6.8 Определение запыленности воздуха производственных помещений

Производственной пыльюназываются находящиеся во взве­шенном состоянии в воздухе рабочей зоны твердые частицы раз­мером от нескольких десятков до долей микрона. Пыль принято также называть аэрозолем, имея в виду, что воздух является дис­персной средой, а твердые частицы - дисперсной фазой. Произ­водственную пыль классифицируют по способу образования, происхождения и размерам частиц. .

В соответствии со способом образования различают пьщй (аэ­розоли) дезинтеграции и кяиденсации. Первые; являются следст­

вием производственных операций, связанных с разрушением или измельчением твердых материалов и транспортировкой сыпучих веществ. Второй путь образования пыли - возникновение твер­дых частиц в воздухе вследствие охлаждения или конденсации паров металлов или неметаллов, выделяющихся при высокотем­пературных процессах.

По происхождению различают пыль органическую, неоргани­ческую и смешанную. Характер и выраженность вредного дейст­вия зависят, прежде всего, от химического состава пыли, который главным образом определяется ее происхождением. Вдыхание пыли может вызвать поражение органов дакания - бронхит, пневмокониоз или развитие общих реакций (интоксикация, ал­лергия). Некоторые пыли обладают канцерогенными свойствами. Действие Пыли проявляется в заболеваниях верхних дыхательных путей, слизистой оболочки глаз, кожных покровов. Вдыхание пыли может способствовать возникновению пневмоний, туберку­лёза, рака легких. Пневмокониозы относятся к числу наиболее распространенных профессиональных заболеваний. Исключи­тельно высокое значение имеет классификация пыли по размеру ПЫлевЫх частиц (дисперсности): видимая пыль (размер свыше 10 мкм)6ыстро оседает из воздуха, при вдыхании она задерживается в верхних дыхательных путях И удаляется При кашле, чихании, с мокротой; микроскопическая пыль (0,25 -10 мкм) более устойчи­ва в воздухе, при вдыхании попадает в альвеолы легких и дейст­вует на легочную ткань; ультрамикроскопическая пыль (менее 0,25 мкм), в легких ее задерживается до 60-70%, но роль ее в раз­витии пылевых поражений не является решающей, так как неве­лика ее общая масса.

Вредное действие пыли определяется также и другими ее свойствами: растворимостью, формой частиц, их твердостью, структурой, адсорбционными свойствами, электрозаряженнстью. Например, электрозаряженность пыли влияет на устойчивость аэрозоля; частицы, несущие электрический заряд, в 2-3 раза больше задерживаются в дыхательном тракте. '

Основным способом борьбы с пылью является предупреждение ее_;образования и выделения в воздух, где наиболее эффективными являются мероприятия технологического и организационного ха­рактера: внедрение непрерывной технологии, механизации работ;

герметизация оборудования, пневнотранспортирование, дистанци­онное управление; замена пылящих материалов влажными, пасто­образными, гранулирование; аспирация и др.

Большое значение имеет применение систем искусственной вентиляции, дополняющее основные технологические мероприя­тия по борьбе с пылью. Для борьбы с вторичным пылеобразовд- нием, т.е. поступлением в воздух уже осевшей пыли, используют влажные методы уборки, ионизацшг воздуха и др.

В случаях, когда не удается снизить запыленность воздуха в рабочей зоне более радикальными мероприятиями технологиче­ского и другого характера, применяются индивидуальныезащит- ные средства различного типа: респираторы, специальные шлемы и скафандры с подачей в них чистого воздуха. ,

Необходимость строгого собшодения ПДК требует система­тического контроля за фактическим содержанием пыли в воздухе рабочей зоны производственного помещения.

К автоматическим приборам определения концентрации пыли относятся серийно выпускаемые промышленностью ИЗВ-1, ИЗВ-3 (измеритель запыленности воздуха), ПРИЗ-1 (переносной радио­изотопный измеритель запыленности), ИКП-1 (измеритель кон­центрации пыли) и др.

9. Вентиляция производственных помещений

Вентиляция- это комплекс взаимосвязанных процессов, предназначенных для создания организованного воздухообмена, т.е. удаления из производственного помещения загрязненного или перегретого (охлажденного) воздуха и подачи вместо; него чистого и охлажденного (нагретого) воздуха, что позволяет соз­дать в рабочей зоне благоприятные условия воздушной среды.

Системы промышленной вентиляции делятся на механиче­скую(см. рис.6.5) иестественную.Возможно сочетание этих двух видов вентиляции (смешанная вентиляция) в различных ва­риантах. ' ' ' V

В первом случае воздухообмен осуществляется с помощью специальных побудителей движения - вентиляторов, во втором -

за счет разности удельных весов воздуха снаружи и внутри про­изводственного помещения, а также за счет ветрового подпора (давления от ветровых нагрузок). По месту действия различают обшеобменнуюсистему вентиляции, осуществляющую воздухо­обмен в масштабах всего производственного помещения, и мест­ную, при которой воздухообмен организуется в масштабах лишь рабочей зоны. Специфической характеристикой общеобменных систем вентиляции является кратность воздухообмена:

к=у/у_пом,

где V - объем вентиляционного воздуха, м³/час;V_n0M- объем по­мещения, м³.

Общеобменные системы могут быть приточными (организу­ется только приток, а вытяжка происходит естественным путем из-за повышения давления в помещении), вытяжными (организу­ется только вытяжка, а приток происходит путем подсоса воздуха извне из-за его разряженности в помещении) и приточно­вытяжными (организуется как приток, так и вытяжка). Приточно­вытяжная естественная вентиляция называется аэрацией. Мест­ные системы могут быть вытяжными и приточными.

Основные требования к системам вентиляции:

• соответствие количества приточнбго воздуха количеству удаляемого. Следует иметь в виду, что в случае расположе- ййя рядом двух участков, на одном из которых есть вредные выделения, на этом участке создают небольшое разрежение, для чего удаляют воздуха больше, чем подают, а на участке, где нет вредных выделений, - наоборот. Повышение давле­ния на «чистом» участке по отношению к смежному исклю­чает проникновение в него вредных паров, газов и пылей;

• приточные и вытяжные системы вентиляции должны быть правильно размещены. Удаление воздуха производится из зо­ны с наибольшим загрязнением, подача - в зоны с наимень­шим загрязнением. Высота расположения воздухоприемных и воздухораспределительных устройств определяется соотно­шением плотности воздуха в помещении и плотности вещест­ва, его загрязняющего. При тяжелых загрязнениях воздух уда­ляется из нижней части помещения, при легких - из верхней.

Системы вентиляции должны обеспечить требуемую чистоту воздуха и микроклимат в рабочей зоне, быть электро-, пожаро- и взрывобезопасны, просты по устройству, надежны в эксплуата­ции и эффективны, а также не должны являться источником шу- май вибрации. .

Рис. 6.5.Механическая вентиляция: а - приточная; б - вытяжная; в - приточно-вытяжная с рециркуляцией

Установки приточной систем!# вентиляции (рис. 6.5а) состоят из воздухозаборного устройства (1), воздуховодов (2), фильтров

3. для очистки забираемого воздуха от примесей, калорифера

4. , центробежного вентилятора (5) и приточных устройств (6) (отверстия в воздуховодах, приточные насадки и т.п.).

Установки вытяжной системы вентиляции (рис. 6.56) состоят из вытяжцых устройств (7) (отверстия в воздуховодах, вытяжные на­садки), вентилятора (5Х воздуховодов (2), устройства для очистки воздуха от пыли и газов (8) и устройств для выброса воздуха (9).

Установки приточно-вытяжной системы вентиляции (рис. 6.5в) представляют собой замкнутые системы воздухообмена. Воздух, отсасываемый из помещения (10) вытяжной вентиляци­ей, частично или полностью вторично подается в это помещение через приточную систему, соединенную с вытяжной системой воздуховодом (11). При изменении качественного состава воздух в замкнутой системе подается или выбрасывается с помощью

клапанов (12).

В производственных цехах промышленных предприятий наи­более распространены общеобменные системы приточно­вытяжной вентиляции, предназначенные для удаления из поме-

щений вредных паров, газов, пыли, избыточной влажности или доведена концентраций указанных вредных веществ до пре-; дельно допустимых норм. . , •

В производственные помещения могут поступать одновре­менно несколько вредных веществ. В этом случае воздухообмен ; рассчитывают по каждому из них. Если выделяющиеся вещества действуют на организм человека однонаправлено, то рассчитан­ные объемы воздуха суммируют. .

'_гРассчитанный объем воздуха следует подавать подогретым в рабочую зону помещения, а загрязненный воздух - удалять от мест выделения вредностей из верхней зоны помещения.

Объем воздуха (м³/ч), который требуется для удаления из по­мещения углекислоты, определяют по формуле:

L=G/(x₂-х,)у

где G- количество углекислоты, выделяющейся в помещении, г/ч или л/ч;хi- концентрация углекислоты в наружном воздухе;х₂- концентрация углекислоты в воздухе рабочей зоны, г/ м³или л/ м³. Объем воздуха (м^ч), который требуется для удаления из помеще­ния вредных паров, газов и пыли, определяют по формуле; :

■ ^1=с/(с^-с^;: ■-¹' ■" ■ ;

где G- количество газов, паров и пыли, выделяющихся в поме­щении, м³/ч;с₂ - предельно допустимая концентрация газа, паров или ныли в воздухе рабочей зоны, мг/м³;c_t - концентрация ука­занных вредностей в наружном {приточном) воздухе, мг/м³. ;

< Объем воздуха (м³/ч), который требуется для удаления из? но- Мещения вдагодабытков^ определяют по формуле:_{: ;}

* 1 = С/р.(</₂-4). "

где G- количество влаги, испаряющейся в помещении, г/ч; р - плотность воздуха в помещении, кг/м³;d₂- влагосодержание воз­духа, удаляемого из помещения, г/кг сухого воздуха;d_t -влаго­содержание приточного воздуха г/кг сухого воздуха.

Объем воздуха (м³/ч), который требуется для удаления из по­мещения избыточной теплоты, определяют по формуле:

L ~ Оизб IСp(t_ebtm~t_npum ) > '

ш

где Qms -количество избыточной теплоты, поступающей в по­мещение, Вт;С -удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кгК);р- плотность воздуха в помещении, кг/ м³;t_eam -температура возду­ха в вытяжной системе,°С; t_npum- температура приточного возду­ха, *С. ■■■■•-■• . • - • ■ ■ ■

Практическое применение приведенных в соответствии со СНиП 2-04.05-86 расчетов проиллюстрируем на ксТнкретных при­мерах.

Пример!.В помещении для кратковременного пребывания людей Собралось Н - 50 человек. Объем помещения V = 1000 м. Определить, через какое время после начала собрания необхо­димо включить приточно-вытяжную вентиляцию, если выде­ляемое одним человеком количество С0₂q=23 л/ч в наружном воздухех = 0,6 л/м³.

Решение:

, У(х₂-х,)

■■■■-• ■■G’ • ■ ^

. . .% .... • •

где Gколичество С0₂, выделяемое людьми,

G=JVд = 50-23 = 1150л/ч,1000(2-0,6)

“ Т=—— • -—- = 1,21ч=73л<ин

. .. 1150 ... . ...... ... . ;.

Пример 2. Определить необходимый воздухообмен по из*

быткам тепла в сборочном цехе для теплого периода года. Общая мощность оборудования в цехе Н₀б_0р= 120 кВт. Коли­чество работающих - 40 человек. Объем помещения 2000 м³. Температура приточного воздухаt_npHT= +22,3 °С, влажностьj= 84%. Тепло солнечной раДиацйи составляет 9 кВт. (Q_cp). Удельная теплоёмкость сухого воздуха' С = 0,237 Вт/кгК; плотность приточного воздуха р = 1,13 Кг/м³; температура вы­тяжного воздухаt_BKT= 25,3”С. Принять количество тёпла, вы­деляемого одним человеком, 0,11<Г кВТ; от оборудования 0,2 на 1 кВт мощности

Решение:

1. Необходимый воздухообмен, м³/ч,

^ QuafiJ^Р^выт- ^прит )

, ,._р„ «<&л^+&**':+fi^v^(u.-w

2. Количество тепла от людей, кВт,

^^“=0,116x40 = 4,64

3. Количество тепла от оборудования, кВт,

Qu36°⁶°^P = 120х 0,2= 24

4. Необходимый воздухообмен, м³/ч,

_£=(4,63+ 24+9)-100 _₄₄₂₈₀

0,237-1,13(25,3-22,3)

9. Кондиционирование воздуха

С помощью кондиционирования воздуха в закрытых по­мещениях и сооружениях можно поддерживать необходимую температуру, влажность, газовый и ионный состав, наличие запахов воздушной среды, а также скорость движения возду­ха. Обычно в общественных и производственных зданиях требуется поддерживать лишь часть указанных параметров воздушной среды. Система кондиционирования воздуха включает в себя комплекс технических средств, осуществ­ляющих требуемую обработку воздуха (фильтрацию, подог­рев, охлаждение, осушку и увлажнение), транспортирование ёго и распределение в обслуживаемых помещениях, устрой­ства для глушения шума, вызываемого работой оборудова- нйя, источники тепло- и хладоснабжения, средства автомати­ческого регулирования, контроля и управления, а также вспомогательное оборудование. Устройство, в котором осу­ществляется требуемая тепловлажностная обработка воздуха й его очистка, называется установкой кондиционирования воздуха, или кондиционером.

Кондиционирование воздуха обеспечивает в помещении не­обходимый микроклимат для нормального протекания техноло­гического процесса или создания условий комфорта. ■

9. Отопление

Отопление предусматривает поддержание во всех производ­ственных зданиях и сооружениях (включая кабины крановщиков, помещения пультов управления и другие изолированные поме­щения, постоянные рабочие места и рабочую зону во время про­ведения основных и ремонтно-вспомогательных работ) темпера­туры, соответствующей установленным нормам.

Система отопления должна компенсировать потери тепла че­рез строительные ограждения, а также обеспечивать нагрев про­никающего -в помещение холодного воздуха при ввозе и вывозе, сырья, материалов и заготовок, а также самих этих материалов.

Отопление устраивается в тех случаях, когда потери тёпла превышают тепловыделения в помещении. В зависимости от теп­лоносителя системы отопления разделяются на водяные, паро­вые, воздушные и комбинированные.

Системы водяного отоплениянаиболее приемлемы в санитар­но-гигиеническом отношении и подразделяются на системы с на­гревом воды до 100°С и вышеiOO°C(перегретая вода).

Вода в систему отопления подается либо от собственной ко­тельной предприятия, либо от районной или городской котельной или ТЭЦ.

Система парового отопленияцелесообразна на предприятиях, где пар используется для технологического процесса. Нагрева­тельные приборы парового отопления имеют высокую темпера­туру, которая вызывает подгорание пьщи. В качестве нагрева­тельных приборов применяют радиаторы, ребристые трубы и регистры из гладких труб,

В производственных помещениях со значительным выделени­ем тепла устанавливаются приборы с гдадкимц поверхностями, допускающими их легкую очистку. Ребристые батареи в, таких помещениях не применяют, так как осевшая пыль вследствие на­грева будет пригорать* издавая запах гари. Пыль при высоком на­греве может быть опасна из-за возможности воспламенения. Температура теплоносителя при отоплении местньщи иагрева- тельными приборами не должна превышать: для горячей воды - 150°С, водяного пара - 130 ⁰С. *: » ; . :

Воздушная система отопления,характерна тем, что подавае­мый в помещение воздух предварительно нагревается в калори­ферах (водяных, паровых или электрокалориферах).

, В зависимости от расположения и устройства системы воз­душного отопления бывают центральными и местными. В цен­тральныхсистемах, которые часто совмещаются с приточными вентиляционными системами, нагретый воздух подается по сис­теме воздуховодов.

Местная системавоздушного отопления представляет собой устройство, в котором воздухонагреватель и вентилятор совме­щены в одном агрегате, устанавливаемом в отапливаемом поме­щении.

Теплоноситель может быть получен от системы центрального водяного или парового отопления. Возможно применение элек­трического автономного нагрева. .

В административно-бытовых помещениях часто применяется панельное отопление, которое работает в результате отдачи тепла от строительных конструкций, в которых проложены трубы с циркулирующим в них теплоносителем.