Вентиляция производственных помещений, цехов: кратность, нормы, цена, проектирование, монтаж — «ЕвроХолод»

1.1

Правила расчёта

Большинство недавно возведённых зданий, оснащены герметичными окнами и утеплёнными стенами. Это помогает снизить затраты на отопление в холодный период года, но приводит к полному прекращению естественной вентиляции. Из-за этого воздух в помещении застаивается, что вызывает быстрое размножение вредоносных микроорганизмов и нарушение санитарно-гигиенических норм. Поэтому в новых строениях важно предусмотреть возможность осуществления искусственной вентиляции воздуха, с учётом показателя кратности.

Нормы воздухообмена в помещениях (жилых или производственных) зависят от нескольких факторов:

• назначение здания;
• количество установленных электроприборов;
• теплопроизводность всех работающих устройств;
• количество людей, которые постоянно находятся в помещении;
• уровень и интенсивность естественной вентиляции;
• влажность и температура воздуха в комнате.

Величину кратности обмена воздуха можно определить по стандартной формуле. Она предусматривает деление необходимого количества чистого воздуха, поступающего в здание за 1 час на объём помещения.

Благодаря естественной аэрации этот показатель может достигать 3 или 4 раз в час. Если требуется значительно более частый воздухообмен, то прибегают к помощи механической вентиляции.

Решение

Необходимо сразу сказать, что все зависит от типа производства, поэтому при выборе системы вентиляции нужно отталкиваться от:

1. Техники, параметров производства
2. Требуемых условий труда 

Чаще всего для вентиляции большого производства (120 тыс. куб.) применяется приточно-вытяжная вентиляция с охлаждением или подогревом воды. Тогда как не для всех производственных объектов подходит система с рекуперацией тепла.

Кратность воздухообмена

В производственных цехах площадью больше 50м2 на каждого работника необходимо поддерживать рассчитанную температуру воздуха в постоянной рабочей зоне и не менее 10°С на временных рабочих местах;

В случаях, когда приточная вентиляция производственного помещения не может поддерживать требуемые показатели микроклимата в зоне обслуживания персонала по экономическим или производственным причинам, постоянные рабочие места оборудуются устройствами душирования уличным воздухом или местной системой кондиционирования;

Температура воздуха рабочей зоны на промышленных объектах с полностью автоматизированными технологическими линиями, работающими без обслуживающего персонала, допускается: в летний период на уровне температуры воздуха на улице, при избытке тепла — на 4°С больше температуры уличного воздуха; зимой – при отсутствии избытка тепла – 10°С, при наличии избытка тепла – экономически оправданный уровень.

Задача промышленной вентиляции

Главная задача промышленной вентиляции – обеспечение постоянного присутствия в помещениях чистого воздуха (без примесей, запаха и вредных компонентов). Это обеспечивается 2-я путями: удалением загрязненных воздушных масс из цехов и обеспечением притока свежего воздуха. Вторая задача — поддержание определенного микроклимата. Сюда относится требования по температурному режиму и влажности воздуха. Эти требования особенно актуальны для производств, сопровождающихся большим выделением тепла, влаги и вредных испарений.

Профессионально спроектированная система вентиляции способствует следующим преимуществам:

• персонал меньше болеет
• повышается производительность труда
• поддерживается благоприятный микроклимат
• на оборудовании не скапливается влага, металл не окисляется и не корродирует
• соблюдаются требования к производственным процессам.

Что такое воздухообмен

Воздухообмен является важной характеристикой любого помещения. И в первую очередь он важен для жилых комнат, домов и квартир. От того, каким воздухом мы дышим, во многом зависит наше самочувствие, производительность, качество сна.

Понятие «воздухообмен» характеризует количество раз полной замены воздуха в помещении. Данное определение означает, что под воздухообменом понимают количество полностью замененного воздуха за выбранную единицу времени. Например, за 1 час. Вентиляционные системы характеризуются именно показателем воздухообмена. Измеряется он в кубометрах в час – а именно в м³/ч. Это значит, что рассчитывается количество воздуха (его объем), которое за час покидает помещение и затем приходит в него.

Классификация естественно вентиляции

Аэрация

Обеспечивается за счет разницы температурных показателей на улице и внутри производственного помещения. Такой тип вентиляции широко используется в промышленности с усиленным выделением тепла, но при соответствии нормам количества пыли и вредных компонентов. Аэрация не используется в тех производствах, где необходима обработка приточного воздуха

Конвекция

Формируется за счет разницы в давлении верхних и нижних шаров воздуха: теплый воздух в закрытом пространстве вытесняется холодным воздушным потоком с улицы

Ветровое давление

Образуется за счет расположения вентиляционных шахт с ветреной стороны здания. Воздушные потоки, которые перемещаются с помощью ветра попадают в здание и вытесняют отработанный воздух

Виды производственной вентиляции

Классификация промышленного вентилирования проводится по критериям локализации, направленности и способа функционирования. Рассмотрим подробнее.

По принципу функционирования

• Естественная. Основывается на природной циркуляции воздушных потоков с разными температурой, давлением, плотностью. Тяжелый холодный воздушный поток вытесняет более легкий и теплый. В промышленном помещении этот процесс может происходить через естественные зазоры, неплотности оконных дверных проемов, либо организованные приточные и вытяжные проемы, закрытые решетками, дефлекторами.
  Зависит от атмосферных условий, силы и направления ветра, времени года (зимой проветривание осуществляется лучше за счет сильной тяги). Данный способ подходит далеко не всем производствам, особенно там, где есть вредные выбросы от работающей техники. Может устанавливаться, например, в помещениях сельскохозяйственного направления.

• Искусственная вентиляция. Если производство предполагает побочный эффект в виде токсичных теплогазовыделений, механическая вентиляция производственных помещений строго обязательна. Главная функция – отведение отработанного воздухопотока от рабочей зоны персонала, препятствие проникновению вредных паров в другие помещения, отсеки, а также подача свежего уличного воздуха (очищенного или неочищенного) общим потоком или адресно.
  Организовывается при помощи механических средств подачи-отведения воздушных масс (приточных, вытяжных вентиляторов, крышных установок). Является более эффективным способом очищения, циркуляции воздухопотока внутри промышленного цеха.

По принципу локализации

• Общеобменная. Рассчитана на равномерное очищение всего цеха от вредных технологических тепловыделений, нормализуя температурно-влажностный показатель, скорость движения воздуха. Быстро справляется с небольшим процентом загрязнения воздушных масс.
• Местная вентиляция. Применяется, когда есть локализация большого количества токсинов, паров, задымленности и т.д. в определенном месте. Устанавливается непосредственно над источником повышенного теплогазовыделения. Могут использоваться вытяжные зонты или гибкий воздуховод, подключенный непосредственно к оборудованию. Применяется совместно с общей вентиляционной системой в качестве дополнительного очищающего воздух оборудования.
• Аварийная. Устанавливается и применяется в дальнейшем при экстренных случаях, например, пожаре, чрезмерном выбросе ядовитых веществ промышленным оборудованием, высоком уровне задымленности и др.

По принципу направленности потока

• Установки приточной вентиляции. Принцип действия основан на вытеснении холодным притоком теплого отработанного воздуха через организованные вытяжные проемы вверху цеха. Могут быть как естественной организации, так и механической.
• Установки вытяжной вентиляции удаляют отработанный воздухопоток вместе с частицами гари, дыма, ядовитыми парами, лишним теплом и т.д. Конструктивно могут быть общими или локальными, чаще всего с принудительным побуждением, так как естественным путем удалить загрязненный воздух довольно проблематично.
• Приточно вытяжная установка применяется наиболее часто, обеспечивает необходимую циркуляцию воздушных масс внутри промышленного цеха. Чаще всего с механическим оснащением (приточные, вытяжные вентиляторы).

Нормы вентиляции в офисных помещениях

По большому счету, офис – производственное сооружение, с большим количеством находящихся в нем людей. Нормативно закреплено наличие 30-40 кубометров качественного воздуха на человека. Для определенного вида частей офиса закреплена различная величина. Для рабочей комнаты и кабинета она составляет 60 кубометров на человека, для приемной и переговорной – 40 кубометров, для совещательных залов — 30, вентиляционная норма для коридоров и холлов равна 11 метрам кубическим, для туалетов -75, а в помещениях для курения такая норма100.

Санитарные правила для офисов устанавливают процент влажности воздуха, в зависимости от температуры. При температуре 25 градусов влажность не может быть более 70 процентов, при 26 градусах – 65, а при 27 не более 60 процентов.

Проектирование и монтаж

Для обеспечения максимально качественной вентиляции, необходимо выполнять ее проектирование и монтаж уже на этапе строительства. Только так можно учесть все меры безопасности, правильно спроектировать вытяжные зоны.

Но случается и так, что необходим монтаж системы вентиляции в уже построенном здании. В этом случае следует учесть все условия, в которых будет эксплуатироваться система, а так же назначение самого помещения. Выбор оборудования всегда зависит от взрыво- и пожароопасности помещения.

Как известно для производственных помещений используют обще обменную и местную вентиляцию. Первая отвечает за воздухообмен и очистку воздуха всего помещения. А вот с помощью местных отсосов можно решить только локальные задачи в месте образования тех самых вредных веществ. Но удержать и нейтрализовать такие воздушные потоки полностью, препятствуя их распространению по всему помещению, не удается. Тут необходимы дополнительные элементы, такие как зонты.

На выбор оборудования при монтаже вентиляции производственных помещений оказывает влияние тип производства и количество выделяемых вредных веществ, параметры самого помещения, и расчетная температура для холодного и теплого времени года.

Подведя итог хочется сказать, что такая непростая задача, как расчет, проектирование и последующий монтаж вентиляции, должны выполнять квалифицированные специалисты, у которых за плечами багаж знаний и накопленный годами опыт.

Управление вентиляционными системами

Автоматизация управления вентсистем позволяет оптимизировать процесс и снизить эксплуатационные расходы. Такой подход позволяет минимизировать участие человека в управлении и снизить риск «человеческого фактора». Автоматическое управление подразумевает установку датчиков, регистрирующих температуру/влажность воздуха, концентрацию вредных веществ, степень задымленности или загазованности. Все датчики связаны с блоком управления, который благодаря заданным настройкам включает или отключает оборудование. Таким образом, автоматизация помогает соблюдать требования санитарных норм, быстро реагировать на аварийные ситуации и экономить значительные средства.

Аварийная вентиляция на производстве

Является самостоятельной установкой, которая необходима для обеспечения безопасных условий труда на производстве с вероятностью выброса вредных и опасных веществ.

Устройство аварийной системы работает только на вытяжку. Необходимо это для избегания попадания загрязненного воздуха в разные места.

Вентиляция производственных помещений трудоемкий и энергозатратный процесс, который требует специализированных знаний и навыков. Независимо от вида и типа устройства вентиляции на производстве, необходимо соблюдение двух главных факторов: правильное конструктивное исполнение и функциональность. При соблюдении этих условий правильный и здоровый микроклимат обеспечен.

Рекомендации по энергосбережению

Вентиляционные системы являются одним из основных потребителей электрической и тепловой энергии, поэтому внедрение мер энергосбережения позволяет снизить себестоимость выпускаемой продукции. К наиболее эффективным мерам можно отнести использование систем рекуперации воздуха, рециркуляции воздуха и эл/двигателей с отсутствием «мертвых зон».

Принцип рекуперации основан на передаче тепла вытесняемого воздуха теплообменнику, в результате чего снижаются расходы на отопление. Наиболее распространение получили рекуператоры пластинчатого и роторного типа, а также установки с промежуточным теплоносителем. КПД этого оборудования достигает 60-85%.

Принцип рециркуляции основан на повторном использовании воздуха после его фильтрации. При этом к нему подмешивается часть воздуха извне. Эта технология применяется в холодное время года в целях экономии расходов на отопление. Она не применяется на вредных производствах, в воздушной среде которых могут присутствовать вредные вещества 1,2 и 3 классов опасности, болезнетворные микроорганизмы, неприятные запахи и там, где велика вероятность возникновения аварийных ситуаций, связанных с резким увеличением концентрации в воздухе пожаро- и взрывоопасных веществ.

Учитывая, что большинство электродвигателей имеют так называемую «мертвую зону», их правильный подбор позволяет экономить электроэнергию. Как правило «мертвые зоны» появляются во время пуска, при работе вентилятора в холостом режиме или когда сопротивление сети значительно меньше того, что требуется для его корректной работы. Для того чтобы избежать этого явления применяют двигатели с возможностью плавной регулировки оборотов и с отсутствием пусковых токов, что позволяет экономить энергию при запуске и в процессе работы.

Оптимальные параметры воздуха для некоторых производственных помещений по условиям работ или хранения материалов

Вид производства и помещения	Температура	Относительная влажность
Архивы	14-17	57-63
Библиотеки, книгохранилища	18-21	40-50
Помещения музеев с экспонатами из дерева, бумаги, пергамента, кожи	16-24	50-60
Студии художников с картинами на мольбертах	16-24	55-60
Склады картин в музеях	11-12	55-60
Помещения для хранения мехов	4-10	55-65
Помещения для хранения кожи	10-16	40-60
Предприятия машиностроения
Лаборатории металлов	19.5-20.5	39.5-40.5
Термоконстантные помещения для прецизионных работ различных групп
1	18-22	35-45
2	19.5-20.5	35-45
3	19.8-20.2	35-45
4	19.95-20.05	35-45
Особо чистые помещения для прецизионных работ:
Цех точного машиностроения	19.5-20.5	45-50
Цех намотки трансформаторов и катушек, сборки радиоламп	21-23	—
Цех изготовления электроизмерительных приборов	21-24	50-55
Цех обработки пластинок из селена и окиси меди	22-24	30-40
Цех плавки оптического стекла	23-25	40-50
Цех шлифовки линз	23.5-24.5	75-85
Помещения ЭВМ со встроенными вентиляторами:
Параметры воздуха, подаваемого внутрь машин	14-18	75-80
Параметры воздуха на выходе из машин	24-28	40-50
Параметры воздушной среды помещения	21-23	45-60
Больницы
Хирургические	20-22	55-60
Операционные	20-25	40-60
Палаты	23-25
Деревообрабатывающая промышленность
Цех механической обработки дерева	15-16	40-55
Столярно-заготовительное отделение	15-16	55-65
Цех изготовления моделей из дерева	18-20	40-55
Производство спичек	21-25	45-55
Сушка спичек	21-25	35-45
Типографское производство
Цех листовой офсетной печати	24-26	45-50
Цех ротационной печати на рулонной бумаге	24-26	50-55
Склад офсетной бумаги	22-25	51-56
Склад мелованной бумаги в листах	20-25	45-50
Склад рулонной бумаги для ротации	20-25	50-55
Цеха: переплетный, сушки, резки, склеивания бумаги	20-26	45-50
Фотографическое производство
Проявочные для фотопленки	20-24	55-60
Отделение резки фотопленки	18-20	60-70
Сушка негативов и позитивов	22-24	55-65
Помещение для хранения кинофотоматериалов	18-20	40-50
Склады химикатов	16-27	35-50
Производство капронового шелка и корда
Отделение намотки прядильного цеха	16-18	44-50
Помещение контроля и буфер для волокна после прядения	16-18	44-50
Крутильные цеха шелка и корда	22-24	52-62
Цех горячей вытяжки корда	21-23	55-65
Перемоточный цех шелка	22-24	47-57
Перемоточный цех корда	21-23	55-65
Ткацкий цех, отделение сортировки и упаковки и камера кондиционирования волокна после сушки:
для шелка	22-24	47-57
для корда	21-23	55-65
Лаборатория физико-механических испытаний нити и ткани	18-22	63-67
Хлопчатобумажные цеха:
Чесальный ленточно-ровничный	22-28	50-55
Прядильный	24-28	50-60
Ткацкий с кареточными станками	20-26	65-70
Ткацкий с жаккардовыми станками	22-27	60-65
Фармацевтическое производство
Склад материалов	20-25	30-35
Склад готовых порошков	20-25	15-35
Цех прессования таблеток	24-26	35-40
Цех готовых порошков	20-25	15-35
Цех обработки коллоидов	19-21	30-50
Цех изготовления препаратов желез	25-26	5-10
Цех изготовления препаратов из печени	20-25	20-30
Цех изготовления желатиновых капсул	24-26	40-50
Цех склеивания резиновых изделий	24-26	25-30
Цех изготовления хирургических деталей из резины	24-30	25-30
Табачное производство
Склады табака	18-24	75-80
Цеха изготовления сигар, папирос, сигарет	18-24	70-75
Гильзовый цех	18-24	65-70
Увлажнительная камера для табака	23-25	70-80
Пивоваренное производство
Солодовня	11-13	80-85
Бродильные чаны	4-8	60-65
Хлебопекарное и макаронное производство
Склады муки	12-15	50-60
Прессовый цех	15-20	50-60
Отделение силосно-просеивательное	17-19	55-65
Отделение опары	25-27	70-80
Отделение теста	28-30	75-80
Отделение тесторазделочное	17-19	60-65
Отделение расстойное	35-40	80-85
Молочная промышленность
Маслодельный цех	14-18	75-85
Сыродельный цех	18-20	75-85
Отделение соления	9-11	90-100
Термостатные камеры:
для сквашивания кефира	16-20	55-65
для созревания кефира	5-8	75-85
для приготовления простокваши	24-26	55-65
помещение для хранения сухого молока	4-6	55-65

Виды приточных конструкций

Назначение и классификация воздухоприемников:

• закрытый;
• открытый – отверстие для приема использованных масс воздуха располагается далеко от места их выхода.

Производственный воздухоприемник открытого типа это совокупность: кожуха, зонта для вытяжки, воздухоотводов, передвижных воздухоприёмников. Согласно, условий конвекции, горячие потоки воздуха поднимаются наверх, где вытяжные зонты сокращают площадь их распространения и производят дальнейший отвод. Габариты зонтов должны соответствовать площади источника вывода горячего воздуха. Защитные зонты могут быть со свесами и без них.

Если рабочее место человека не фиксировано используются переносные виды вентиляции, которые крепятся непосредственно к сварочному оборудованию присосками.

Вытяжную систему режимного типа представляют: шкафчики, кабины, боксы, камеры. Шкафы устанавливают на промышленных предприятиях с обильным выделением ядовитых испарений. Монтаж бокса производится на предприятиях с выбросом радиационного излучения или ядов.

Приточная вентиляция помещения

Местная вытяжная вентиляция производственных помещений

Такая система считается самым подходящим оборудованием на производстве, в месте  где выплеск вредоносных элементов в воздух локализован. В это входит — чистка пыли, эссенция сварных паров, устранение сварного аэрозоля, устранение выпускаемых газов, устранение шлифующей пыли и прочее.

Данный тип индустриального сооружения дает возможность схватывать вредоносные выбросы и вовремя устранять их непосредственно от места их выделения. Помимо этого, то что грязное воздушное пространство не будет распространятся далее от места собственного создания, данный способ индустриальной вентиляции результативен ещё и тем, то что дает возможность исключить максимальное количество вредоносных элементов в числе устраняемого воздушного пространства.

Но, с целью соблюдения общепризнанных мерок сохранности рабочей среды, ещё заранее выброса в атмосферу, воздушное пространство с вредными элементами удаляется из промышленного помещения.Обязательно воздух заранее должен быть предварительно очищен от пыли и прочих пагубных элементов. Концепции, содержащие установленный период очищения, считаются более трудными при вытяжной вентиляции, так как учитывают поочередный монтаж некоторых фильтров.