5.4. Местная вентиляция

Местная вентиляция предназначена для улавливания вредностей у мест их выделения и предотвращения их перемешивания с воздухом помещения. Гигиеническое значение местной вентиляции заключается в том, что она полностью исключает или сокращает поступление вредных выделений в зону дыхания работающих. Экономическое ее значение состоит в том, что вредности отводятся в больших концентрациях, чем при общеобменной вентиляции, а следовательно, сокращаются воздухообмен и затраты на подготовку и очистку воздуха.

Различают местную приточную, местную вытяжную и в отдельных случаях местную приточно-вытяжную вентиляцию.

К системам местной приточной вентиляции относятся воздушные души, воздушные завесы и воздушные оазисы.

Воздушное душирование применяется при воздействии на работающего потока радиационной теплоты с интенсивностью 350 Вт/м² и более и в том случае, если вентиляция не обеспечивает на рабочем месте заданных параметров воздушной среды. Воздушные души выполняются в форме направленных на рабочих воздушных потоков с определенными параметрами. Скорость обдува составляет 13,5 м/с в зависимости от интенсивности облучения. Действие воздушного потока основано на увеличении отдачи теплоты человеком при возрастании скорости движения обдувающего воздуха.

Установки воздушного душирования могут быть стационарными (рис. 5.6а), когда воздух на фиксированное рабочее место подается по системе воздуховодов с приточными насадками, и передвижными (рис. 5.6б), в которых используется осевой вентилятор. Эффективность таких душирующих агрегатов повышается при распылении воды в струе воздуха.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраивают для защиты работающих от охлаждения холодным воздухом, проникающим в помещение через различные проемы (ворота, двери, люки и т.д.). Завесы бывают двух типов: воздушные с подачей воздуха без подогрева и воздушно-тепловые с подогревом воздуха в калориферах.

Работа завес основана на том, что подаваемый к проемам воздух через специальный воздуховод со щелью выходит с большой скоростью (до 10─15 м/с) под определенным углом на-встречу холодному потоку, выполняя роль воздушного шибера.

Воздушные завесы могут быть с нижней подачей воздуха (рис. 5.6в) и боковой подачей (рис. 5.6г) по высоте проема, причем последние наиболее распространены.

Воздушные оазисы позволяют улучшить метеорологические условия воздушной среды на ограниченной площади помещения, которая, как правило, используется для отдыха работающих. Эта площадь отделяется со всех сторон передвижными перегородками и заполняется воздухом с комфортными микроклиматическими параметрами.

Система местной вытяжной локализующей вентиляции применяется для предотвращения распространения выделений, образующихся на отдельных участках технологического процесса. Основной метод борьбы с вредными выделениями заключается в устройстве и организации отсосов от укрытий. Конструкции местных отсосов могут быть полностью закрытыми, полуоткрытыми или открытыми. Наиболее эффективными являют-

Рис. 5.6. Местная приточная вентиляция:

а, б – установки воздушного душирования;

в, г – воздушные завесы

ся закрытые отсосы. К ним относятся кожухи, камеры, герметично или плотно укрывающие технологическое оборудование.

Если по условиям технологии такие укрытия устроить невозможно, применяют отсосы с частичным укрытием или открытые: вытяжные шкафы, вытяжные зонты, отсасывающие панели, бортовые отсосы и др.

Вытяжной шкаф (рис.5.7а) наиболее эффективное устройство по сравнению с другими отсосами, так как почти полностью укрывает источник выделения вредностей. Он представ-

Рис. 5.7. Местная вытяжная вентиляция:

а  вытяжной шкаф; б  вытяжной зонт;

в  бортовые отсосы (1  односторонний; 2  двусторонний);

г  активированный бортовой отсос (передув)

вляет собой колпак большой емкости с открытыми проемами, через которые внутрь шкафа поступает воздух из помещения и проводят работы с источниками выделения вредностей.

Объемный расход воздуха, удаляемого из вытяжного шкафа при механической вытяжке, определяют по формуле

, м³/ч, (5.18)

где V_п – средняя скорость воздуха в открытом (рабочем) проеме шкафа, м/с; F_п – площадь рабочего проема, м².

Величина средней скорости движения воздуха в рабочем проеме вытяжного шкафа принимается в зависимости от вида выделяющихся вредностей (м/с):

0,15–0,35 – при выделении нетоксичных вредностей (тепло, влага);

0,35–0,50 – при выделении токсичных веществ с ПДК 100–1000 мг/м³;

0,50–0,75 – при выделении токсичных веществ с ПДК 10–100 мг/м³;

0,75–1,0 – при выделении токсичных веществ с ПДК 1–10 мг/м³;

1,0–2,0 – при выделении токсичных веществ с ПДК менее 1 мг/м³.

Вытяжной зонт (рис. 5.7б) используется для удаления вредных выделений, поднимающихся вверх, таких как тепло- и влаговыделения или вредные вещества, имеющие плотность меньшую, чем окружающий воздух. Зонты делают открытыми со всех сторон или частично открытыми, а по форме сечения – круглыми или прямоугольными (рис. 5.8). Приемное отверстие зонта должно располагаться непосредственно над источником выделения вредностей на расстоянии h, а его размеры принимают несколько большими, чем размеры источника в плане:

a = с + 0,8h; b = d + 0,8h, (5.19)

где c, d – соответственно длина и ширина источника выделений вредностей, м: h – расстояние по нормали от перекрываемого источника до рабочего проема зонта, м.

Угол раскрытия зонта  принимают, как правило, не более

60⁰, а высоту бортика h_б – в пределах 0,1–0,3 м.

Рис.5.8. Вытяжной зонт

Рис.5.9. Вытяжная панель

В тех случаях, когда соосный отсос нельзя расположить достаточно низко над источником или когда необходимо отклонить поток поднимающихся вредных выделений так, чтобы он не проходил через зону дыхания работающего человека, применяют вытяжные (всасывающие) панели (рис.5.9). Такие панели широко применяются на участках сварки и пайки.

Объем воздуха, удаляемого вытяжным зонтом или вытяжной панелью при механической вытяжке, составляет

L_в=3600FV, м³/ч, (5.20)

где V – средняя скорость движения воздуха в приемном отверстии зонта (панели), м/с; F = ab – площадь приемного отверстия зонта (панели), м².

При удалении теплоты, влаги скорость воздуха в приемном отверстии принимается равном V = 0,15–0,25 м/с, а при удалении токсичных веществ – V = 0,5–1,25 м/с.

Бортовые отсосы (рис. 5.7в) применяют тогда, когда пространство над поверхностью выделения вредностей должно оставаться совершенно свободным, а выделения не нагреваются до такой степени, чтобы создавать устойчивый восходящий поток.

Принцип действия бортовых отсосов, представляющих собой щелевидные воздуховоды с высотой щели 40–100 мм, состоит в том, что затягиваемый в щель воздух, двигаясь над поверхностью ванны, увлекает за собой вредные выделения, не давая им распространяться по производственному помещению.

Бортовые отсосы могут быть односторонние, когда щель отсоса расположена вдоль одной из длинных сторон ванны, и двухсторонними – при расположении щелей отсоса с противоположных сторон ванны (рис. 5.10).

Односторонний отсос используют при ширине ванны не более 0,7 м; двухсторонний – 0,7–1,0 м. Эти отсосы не применяются при высоких температурах выделяемых веществ и значительной летучести жидкости, так как скорость движения этих веществ вверх будет выше скорости отсоса.

Рис. 5.10. Схема отсоса воздуха от гальванических ванн:

а – двухбортового; б – однобортового

Рис. 5.11. Многосекционный активированный боковой отсос:

1 – корпус ванны; 2 – секция отсоса; 3 – воздуховод вытяжной

вентиляции; 4 – воздуховод сдува

На практике нашли применение и активированные бортовые отсосы (передувы). Передув представляет собой односторонний отсос, активированный плоской струей, направленной из приточного воздуховода, расположенного с противоположной стороны от отсоса (рис. 5.7г). Под действием струи поток из ванны направляется к вытяжной щели с большой скоростью, что позволяет интенсифицировать отсос. На рис. 5.11 изображен многосекционный активированный боковой отсос.

Объемный расход воздуха, отсасываемого от горячих ванн одно- и двухсторонними бортовыми отсосами, находят по формуле

L_в= К_з К_т С м³/ч, (5.21)

где К_з – коэффициент запаса, равный 1,5–1,75 (для ванн с особо вредными растворами К_з = 1,75–2); К_т – коэффициент, учитывающий подсос воздуха с торцов ванны и зависящий от отношения ширины ванны В(м) к ее длине l(м) (для одностороннего отсоса К_т = ; для двустороннего – К_т = );

С – безразмерная характеристика, равная для одностороннего отсоса 0,35; для двустороннего – С = 0,5;  – угол между границами всасывающего факела (в расчетах принимается  = 3,14);

Т_р и Т_в – абсолютные температуры соответственно раствора в ванне и воздуха в помещении, К; g = 9,81 м/с².

Эффективность работы бортовых отсосов в значительной степени зависит от равномерности скорости движения воздуха по всей длине всасывающей щели. Неравномерность скорости допускается не более 10 %. Для обеспечения равномерной скорости движения воздуха во всасывающей щели используют следующие меры:

- длина всасывающей щели в кожухе отсоса делается не более 1200 мм;

- на ваннах большой длины устанавливаются несколько секций отсоса;

- сужение кожуха в основании делается не более 60;

- на каждой секции отсоса предусматривается самостоятельное регулировочное устройство.