4.11.2. Місцева притікальна вентиляція

До місцевої притікальної вентиляції належать системи з душувальними повітророзподільниками (повітряні душі). Повітряним душем називають притікальний повітряний струмінь, скерований на обмежене місце праці або безпосередньо на робітника.

Місця праці для яких передбачають повітряне душування:

• біля завантажувально-вивантажувальних отворів печей металургійних заводів, в ливарних, ковальських, термічних цехах машинобудівних заводів, а також в основних цехах заводів скляної, керамічної та інших галузей промисловості;

• при оброблянні розжареного металу, при куванні і гарячому штампуванні виробів на пресах, молотах, кувальних машинах;

• при дії на робітника одночасно теплоти і пилу або тільки пилу, шкідливих газів і тощо.

Особливо ефективне застосування повітряних душів при тепловому опроміненні робітника. В цьому випадку передбачають повітряне душування місця найбільш тривалого перебування робітника, а якщо в його праці передбачені короткочасні перерви, - то і в місцях відпочинку.

Згідно [3] душування місць праці зовнішнім повітрям передбачають при опроміненні робочого місця тепловим потоком  140 Вт/м² (згідно [20, 21] при 350 Вт/м²), а також при відкритих технологічних процесах з виділенням забрудників у внутрішнє повітря, коли неможливо підтримати їхні концентрації на рівні і нижче норм, що означені ДГСТ 12.1.005-76.

Температуру і швидкість повітряного потоку в місці праці приймають згідно рекомендацій [3]. Допускається перевищення швидкості не більше ніж на 0,3 м/с.

Вісь повітряного струменя скеровується горизонтально в груди робітника або зверху під кутом 45 град., при забезпеченні в місці праці рекомендованих температури і швидкості, а також в зону дихання горизонтально, при забезпеченні в місці праці допускних концентрацій забрудників.

Найбільшу інтенсивність променистого теплового потоку в місці праці визначають за формулою

, Вт/м² (4.11)

де – температури джерела випромінення (наприклад газів в технологічній печі), ^оС; - коефіцієнт діафрагмування відкритого отвору технологічного обладнання (рис. 4.25); - коефіцієнт, який залежить від відстані до місця праці х (рис. 4.26) і площі відкритого отвору; – коефіцієнт випромінення абсолютно чорного тіла ( Вт/(м² К⁴)).

Рис.4.25. Залежність коефіцієнта діафрагмування отвором технологічної печі випромінювального (променистого) теплового потоку від відношення h/d:

h – товщина стінки печі, в якій розміщений отвір, м; d – діаметр отвору або його висота

Рис. 4.26. Залежність коефіцієнта опромінення місця праці

Від співвідношення :

х – відстань від місця праці до отвору печі, м; - площа відкритого отвору, м²

Інтенсивність теплового опромінення місць праці приймають по технологічних нормах або згідно даних табл. 4.5.

Таблиця 4.5

Інтенсивність теплового опромінення місць праці [21]

Цех, відділення, дільниця	Категорія робіт	Місце праці, або джерело теплового випромінення	Інтенсивність теплового опромінення qм.п, Вт/м2	Скерування притікального струменя і кількість душувальних повітророзподільників
1	2	3	4	5
Ливарний цех: - топильно-заливальне відділення сталі і чавуну	Тяжка	Завантажувальний майданчик вагранки	700 … 1400	Збоку і зверху. Два повітророзподільники на місце праці
	Середньої тяжкості	Робочий майданчик біля льотки вагранки	350 … 700	Збоку і зверху в сторону льотки
		Накопичувальник вагранки	700 … 1400	Збоку і зверху. Два повітророзподільники на місце праці
		Заливальний конвейєр	1400 … 2100	Збоку і зверху. Нерухомі повітророзподільники уздовж робочого майданчика на відстані 2 - 2,5 м один від одного, або повітропровід рівномірно скерованого витікання повітряних потоків по всьому фронту заливання металу
	Тяжка	Місце вивантажування топильних і відпалювальних печей	700 … 1900	Збоку і зверху в сторону від печі
	Середньої тяжкості	Місце нарощування електродів на печі	1400 … 2100	Збоку в сторону електродів. Один повітророзподільник на місце праці
- топильно-заливальне відділення литва повільних стопів (сплавів)	Середньої тяжкості і	Місце біля печі: - при топленні металу	350 … 700	Збоку і зверху в сторону печі
	тяжка	- при випусканні металу	2100	Те ж
		Місце біля індукційної печі	2100	Те ж
		Заливання в опоки з ковшів	1400 … 2100	Збоку і зверху в прохід уздовж опок, що заливаються
		Місце біля тигельної і роздавальної печі	490 … 560	Збоку і зверху в сторону печі

Продовження табл.4.5
1	2	3	4	5
- вибивальне відділення	Тяжка	Вибивна гратка на конвейєрі	700 … 1400	Зверху і збоку в сторону вибивної гратки
		Груба (великокоміркова) вибивна гратка періодичної дії	350 … 700	Те ж
		Вібратори для вибивання відкидів	1400 … 2100	Зверху в сторону вібратора
- сушильне відділення	Середньої тяжкості	Місце біля пальників і сушил	350 … 700	Зверху і збоку в сторону сушил або пальника
Термічний цех	Тяжка	Печі, ванни з електродно-соляним підігріванням при t = 1285 оС, агрегати для гартування і ціанування виробів, камерні, газові та електричні печі для гартування, колодязі для охолодження виробів	1400 … 2100	Зверху і збоку в сторону від печі. Один повітророзподільник на місце праці
		Біля шахтових цемента-ційних електропечей, печей-ванн, тигельних печей-ванн, шахтових газових печей, столів для напаювання сплавів	700 … 1400	Те ж
		Оливні гартувальні ванни, шахтові відпускні електропечі, камерні газові печі з висувним черінем (подом), селітрові і лужні ванни з газовим підігріванням	350 … 700	Те ж
Продовження табл.4.5
1	2	3	4	5
Ковальский цех	Тяжка	Нагрівальні печі, преси і молоти	1400 … 2100	Зверху і збоку в сторону від печі. Один повітророзподільник на місце праці
		Місця складування виробів після пресування, кабіни кранівників і пульти керування.	700 … 1400	Зверху і збоку в сторону майданчика для складування. Один поворотний повітророзподільник на майданчик
Відділення пресів – вулка-нізаторів цехів гумотехнічних виробів	Середньої тяжкості	Ділянки вулканізації	350 … 700	Зверху і збоку. Один повітророзподільник на місце праці
Випалюваль-ний цех цементного заводу	Те ж	Місця машиністів і змащувальників обертальних печей	700 … 1400	Те ж
Кільцеві печі випалювання цегли	Те ж	Місця завантажувальників і вивантажувальників	350 … 840	Те ж

При розрахунках систем повітряного душування приймають розрахункові параметри зовнішнього повітря: категорії А – для ТПР і категорії Б – для ХПР.

Відстань від душувального повітророзподільника до місця праці повинна бути не менше 1 м, а розрахункова площа повітророзподільника – не менше 0,1 м^2..

Системи повітряного душування не можна суміщати з системами притікальної вентиляції. Повітроготувальники систем душування виконують модульними або контейнерними.

Розрахунок повітряного душування залежить від періоду року. Найперше він виконується для ТПР шляхом розв’язування прямої задачі, тобто визначення площі душувального повітророзподільника і початкової витрати притікального струменя за умов забезпечення потрібних параметрів повітряного середовища в місцях праці. В ХПР і ППР визначають, переважно, тільки початкову температуру струменя за незмінної, якщо це можливо, початкової витрати притікального повітряного струменя. Для цього швидкість потоку в місці праці для ТПР і ХПР приймається однаковою.

Зовнішнє повітря в ТПР треба охолоджувати за умови, що його розрахункова температура () вища від нормативної в місці праці . При цьому застосовують: адіабатичне охолодження – якщо в результаті цього процесу його температура понизиться до значення , що менше ; політропне охолодження – якщо потрібне зниження температури неможливо досягти адіабатичним охолодженням (тобто зволожуванням повітря рециркуляційною водою).

Послідовність розрахунку і вибір формул залежить від способу охолодження готованого повітря [20].

При адіабатичному охолодженні (, де – початкова температура притікального повітряного струменя) розрахункову площу живого перерізу душувального повітророзподільника визначають за формулами:

при тепловиділеннях , м² ; (4.12)

при газо- і пиловиділеннях , м² (4.13)

де – температура в робочій зоні приміщення, ^оС; - відстань від душувального повітророзподільника до місця праці, м; – коефіцієнт, що характеризує зміну температури (концентрації забрудника) по осі притікального струменя; – початкова температура притікального струменя, ^оС (; – температура повітряного потоку на виході з камери зрошення повітроготувальника, ^оС; – нагрівання повітряного потоку у вентиляторі та повітропроводах системи в межах від вентилятора повітроготувальника до душувального повітророзподільника, ^оС; , С_ГДК, - концентрації забрудника, відповідно, в робочій зоні, гранично-допускна і початкова в повітряному струмені, мг/м³.

По розрахованому приймають найближчий типорозмір душувального повітророзподільника і визначають фактичну площу його живого перерізу () та інші конструкційні (розмірні) і аеродинамічні ( i ) характеристики (табл. 4.6).

Знаходять фактичну початкову швидкість притікального струменя за формулою

, (4.14)

де – нормативна середня швидкість повітряного струменя в місці праці, м/с (табл. 6.3 або табл. 6.2); – коефіцієнт, що характеризує зміну швидкості по осі притікального струменя; – фактична площа живого перерізу прийнятого душувального повітророзподільника, м² (табл. 4.6.).

Розраховують повітропродуктивність одного душувального повітророзподільника за формулою

, м³/год.

Таблиця 4.6