Вентиляция производственных помещений и рабочих мест

Вентиляцией называется организованный воздухообмен, который заключается в удалении из помещения или кабины транспортного средства загрязненного воздуха и подаче вместо него наружного (или очищенного) воздуха.

Приток наружного воздуха через ограждающие поверхности внутрь помещения (под помещениями могут пониматься кабины машин) называется инфильтрацией, а внутреннего воздуха – наружу – эксфильтрацией.

В зависимости от способа перемещения воздуха вентиляцию подразделяют на естественную, или аэрацию, и искусственную, или механическую.

По назначению системы вентиляции подразделяют на рабочие, которые постоянно создают необходимые санитарно-гигиенические условия и условия пожаровзрывобезопасности, и аварийные, которые включаются в работу лишь при отключении рабочей вентиляции или в связи с нарушением герметизации источников взрывоопасных или токсических веществ категории А (СНиП 2.01.02-85) I и II классов опасности (ГОСТ 12.1.007-76).

По способу воздухообмена системы вентиляции подразделяют на общеобменные и местные, а по способу подачи свежего воздуха в помещение и удаления загрязненного – на естественную, механическую и смешанную системы.

Общеобменная вентиляция характеризуется подачей или удалением воздуха по бесканальной системе или по системе каналов, расположенных в вентилируемом помещении. Такая вентиляция устраивается там, где степень токсичности и взрывопожароопасности примерно одинакова во всех участках помещения.

Местная вентиляция предполагает создание на рабочем месте специальных метео- и санитарно-гигиенических условий, присущих только данному рабочему месту. Для этого устраиваются специальные паро-, газо- и пылеприемники, зонты, кабины, шкафы, камеры (местная вытяжная вентиляция) и подается к рабочему месту чистый воздух в виде воздушных душей и тепловых завес (местная приточная вентиляция).

Естественная вентиляция создает необходимый воздухообмен за счет разных плотностей (разных температур) воздуха, находящегося внутри и снаружи помещения, а также ветрового напора. Естественная вентиляция подразделяется на организованную и неорганизованную.

Естественная организованная вентиляция осуществляется аэрацией и дефлекторами. При аэрации воздухообмен происходит через окна и световые фонари за счет теплового и ветрового напоров в помещениях с выделением тепла и только за счет ветрового в неотапливаемых помещениях. Для этого в окнах и световых фонарях устраивают открывающиеся фрамуги (рис. 7).

Рис. 7. Схема аэрации многопролетного цеха; а – в теплое время года; б – в холодное; 1 – нижние фрамуги; 2 – верхние фрамуги.

Аэрацию применяют в цехах со значительным тепловыделением, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, если по условиям технологии производства требуется предварительная обработка приточного воздуха или если приток наружного воздуха вызывает образование тумана или конденсата.

В помещениях небольшого объема для удаления загрязненного или перегретого воздуха применяют дефлекторы (рис. 8). Принцип действия дефлектора основан на использовании кинетической энергии ветра, обдувающего корпус 3 и создающего разрежение в вытяжной трубе 1. Производительность дефлектора прямо пропорциональна высоте его установки и скорости ветра.

В основу расчета естественной вентиляции положен принцип обеспечения баланса воздухообмена: количество воздуха, входящего в помещение за единицу времени, должно быть равно количеству воздуха, выходящего из него:

.

К преимуществам естественной вентиляции относятся простота обслуживания и дешевизна. К недостаткам относится то обстоятельство, что в помещение поступает воздух без предварительного подогрева и очистки, а выходящий неочищенный воздух загрязняет окружающую среду.

Рис. 8. Дефлектор ЦАГИ: 1 – вытяжная труба; 2 – диффузор; 3 – корпус; 4 – лапка крепления; 5 – колпак; 6 – заслонка.

Искусственная (механическая) вентиляция обеспечивает подачу или удаление воздуха с помощью механических устройств – вентиляторов или эжекторов. Искусственная вентиляция поддерживает необходимый воздухообмен в помещении независимо от условий внешней среды, при этом поступающий в помещение воздух может охлаждаться или подогреваться, осушаться или увлажняться, а воздух, выходящий наружу, может быть очищен от вредных примесей.

В зависимости от направления воздушного потока – в помещение или наружу – искусственная вентиляция подразделяется на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную.

По характеру воздействия на помещение искусственная вентиляция может быть общеобменной, когда она воздействует на весь объем помещения, и местной, когда ее воздействие ограничивается определенным участком или рабочим местом.

Приточная общеобменная система вентиляции (рис. 9, а) обеспечивает подачу воздуха снаружи с помощью приточного вентилятора 5 по воздуховодам 2 через воздухораспределительные устройства 7 в помещение 8. Поступая через воздухозаборное устройство 1, воздух очищается от примесей в фильтре 3, а кондиционер 4 обеспечивает ему необходимую температуру и влажность.

При вытяжной системе вентиляции загрязненный воздух через воздухозаборники 9 (рис. 9, б) с помощью вытяжного вентилятора 10 поступает в устройство для очистки 11, откуда через воздуховод 2 и устройство для выброса воздуха 12 удаляется наружу.

В системе общеобменной приточно-вытяжной вентиляции в холодный и переходные периоды года применяют рециркуляцию воздуха, т.е. часть воздуха, удаляемого из помещения, после очистки от вредных примесей направляется обратно в помещение. Рециркуляцию не допускается применять в помещениях, содержащих вредные вещества 1-, 2- и 3-го классов опасности и в помещениях категорий А, Б, В по взрывной и пожарной опасности. В таких помещениях устраивают аварийную вентиляцию, которая может быть только вытяжной и должна включаться автоматически при достижении опасных концентраций вредных или взрывопожароопасных веществ.

Местная вентиляция подразделяется на приточную и вытяжную. Местная приточная механическая вентиляция (воздушное дублирование) устраивается на рабочих местах с тепловым облучением интенсивностью 350 Вт/м² и более и в случаях, когда открытый производственный процесс сопровождается выделением вредных веществ, а применить укрытия или местную вытяжную вентиляцию для их удаления невозможно. Для воздушного душиравания применяют стационарные и передвижные установки (рис. 10).

Рис. 9. Схема механической общеобменной приточно-вытяжной вентиляции: а – приточная вентиляция; б – вытяжная вентиляция; 1 – воздухоприемник; 2 – воздуховоды; 3 – фильтр; 4 – калориферы; 5 – приточный вентилятор; 6 – вентиляционная камера; 7 – воздухораспределительные устройства; 8 – обслуживаемое помещение; 9 – воздухозаборные отверстия; 10 – вытяжной вентилятор; 11 – устройство для очистки удаляемого воздуха; 12 – устройство для выброса воздуха.

Рис. 10. Местная приточная вентиляция: а – стационарная установка воздушного душирования; б – передвижная установка воздушного душирования; в – воздушно-тепловая завеса.

Местная вытяжная вентиляция используется для улавливания и удаления вредных и пожаровзрывоопасных веществ непосредственно у источников их образования, во избежание их попадания в воздух рабочей зоны. В большинстве случаев местные вентиляционные системы конструктивно выполнены совместно с оборудованием рабочих мест.

На ремонтных заводах и в мастерских ПМК местная вытяжная вентиляция применяется в виде вытяжных зонтов и панелей, щелевых и бортовых отсосов и кожухов (рис. 11).

Кондиционирование воздуха в помещениях – это специально созданные и автоматически регулируемые (независимо от условий окружающей среды) показатели микроклимата: температура, влажность, скорость движения воздуха, а также его качество. На предприятиях гидромелиоративного производства кондиционирование применяют как для улучшения условий труда, так и для технологических нужд, например, при работе с прецизионными деталями, для поддержания определенной влажности в материалах и изделиях.

Рис. 11. Местная вытяжная вентиляция: а – шланговый отсос; б – вытяжной зонт; в – вытяжная панель; г – кожух; 1 – трубка глушителя автомобиля; 2 – наконечник гибкого шланга; 3 – шланг; 4 – устройство для выброса отработанного газа в атмосферу; 5 – вытяжной воздуховод; 6 – вытяжной зонт; 7 – кузнечный горн; 8 – рабочий стол; 9 –вытяжная панель; 10 – кожух; 11 – абразивный круг; 12 – бункер для сбора пыли.