Общеобменной вентиляции:

• приточные – применяются в помещениях, в которых нежелательно попадание холодного или загрязненного воздуха из соседних помещений, что достигается организацией притока воздуха в рабочую зону помещения после его подготовки в приточной камере. Тем самым создается избыточ- ное давление в помещении, за счет которого воздух уходит наружу через окна, двери или в другие помещения. Данный вид вентиляции наиболее распространен в вестибюлях, тамбурах, где с помощью воздушных тепло- вых завес создается повышенное давление, препятствующее прорыву хо- лодного воздуха в помещение через открывающиеся двери или технологи- ческие проемы;

• вытяжные – целесообразно применять, когда распространение вредных выделений из одного помещения в другие нежелательно (химиче- ские и биологические лаборатории, боксы хранения и ремонта автомоби- лей), что достигается организацией удаления воздуха. При этом создается пониженное давление, и воздух из соседних помещений или наружный воздух за счет подсоса через неплотности в ограждающих конструкциях поступает в данное помещение, что является недостатком данных систем, так как неорганизованный приток холодного воздуха (сквозняки) может вызвать простудные заболевания;

• приточно-вытяжная – наиболее распространенная система, при которой организуется одновременная подача воздуха в помещение при- точной системой и планомерное его удаление вытяжной системой.

Система приточной вентиляции (рис. 4.5 а) содержит: вентилятор с электродвигателем (5); воздухозаборное устройство (1); фильтр очистки за- бираемого воздуха от примесей и пыли (3); калорифер (4) и увлажнитель-

осушитель (6) для подогрева, увлажнения или осушения воздуха; воздухово- ды (2) подачи и устройства распределения воздуха по помещению (7) [19].

Установки вытяжной системы вентиляции (рис. 4.5 б) состоят из вытяжных устройств (8) (отверстия в воздуховодах, вытяжные насадки), вентилятора с электродвигателем (5), воздуховодов (2), устройства очистки удаляемого воздуха от пыли и газов (9) и устройства для выброса воздуха (10), располагаемого на 1-1,5 м выше конька крыши [19].

Рис. 4.5. Схемы механической вентиляции: а – приточная; б – вытяжная; в – приточно- вытяжная с рециркуляцией воздуха; г – расположение в цехе приточно-вытяжной вен- тиляции

Приточно-вытяжная вентиляция (рис. 4.5 г) обеспечивает одно- временную подачу воздуха в помещение и планомерное его удаление. При этом в зависимости от назначения помещения объемы подаваемого и уда- ляемого воздуха могут быть равными или как в электровакуумном произ- водстве, где большое значение имеет отсутствие пыли в воздушной среде, объем притока воздуха на 10-15 % превышает объем вытяжки, что создает некоторый избыток давления, исключающий поступление пыли из сосед- них помещений. Забор чистого воздуха (концентрация вредных веществ

 0,3ПДК ) осуществляется через воздухозаборную шахту (5) располагае- мую вдали от мест выброса удаляемого воздуха. От воздухозаборных шахт или решеток воздух поступает в приточную вентиляционную камеру (4) для воздухоподготовки (подогрева, осущения или увлажнения) откуда вен- тилятором (3) по приточным воздуховодам (8) подается в помещение. По- средством жалюзей, эжекционных воздухораспределителей, перфориро- ванных потолков и других видов (рис. 4.6) приточных вентиляционных

насадок (9) его скорость снижается до величин не вызывающих диском- форта (обычно 0,1…0,3 м/c). Перед выбросом в атмосферу загрязненный воз- дух, который удаляется через местные отсосы (7) по воздуховодам (6) вы- тяжной системы вентиляции вентилятором (2) подается в циклон (1) на очистку.

Оборудование вытяжных вентиляционных установок располагается в вентиляционной камере снаружи помещения и если создаваемый системой вентиляции уровень шума меньше уровня шума в помещении на 5 дБ, то непосредственно в вентилируемом помещении. Для сокращения эксплуата-

ционных расходов и энергозатрат на нагревание и увлажнение приточного воздуха в холодный период года применяют приточно-вытяжные системы вентиляции с частичной рециркуляцией.

Рис. 4.6. Приточные вентиляционные насадки: а – для вертикальной сосредо- точенной подачи воздуха; б – для одно- и двухсторонней подачи воздуха под различ-

ными углами; в – для рассеянной подачи воздуха

Рециркуляция воздуха – это повторное использование удаляемого из помещения воздуха. Посредством соответствующей регулировки клапанами к воздуху, подаваемому в помещение частично (10-12 % от требуемого воздухообмена) подмешивают вторичный воздух, отсасываемый вытяжной системой из помещения (10). Это позволяет в холодный период года сни- зить расход энергии на подогрев и увлажнение приточного воздуха, имею- щего низкую температуру и очень низкое влагосодержание. Требуемое ко- личество наружного воздуха определяется по разбавлению углекислого газа или по санитарным нормам. Наиболее часто применяется рециркуляция до воздухонагревателя (калорифера), преимущество которой в том, что, закрыв клапан 13 (см. рис. 4.5 в) можно осуществить 100 % рециркуляцию, исполь- зуя систему в режиме воздушного отопления.

Система с рециркуляцией после калорифера применяется, если непо- средственное смешивание наружного воздуха и рециркуляционного, приво- дит к выпадению конденсата (при построении процесса смешивания на I-d

диаграмме точка смеси попадает ниже линии   100 %). Устранить данный

недостаток можно, если использовать смешанный вариант рециркуляции с двухступенчатым нагревом воздуха: предварительный подогрев наружного воздуха (1-ый подогрев) и окончательный нагрев смеси воздуха (2-ой подо- грев).

Однако в одновентиляторных системах с рециркуляцией разрежение в смесительной камере приточной установки весьма незначительно, и при значительном удалении приточной камеры от обслуживаемого помещения его не хватает для преодоления потерь давления в рециркуляционном воз- духоводе. Приходится существенно увеличивать сечение воздуховода, что усложняет его прокладку, а в некоторых случаях делает ее вообще невоз- можной.

Устранить этот недостаток позволяет установка отдельного вытяжно- го вентилятора, компенсирующего потери давления в рециркуляционном

воздуховоде и обеспечивающего устойчивую, хорошо регулируемую ре- циркуляцию воздуха при любой длине и сечении воздуховода. За рубежом именно такие схемы получили самое широкое распространение, так как вы- тяжной вентилятор позволяет еще преодолеть добавочные потери давления в теплообменнике для утилизации тепла удаляемого воздуха.

В некоторых случаях при соответствующем обосновании могут при- меняться и другие принципиальные схемы систем вентиляции. За рубежом распространены системы с переменным расходом приточного воздуха, что позволяет вообще отказаться от рециркуляции воздуха в холодный период, подавая в помещение только наружный воздух.

Вентиляционные системы с рециркуляцией воздуха разрешается ис- пользовать только в помещениях с отсутствием выделения вредных веществ или если выделяющиеся вещества относятся к 4-му классу опасности, а их содержание в поступающем в помещение воздухе не превышает 0,3 ПДК. В зданиях учебных заведений и при наличии в воздухе помещений болез- нетворных вирусов, бактерий или резко выраженных запахов примене- ние систем рециркуляции не допускается.

Если плотность выделяющихся газов ниже плотности воздуха, то удаление загрязненного воздуха осуществляется из верхней зоны, а подача свежего непосредственно в рабочую зону (см. рис. 4.7) [19].

Рис. 4.7. Схемы организации воздухообмена при общеобменной вентиляции: а – пассивная рассредоточенная сверху вниз; б – активная рассредоточенная сверху

вверх; в – пассивная рассредоточенная снизу вверх

При выделении газов с плотностью, больше плотности воздуха, из нижней части помещения удаляется 60-70 %, а из верхней части – 30-40 % загрязненного воздуха. В помещениях со значительными выделениями влаги вытяжка влажного воздуха осуществляется из верхней зоны, а пода- ча свежего воздуха в количестве 60 % – в рабочую зону и 40 % – в верх- нюю зону помещения.

Значительная часть легкового, грузового и пассажирского подвижно- го состава РФ эксплуатируется в условиях холодного климата и, как и все служебные автомобили (пожарные, техническая и скорая медицинская помощь) подлежат закрытому способу хранения. Техническое обслужива- ние и технический ремонт (ТО и ТР) всех автомобилей также выполняется в закрытых помещениях автотранспортных предприятий (АТП), станций технического обслуживания и частных мастерских.

Это означает, что ежедневно миллионы работающих автомобильных двигателей периодически находятся в закрытых помещениях гаражей и ремонтных боксов, специализированных участков по обслуживанию и ре- монту приборов системы питания и электрооборудования. В этих помеще- ниях при окраске и сушке кузовов, зарядке аккумуляторов, слесарно- механических, разборочно-сварочных, вулканизационных и других рабо- тах наряду с отработавшими газами локализовано выделяются тепло и вла- га, вредные вещества, которые негативно влияют не только на здоровье работников, но и определяют химический состав микрофлоры, атмосферы, водных объектов и почв в районе их расположения.

Основным, а порой единственным средством обеспечения гигиени- ческих норм воздушной среды на фиксированных РМ и ограниченных зо- нах преимущественного пребывания работающих с локализованными вы- делениями отработанных газов, сварочных и паяльных аэрозолей, паров топлива, масел, растворителей и охлаждающих жидкостей, щелочей и сер- ной кислоты, различных видов пылей и другие вредных веществ является вентиляция. Не удивительно, что порой затраты на ее функционирование являются одной из главных расходных статей предприятий.

В нашем холодном климате общеобменная вентиляция даже с ре- циркуляцией воздуха требует серьезных затрат на обогрев свежего при- точного воздуха (в среднем 1 т условного топлива на 500 м³) и не всегда обеспечивает снижение концентрации вредных веществ непосредственно на РМ до допустимого уровня.

Эффективным решением данной проблемы является комбинирован- ная система вентиляции, сочетающая общеобменную и местную механи- ческую вентиляцию с очисткой и рециркуляцией удаляемого воздуха, что позволяет:

улавливать и удалять вредные выделения непосредственно из мест их образования;

сократить в несколько раз воздухообмен и тем самым снизить рас- ходы на обработку приточно-вытяжного воздуха и отопление;

повысить на 10-20 % производительность труда работников за счет обеспечения максимально комфортных условий по температуре и влажно- сти, подвижности и чистоте воздуха.

В зависимости от принципа действия местная вентиляция бывает:

Приточной – чистый воздух подается в определенные зоны поме- щения (чаще всего на РМ), где создаются условия, отвечающие санитарно- гигиеническим требованиям (рис. 4.8). К местной приточной вентиляции относятся:

– воздушные оазисы – это отгороженные от остального помещения передвижными перегородками высотой 2-2,5 м участки, в которые нагне- тается воздух с пониженной температурой;

• воздушные души подают чистый воздух к постоянным РМ сосре-

доточенным вертикальным или наклонным (рис. 4.8 а) потоком, который, обдувая рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению, снижает температуру окружающего воздуха в рабочих зонах;

Рис. 4.8. Местная приточная вентиляция

• воздушные завесы посредством высокоскоростной подачи воздуха изменяют направление воздушных потоков, образуя невидимую воздуш- ную перегородку (щит) перед печами, технологическими, оконными и дверными проемами, препятствуют проникновению в помещение горячего или холодного воздуха, тем самым:

• устраняют сквозняки, проникновение пыли, насекомых и выхлоп- ных газов из соседних помещений или улицы;

• выравнивая температурный градиент, значительно снижаются теп- лопотери и экономят до 30 % электроэнергии;

• поддерживают в рабочих зонах температурный комфорт, сохраняя охлажденный или кондиционированный воздух.

Воздушные завесы делятся на две группы: с подогревом (воздушно- тепловые) и без подогрева – воздушные отсечки, которые эффективны только при установке между двумя помещениями с одинаковыми или близкими тепловыми режимами.

Воздушно-тепловые завесы в зависимости от способа подогрева де- лятся на два класса: с электрическим и водяным подогревом воздуха. Ис- пользование того или иного способа обусловлено наличием необходимого энергоносителя и стоимостью системы. Системы с электрическим подо- гревом дешевле при покупке и монтаже, но значительно дороже в эксплуа- тации т.к. потребляют большое количество энергии, а системы с водяным, хотя и дороже при покупке и монтаже, фактически не имеют затратных статей при эксплуатации. Исполнение тепловых завес может быть гори- зонтальным (рис. 4.8 г и д) или вертикальным (рис. 4.8 в) в зависимости от потребностей потребителя.

Вытяжной – удаляет газы, дым, пыль, пары и частично выделяю- щееся тепло непосредственно от станков и гальванических ванн, свароч- ных аппаратов и рабочих столов, выхлопных труб автомобилей (рис. 4.9).

Рис. 4.9. Систем местной вытяжной вентиляции

Местные вытяжные системы вентиляции весьма эффективны, так как при небольшом объеме удаляемого воздуха непосредственно от места образования или выделения вредных веществ не дают им распространить- ся по помещению.

Для улавливания и удаления вредных и взрывоопасных газов, аэрозо- лей пылей и паров в местах их образования применяют воздухоприемные устройства, которые в зависимости от конструкции делятся на три группы:

закрытые – боксы-камеры (рис. 4.10, а) и кожухи пылеприемники (рис. 4.10, б) герметично или плотно укрывающие технологическое обору- дование;

полуоткрытые и открытые – шкафы для удаления легких (рис. 4.10, в) и тяжелых (рис. 4.10, г) газов; купола (рис. 4.10, д) и зонты (рис. 4.10, е), зонты с откидными щитками (рис. 4.10, ж) и зонты-козырьки у щелевых отверстий нагревательных печей (рис. 4.10, з); колпаки (рис. 4.10, и); дымоуловители (рис. 4.10, к); укрытия (рис. 4.10, к) и отсасывающие панели (рис. 4.10, л); щелевые и бортовые (рис. 4.10, м) отсосы, обеспе- чивающие удаление вредных выделений лишь при больших объемах отса- сываемого воздуха;

системы с местными отсосами различной конструкции для улав- ливания и удаления паечных дымов, различных видов пыли, паров хими- ческих реактивов и других вредных веществ, выделяющихся на стацио- нарных и нестационарных рабочих местах (рис. 4.10, о-с).

Рис. 4.10. Основные виды местных вытяжных устройств

Основные требования к местным воздухоприемным устройствам:

• Место образования вредных выделений по возможности должно быть полностью укрыто.

• Конструкция местного отсоса не должна мешать нормальной работе и не снижать производительность труда.

• Вредные выделения необходимо удалять от места их образования в направлении их естественного движения (горячие газы и пары надо уда- лять вверх, холодные тяжелые газы и пыль – вниз).

Максимальный оздоровительный эффект при минимальном объеме удаляемого воздуха дают закрытые укрытия в виде укрытий-кожухов, вит- ринных укрытий, кабин и камер для дробоструйной обработки или окраски (источник выделений находится внутри объема, где создается разреже- ние, не позволяющее вредностям распространиться по всему помещению), а также закрытые встроенные отсосы, являющиеся неотъемлемой часть технологического оборудования.

Вытяжные шкафы более эффективны в сравнении с другими вида- ми отсосов, так как почти полностью укрывают источник выделения вред- ных веществ, незакрытыми остаются лишь проемы для обслуживания и выполнения различных операций, через которые воздух из помещения по- ступает в шкаф. Форма проема выбирается в зависимости от характера

технологических операций.

Вредные выделения необходимо удалять от места их образования в направлении их естественного движения. Для локализации поднимающих- ся вверх горячих газов и паров используют вытяжные купола и зонты, хо- лодных и тяжелых газов, пылей – кожухи-воздухоприемники.

Вытяжной зонт – самый распространенный вид местных отсосов для улавливания вредных веществ, имеющих меньшую плотность, чем окружающий воздух. По конструкции бывают открытыми со всех сторон и частично открытыми (с одно, двух и трех сторон) и устанавливаются над ваннами различного назначения, электро- и индукционными печами, от- верстиями для выпуска металла и шлака из вагранок. Эффективность рабо- ты зависит от размеров, высоты подвеса и угла раскрытия зонта – чем больше размеры и ниже он установлен над местом выделения вредных ве- ществ, тем выше эффективность. Наиболее равномерное всасывание обес- печивает зон с углом раскрытия не менее 60 °.

Отсасывающие панели применяют для удаления вредных выделе- ний, увлекаемых конвективными потоками воздуха, при ручной пайке, электро- и газосварке, резке металлов и окраске изделий.

Для удаления паров кислот и щелочей, выделяемых с открытой по- верхности ванн при травлении металлов и нанесении гальванопокрытий, используют бортовые отсосы (щелевидные воздуховоды), устанавливае- мые по периферии ванн. Воздух, затягиваемый в щель отсоса, движется над поверхностью жидкости и «тянет» вредные вещества за собой, не да- вая им свободно распространиться по производственному помещению.

Все перечисленные виды местных отсосов применялись давно, но с по- явлением полимерных материалов выдерживающих воздействие высоких температур и позволяющих изготавливать гибкие воздуховоды, перед мест- ной вытяжной вентиляцией открылись новые возможности. Она стала легче в монтаже, удобнее в эксплуатации, мобильней, появилась возможность опера- тивно оборудовать вентиляцией нестационарные рабочие места.

Для удаления паечных дымов (при работе с печатными платами), паров реактивов и растворителей служат гибкие настольные вытяжные устройства (рис. 4.10, п), которые подключаются с помощью гибких воз- духоводов к стационарным и переносным фильтровентиляционным агре- гатам, возвращающим очищенный воздух в помещение или к центральной вентиляционной системе (в этом случае могут применяться жесткие воз- духоводы). Сочетание гибкой конструкции и поворотного узла (обеспечи- вает вращение устройства на 360°) позволяет без труда перемещать и фиксировать воздухоприемник в нужной точке пространства охватываемо- го радиусом действия.

Для рабочих мест в тяжелой промышленности (сварочное, литейное, металлообрабатывающее производство, переработка пластмасс) приме- няются более мощные воздуховытяжные устройства подъемно-поворот-

ного типа, которые монтируются на поворотных консольных балках, с большими диаметрами воздуховодов и большим расходом воздуха. Устройства крепятся при помощи стандартных или специальных опор непосредственно к фильтру или стене, потолку, полу. Более мощные вы- тяжные устройства крепятся к монтажным колоннам.

Такая «местная» вентиляция при эффективности улавливания вред- ных веществ 75-85 % непосредственно в месте выделения, охватывает большие пространства. Гибкое консольно-поворотное вытяжное устрой- ство UK дает возможность легко опускать или поднимать воздухоприем- ную воронку на высоту от 0,5 до 2,1 м над уровнем пола, вращать относи- тельно оси телескопического механизма под углом до 110° и перемещать в радиусе 8 м вдоль свариваемого изделия. Также к балкам консолей можно подвешивать дополнительную нагрузку (сварочные аппараты, кабели и пр.).

Производственные помещения, в воздух которых возможно внезап- ное поступление вредных или взрывоопасных веществ в больших количе- ствах оборудуются системами аварийной вентиляции. К таким помещени- ям относятся цеха приготовления и окраски автомобилей нитрокрасками и другие помещения категорий А и Б. Производительность аварийной си- стемы в сочетании с основной вентиляцией должна обеспечивать крат- ность воздухообмена не менее 8 ч^-1. Если воздухообмен, создаваемый ос- новной вентиляцией достаточен для аварийной вентиляции, то ее можно использовать в качестве аварийной при установке резервного вентилятора с электродвигателем, которые должны включаться при аварийной ситуа- ции автоматически и быть во взрывобезопасном исполнении.

Места выброса воздуха аварийной вентиляцией обычно устраивают на высоте не менее 3 м от земли и не ближе 20 м от приемных устройств вентиляции и кондиционирования, воздушного отопления, чтобы не вы- звать отравления в местах прохода или пребывания людей, на рабочих площадках оборудования и исключить его попадание на возможные ис- точники воспламенения.

Системы отопления и кондиционирования воздуха играют важ- ную роль в обеспечении нормальных метеорологических условий играет системы отопления и кондиционирования воздуха в производственных по- мещениях [20].

Система отопления предназначена для обеспечения во всех произ- водственных зданиях и помещениях температуры воздуха, соответствую- щей санитарным нормам. Система отопления должна компенсировать по- тери тепла через строительные ограждения, а также обеспечивать нагрев проникающего в помещение холодного воздуха.

Отопление может быть местным (тепло генерируется в печах, элек- трокалориферах, воздушно-отпительных и других устройствах непосред- ственно в отапливаемом помещении) и централизованным (тепло гене-

рируется в котельных и посредством того или иного теплоносителя рас- пределяется по отдельным отапливаемым помещениям).

В промышленных зданиях в основном используется централизован- ное отопление. В зависимости от вида теплоносителя различают водяное, паровое, воздушное, комбинированное и электрическое отопление.

Водяное отопление особенно широко применяется, так как наибо- лее полно отвечает санитарно-гигиеническим и эксплуатационным требо- ваниям. Системы водяного отопления подразделяются на системы с нагретой водой до 100 ^оС и с перегретой водой выше 100 °С.

Система парового отопления целесообразна на предприятиях, где пар используется для технологического процесса. Нагревательные прибо- ры парового отопления имеют высокую температуру, которая вызывает подогревание пыли. В качестве нагревательных приборов применяют ра- диаторы, ребристые трубы и регистры из гладких труб.

Воздушная система отопления характерна тем, что подаваемый в помещение воздух предварительно нагревается в калориферах (водяных, паровых или электрокалориферах). В зависимости от расположения и устройств системы воздушного отопления бывают центральными и мест- ными. В центральных системах, которые часто совмещаются с приточны- ми вентиляционными системами, нагретый воздух подается по системе воздуховодов, т. е. обеспечивается передачей тепла на расстояние от одно- го источника другому при помощи теплоносителя. Местная система отопления (без искусственной передачи тепла на расстояние) – это устройство, в котором воздухонагреватель и вентилятор совмещены в од- ном агрегате, устанавливаемом в отапливаемом помещении.

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

Система кондиционирования – это создание и автоматическое поддержание в помещениях постоянных или изменяющихся по определен- ной программе температуры, влажности, скорости движения и чистоты воздуха, наиболее благоприятных для пребывания людей (т. е. оптималь- ных параметров воздуха). Система кондиционирования воздуха включает в себя комплекс технических средств, осуществляющих требуемую обра- ботку воздуха (фильтрацию, подогрев, охлаждение, осушку и увлажнение), транспортирование его и распределение в обслуживаемых помещениях, устройства для глушения шума, вызываемого работой оборудования, ис- точники тепло- и хладоснабжения, средства автоматического регулирова- ния, контроля и управления, а также вспомогательное оборудование. В кондиционерах воздух также очищается от пыли, а в ряде случаев прохо- дит специальную обработку – ионизацию и дезодорации. Различают соб- ственно кондиционеры для отдельных помещений и split-системы (разветв-

ленные системы) для одновременного обслуживания нескольких помещений центральный агрегат систему воздуховодов и воздухораспределителей [8].