Промышленная вентиляция

Промышленная вентиляция представляет собой комплекс специальных устройств и технологических приборов, которые обеспечивают организованный воздухообмен больших объемов между рабочим помещением и улицей. Качество промышленных вентиляционных систем оценивается их возможностью эффективно удалять загрязненный воздух, подавать вместо него свежий, поддерживать в соответствии с нормативными требованиями температурный режим и микроклимат, при соблюдении норм экологической и санитарной безопасности.

Требования к системам промышленной вентиляции и кондиционирования

Промышленная вентиляция призвана обеспечивать обработку большого количества воздуха, при этом работает она под большим давлением и с высокой скоростью. При расчете систем вентиляции и кондиционирования промышленных объектов необходимо брать в расчет следующие требования:

  • Нормы санитарного и гигиенического контроля, которые определяют минимально время на локализацию и удаление вредных выделений в рабочем помещении, создание комфортной обстановки для персонала или животных.
  • Звуковые. Шумность работы оборудования не должна превышать существующие требования.
  • Противопожарные. Компоненты промышленной вентиляции для помещений подбираются и устанавливаются строго с учетом требований противопожарной безопасности.
  • Эксплуатационные. Способы монтажа всех приборов и трубопроводов должен учитывать необходимость систематических осмотров и технического обслуживания.
  • Энергосберегающие. Вентиляция должна быть максимально эффективна при минимальных затратах электроэнергии.
  • Экологические. Окружающая среда должна быть защищена от выбросов из системы.

Основные требования к вентиляции и кондиционирования промышленных объектов выполняются еще в период проектирования и непосредственного строительства объектов. Нормы проектирования отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха изложены в Строительных нормах и правилах СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

Виды климатических систем

Кондиционеры для промышленных объектов отличаются повышенной мощностью и производительностью холода. Каждый конкретный прибор подбирается исходя из целевого предназначения обслуживаемого помещения, его размеров и тех требований, которые предъявляются к микроклимату внутри объекта.

Мультизональные установки VRF и VRV

Мультизональная система кондиционирования способна одновременно обслуживать несколько помещений. Она состоит из одного мощного блока, который устанавливается снаружи объекта и нескольких модульных приборов, находящихся внутри помещений. Такие установки экономны, точны в регулировке температуры и при работе не издают громких звуков.

Установки «чиллер-фанкойл»

Такая система состоит из одного наружного блока – чиллера, и нескольких внутренних модулей – фанкойлов. В качестве хладагента используется вода, охлажденная до 6-8°С. «Чиллер-фанкойл» отличается повышенной энергоэффективностью, не имеет ограничений по количеству внутренних модулей и способна заменить собой вентиляционную систему и систему отопления.

Центральные и крышные кондиционеры

Центральные и крышные кондиционеры состоят из стандартных секций забора и подачи воздуха, фильтрации, охлаждения, орошения и нагрева. Воздух непосредственно в них охлаждается или нагревается до заданных параметров, а затем по трубопроводам подается непосредственно в помещение.

Прецизионные установки

Это шкафные кондиционеры, оснащенные гиростатом. Они состоят из двух блоков, внутренний имеет возможность раздавать холодный воздух через верхнюю и нижнюю панель.

Виды промышленной вентиляции

Промышленная вентиляция - это основное средство оздоровления воздушной среды. Принято выделять следующие виды промышленной вентиляции:

  • аэрация или проветривание помещений;
  • общеобменная, искусственная (механическая) вентиляция и системы кондиционирования воздуха (приточка и вытяжка);
  • местные вентиляционные отсосы;
  • воздушные завесы и струи;
  • эжекция или сжатие и разрежение воздуха для его передачи по воздуховодам.

Кроме того, если за основу классификации взять способ перемещения воздуха, то вентиляция может быть:

  • естественной;
  • искусственной (механическая);
  • комбинированной.

Естественная вентиляция

Основной принцип работы естественной вентиляции заключен в движении воздушных масс под влиянием естественных факторов без использования специальных приборов и механизмов. Существует два вида подобного воздухообмена:

  1. Проветривание;
  2. Аэрация.

Во время проветривания обмен воздушными массами происходит из-за разности температуры или плотности воздуха внутри помещения и снаружи или в результате ветрового напора.

Аэрация – это вид организованной общеобменной вентиляции, которая организуется в холодных цехах и осуществляется под воздействием ветрового напора. В горячих цехах аэрация происходит за счёт совместного или раздельного действия теплового и ветрового напоров.

Среди преимуществ естественной вентиляции принято выделять экономичность и простоту в эксплуатации. Однако, существенным недостатком является тот факт, что подобный вид воздухообмена нельзя использовать в промышленных помещениях, в которых существует большое выделение вредных веществ. Кроме того, воздух, который поступает в цеха не обработан, не очищен, не увлажнен и не подогрет.

Искусственная (механическая) вентиляция

Принцип работы механической вентиляции заключается в принудительном воздухообмене, где движение масс осуществляется посредством вентиляторов. Вентиляторы могут быть центробежными, осевыми или дисковыми.

В зависимости от назначения (направления движения воздуха) искусственную (механическую) вентиляцию делят на следующие виды:

  • приточная;
  • вытяжная;
  • приточно-вытяжная.

Приточная вентиляция необходима для подачи в цех свежего воздуха взамен удаленного. Вытяжная выбрасывает загрязненные воздушные массы за пределы производственного помещения. Приточно-вытяжная вентиляция, как правило, применяется во всех производственных помещениях, где необходим повышенный и особо надёжный воздухообмен.

Местная вентиляция

Местная вентиляция предназначена для удаления загрязненного и нагретого воздуха непосредственно из мест его выделения. Таким образом, она препятствует его распространению по всей площади производственного помещения. Это позволяет снизить количество необходимого воздухообмена при общеобменной вентиляции.

Местная вентиляция включает в себя:

Воздушные завесы. Это специальные приспособления, которые подают воздух с достаточно высокой скоростью по периметру полотна входа (двери, ворот). При наличии в здании проемов, которые в течение долгого времени остаются открытыми и для предотвращения попадания в помещение холодного воздуха верхняя арка прохода оборудуется воздушным завесом. Он может быть с подогревом или без него.

Воздушные завесы устанавливаются над проходами, которые открываются чаще чем 5 раз в рабочий промежуток или более чем на 40 минут в одну смену. Кроме того, подобная система вентиляции монтируется над дверьми помещений, которые не имеют тамбуров и шлюзов при температуре внешнего воздуха ниже 15°С.

При установке воздушных завес расчет температуры воздуха в рабочих помещениях при открывании ворот или дверей проводится по следующим показателям:

  • легкая физическая работа – не ниже 14°С;
  • средняя физическая работа – не ниже 12°С;
  • тяжелая физическая работа - не ниже 8°С.

При отсутствии постоянных мест работы, располагающихся непосредственно у дверных проемов, допустимая температура воздуха может опускаться до 5°С.

Вытяжные зонты. Предназначены для улавливания потока вредных выделений с плотностью, меньшей плотности окружающего воздуха. Работа зонта будет эффективной в том случае, когда количество воздуха, удаляемого через него, будет превышать объем воздуха, подаваемого конвективной струей, которая появляется над источником тепла на уровне расположения зонта.

Отсасывающие панели. Данные устройства предназначены для локализации вредных веществ, увлекаемых конвективными струями, когда более полной укрытие источников выделений невозможно по технологическим причинам.

Панели монтируют сбоку от источника загрязнений в вертикальном или наклонном положении. Расстояние от источника до панели должно быть не больше ширины источника, при этом длина панели принимается как две длинны источника.

Бортовые отсосы. Приборы, которые предназначены для удаления вредных выделений с поверхности раствора, когда по условиям технологического процесса невозможно устройство полных укрытий. Чаще всего применяется в гальванических цехах.

Эжекция

В тех случаях, когда необходимо удалить сверх агрессивную среду или пыль, склонную к детонированию от удара или даже от трения, в том числе легковоспламеняющиеся газы (ацетилен, эфир и т.п.), в вытяжных системах применяют эжекторы. Принцип действия эжекторных установок заключен в нагнетании воздуха высокого давления, который, проходя через всасываемые камеры, создает разряжение, заполняемое загрязненной средой.

Расчет промышленной вентиляции

Расчет и проектирование промышленной вентиляции зависит от следующих факторов:

  • характер производства;
  • вид загрязнений и выделений;
  • площадь помещения и время работы станков;
  • радиус выделений;
  • расход воздуха.

Нормативы разработаны для каждого вида производства и указаны в специализированных справочниках.

В устройствах местной вытяжной вентиляции необходимый воздухообмен рассчитывают исходя из условия локализации примесей, выделяющихся из источника их образования.

В тех цехах, где возможно внезапное выделение токсичных или взрывоопасных веществ предусматривается монтаж аварийной вентиляции, которая работает только как вытяжная. Аварийная вентиляция должна запускаться дистанционно. В качестве оборудования используются резервные и основные коммуникации общеобменной промышленной вентиляции, а также локальные отсосы, которые работают только в аварийном режиме.

Наименование помещений Кратность воздухообмена в час
приток вытяжка
1. Общехимические 5 5
2. Военные 5 5
3. Оптические 10 10
4. Физико-химические 5 5
5. Препаративные:    
     а) при наличии местных отсосов по скоростям в рабочем проеме вытяжного шкафа 
     б) при отсутствии местных отсосов 8 10
6. Склад посуды и реактивов   1,5
7. Помещение для подготовки проб к анализу 8 10

В целом, для проектировки общеобменной вентиляции промышленного здания общих показателей будет мало.