• Зонти (ковпаки) вентиляційні

Вентиляційними зонтами називають смоки у вигляді зрізаних конусів або пірамід, які розміщуються над джерелами забрудників, що супроводжуються теплими конвективними струменями. Для зонтів (ковпаків) характерна наявність повітряного простору між джерелом забрудників і всмоктувальним отвором (отворами). Цей простір не захищений від горизонтально скерованих потоків внутрішнього повітря, які можуть відхиляти вертикально скеровані конвективні потоки. Тому зонти можна застосовувати при незначній рухливості внутрішнього повітря. З метою забезпечення стійкості процесу витікання внутрішнього повітря зонти оснащують фартухами, відкидними або піднімними дашками, периметральними щілинними повітророзподільниками (рис. 4.17, д), або активують піддуванням (рис. 4.17, г). З метою зменшення кількості витікального повітря застосовують зонти з периметральним щілинним отвором (рис.4.17, в).

Рис. 4.17. Типи вентиляційних зонтів:

а – простий; б – з фартухом (вертикальним бортом); в- з щілинним периметральним отвором; г – активований піддуванням повітряними струменями ( = 45…50 град); д – модульний зонт (з периметральним щілинним повітророзподільником)

• Бортові щілинні смоки

Бортові смоки передбачають біля технологічних ванн (переважно прямокутної в плані форми), які наповнені розчинами, інколи дуже отруйними.

Забрудники (шкідливі речовини) можуть виділятись з розчинів у вигляді пари газів і порожнистих краплин (газів в рідкій оболонці). Покидаючи розчини, ці краплини лопаються і газ змішується з внутрішнім повітрям.

Для вловлювання забрудників і переміщення їх з витікальним повітрям, виходячи з технологічних міркувань, застосовують щілинні всмоктувальні отвори по бортах ванн, які і називають бортовими смоками.

При ширині ванни до 0,7 м застосовують однобортові смоки (рис. 4.18), які розміщуються на одному із подовжніх бортів ванн. При ширині ванни 0,7...1 м застосовують двобортові смоки (рис. 4.19).

Якщо виріб виступає над поверхнею розчину, то в цьому випадку, незалежно від ширини ванни, передбачають двобортовий смок.

Рис. 4.18. Схема однобортового (одностороннього) смока

технологічної ванни

Бортові смоки називають звичайними, якщо площина їх всмоктувальних щілинних отворів вертикальна (рис. 4.19), або перекинутими, коли площина всмоктувальних щілинних отворів горизонтальна, тобто скерована в сторону дзеркала розчину (рис. 4.20).

Рис. 4.19. Схема звичайного двобортового (двостороннього) смока

технологічної ванни

Звичайні смоки застосовують за високого рівня розчину у ванні, тобто коли відстань від щілини смока до дзеркала розчину не перевищує 80...150 мм. Чим токсичніші забрудники, тим з меншої відстані від дзеркала розчину треба їх засмоктувати, щоб вони не попали в зону дихання робітника.

Повітропродуктивність перекинутих смоків значно менша, порівняно зі звичайними смоками, особливо за низького рівня розчину (150...300 мм і більше від верху ванни).

Рис. 4.20. Схема двобортового (двостороннього) перекинутого смока

Бортові смоки можуть активуватись компактними і плоскими притікальними струмінцями, які скеровані у всмоктувальний отвір (рис. 4.21). Компактний повітряний струмінець ежектує навколишнє повітря, а тому для його формування потрібно забезпечувати невеликий кут розширення і повільне загасання швидкостей з відстанню від повітророзподільника. В цьому випадку для формування струмінців доцільно використовувати ряд циліндричних зі звуженням (бажано профільованих) сопел, початкова швидкість витікання повітря з яких повинна бути однаковою. Швидкість повітря у щілинному всмоктувальному отворі повинна бути біля 1,5 м/с, аби запобігти можливому викривленню осі притікального струменя за дії гравітаційних сил.

Для кращого переміщення забрудників із витікальним повітрям необхідно, щоби витрата цього повітря перевищувала сумарну витрату теплового конвективного потоку від ванни із врахуванням ежектованого притікальними струмінцями навколишнього повітря; витрата витікального повітря повинна перевищувати кінцеву витрату притікальних струмінців. Плоскі (щілинні) притікальні струмені, які перекривають всю ширину ванни, застосовувати не рекомендується.

Рис. 4.21. Схема бортового смока активованого компактними

притікальними струмінцями

Доцільність застосування активованого бортового смока обґрунтована на рис. 4.22, а, б.

Рис. 4.22. Повітропродуктивність смоків:

а – звичайного однобортового, L = 1480 м³/год; б – активованого притікальними компактними струменями L = 480 м³/год (L_пр = 100 м³/год)

• Кільцеві щілинні смоки

Їх передбачають біля круглих в плані технологічних ванн і шахтових печей. Їх всмоктувальний отвір виконують у вигляді цільної (неперервної) по периметру ванни (або іншого джерела забрудників) щілини. Кільцевий смок повинен бути виконаний за конструкційною схемою, що вказана на рис. 4.23. Розміри кільцевого смока приймають згідно наступних рекомендацій: висота щілини є базовою величиною; – відстань від дзеркала розчину до нижнього краю щілини – контролюється відносним розміром за умови ; відносний розмір .

Величини вибирають, виходячи із конструкційних і технологічних міркувань. Наприклад, приймають з метою запобігання охолодження поверхні розчину повітряними потоками.

Рис. 4.23. Схема звичайного кільцевого бортового смока (із вертикальним щілинним отвором):

1 – границя верхнього рівня забрудників; 2 – рівень борта ванни

• Вентильовані шафи

Коли джерело забрудників знаходиться всередині оббудови з боковим технологічним отвором, то такі смоки називають вентильованими шафами, інколи камерами (наприклад при фарбуванні виробів, при піскоструминному очищенні виробів тощо). Вентильована шафа обмежує стінками зону розповсюдження забрудників і запобігає їх поширенню у внутрішнє повітря через технологічні отвори і нещільності.

Причинами проникання забрудників із шафи у внутрішнє повітря можуть бути:

• перепад термічних (гравітаційних) тисків всередині і назовні шафи, який виникає завдяки різниці температур;

• циркуляція повітряних потоків всередині шафи, що зумовлена впливом технологічних операцій;

• рухливість навколишнього (внутрішнього) повітря;

• дифузія забрудників через технологічні отвори і нещільності.

Найбільш дієвими є дві перші причини. Вплив рухливості навколишнього повітря може бути мінімізований раціональним розподіленням притікального повітря, грамотним розміщенням в шафі технологічних прорізів. Дифузія забрудників через нещільності стінок і технологічні отвори, як правило, незначна; однак швидкість перетікання через них внутрішнього повітря повинна завжди перевищувати швидкість дифузії забрудників.

За недостатнього розрідження в шафі можливі випадки, коли нульовий перепад гравітаційних тисків знаходиться вище середини висоти технологічного отвору. В цьому випадку внутрішнє повітря приміщення буде перетікати в середину шафи через нижню частину технологічного отвору і через нещільності в цьому рівні і витікати із шафи в приміщення забруднене повітря через верхню частину отвору. Щоби цього уникнути, треба збільшити розрідження в шафі і забезпечити перетікання внутрішнього повітря через всю площу технологічного отвору.

Швидкості перетікання повітря по площі технологічного отвору можуть бути нерівними. Їх нерівномірність залежить від конструкційних особливостей шаф (рис. 4.24).

По місцю розміщення витікальних отворів розрізняють шафи з верхнім, нижнім і комбінованими (верхнім та нижнім) отворами (рис. 4.24). Самі отвори можуть мати різну конфігурацію і передбачатись в одній із стінок шафи, або у вигляді щілин по всій ширині шафи, равликів тощо.

Шафу із верхнім витікальним отвором (рис. 4.24 б, и) застосовують у випадках, коли забрудники переміщуються у вертикальному, переважно тепловому потоці. В цьому випадку площина нульового перепаду гравітаційних повинна бути вище верхнього краю технологічного отвору.

Шафу із нижнім витікальним отвором застосовують у випадках, коли технологічні процеси супроводжуються виділенням пилу і важких газів, за відсутності вертикального градієнта температур (в шафі). Для такої шафи технологічний отвір бажано передбачити похиленим (рис. 4.24 г, д). В цьому випадку голова працівника буде знаходитись поза шафою. Виконувати технологічні операції в такій шафі настільки ж зручно, як і у відкритому просторі приміщенні.

Рис. 4.24. Вентильовані шафи:

а, в, г, д, з, к – з отворами для витікання повітря в двох рівнях; б, и – з верхнім отвором для витікання повітря; е – з тильним отвором для витікання повітря; ж – з отворами для витікання повітря у вигляді двох равликів; к – двостороння (з двома технологічними прорізами)

Шафи із комбінованими витікальними отворами (рис. 4.24 а, в-д, з, к) можуть застосовуватись у всіх випадках, за винятком тих, коли технологічні операції супроводжуються значними тепловиділеннями. Нерівномірність швидкостей перетікання повітря у технологічному отворі залежить від співвідношення площ нижнього і верхнього витікальних отворів.