Назначение систем вентиляции производственных помещений

Расчеты местной вентиляции для жилых комнат

Для обычной вентиляционной системы важно и количество человек, которые находятся в отведенной рабочей площади. Рассчитаем объем обмена воздуха, в комнате 14 квадратных метров, на 2 человек

Такие условия схожи с обычным жилым помещением. Один человек расходует 20 кубических метров воздуха за час. То есть, на двоих – показатель следует увеличить на 2. Значит, 40 куб. метров приходится на 2 человек. Это и является необходимым значением дополнительного воздухообмена.

Для кухонных, а также туалетных вытяжек, производительность вентиляционных систем увеличивается в несколько раз. Для квартир, показатель до 500 куб. метров/ч является нормальным. Для частного дома, производительность вентиляции может варьироваться в пределах 1000-2000 куб.м./ч. Для кухонной вытяжки имеются собственные расчеты. Необходимую производительность можно рассчитать по простой формуле. Следует перемножить площадь кухни, ее высоту и коэффициент оборудования (для газовых плит он равен 20, а для электрических – 12).

Для получения максимально эффективного результата, который можно использовать для поиска подходящего оборудования для кухни, полученное значение следует округлить в большую сторону. То есть, если кухня имеет площадь в 10 кв. метров с высотой потолка 2,5 м. Производительность вентиляции будет равна 300 куб.метров (с электрической плитой) и 500 куб.метров (с газовой плитой). Производители электрических угольных вытяжек советуют учитывать также дополнительный коэффициент равный 1,3, который характеризует работу самого оборудования (переработку, фильтрацию и т.д.).

Особенности проектирования промышленной вентиляции

Какой бы ни был вентиляционный канал и какую бы классификацию приточного или вытяжного оборудования вы не использовали, при монтаже системы циркуляции воздуха на промышленном предприятии всегда необходимо учитывать определенные моменты и параметры.

Перед тем как приступить к расчету вентиляции, необходимо определить основные условия помещения, то есть его площадь, тип используемого оборудования, конфигурацию пространства и многое другое.

Стоит учесть климатические особенности местности, в которой находится производственное предприятие. Всегда нужно учитывать целевое назначение помещения: если это цех по производству пластиков, то мощность вытяжного оборудования должна быть достаточно высокой.

Расчет вентиляции должен включать в себя следующие данные:

• сечение входящего и исходящего воздушных каналов;
• площадь вентиляционных отверстий;
• кратность воздухообмена;
• предполагаемая мощность оборудования;
• количество материалов, необходимых для создания системы.

Если у вас нет необходимых для этого навыков и инструментов, то лучше поручить данную работу квалифицированным профессионалам, которые справятся с ней гораздо лучше, а сама система прослужит максимально долго и будет эффективно справляться с поставленными задачами.

Вытяжные установки

Наиболее популярной системой среди вентиляционного местного оборудования является вытяжка. Такое устройство обеспечивает утилизацию загрязненной воздушной массы из обслуживающей зоны. Такие системы используются как на производстве, так и в домашних условиях. Одним из примеров домашнего оборудования, является кухонная вытяжка. На производстве, вариантов таких устройств несколько. Все они должны отвечать определенным требованиям, к которым относят:

• Максимальную «укрытость» зоны работы. Загрязнения должны максимально быстро и беспрепятственно покидать рабочую зону.
• Конструктивные особенности, позволяющие применять оборудование в наиболее удобном положении, которое не мешает рабочему производственному процессу.
• Естественный вывод загрязнений. Пыль имеет свойство оседать вниз, поэтому ее следует утилизировать именно снизу. Газообразные загрязнения же распространяются с потоком воздуха, поэтому их лучше всего удалять сверху или со стороны.

Нельзя забывать и про то, что вентиляционное оборудование может иметь разные механизмы работы. Самые сложные обладают несколькими фильтрами очистки. Такая система не только удаляет загрязнения, но и фильтрует их, перед тем как вывести в атмосферу. Другие аппараты способны качественно очистить воздух при минимальных его расходах. К таким устройствам относят местные отсосы. Они бывают открытыми, закрытыми и полузакрытыми. Каждый тип отсосов обеспечивает необходимое удаление загрязнений при тех или иных работах.

Проведение расчетов необходимости применения того или иного локального вентиляционного оборудования в условиях производства «лежит на плечах» отдельных инженеров по технике безопасности и охране труда. Любому человеку, провести правильные расчеты без знания всех особенностей рабочего процесса будет очень сложно. К тому же,многие нормы и правила используются для условий работы отдельных отраслей промышленности.

Механический тип и ее особенности

Назначением механических принудительной циркуляции воздуха служит полное устранение любых видов загрязнителей из атмосферы промышленного помещения с целью их последующего улавливания. Нужный воздухообмен достигается путем разбавления загрязненной среды до допустимых значений чистым потоком свежего воздуха. Механическая система дает возможность производить обработку выводимых из помещения объемов воздушных масс. Установка в вентиляционном канале специальных фильтров позволяет осуществлять их охлаждение, увлажнение и очистку. Благодаря этому экосистема вблизи производственно предприятия практически не изменяется.

Механическая вентиляция промышленных зданий основана на функционировании вентиляторов, вытяжек и фильтров, функционирующих за счет электрической энергии. Исходя из их расположения, двигатели нагнетают воздушный поток или извлекают его из помещения. Конструктивные особенности вентиляционных систем могут изменяться и корректироваться исходя из ее назначения и характера технологического процесса в цеху.

Для размещения приточных и вытяжных устройств используются специальные вентиляционные камеры, представляющие собой отельные специализированные помещения.

Воздухозаборные установки располагаются на крыше помещения и в обязательном порядке оборудуются специальными защитными решетками. Их назначением служит предотвращение попадания атмосферных осадков, насекомых и посторонних примесей внутрь воздуховодов. С обратной стороны приточные каналы, расположенные внутри здания, комплектуются соответствующими решетками. При этом размещают они на уровне 1-1,5 метров от уровня пола.

Оборудование механических систем не особо отличается от естественных моделей вентилирования. Для их создания используются одинаковые воздуховоды. Выбор их сечения осуществляется на основании расчетных значений планируемых потоков воздуха. Его движение обеспечивается не разностью температуры на улице и внутри здания, а с помощью промышленных вентиляторов, монтирующихся непосредственно на выходе из воздуховода. При этом в рабочем состоянии они повышают тягу в системе, которая увеличивается пропорционально мощности включенных устройств. Для определения кратности циркуляции воздушных масс механической вентиляции используется расчетный метод, основанный на общей производительности всех воздушных каналов, имеющихся в помещении.

Расчет количества воздуха

1. Количество приточных клапанов.
2. Производительность приточных клапанов (поскольку она может отличаться, в зависимости от модели).

Ниже мы приведем установленные нормы из разных нормативных документов:

1. АВОК — стандарты технических материалов по отоплению, вентиляции, кондиционированию, тепло- и холодоснабжению, микроклимату зданий.
2. СНиП (сокращенно от «строительные нормы и правила») — принятая еще при СССР система нормативных документов, которые стандартизируют требования к различным постройкам.

Нормы воздухообмена для жилых зданий приводятся в АВОК-1-2002. В этом документе прописаны такие требования:

Теперь приведем выдержку норм из СНиП. Использованы данные из документов:

• СП 55.13330.2011, к СНиП 31-02-2001 «Одноквартирные жилые дома»;
• СП 60.13330.2012 к СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»;
• СП 54.13330.2011 к СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные».

Нормы такие:

Как видим, некоторые нормы частично отличаются друг от друга. Поэтому при проектировании системы лучше выбирать больший показатель, и вообще — планировать производительность с запасом.

По факту эти же требования распространяются не только на естественные системы — они такие же и для принудительной вентиляции.

Механический воздухообмен

Также воздух в таких системах можно подогревать, охлаждать и очищать. Совмещение механической и естественной систем привело к созданию смешанной вентиляции. Поэтому расчет вентиляции производственных помещений в таком случае необходим для создания эффективной и рабочей очистки воздуха.

Нагнетание воздушных потоков и вытяжка на местах

Приток свежей струи обеспечивается приточной вентиляцией. Если нужно, струя приточного воздуха может предварительно очищаться. Обратная вытяжная вентиляция производственных помещений предназначена для удаления отработанного воздуха. В комплекте вытяжки есть вытяжные вентиляторы и вентиляционные решетки, а также воздуховоды для обустройства вентиляционных каналов.

Вытяжная и приточная системы вентиляции всегда должны работать только вместе, но бывают случаи, когда рекомендовано применение только какой-то одной системы. Производственная приточно вытяжная вентиляция производственных помещений может быть местной или общеобменной. Точный расход воздуха рассчитывается по формуле Lотс = 3600Fwо, где:

• F − общая площадь проемов, м2.
• wо − средняя скорость втягивания воздуха, м/с. Скорость wо зависит от токсичности вредных выделений, типа производственной операции, а более точный расчет вытяжной вентиляции производственных помещений проводится путем экспериментов.

Что такое воздушный душ

Местная система приточной вентиляции – это воздушный оазис и воздушный душ. Система воздушного душа нагнетает чистый воздух к рабочему месту и понижает температуру в приточной зоне. Воздушный оазис – зона для подачи холодного воздуха, отчужденная перегородками. К системам местной приточной вентиляции относится воздушная завеса, образующая воздушный заслон или изменяющая направление движения воздуха. В производстве выделение вредных примесей нейтрализуется применением смешанной системы вентиляции.

Местная вытяжная вентиляция устанавливается для предотвращения распространения вредных выделений по производственным помещениям. Но она не решает все проблемы – очистить помещение от вредных примесей на большой площади местная вентиляция не сможет. Для этого есть общеобменные системы вентиляции.

Варианты обмена воздушных потоков

Действующие нормы вентиляции производственных помещений отражены в СНиП 41-01-2003 от 26.06.2003 года. Согласно этим предписаниям общеобменная вентиляция должна обеспечивать обмен воздуха во всем помещении. Правильно установленная общеобменная вентиляция производственных помещений удаляет отработанные массы по всему объему помещения, а приточное оборудование подает чистый воздух обратно.

Приточный обмен воздушных масс

Ассимиляция лишней влаги, тепла и разбавление вредных выделений и примесей – задачи приточной общеобменной вентиляции. Все это позволяет соблюдать санитарно-гигиенические нормативы и стандарты для комфортного нахождения на рабочем участке.

Если в помещении холодно, то приточная общеобменная вентиляция решает и проблемы механического побуждения, очищения и подогрева приточных воздушных масс.

Вытяжка общеобменного типа

Простейший прибор для организации общеобменной вытяжной системы вентиляции – вентилятор с воздухоотводом в окна или в вытяжной канал. При длине воздуховода больше 30-40 м и снижении давления больше 30-40 кг/м2 осевой вентилятор следует заменить на центральный. Общеобменные системы вентиляции производственных помещений часто работают в паре с другими вентиляционными системами (чаще это естественная или механическая вентиляция), так как из-за разнородности вредных примесей и разных условий их образования применение какой-то одной системы малоэффективно.

Использование вентиляционных систем предполагает в некоторых случаях для эффективного перемещения воздуха наличие сети воздуховодов, то есть канальные системы. При отсутствии вентиляционных каналов такая система называется бесканальной. Например, вентилятор устанавливается в перекрытии или в стене, при наличии системы естественной вентиляции и т.д. Любая вентиляционная система обладает 4 главными свойствами: функциональность, объем обслуживаемых площадей, способ перемещения воздушных масс и конструктивное исполнение.

Местная вытяжная вентиляция производственных помещений

Такая система считается самым подходящим оборудованием на производстве, в месте  где выплеск вредоносных элементов в воздух локализован. В это входит — чистка пыли, эссенция сварных паров, устранение сварного аэрозоля, устранение выпускаемых газов, устранение шлифующей пыли и прочее.

Данный тип индустриального сооружения дает возможность схватывать вредоносные выбросы и вовремя устранять их непосредственно от места их выделения. Помимо этого, то что грязное воздушное пространство не будет распространятся далее от места собственного создания, данный способ индустриальной вентиляции результативен ещё и тем, то что дает возможность исключить максимальное количество вредоносных элементов в числе устраняемого воздушного пространства.

Но, с целью соблюдения общепризнанных мерок сохранности рабочей среды, ещё заранее выброса в атмосферу, воздушное пространство с вредными элементами удаляется из промышленного помещения.Обязательно воздух заранее должен быть предварительно очищен от пыли и прочих пагубных элементов. Концепции, содержащие установленный период очищения, считаются более трудными при вытяжной вентиляции, так как учитывают поочередный монтаж некоторых фильтров.

Вентиляционное оборудование

Воздухообмен приточно-вытяжного типа в автономных системах производится за счет вентилятора. Чаще всего используются модели:

• радиаторные;
• осевые.

Радиаторные вентиляторы имеют улиткообразную форму. При поступлении воздуха извне в приемник, происходит перенаправление воздушной массы и последующая подача его в воздухоотсос. В зависимости от насыщенности примесями и разновидностей этих примесей, может использоваться оборудование различных типов:

• стандартные – рекомендованы для воздушных масс с температурой +80, с малым содержанием пыли;
• антикоррозийные – используются для выведения щелочей и кислоты;
• искрозащитный – применяется на производствах опасных взрывчатых веществ;
• пылевой – рекомендован к установке в помещении с повышенной нормой пыли.

Осевые вентиляторы – это лопасти, вмонтированные в корпус цилиндрической формы. Движение воздушного потока происходит параллельно вентиляторной оси. Установка таких типов вентиляторов в основном проводится в рудниках и аварийных шахтах. Преимуществом является выдача воздуха одновременно в нескольких направлениях.

Виды приточных конструкций

Назначение и классификация воздухоприемников:

• закрытый;
• открытый – отверстие для приема использованных масс воздуха располагается далеко от места их выхода.

Производственный воздухоприемник открытого типа это совокупность: кожуха, зонта для вытяжки, воздухоотводов, передвижных воздухоприёмников. Согласно, условий конвекции, горячие потоки воздуха поднимаются наверх, где вытяжные зонты сокращают площадь их распространения и производят дальнейший отвод. Габариты зонтов должны соответствовать площади источника вывода горячего воздуха. Защитные зонты могут быть со свесами и без них.

Если рабочее место человека не фиксировано используются переносные виды вентиляции, которые крепятся непосредственно к сварочному оборудованию присосками.

Вытяжную систему режимного типа представляют: шкафчики, кабины, боксы, камеры. Шкафы устанавливают на промышленных предприятиях с обильным выделением ядовитых испарений. Монтаж бокса производится на предприятиях с выбросом радиационного излучения или ядов.

Приточная вентиляция помещения

Расчет местной вытяжной вентиляции

Местную вентиляцию используют в абсолютно всех вариантах, в местах где совершается выделение вредоносных элементов в следствии исполнения технического хода, присутствие металлов, сварочных работ, литейная деятельность, красочные работы.

Устранение вредоносных элементов возможно реализовать с поддержкой разных газопылеприемников, находящихся в оснащении либо на трудовом участке, в таком месте где совершается акцентирование вредоносных элементов (либо с поддержкой отсосов, интегрированных в спецоборудование либо в единичные его компоненты).

Расчет вытяжных зонтов:

Размер атмосферы, выгоняемого вытяжным зонтом, устанавливают согласно формуле

а и б – размеры зонта в плане м;

V – скорость выгоняемого воздуха в плоскости разреза согласно кромке зонтика (отверстие зонта), обычно V принимается с 0,5 вплоть до 1,5 м/с в связи с системой зонта.

Единые условия защищенности: темп выгоняемого воздуха с целью вытяжных кожухов разливательных конвейеров  литейных конвейеров принимаются 4 м/с, галтовочных барабанов в цапфе до 24 м/с, наждачных станков 30% от окружной скорости, но не менее 2 м/с на мм диаметра круга.

Разновидности вентиляции

В зависимости от того, как организован воздухообмен, системы вентиляции для производственных помещений могут быть разными. Оборудовать механическую вентиляцию можно в виде:

• Приточной.
• Вытяжной.
• Смешанной.

Производственная установка вентиляции

Если оборудована приточная система, то свежий воздух подается внутрь помещения вентилятором, то есть автоматически, регулируя давление и поток. Отработанный воздух выходит самостоятельно через различные отверстия и щели. В этом варианте имеется возможность регулировать количество поступающего воздуха, используя задвижки, их обычно устанавливают на вентиляционных трубах.

Приточная циркуляция обычно устанавливается в тех зонах производства, куда нежелательно поступление вредных веществ из смежных помещений или зон. Также она помогает не допустить приток остывшего воздуха с улицы, поэтому довольно часто ее можно видеть в помещениях на предприятии, где достаточно тепло.

Вытяжная вентиляция на производстве осуществляется с точность до наоборот. Грязный воздух выводится на улицу через вентиляционные отверстия с помощью вентилятора. Чистый воздух заходит естественным путем через оконные проемы, двери и из соседних помещений.

При совмещенной системе приток и отток воздуха происходит через разные воздухоотводы принудительным путем. При организации такого типа системы должны выполняться определенные требования. Объем выходящего и поступающего воздуха должен быть практически одинаковым.

Механическая вентиляция – это, конечно хорошо, она по сравнению с естественной:

• Не зависит от времени года и погоды за окнами предприятия.
• Можно всегда подогреть воздух, поступающий внутрь.
• Можно очищать поступающий воздух от пыли.
• Прежде, чем выпустить отработанный воздух с вредными и ядовитыми веществами, можно его очистить.

Производственная установка для предприятия

Имеются, конечно, и свои недостатки:

• Шум во время работы.
• Небольшой объем воздуха, который может пройти через такую вентиляционную систему.
• Приличные материальные затраты.
• Много расходуется электроэнергии.

Проектирование и монтаж

Проектирование и монтаж промышленной вентиляции – сложные технологические процессы, для грамотной организации которых необходимо руководствоваться факторами

1. Расчёта воздухооборота в каждом из помещений предприятия.
2. Локализации образовывающихся опасных примесей в воздухе (достижение предельно допустимых значений концентрации вредных веществ).
3. Эксплуатации вентиляционных систем, подходящих для очистки воздушных потоков, в условиях конкретного производства.
4. Соответствия технико-экономическому обоснованию подходящего вентиляционного оборудования.

Проектирование промышленной вентиляции требует предварительного составления технического задания, разработкой которого должны заниматься опытные специалисты. Только квалифицированные инженеры-проектировщики способны учесть в техзадании все необходимые факторы, среди которых нужно выделить:

• Планировку помещений.
• Строительные материалы, с которыми предстоит иметь дело (монтировать оборудование).
• Толщину стен и мн. др.

По завершении работ компетентный специалист обязан предоставить правила эксплуатации вентиляционных систем. Инструкция по эксплуатации содержит все необходимые рекомендации для контроля работы вентиляции в котельной, например, для управления котлом.

Нормы вентиляции для жилых помещений

Для того, чтобы в жилом доме воздух был высокого качества и в достаточном объеме, нужно руководствоваться нормами, установленными законом. Ведь от качества воздуха напрямую зависит здоровье человека. Для каждого конкретного жилого сооружения устанавливается конкретная величина.

При расчете воздухообмена в жилых строениях применяется метод удельных норм циркуляции воздушных масс. Он заключается в учете санитарной и человеческой нагрузок

Также берется во внимание наличие равновесия приточных воздушных масс с выводимыми. Воздушные потоки должны перемещаться из помещения с наилучшим воздухооборотом в постройки, где качество воздуха более низкое

Для того, чтобы верно произвести необходимые расчеты нужно учесть две величины – общую площадь жилого сооружения и нормы воздухообмена на каждого человека, который в этом строении находится. Для начала устанавливается первая величина. Для этого кратность воздухооборота в час умножают на общий объем помещения.

Первая величина фиксированная и равна 0.35. Затем производится расчет вентиляционной нормы жильцов. При произведении вычислений для помещений общей площадью менее 20 кв.м. на человека необходимо жилую площадь умножить на коэффициент равный 3.

А для жилых зданий, у которых общая площадь составляет более 20 кв.м. на человека нужно умножить количество жильцов на нормативную величину воздухообмена на одного человека, которая равна 60. После проведенных вычислений нужно произвести вытяжного воздуха в дополнительных помещениях, с учетом их типа (кухня, ванная, туалет, гардеробная). Для каждого типа установлена своя норма. После этого в расчет берут максимальный результат.

Вентиляционная система обязана обеспечивать качественную воздушную среду. В жилых постройках недопустима циркуляция воздуха между квартирами, между кухней или туалетом и жилыми комнатами. Обязательно наличие автономной вентиляции. Шахты вытяжной вентиляции должны выступать над коньком крыши или плоской кровли на высоту не менее 1 м. концентрация вредных веществ в воздухе не должна превышать норму.

Разновидности систем и их функциональность

Расчет вентиляции производственных объектов осуществляется еще на этапе проектировки. При этом в зависимости от характера будущих работ, площади помещения, количества рабочих мест и структуры технологического процесса устанавливаются промышленные вентиляционные системы следующих типов:

• естественная;
• механическая.

Подобная градация является обобщенной, поскольку характеризуют лишь способ перемещения воздушных масс. Для большей детализации вентиляционные системы подразделяют на более специфические разновидности. Исходя из функционального назначения и формы создания воздухообмена, они могут быть:

• приточными;
• вытяжными;
• комбинированными;
• общими;
• местными;
• зональными.

Исходя из основной направленности объекта, вентиляция производственных помещений может быть представлена в разнообразных комбинациях таких, как естественная приточная или механическая зональная и т. д. Подобные системы проектируются согласно утвержденной нормативно-технической документации и правилам техники безопасности, а к их монтажу предъявляются очень высокие требования. Кроме того, после установки все оборудование несколько раз тестируется и подлежит ежегодному профилактическому осмотру.

Определение сечения воздуховодов является важной задачей, призванной обеспечить оптимальную циркуляцию воздушных масс в помещении. Его расчет производится согласно формуле:. Определение сечения воздушных каналов дает возможность вычислить диаметр круглого воздуховода:где D — диаметр округлой трубы для вентиляции, S — сечение, π — 3,14

Определение сечения воздушных каналов дает возможность вычислить диаметр круглого воздуховода:где D — диаметр округлой трубы для вентиляции, S — сечение, π — 3,14.

Вентиляция технологических зон

Стоит отметить, что вентиляция технологических зон реализовываться путем монтажа прямых вертикальных прямоточных систем, которые не должны иметь изгибов, переходов и колен, потому что на этих участках может скапливаться вредные, ядовитые и легковоспламеняющиеся вещества.

Что касается кратности воздухообмена, что системы вентиляции должны обеспечивать как минимум четырехкратную подачу воздуха и двукратный его выход, по сравнению с расчетными показателями.

Чтобы полноценно соответствовать данным требованиям, следует при проектировании вентиляционной системы, обращаться в специализированные инженерные компании, специалисты которого полноценно учтут ваши потребности и предоставят квалифицированный итоговый результат своей работы. Так вы сможете обеспечить безопасный режим работу всего предприятия.