Белодробна вентилация и белодробни обеми Стойността на белодробната вентилация се определя от дълбочината на дишане и честотата на дихателните движения.Количествената характеристика на белодробната вентилация е минутният дихателен обем (MOD) - обемът на въздуха, преминаващ през белите дробове за 1 минута .

Ефективно средство за осигуряване на подходяща чистота и приемливи параметри на микроклимата на въздуха работна зонае промишлена вентилация. Вентилацията се нарича организиран и регулиран въздухообмен, който осигурява отстраняването на замърсения въздух от помещението и подаването на свеж въздух на негово място.

Според метода на движение на въздуха се разграничават естествени и механични вентилационни системи. Вентилационната система, движението на въздушните маси в която се извършва поради получената разлика в налягането извън и вътре в сградата, се нарича естествена вентилация. Разликата в налягането се дължи на разликата в плътността между външния и вътрешния въздух (гравитационно налягане или топлинно налягане? Rt) и налягането на вятъра? Rv, действащо върху сградата. Очаквана термична глава (Pa)

Pt \u003d gh (n - in),

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

Когато вятърът действа върху повърхностите на сградата от подветрената страна, се образува свръхналягане, от подветрената страна - вакуум. Разпределението на наляганията 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)

където kn„ - коефициент 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 елементи строителни конструкциипоради 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 оградите и качеството строителни работи. Инфилтрацията може да бъде значителна за жилищни сгради и да достигне 0,5 ... 0,75 обем на помещението на час, а за индустриални предприятиядо 1...1,5. h-1.

За постоянен въздухообмен, изискван от условията за поддържане на чистотата на въздуха в помещението, е необходима организирана вентилация. Организираната естествена вентилация може да бъде изпускателна без организирано подаване на въздух (канал) и захранване и изпускане с организирано подаване на въздух (тръбна и безканална аерация). Каналната естествена смукателна вентилация без организирано подаване на въздух (фиг. 1.6) се използва широко в жилищни и офис сгради. Проектното 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 мрежата от въздуховоди, на първо място, се прави приблизителен избор на техните секции въз основа на допустимите скорости 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. Госпожица.

За увеличаване на наличното налягане в системите естествена вентилациядюзи-дефлектори са монтирани в устието на изпускателните валове (фиг. 1.7). Тягата се увеличава поради разреждането, което се получава при потока 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.

Фиг.1.8. Схема на аерация на промишлена сграда

Аерацията се нарича организирана естествена обща вентилация на помещенията в резултат на всмукване и извеждане на въздух през отворите на прозорците и фенерите. 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, изковки). Поглъщането на външен въздух в цеха студен периодгодини са организирани така, че студен въздухне е влизал в работната зона. За да направите това, външният въздух се подава в помещението през отвори, разположени на най-малко 4,5 m от пода (фиг. 1.8), през топлия сезон притокът на външен въздух е ориентиран през долния слой на прозоречните отвори (A \u003d 1,5 ... 2 m).

Когато изчислявате аерацията, определете необходимата площ на потока на отворите и аерационните лампи за захранване и отстраняване необходимо количествовъздух. Изходните данни са конструктивните размери на помещенията, отворите и фенерите, стойността на топлинното производство в помещението, параметрите на външния въздух. Съгласно SNiP 2.04.05-91, изчислението се препоръчва да се извърши върху ефекта на гравитационното налягане. Налягането на вятъра трябва да се вземе предвид само когато се взема решение за защита на вентилационните отвори от издухване. При изчисляване на аерацията се съставят материалният (по въздух) и топлинният баланс на помещението:

където Gnpi и Gvyti са масата на входящия и изходящия въздух, който има топлинен капацитет Ср и температура t.

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 период на годината ефективността на аерацията може значително да намалее поради повишаване на температурата на външния въздух и освен това въздухът, влизащ в помещението, не се почиства или охлажда .

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

Фиг.1.9.

a - LB>Lnp. P1

Механичната вентилация има редица предимства в сравнение с 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 пречистване, изсушаване или овлажняване, нагряване или охлаждане; организира оптимално разпределение на въздуха с подаване на въздух директно към работните места; улавяне на вредни емисии директно на местата на тяхното образуване и предотвратяване на разпространението им в цялото помещение, както и възможност за пречистване на замърсения въздух преди изпускането му в атмосферата. Недостатъците на механичната вентилация включват значителните разходи за нейното изграждане и експлоатация и необходимостта от мерки за борба с шума.

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

Общата вентилация е предназначена да асимилира излишната топлина, влага и вредни веществав цялата работна площ на помещението. Използва се в случай, че вредните емисии навлизат директно във въздуха на помещението, работните места не са фиксирани, а са разположени в цялата стая. Обикновено обемът на въздуха Lpr, подаден в помещението по време на обща вентилация, е равен на обема на въздуха Lb, отстранен от помещението. В някои случаи обаче е необходимо това равенство да се наруши (фиг. 1.9). Така че, в особено чисти магазини за електровакуумно производство, за които голямо значениеима липса на 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 подреждане 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. И така, захранващата струя, влизаща в помещението, включва движението на околните въздушни маси, в резултат на което масата на струята в посока на движение ще се увеличи и скоростта ще намалее. Когато изтича от кръгъл отвор (фиг. 1.10) 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 изходния отвор: колкото по-голям е, толкова по-бавно е затихването. Ако трябва бързо да изгасите скоростта на захранващите струи, захранващият въздух трябва да бъде разделен на голямо числомалки струи.

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

Въздухът тече към смукателния отвор (изпускателна вентилация) от всички страни, в резултат на което спадът на скоростта е много интензивен (фиг. 1.11). По този начин, скоростта на засмукване на разстояние един диаметър от отвора кръгла тръбасе равнява на 5% Vo.

Циркулацията на въздуха в помещението и съответно концентрацията на примеси и разпределението на параметрите на микроклимата зависи 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 (фиг. 1.12, а); допълване (фиг. 1.12, b); отдолу нагоре (фиг. 1.12, c); отдолу - надолу (фиг. 1.12, d). В допълнение към тези схеми се използват комбинирани. Най-равномерното разпределение на въздуха се постига, когато притокът е еднакъв по ширината на помещението, а изпускането е концентрирано.

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 газовете е по-ниска от плътността на въздуха, тогава отстраняването на замърсения въздух става в горната зона, а свежият 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 замърсения въздух се отстранява от горната част. В помещения със значително отделяне на влага, влажният въздух се извлича в горната зона, а пресният въздух се подава в количество 60% в работната зона и 40% в горната зона.

Според метода на подаване и отстраняване на въздуха се разграничават четири общи вентилационни схеми (фиг. 1.13): 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. В този случай в помещението се създава свръхналягане, поради което въздухът излиза навън през прозорци, врати или в други помещения. Захранващата система се използва за вентилация на помещения, където замърсеният въздух от съседните помещения или студеният въздух отвън са нежелателни.

Инсталациите за захранваща вентилация (фиг. 1.13, а) обикновено се състоят от следните елементи: устройство за всмукване на въздух 1 за всмукване на чист въздух; въздуховоди 2, през които се подава въздух в помещението, филтри 3 за почистване на въздуха от прах, нагреватели 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 от помещението се отвежда през течове в ограждащите конструкции на сградата.

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.

Настройки смукателна вентилация(фиг.1.13.6) се състоят от изпускателни отвори или дюзи 8, през които въздухът се отстранява от помещението; двигателен стимул 5; въздуховоди 2, устройства за почистване 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. м над билото на покрива. Свеж въздухнавлиза в производственото помещение чрез течове в обвивката на сградата, което е недостатък на тази вентилационна система, тъй като неорганизираният приток на студен въздух (течения) може да причини настинки.

Захранваща и изпускателна вентилация - най-често срещаната система, при която въздухът се подава в помещението от захранващата система, а изпускателната система 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 (фиг. 1.13, c). При тях изсмуканият от помещението въздух се смесва с постъпващия отвън. изпускателна система. Количеството свеж и вторичен въздух се регулира от клапани 11 и 12. Свежият въздух в такива системи обикновено е 20 ... 10% от общото количество подаден въздух. Рециркулационната вентилационна система може да се използва само за помещения, където няма емисии на вредни вещества или изпусканите вещества принадлежат към 4-ти клас на опасност и тяхната концентрация във въздуха, подавана в помещението, не надвишава 30% от ПДК. Използването на рециркулация не е разрешено 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 канална мрежа.

Изчисляване необходим обмен на въздухс обща вентилация, те се произвеждат 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 концепцията за кратността на обмена на въздух kv - 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 емисии е такова количество в технологичното оборудване, при едновременното освобождаване на което във въздуха на помещението концентрацията на вредни вещества няма да надвишава максимално допустимата. IN индустриални помещенияс обема на въздуха за всеки работен 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) разходът на въздух на работник трябва да бъде най-малко 60 m3/h.

Необходим въздухообмен за цялото производствено помещение като цяло

където n е броят на работниците в дадената стая.

При определяне на необходимия въздухообмен за борба с топлинните излишъци се съставя балансът на осезаемата топлина на помещението:

Qred + Gprcttpr + Gvcrtuh = 0,

Където? Qизлишна осезаема топлина на цялата стая, kW; GprСрtpr и GBCptyx - топлосъдържание на подаващ и отработен въздух, kW; Ср - специфичен топлинен капацитет на въздуха, kJ/(kg °С); tnp и tux - температура на подавания и изходящия въздух, °С.

През лятото цялата топлина, която навлиза в стаята, е сбор от топлинни излишъци. През студения период на годината част от генерираната топлина в помещението се изразходва за компенсиране на топлинните загуби.

където b t - разсейване на топлината в помещението, kW; Z b загуба на топлина от пот през външни огради, kW.

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

където trz е температурата на въздуха в работната зона, °С; a - температурен градиент по височината на помещението, ° C / m; за стаи с q<23 Вт/м3 можно применять а = 0,5 °С/м. Для «горячих» цехов с qя>23 W/m3 - a = 0,7...1,5 °C/m; H е разстоянието от пода до центъра на изпускателните отвори, m.

Въз основа на баланса на чувствителната топлина на помещението се определя необходимият въздухообмен (°C / h) за усвояване на излишната топлина

където?pr - плътност на подавания въздух, kg/m3.

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

където GBPd? е масата на вредните емисии в помещението поради работата на технологичното оборудване, mg; LnpCnp d? - масата на вредните емисии, влизащи в помещението заедно с подавания въздух, mg; LBCBd? е масата на вредните емисии, отстранени от помещението заедно с изходящия въздух, mg; Vpdc d? c е масата на вредните пари или газове, натрупани в помещението за времето d?; Спр и Св - концентрация на вредни вещества в подавания и отработения въздух, mg/m3.

Ако масите на захранващия и отработения въздух са равни и, ако се приеме, че поради вентилацията, вредните вещества не се натрупват в производственото помещение, т.е. DC/D? = 0 и Sv = Spdk, получаваме L=GBP/(Cpdk-Spd). Концентрацията на вредни вещества в отработения въздух е равна на концентрацията им във въздуха на помещението и не трябва да надвишава ПДК. Концентрацията на вредни вещества в подавания въздух трябва да бъде възможно най-ниска и да не надвишава 30% от ПДК. Необходим обмен на въздух за отстраняване излишна влагаопределя се въз основа на баланса на влажността на материала

където GB^ е масата на водните пари, изпуснати в помещението, g/s; ?pr - плътност на постъпващия в помещението въздух, kg/m3; dyx - допустимо съдържание на водни пари във въздуха на помещението при стандартна температура и относителна влажност на въздуха, g/kg; dpr - съдържание на влага в подавания въздух, g/kg.

С едновременното освобождаване в работната зона на вредни вещества, които нямат еднопосочен ефект върху човешкото тяло, например топлина и влага, необходимият обмен на въздух се взема според най-голямата маса въздух, получена при изчисленията за всеки вид производствени емисии.

При едновременно изпускане във въздуха на работната зона на няколко вредни вещества с еднопосочно действие (триоксид и серен диоксид; азотен оксид заедно с въглероден оксид и др., Виж CH 245-71), трябва да се изчисли общата вентилация чрез сумиране на въздушните обеми, необходими за разреждане на всяко вещество поотделно до неговите условни максимално допустими концентрации, като се вземе предвид замърсяването на въздуха от други вещества. Тези концентрации са по-малки от нормативните Cpdk 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 на възникване, вентилация на кабини за наблюдение и др. Локализираната смукателна вентилация е най-широко използваната. Основният метод за борба с вредните секрети е организирането и организирането на засмукване от приюти.

Конструкциите на локалните смукатели могат да бъдат напълно затворени, полуотворени или отворени (фиг. 1.14). Затворените аспирации са най-ефективни. Те включват корпуси, камери, които херметично или плътно покриват технологичното оборудване (фиг. 1.14, а). Ако е невъзможно да се организират такива укрития, тогава се използват частично покрити или отворени ауспухи: аспиратори, смукателни панели, абсорбатори, странични всмуквания и др.

Един от най прости видовеместните са гадни - ауспух(Фиг. 1.14, g). Той служи за улавяне на вредни вещества, които имат по-ниска плътност от околния въздух. Чадъри се монтират над вани за различни цели, електрически и индукционни пещии над дупките за изпускане на метала и шлаката от куполите. Чадърите са 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. как повече размерии колкото по-ниско е монтиран чадърът над мястото на освобождаване на веществата, толкова по-ефективен е той. Най-равномерно засмукване се постига, когато ъгълът на отваряне на чадъра е по-малък от 60°.

Смукателните панели се използват за отстраняване на вредни емисии, пренасяни от конвективни течения при такива ръчни операции като електрозаваряване, запояване, газово заваряване, рязане на метал и др. Аспиратори- най-ефективното устройство в сравнение с други смукателни устройства, тъй като почти напълно покриват източника на отделяне на вредни вещества. В шкафовете остават отворени само сервизни 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 условието за локализиране на примесите, изпускани 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 входящия въздух за локална вентилация (v = 0,5...5 m/s).

Смесената вентилационна система е комбинация от елементи на локална и обща вентилация. Локалната система отстранява вредните вещества от корпусите и укритията на машините. Въпреки това, част от вредните вещества през непропускливите убежища проникват в помещението. Тази част се отстранява чрез обща вентилация.

Аварийната вентилация се осигурява в тези производствени помещения, в които е възможно внезапно навлизане на въздух. Голям бройвредни или експлозивни вещества. Производителността на аварийната вентилация се определя в съответствие с изискванията нормативни документив технологичната част на проекта. Ако такива документи не са налични, тогава работата на аварийната вентилация се приема така, че заедно с основната вентилация да осигурява най-малко осем обмена на въздух за 1 час в помещението. 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- климатик. Климатизацията е неговата автоматична обработка с цел поддържане на предварително определени метеорологични условия в производствените помещения, независимо от промените във външните условия и режими вътре в помещенията. По време на климатизация температурата на въздуха, неговата относителна влажност и скоростта на подаване към 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 инсталациинаречени климатици. В някои случаи, в допълнение към предоставянето санитарни нормимикроклимата на въздуха в климатиците се извършва специална обработка: йонизация, дезодориране, озониране и др.

Климатиците могат да бъдат локални (за поддръжка отделни стаи) и централен (за обслужване на няколко отделни помещения). електрическа схемаклиматик е показан на фиг.1.15. външен въздухсе почиства от прах във филтър 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 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 топлинна обработка през зимата въздухът се нагрява отчасти поради температурата на водата, влизаща в дюзите 5, и отчасти, преминавайки през нагревателите 4 и 7. През лятото въздухът се охлажда частично чрез подаване на охладена (артезианска) вода към камера II, и то главно в резултат на работата на специални хладилни машини .

Климатикът играе важна роля не само по отношение на безопасността на живота, но и в мн технологични процеси, при които не се допускат колебания в температурата и влажността на въздуха (особено в радиоелектрониката). Следователно, климатичните единици последните годинивсе повече се използват в промишлени предприятия.

Снимка 4.3. Схеми за подаване на въздух: схеми а - отгоре надолу; b - отгоре нагоре; в - отдолу нагоре; g - отдолу надолу Ориз. 4.2. Разпределение на налягането в сграда Ориз. 4.4. Схема за захранваща вентилация: 1 - устройство под формата на канал или шахта; 2 - филтър за пречистване на въздуха; 3 - байпасен канал; 4 - въздушен нагревател; 5 - мрежа от въздуховоди; 6 - вентилатор; 7 - захранващи тръби с дюзи Ориз. 4.5. Схеми на захранващи дюзи: a, b - за вертикално захранване; c, d - за едностранно подаване под различни ъгли; d - за концентрирано наклонено подаване; f, g - за разпръснато хоризонтално подаване Ориз. 4.6. Схема за изпускателна вентилация: 1 - устройство за пречистване на въздуха; 2 - вентилатор; 3 - централен въздуховод; 4 - смукателни канали Ориз. 4.7. Захранваща и изпускателна вентилация: 1 - мина; 2 - филтър за пречистване на въздуха; 3 - байпасен канал; 4 - въздушен нагревател; 5 - въздуховоди; 6 - вентилатор; 7 - захранващи тръби с дюзи Ориз. 4.8. Захранваща и смукателна вентилация с рециркулация: 1 - мина; 2 - филтър за пречистване на въздуха; 3 - байпасен канал; 4 - въздушен нагревател; 5 - въздуховоди; 6 - вентилатор; 7 - захранващи тръби с дюзи; 8 - изпускателни тръби с дюзи; 9 - клапан Ориз. 4.9. Въздушни завеси: а - с долно подаване на въздух; b - със странично двустранно подаване на въздух; c - с еднопосочно подаване на въздух; g - детайл на слота; H, B - съответно височина и ширина на портата (вратите); b - ширина на слота Ориз. 4.11. Аспиратори: а - с горно засмукване; b - с долно засмукване; c, d - с комбинирано засмукване Ориз. 4.10. Местни всмуквания: а - чадър; b - преобърнат чадър; c - смукателен панел Ориз. 4.12. Бордови аспиратори: а - за отстраняване на летливи пари; б - за отстраняване на тежки изпарения Ориз. 4.13. Циклон ЦН-15 на НИИОГАЗ: 1 - бункер; 2 - метален цилиндър; 3 - тръба; 4 - разклонителна тръба

Състоянието на човешкото тяло е силно повлияно от метеорологичните условия (микроклимат) в промишлените помещения.

В съответствие с GOST 12.1.005-88 микроклимат на промишлени помещенияОпределя се от действащите в тях комбинации от температура, влажност и скорост на въздуха върху човешкото тяло, както и от температурата на околните повърхности.

Ако работата се извършва на открити площи, тогава метеорологичните условия се определят от климатичните условия и сезона на годината.

Температура на въздуха- параметър, характеризиращ топлинното му състояние, т.е. кинетичната енергия на газовите молекули, които го изграждат. Температурата се измерва в градуси по Целзий или Келвин.

Температурният режим на помещението зависи от температурата на въздуха в помещението формула "src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/tp, тези два фактора определят конвективния и радиационен топлообмен на човек и заобикаляща среда. За да се оцени влиянието на температурите на нагретите повърхности, се въвежда понятието радиационна температура. Грубо може да се определи, както следва:

Gif" border="0" align="absmiddle" alt=".

Формула за съвместен ефект" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/tp.gif" border="0" align="absmiddle" alt=".gif" border="0" align="absmiddle" alt="

В повечето случаи за обикновени стаи формулата е" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/tp.gif" border="0" align="absmiddle" alt=" .gif" border="0" align="absmiddle" alt=".

Под атмосферно налягане се разбира като количество, характеризиращо се с налягането на колона атмосферен въздух върху единица повърхност. За нормално налягане се приема 1013,25 hPa (хектопаскал, много рядко се използва в практиката) или 760 mm. rt. Изкуство. (1 hPa =
= 100 Pa = 3/4 mm. rt. Изкуство.).

атмосферен въздухсе състои от смес от сухи газове и водна пара, т.е. винаги имаме работа с влажен въздух или смес от пара и въздух. Освен това водната пара може да бъде или в прегрято, или в наситено състояние. За характеризиране на съдържанието на влага във въздуха се използват понятията абсолютна и относителна влажност.

Абсолютната влажност на въздуха е масата на водната пара, съдържаща се в 1 знак "\u003e Подвижност на въздуха. Човек започва да усеща движението на въздуха със скорост от приблизително 0,1 m / s. При нормални температури лекото движение на въздуха, издухването на слоя въздух, наситен с водна пара и прегрят, който обгръща човек, допринася за доброто здраве. В същото време при условия ниски температури, високата скорост на движение на въздуха води до увеличаване на загубата на топлина чрез конвекция и изпарение и води до силно охлаждане на тялото.

Всички жизнени процеси в човешкото тяло са съпроводени с образуване на топлина, чието количество варира от 80 J/s (в покой) до 700 J/s (при тежка физическа работа).

Въпреки че факторите, които определят вътрешния климат, могат да варират значително широк обхват, температурата на човешкото тяло остава, като правило, на постоянно ниво (36,6 марки "> Метеорологични условия, при които няма неприятни усещания и напрежение на системата за терморегулация се наричат комфортни (оптимални) условия.

Метеорологичните условия се възприемат от човек като комфортни само когато количеството топлина, генерирана от тялото, е равно на общия топлопренос към околната среда, т.е. подчинени на термичния баланс.

Топлообменорганизъм с околната среда може да възникне различни начини: конвективен пренос на топлина към околния въздух (в нормални условиядо 5% от общата отделена топлина); лъчист топлообмен с околните повърхности (40%); контактна топлопроводимост през контактни повърхности (30%); изпаряване на влагата от повърхността на кожата (20%); поради нагряване на издишания въздух (5%).

Когато температурата на въздуха спадне, за да се намали преносът на топлина, тялото понижава температурата на кожата, намалява влажността на кожата, като по този начин намалява преноса на топлина. Когато температурата на въздуха се повиши кръвоносни съдовекожата се разширява, има увеличен приток на кръв към повърхността на тялото и преносът на топлина към околната среда се увеличава значително..gif" border="0" align="absmiddle" alt="При значително топлинно излъчване от нагрети повърхности възниква нарушение на терморегулацията на тялото. Това може да доведе до прегряване, особено ако загубата на влага достигне 5 литра на смяна. В същото време има нарастваща слабост, главоболие, шум в ушите, изкривяване на цветовото възприятие (оцветяване на всичко в червено или зелено), гадене, повръщане, треска. Дишането и пулсът се ускоряват, кръвното налягане първо се повишава, след това спада. В тежки случаи настъпва топлинен удар. Възможно е конвулсивно заболяване, което е следствие от нарушение на водно-солевия баланс и се характеризира със слабост, главоболие и остри крампи на крайниците.

Но освен това, ако не се появят такива болезнени състояния, прегряването на тялото силно влияе върху състоянието на нервната система и работоспособността на човека. Установено е, че по време на 5-часов престой в зона с температура на въздуха 31 prompt "\u003e, неврити, радикулити и др., Както и настинки. Всяка степен на охлаждане се характеризира с намаляване на сърдечната честота и развитието на процеси на инхибиране в мозъчната кора, което води до намаляване В особено тежки случаи излагането на ниски температури може да доведе до измръзване и дори смърт.

Различни комбинации от параметри на микроклимата, които имат комплексен ефект върху човек, могат да причинят същите топлинни усещания. Това е основата за въвеждането на т. нар. ефективна и ефективно-еквивалентна температури. Ефективната температура характеризира усещанията на човек при едновременно въздействие на температурата и движението на въздуха. Ефективната еквивалентна температура отчита и влажността на въздуха. Ефективната температура и комфортната зона могат да бъдат определени от изградена номограма емпирично(фиг. 4.1 ).

Излишната топлина, отделянето на влага, топлинното излъчване, високата подвижност на въздуха влошават микроклимата на промишлените помещения, усложняват терморегулацията, влияят неблагоприятно върху тялото на работниците и допринасят за намаляване на производителността и качеството на работа.

Замърсеният с вредни газове, пари и прах въздух предопределя опасността от отравяне или професионални заболявания, причинява повишена умора и в резултат на това увеличава риска от нараняване.

От гледна точка на физиологията въздухът трябва да се разглежда от две позиции: като въздух, вдишван от човек, и като среда, заобикалящ човек. Ролята на въздуха съответно е да снабдява тялото с кислород, да премахва влагата по време на издишване и да осигурява топлообмен между човек и околната среда. Въздухът също е работен агент, който премахва прах, влага и вредни емисии от помещението.

Санитарните стандарти установяват стойностите на оптималните параметри на микроклимата на работното място (Таблица 4.1).

Таблица 4.1

Оптимални параметримикроклимат 5 на работните места
(SanPiN 2.2.4.548-96)

5 Относителна влажноствъздух за всички сезони и категории

Индустриалната вентилационна мрежа се счита за оптимално средство за осигуряване на стандартна чистота и необходимите необходими параметри на микроклимата на въздуха на работното място, т.е. изкуствено и контролирано, което има за цел отстраняване на отработената въздушна маса от работното пространство и притока на свеж въздух. Промишлена вентилация и климатизация, BZD - чиито параметри се спазват в съответствие с всички стандарти, SNiP и трудови и здравни разпоредби, създава условия за нормален трудхора, както и работата на оборудването и инструментите.

В зависимост от начина на движение и движението на въздушните маси, вентилационните мрежи в производството могат да бъдат групирани в два основни класа:

1. Естествен;
2. Механични.

Организиране на естествена вентилация

естествена вентилация

При условие, че движението на въздушните потоци ще се извършва през отворите на вратите и прозорците поради падането на налягането отвън и отвътре на операционната зала, говорим за естествена вентилация. Такъв спад на налягането е свързан с различни плътности на въздуха, неговите температури, както и налягането на вятъра, който действа върху сградата. Естествената, или както казват инженерите, неорганизирана вентилация често се определя от случайни, неконтролируеми фактори, като например:

1. Посока и сила на вятъра;
2. Външна и вътрешна температура;
3. вид ограда;
4. Вид конструкции за прозорци и врати.

В същото време неорганизираната вентилация, според нормите на Беларуските железници, трябва да достигне 1-1,5 обем на стаята на час. Такива показатели са доста трудни за постигане, като се използват само естествени канали за обмен на въздух. Според нормите за защита на труда и Беларуските железници скоростта на въздушния поток с този тип вентилация трябва да бъде 0,5-0,8 метра в секунда за горния етаж и 1-1,5 метра в секунда за долното ниво и изпускателните шахти.

Движение на въздуха

Механична вентилация

За постоянен (постоянен) обмен въздушно течение, което е необходимо в съответствие с изискванията и условните параметри на нивото на чистота на атмосферата, е необходимо да се оборудва механична вентилационна мрежа, която има редица предимства в сравнение с предишния тип, а именно:

1. Голям обхват на действие, който се осигурява от използването на вентилатори;
2. Способността да се поддържа и контролира необходимата честота на обмен на въздушна маса, независимо от температурен режими натиск отвън;
3. Възможност за комбиниране на вентилационната функция с функциите на системи за обезвлажняване, повишаване на влажността, почистване, отопление и охлаждане на въздуха;
4. Възможност за разпределение на потоците в съответствие с разположението на работните места и желанията на клиента;
5. Възможност за филтриране на отработения въздух и минимизиране на вредните атмосферни емисии.

Принципна схема на механична вентилация

BJD параметри на механична вентилация

За всякаква техника инженерно устройствоили комуникационна система, която може да включва и система за обмен на въздух, има определени изисквания за безопасност на живота, защита на труда и здравето на персонала и опазване на околната среда. съответно Механична вентилациясъщо има редица изисквания и стандарти, чието спазване е критично условие за организацията му.

Излишна топлина

В операционната зала, където работи оборудването, образуването на излишна топлина е естествено. От тази гледна точка, ако приемем, че има работни места, които не са фиксирани в цялата стая, обемът на входящия въздух трябва да бъде равен на обема на изходящия въздух. Максимално допустимото отклонение от тази норма е 10-15% от общата маса.

За да се постигнат такива параметри, скоростта на потока трябва да бъде достатъчно висока. Това може да се постигне чрез увеличаване на диаметъра на канала и разстоянието между входа и изхода.

Индустриално вентилационно окабеляване

Концентрация на вредни примеси

Важен показател за въздушната среда в работното или промишленото пространство е и наличието на примеси в атмосферата, както твърди, така и газообразни. Това може да бъде както прах, генериран по време на производството, така и вредни изпарения - въглероден двуокисили сероводород.

Трябва да се помни, че 60-70% от веществата с плътност над атмосферната се отстраняват от долните слоеве на атмосферата на помещението (т.е. такива газове потъват надолу) и само 30-40% - от горната част. И обратно, мокър въздухсе натрупва в горната част на помещението, докато сухият потъва надолу.

Проектантът трябва да вземе предвид спецификата на производството и да организира подходящо вентилационно оборудване и въздуховоди.

Оформление на вентилационния канал

Най-добрият инструмент в такива предприятия или сгради ще бъдат инсталациите за захранваща мрежа, които по правило се изпълняват, както следва:

1. Устройство за подаване на пречистен въздух;
2. въздуховоди;
3. Филтри;
4. нагреватели;
5. стимулатори на потока;
6. Овлажнители или изсушители;
7. Довеждащи канали и решетки;
8. Дюзи за окабеляване на закрито.

ПДК на замърсители

За изчисление необходимата мощноствентилация при наличие на фактори вредни ефектитрябва да се определят максимално допустимите концентрации на такива вещества, както и количеството въздух, необходимо за тяхното разреждане.

Ефективно средство за борба с вредните изпарения е инсталирането на локални аспиратори, като кожуси, камери, аспиратори, аспиратори и др. Мощността на такива устройства се определя чрез умножаване на площта на изпускателния отвор по скоростта на движение (приема се съгласно референтните таблици, в зависимост от веществото, което се отстранява).

ауспух

Скорост на обмен на въздух

За да изчислите необходимата кратност за конкретна стая, трябва да знаете обема на помещението, броя на работещите в него хора, скоростта на обмен на въздух на човек. Като правило, когато се организира промишлена вентилация в производството, скоростта на обмен на въздух на човек е 60 m3 / час.

Ако в помещението има излишно топлинно излъчване, се използва по-сложна формула за изчисление, която също взема предвид излишната топлина в kW, топлинния капацитет в kg / 0C, температурата на входящия / изходящия въздух. В същото време температурите на външния и вътрешния въздух, взети за такива изчисления, са дадени в SNiP.

Аварийна вентилация

В някои предприятия, особено опасни и опасни производствени съоръжения, трябва да се монтира и аварийна вентилация, инсталирана в случай на внезапни емисии и за бързото им отстраняване. Такава система трябва да осигурява поне 8 пълни смени на въздуха за 1 час.

Авариен вентилатор

Климатик

система промишлен обмен на въздухчесто се комбинира с климатична система. Целта на това е да се създаде оптимално, изисквано според нормите и правилата на Беларуските железници, климатични условияна работното място, административна сградаили промишлени помещения. Климатичната система, разбира се, ще регулира не само температурата, но и влажността на въздуха, ще извърши неговата йонизация, отстраняване на миризми, насищане с озон и др. Всичко зависи от нуждите и желанията на клиента.

При организиране на промишлена вентилация обикновено се използват локални или централни климатици, нагреватели (за отопление на въздуха през зимата), филтри и друго оборудване, избрано в зависимост от необходимите мрежови функции.

Индустриална климатична система

Климатичният контрол и вентилацията са важен компонент не само по отношение на безопасността на живота, но и в много производствени процесиизискващи стабилни показатели за температура, влажност или сухота, наситеност на въздуха.

Основи на захранващата и изпускателната система

KF MSTU им. Н. Е. Бауман

Практическо занятие по дисциплината "БЖД"

Тема на урока:

„Методи за организиране на вентилация и

кондициониране за създаване

благоприятен микроклимат

условията на труд,

определяне на изискваната производителност"

Време: 2 часа.

Отдел FN2-KF

Осигуряване на комфортни условия на живот.

1. Индустриална вентилация и климатизация.

Ефективно средство за осигуряване на подходяща чистота и приемливи параметри на микроклимата на въздуха в работната зона е промишлената вентилация.

Вентилацията се нарича организиран и регулиран въздухообмен, който осигурява отстраняването на мръсния въздух от помещението и подаването на свеж въздух на негово място.

Системите се класифицират според начина, по който въздухът се движи. естествена и механична вентилация.

Вентилационната система, движението на въздушните маси в която се извършва поради получената разлика в налягането извън и вътре в сградата, се нарича естествена вентилация.

Вентилация, при която въздухът се доставя или отстранява от промишлени помещения чрез системи за вентилационни канали, като се използват специални механични стимулатори за това, 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 пречистване, изсушаване или овлажняване, нагряване или охлаждане;

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

улавят вредните емисии директно в местата на тяхното образуване и предотвратяват разпространението им в цялото помещение;

пречистват замърсения въздух, преди да го изпуснат в атмосферата.

Недостатъци на механичната вентилациятрябва да се отдадат значителните разходи за изграждането и експлоатацията му и необходимостта от мерки за борба с шума.

Механичните вентилационни системи са подразделениза общообменни, локални, смесени, аварийни и климатични системи.

Обща вентилацияпредназначени да асимилират излишната топлина, влага и вредни вещества в целия обем на работната площ на помещенията.

Използва се в случай, че вредните емисии навлизат директно във въздуха на помещението, работните места не са фиксирани, а са разположени в цялата стая.

Според метода на подаване и отстраняване на въздуха те се различават четири схеми на обща вентилация :

доставка;

ауспух;

захранване и изпускане;

рециркулационна система.

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 концепцията за кратността на обмена на въздух К V- съотношението на количеството въздух, влизащ в помещението за единица време Л(m 3 / h), към обема на вентилираната стая V П(m 3). При правилно организирана вентилация скоростта на обмен на въздух трябва да бъде значително по-голяма от единица:

, Където К V >> 1 (1.1)

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 емисии е количеството им в технологичното оборудване, при едновременното освобождаване на което концентрацията на вредни вещества във въздуха на помещението няма да надвишава максимално допустимата.

В промишлени помещения с въздушен обем на работник (V p1):

V p1< 20 м 3 расход воздуха на 1 работающего (L 1)

L 1 ≥30 m 3 /h

L 1 ≥ 20 m 3 / h

V p1 > 40 m 3 и при наличие на естествена вентилация, обменът на въздух не се изчислява. При липса на естествена вентилация (запечатани кабини), консумацията на въздух на работник трябва да бъде най-малко 60 m 3 / h

Смесена вентилационна системае комбинация от локална и обща вентилация. Локалната система отстранява вредните вещества от корпусите и укритията на машините. Въпреки това, част от вредните вещества през спуканите укрития проникват в помещението. Тази част се отстранява чрез обща вентилация.

Аварийна вентилацияОсигурява се в тези промишлени помещения, в които е възможно внезапно изпускане във въздуха на голямо количество вредни или експлозивни вещества. Ефективността на аварийната вентилация се приема така, че заедно с основната вентилация да осигурява най-малко осем обмена на въздух в помещението за 1 час. Аварийната вентилационна система трябва да се включва автоматично при достигане на ПДК за 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.