локалната система премахва вредните вещества от капаците и капаците на машината. Някои вредни вещества обаче проникват в помещението чрез течове в убежища. Тази част се отстранява чрез обща вентилация.

Аварийната вентилация се осигурява за тези производствени помещения, в които е възможно внезапно навлизане във въздуха на голямо количество вредни или експлозивни вещества. Производителността на аварийната вентилация се определя в съответствие с изискванията нормативни документив технологичната част на проекта. Ако такива документи липсват, тогава работата на аварийната вентилация се приема така, че заедно с основната вентилация да осигурява най-малко осем обмена на въздуха в помещението за 1 час.Аварийната вентилационна система трябва да се включва автоматично при достигане на максимално допустимата концентрация на вредни емисии или при спиране на една от системите за обща или локална вентилация. Изпускането на въздух от аварийните системи трябва да се извършва, като се вземе предвид възможността за максимално разпръскване на вредни и експлозивни вещества в атмосферата.

За създаване на оптимални метеорологични условия в промишлени помещения се използва най-модерният тип индустриална вентилация - климатизация. Климатизацията е неговата автоматична обработка с цел поддържане на предварително зададени метеорологични условия в производствените помещения, независимо от промените във външните условия и условията на закрито. При климатизация температурата на въздуха, неговата относителна влажност и скоростта на подаване в помещението се регулират автоматично в зависимост от времето на годината, външните метеорологични условия и характера на технологичния процес в помещението. Такива строго определени параметри на въздуха се създават в специални инсталации, наречени климатици. В някои случаи, в допълнение към осигуряването на санитарни норми за микроклимата на въздуха, климатиците се подлагат на специална обработка: йонизация, дезодориране, озониране и др.

Климатиците могат да бъдат локални (за поддръжка отделни стаи) и централен (за обслужване на няколко отделни помещения). Външният въздух се почиства от прах във филтър 2 и постъпва в камера I, където се смесва с въздуха от помещението (при рециркулация). След като премине през етапа на предварителна температурна обработка 4, въздухът постъпва в камера II, където се подлага на специална обработка (промиване на въздуха с вода, осигуряване на зададените параметри на относителна влажност и пречистване на въздуха) и в камера III (температурна обработка) . По време на температурна обработка през зимата въздухът се нагрява отчасти поради температурата на водата, влизаща в дюзите 5, и отчасти чрез преминаване през нагреватели 4 и 7. През лятото въздухът се охлажда отчасти чрез подаване на охладена (артезианска) вода към камерата II, и то главно в резултат на работата на специални хладилни машини.

Климатизацията играе важна роля не само от гледна точка на безопасността на живота, но и в много технологични процеси, при които не се допускат колебания в температурата и влажността на въздуха (особено в радиоелектрониката). Затова климатичните инсталации в последните годинивсе повече се използват в промишлени предприятия.

Ефективно средство за осигуряване на подходяща чистота и приемливи параметри на микроклимата на вътрешния въздух е вентилацията. вентилация наречен организиран и регулиран въздухообмен, осигуряващ отстраняването на замърсения въздух от помещението и подаването на свеж въздух на негово място.

Въз основа на метода на движение на въздуха се разграничават естествени и механични вентилационни системи. Нарича се вентилационна система, при която движението на въздушните маси се извършва поради получената разлика в налягането извън и вътре в сградата. естествена вентилация.

Неорганизирана естествена вентилация - инфилтрация, или естествена вентилация, се извършва чрез промяна на въздуха в помещенията чрез течове в огради и елементи на строителни конструкции поради разликата в налягането извън и вътре в помещението. Такъв обмен на въздух зависи от произволни фактори: силата и посоката на вятъра, температурата на въздуха вътре и извън сградата, вида на оградите и качеството на строителните работи. Инфилтрацията може да бъде значителна за жилищни сгради и да достигне 0,5-0,75 стаен обем на час, а за промишлени предприятия - до 1-1,5 часа.

За постоянен въздухообмен, изискван от условията за поддържане на чист въздух в помещението, е необходима организирана вентилация (аерация).

Аерация наречена организирана естествена обща вентилация на помещенията в резултат на влизането и отстраняването на въздуха през отварящи се фрамузи на прозорци и фенери. Въздухообменът в помещението се регулира чрез различна степен на отваряне на напречните прегради в зависимост от външната температура, скоростта и посоката на вятъра. Като метод за вентилация, аерацията е намерила широко приложение в промишлени сгради, характеризиращи се с технологични процеси с големи топлинни отделяния (валцови цехове, леярни, ковачници).

Основното предимство на аерацията е възможността за извършване на голям обмен на въздух без разход на механична енергия. Недостатъците на аерацията включват факта, че през топлия период на годината ефективността на аерацията може да спадне значително поради повишаване на температурата на външния въздух и факта, че въздухът, който влиза в помещението, не се почиства или охлажда.

Вентилация, чрез която въздухът се движи през тръбопроводни системи с помощта на стимуланти, се нарича Механична вентилация.

Механичната вентилация има редица предимства пред естествената вентилация: голям радиус на действие поради значителното налягане, създавано от вентилатора; възможност за промяна или поддържане на необходимия въздухообмен независимо от външната температура и скоростта на вятъра; способността да се подлага въздухът, вкаран в помещението, на предварително почистване или овлажняване, нагряване или охлаждане; възможност за организиране на оптимално разпределение на въздуха с подаване на въздух директно към работните места; способността за улавяне на вредни емисии директно в местата на тяхното образуване и предотвратяване на разпространението им в целия обем на помещението, както и способността за пречистване на замърсения въздух преди изпускането му в атмосферата. Недостатъците на механичната вентилация включват значителната цена на конструкцията и нейната експлоатация и необходимостта от предприемане на мерки за борба с шума.

Механичните вентилационни системи се разделят на обществени, локални, смесени, аварийни и климатични системи.

Обща вентилация предназначени да асимилират излишната топлина, влага и вредни вещества в цялата работна площ на помещенията. Използва се, ако вредните емисии навлизат директно във въздуха на помещението; работните места не са фиксирани, а са разположени в цялото помещение. Обикновено обемът на въздуха £pr, доставен в помещението по време на общата вентилация, е равен на обема на въздуха £b, отстранен от помещението. Въпреки това, в редица случаи става необходимо да се наруши това равенство (фиг. 4.1). По този начин, в особено чисти индустрии, за които липсата на прах е от голямо значение, обемът на подавания въздух е по-голям от обема на отработените газове, поради което се създава известно свръхналягане Р в производствената зона, което предотвратява навлизането на прах от съседни помещения. Като цяло разликата между обемите на подавания и отработения въздух не трябва да надвишава 10-15%.

Ориз. 4.1.

Циркулацията на въздуха в помещението и съответно концентрацията на примеси и разпределението на параметрите на микроклимата зависят не само от наличието на захранващи и изпускателни струи, но и от тяхното взаимно разположение. Има четири основни схеми за организиране на обмен на въздух по време на обща вентилация: отгоре надолу (фиг. 4.2, i), отгоре нагоре (фиг. 4.2, б); отдолу нагоре (фиг. 4.2, V); отдолу надолу (фиг. 4.2, Ж). В допълнение към тези схеми се използват комбинирани. Най-равномерното разпределение на въздуха се постига, когато притокът е еднакъв по цялата ширина на помещението, а отработеният въздух е концентриран.

При организиране на обмен на въздух в помещенията е необходимо да се вземат предвид физичните свойства на вредните пари и газове и на първо място тяхната плътност. Ако плътността на газа е по-ниска от плътността на въздуха, тогава замърсеният въздух се отстранява в горната зона и пресният въздух се подава директно в работната зона. Когато се отделят газове с плътност, по-голяма от плътността на въздуха, 60-70% от замърсения въздух се отстранява от долната част на помещението и 30-40% от горната част. В помещения със значителни емисии

Ориз. 4.2.

влага, влажният въздух се извлича в горната зона, а пресният въздух се подава в количество 60% в работната зона и 40% в горната зона.

Въз основа на метода на подаване и отстраняване на въздуха има четири общи вентилационни схеми (фиг. 4.3): захранване, изпускане, захранване и изпускане и с рециркулационна система.

от захранваща система въздухът се подава в помещението, след като е бил подготвен в захранващата камера. Това създава свръхналягане в помещението, поради което въздухът излиза навън през прозорци, врати или в други помещения. Захранващата система се използва за вентилация на помещения, в които е нежелателно навлизането на замърсен въздух от съседни помещения или студен въздух отвън.

Вентилационни модули за захранване (фиг. 4.3, а) обикновено се състои от следните елементи: въздухозаборно устройство / за поемане на чист въздух; 2 въздуховода, през които се подава въздух в помещението, филтри 3 за почистване на въздуха от прах, въздухонагреватели 4, в който се нагрява студен външен въздух; стимулатор на движение 5, овлажнител-сушилня 6, захранващи отвори или дюзи 7, през които въздухът се разпределя в помещението.

Ориз. 4.3.

А - приточна вентилация (PV); b - смукателна вентилация (VV); V - захранваща и смукателна вентилация с рециркулация

Въздухът се отстранява от помещението чрез течове в ограждащите конструкции.

Изпускателна система предназначени за отстраняване на въздуха от помещението. В същото време в него се създава намалено налягане и въздухът от съседните стаи или външният въздух влиза в тази стая. Препоръчително е да използвате изпускателна система, ако вредните емисии от дадено помещение не трябва да се разпространяват в съседните, например за опасни цехове или химически лаборатории.

Инсталации за смукателна вентилация (фиг. 4.3, б) се състои от изпускателни отвори или дюзи 8, през който въздухът се отстранява от помещението; стимулатор на движение 5, въздуховоди 2; устройства за пречистване на въздуха от прах или газове 9, инсталирани за защита на атмосферата и устройства за изпускане на въздух 10, който се намира на 1 - 1,5 м над билото на покрива. Чистият въздух навлиза в производствените помещения чрез течове в ограждащите конструкции, което е недостатък на тази вентилационна система, тъй като неорганизираният приток на студен въздух (течения) може да причини настинки.

Снабдяване и смукателна вентилация - най-често срещаната система, при която въздухът се подава в помещението чрез захранваща система и се отстранява от изпускателна система; системите работят едновременно.

В някои случаи, за да намалят разходите за отопление на въздуха, те използват вентилационни системи с частична рециркулация (фиг. 4.3, V). В тях въздухът, засмукан от помещение II от изпускателната система, се смесва с въздуха, идващ отвън. Количеството пресен и вторичен въздух се контролира от клапани 11 n 12. Пресният въздух в такива системи обикновено представлява 20-10% от общото количество подаван въздух. Вентилационна система с рециркулация е позволено да се използва само за тези помещения, в които няма емисии на вредни вещества или изпусканите вещества принадлежат към 4-ти клас на опасност (вижте параграф 3.2 от таблица 3.4) и тяхната концентрация във въздуха, подаван към стая не надвишава 30% максимално допустима концентрация (ПДК) - Използването на рециркулация не е разрешено, ако въздухът в помещенията съдържа патогенни бактерии, вируси или има изразени неприятни миризми.

Индивидуалните инсталации за обща механична вентилация може да не включват всички горепосочени елементи. Например захранващите системи не винаги са оборудвани с филтри и устройства за промяна на влажността на въздуха, а понякога захранващите и изпускателните системи може да нямат мрежа от въздуховоди.

Изчисляването на необходимия обмен на въздух по време на обща вентилация се извършва въз основа на производствените условия и наличието на излишна топлина, влага и вредни вещества. За качествена оценка на ефективността на обмена на въздух се използва понятието скорост на обмен на въздух Ка - съотношението на количеството въздух, влизащ в помещението за единица време b (m3/h), към обема на вентилираното помещение V, (m3). При правилно организирана вентилация скоростта на обмен на въздух трябва да бъде значително по-голяма от единица.

При нормален микроклимат и липса на вредни емисии количеството въздух за обща вентилация се използва в зависимост от обема на помещението на един работник. Липсата на вредни емисии е количеството им в технологичното оборудване, при едновременното изпускане на което във въздуха на помещението концентрацията на вредни вещества няма да надвишава максимално допустимата. В промишлени помещения с обем въздух за всеки работник Un1< 20 м3 расход воздуха на одного работающего bx трябва да бъде поне 30 m3/h. В помещение с Ki1 = 20-40 m3I, > 20 m2/h. В стаите с UpH > 40 m3 и при наличие на естествена вентилация не се изчислява обмен на въздух. При липса на естествена вентилация (затворени кабини) въздушният поток на работник трябва да бъде най-малко 60 m3/h. Необходимият въздухообмен за цялото производствено помещение като цяло е равен на

Където П - броя на работниците в тази стая.

При определяне на необходимия обмен на въздух за борба с излишната топлина се съставя баланс на чувствителната топлина на помещението, въз основа на който се изчислява обемът на въздуха за излишната топлина D<2из6:

където rdr е плътността на подавания въздух, kg/m; £ух, £р - температура на изходящия и подавания въздух, °С; ср - специфична топлинна мощност, kJ/kg-m3;

където bvr е интензивността на образуване на вредни вещества, mg/h; StsdK, S"r - концентрации на вредни вещества в рамките на ПДК и в подавания въздух.

Концентрацията на вредни вещества в подавания въздух трябва да бъде възможно най-ниска и да не надвишава 30% от максимално допустимата концентрация.

Необходимият обмен на въздух за отстраняване на излишната влага се определя въз основа на баланса на влажността на материала и при липса на локално засмукване в производствената зона по формулата

където (gvp е количеството водни пари, изпуснати в помещението, g/h; p"p е плътността на въздуха, влизащ в помещението, kg/m; yuh е допустимото съдържание на водни пари във въздуха на помещението при стандартна температура и относителна влажност, g/kg; s!pr - съдържание на влага в подавания въздух, g/kg.

Когато вредни вещества, които нямат еднопосочен ефект върху човешкото тяло, например топлина и влага, се отделят едновременно в работната зона, необходимият обмен на въздух се оценява от най-голямото количество въздух, получено при изчисленията за всеки тип емисии произведени.

Когато във въздуха на работната зона се отделят едновременно няколко вредни вещества с еднопосочно действие (сяра и серен диоксид; азотни оксиди заедно с въглероден оксид и др., вижте CH 245-71), изчисляването на общата вентилация трябва да се извърши чрез сумиране обемите въздух, необходими за разреждане на всяко вещество поотделно до неговите условни максимално допустими концентрации (C), като се вземе предвид замърсяването на въздуха от други вещества. Тези концентрации са по-ниски от стандартните SPdK и се определят от уравнението U "" < 1.

Като се използва локална вентилация необходимите метеорологични параметри се създават на отделни работни места. Например улавяне на вредни вещества директно при източника, вентилация на кабини за наблюдение и др. Най-широко използвана е локалната смукателна вентилация. Основният метод за борба с вредните секрети е проектирането и организирането на засмукване от приюти.

Конструкциите на локалното засмукване могат да бъдат напълно затворени, полуотворени или отворени (фиг. 4.4). Затворените аспирации са най-ефективни. Те включват корпуси и камери, които херметично или плътно покриват технологичното оборудване (фиг. 4.4, А). Ако е невъзможно да се организират такива убежища, тогава се използват изпускателни системи с частичен подслон или отворени: изпускателни зони, смукателни панели, абсорбатори, странични изпускателни газове и др.

Един от най-простите видове локално засмукване е аспиратор (фиг. 4.4, и). Той служи за улавяне на вредни вещества, които имат по-ниска плътност от околния въздух. Чадърите се монтират над вани за различни цели, електрически и индукционни пещи и над отвори за изпускане на метал и шлака от вагранки. Чадърите се изработват отворени от всички страни и частично отворени от една, две и три страни. Ефективността на аспиратора зависи от размера, височината на окачването и ъгъла на отваряне. Колкото по-голям е размерът и колкото по-ниско е монтиран чадърът над мястото, където се отделят вещества, толкова по-ефективен е той. Най-равномерното засмукване се осигурява, когато ъгълът на отваряне на чадъра е най-малко 60°.

Смукателни панели (фиг. 4.4, V) използва се за отстраняване на секрети, отнесени от конвективни токове по време на ръчни операции като електрическо заваряване, запояване, газово заваряване, рязане на метал и др. Аспиратори (фиг. 4.4, д) - най-ефективното устройство в сравнение с други смукателни системи, тъй като почти напълно покрива източника на отделяне на вредни вещества. В шкафовете остават непокрити само сервизните отвори, през които в шкафа влиза въздух от помещението. Формата на отвора се избира в зависимост от характера на технологичните операции.

Необходимият обмен на въздух в устройствата за локална смукателна вентилация се изчислява въз основа на условията за локализиране на примесите, отделяни от източника на образуване. Необходимият часов обем засмукан въздух се определя като произведение на площта на всмукателните отвори P (m2) и скоростта на въздуха в тях. Скорост на въздуха в смукателния отвор

Ориз. 4.4.

А - кутия за подслон; б - бордови смукатели (1 - едностранно, 2 - двустранен); V - странични свирки (1 - едностранно, 2 - ъглова); G - засмукване от работни маси; д - всмукване тип стъклопис;

д - аспиратори (1-во горно засмукване, 2-ро долно засмукване, 3 - с комбинирано засмукване); и - изпускателни абсорбатори (1 - направо, 2 - наклонен)

V (m/s) зависи от класа на опасност на веществото и вида на всмуквания въздух за локална вентилация (g) = 0,5^-5 m/s).

Смесена вентилационна система е комбинация от елементи на локална и обща вентилация. Локалната система премахва вредните вещества от капаците и капаците на машината. Някои вредни вещества обаче проникват в помещението чрез течове в убежища. Тази част се отстранява чрез обща вентилация.

Аварийна вентилация се предоставя в тези производствени помещения, в които е възможно внезапно изпускане на голямо количество вредни или експлозивни вещества във въздуха. Производителността на аварийната вентилация се определя в съответствие с изискванията на нормативните документи в технологичната част на проекта. Ако такива документи липсват, тогава изпълнението на аварийната вентилация се приема така, че тя, заедно с основната вентилация, да се включва автоматично при достигане на максимално допустимата концентрация на вредни емисии или при спиране на една от общите или локалните вентилационни системи. . Изпускането на въздух от аварийните системи трябва да се извършва, като се вземе предвид възможността за максимално разпръскване на вредни и експлозивни вещества в атмосферата.

За създаване на оптимални метеорологични условия в промишлени помещения се използва най-модерният тип индустриална вентилация - климатизация. Климатизацията е неговата автоматична обработка с цел поддържане на предварително зададени метеорологични условия в производствените помещения, независимо от промените във външните условия и условията на закрито. При климатизация температурата на въздуха, неговата относителна влажност и скоростта на подаване в помещението се регулират автоматично в зависимост от времето на годината, външните метеорологични условия и характера на технологичния процес в помещението. Такива строго определени параметри на въздуха се създават в специални инсталации, наречени климатици. В някои случаи, в допълнение към осигуряването на санитарни норми за микроклимата на въздуха, климатиците се подлагат на специална обработка: йонизация, дезодориране, озониране и др.

Климатиците могат да бъдат локални (за обслужване на отделни помещения) и централни (за обслужване на няколко отделни помещения). Електрическата схема на климатика е показана на фиг. 4.5.

Външният въздух се почиства от прах във филтъра 2 и постъпва в камера I, където се смесва с въздуха от помещението (при рециркулация). След преминаване през етапа на предварителна температурна обработка 4, въздухът влиза в камера II, където се подлага на специална обработка (промиване на въздуха с вода, осигуряване на зададените параметри на относителна влажност и пречистване на въздуха), и в камера III (температурна обработка). По време на температурна обработка през зимата, въздухът се нагрява отчасти поради температурата на водата, влизаща в дюзите 5, и частично, преминавайки през нагреватели 4 И 7. През лятото въздухът се охлажда частично от подаването на охладена (артезианска) вода към камера II и главно в резултат на работата на специални хладилни машини.

Климатизацията играе важна роля не само от гледна точка на безопасността на живота, но е необходима и в много високотехнологични индустрии, така че през последните години се използва все повече в промишлените предприятия. Неблагоприятните ефекти от излишъка или липсата на топлина могат да бъдат значително намалени или елиминирани чрез подобряване на техническите процеси, използване на автоматизация и механизация, както и използване на редица санитарни, технически и организационни мерки: локализиране на генерирането на топлина, топлоизолация на нагревателните повърхности, екраниране, въздушно и водно-въздушно обливане, въздушни оазиси, въздушни завеси, рационален режим на труд и почивка.

Във всеки случай мерките трябва да гарантират облъчване на работните места не повече от 350 W/m2 и повърхностна температура на оборудването не по-висока от 308 K (35 °C) при температура вътре в източника до 373 K (100 °C) и не по-висока от 318 K (45 °C) при температури вътре в източника над 373 K (100 °C).

Ориз. 4.5.

1 - всмукателен канал; 2 - филтър; 3 - свързващ канал; 4 - нагревател; 5 - дюзи за овлажнител на въздуха; 6 - елиминатор на капки; 7 - втори етап нагревател; 8 - вентилатор; 9 - изпускателен канал

За нестационарни работни места и работа на открито в студен климат се организират специални помещения за отопление. При неблагоприятни метеорологични условия (температура на въздуха -10 °C и по-ниска) са необходими прекъсвания за отопление от 10-15 минути на всеки час.

При външни температури (-30) - (-45) °C се организират 15-минутни почивки на всеки 60 минути от началото на работната смяна и след обяд, а след това на всеки 45 минути работа. Необходимо е да се осигури възможност за пиене на горещ чай в отоплителни помещения.