Вентиляции производственных помещений

Цель работы. Изучить назначение и классификацию вентиляционных систем. Изучить методы проверки эффективности вентиляции. Получить практические навыки по проверке эффективности вентиляции.

Задание по работе. Ознакомиться с методическими указаниями. Изучить информацию о преимуществах и недостатках вентиляционных систем, представленную на стендах. Изучить правила пользования приборами, применяемыми в работе. Провести соответствующие измерения и заполнить соответствующие таблицы. Сделать заключение о работоспособности вентиляции.

Теоретические сведения . В сельскохозяйственном производстве многие технологические процессы связаны с выделением пыли, газов, паров, избыточного тепла и влаги. Одним из наиболее эффективных мероприятий по оздоровлению воздушной среды является вентиляция производственных помещений. Вентиляция, являясь средством оздоровления труда, нуждается в систематическом уходе и контроле за ее состоянием и эксплуатацией.

Приступая к выполнению работы, обратите особое внимание на то, что главная задача испытаний вентиляционных установок ‑ определить способность вентиляционной системы поддерживать санитарно-гигиенические параметры воздуха в помещении или на рабочем месте в соответствии с нормами. В свою очередь, способность вентиляционных систем поддерживать нормируемые параметры воздуха оценивается в результате проведения санитарно-гигиенического обследования и технического испытания вентиляционной установки.

Под вентиляцией понимают систему мероприятий и устройств, предназначенных для обеспечения на постоянных рабочих местах метеорологических условий и чистоты воздушной среды, соответствующих гигиеническим и техническим требованиям. Рационально спроектированные и правильно эксплуатируемые вентиляционные системы способствуют улучшению самочувствия работающих и повышению производительности труда.

Системы вентиляции классифицируют по способу перемещения воздуха, направлению потока воздуха, зоне действия, времени работы.

Вентиляции по способу побуждения воздуха может быть принудительной (механической) или естественной.

Механическая вентиляция по принципу действия (направлению потока воздуха) может быть приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.

Приточную вентиляцию применяют в производственных помещениях со значительным выделением теплоты при малой концентрации вредных веществ в воздухе, а также для усиления воздушного подпора в помещениях с локальным выделением вредных веществ при наличии систем местной вытяжной вентиляции. Это позволяет предотвратить распространение таких веществ по всему объему помещения.

Вытяжную вентиляцию применяют для активного удаления воздуха, равномерно загрязненного по всему объему помещения, при малых концентрациях вредных веществ в воздухе и небольшой кратности воздухообмена.

Приточно-вытяжную вентиляцию применяют при значительном выделении вредных веществ в воздух помещений, в которых необходимо обеспечить особо надежный воздухообмен с повышенной кратностью (рисунок 1).

Естественная вентиляция может осуществляться посредством аэрации или через вытяжные каналы и шахты.

Аэрация ‑ организованный управляемый воздухообмен за счет естественных природных сил (ветрового и теплового напоров). Аэрацию применяют для вентиляции производственных помещений большого объема, в которых применение механической вентиляции в целом для всего помещения потребует больших капитальных вложений и эксплуатационных затрат.

По зоне действия различают вентиляцию общеобменную, местную и смешанную (комбинированную). При общеобменной вентиляции происходит обмен воздуха во всем помещении, она применяется тогда, когда нарушения санитарно-гигиенических норм воздушной среды незначительны и наблюдаются по всему объему помещения.

Местную вытяжную вентиляцию устраивают в местах значительного выделения газов, паров, пыли, аэрозолей. Такая вентиляция предотвращает попадание опасных и вредных веществ в воздух производственных помещений.

Местную вытяжную вентиляцию следует применять на газо- и электросварочных постах, металлорежущих и заточных станках, в кузнечных цехах, гальванических установках, аккумуляторных цехах, на постах технического обслуживания, в помещениях у мест пуска автомобилей и тракторов.

Контроль за вентиляцией на заводах и сельскохозяйственных предприятиях осуществляется инженерной службой, инженером по охране труда при постоянном участии профсоюзных комитетов и общественных инспекторов.

Задачей контролирующих органов является оценка состояния воздушной среды и эффективности вентиляции с точки зрения обеспечения ею требуемых законодательством уровней температуры и влажности, снижения содержания вредных веществ до предельно допустимых концентраций (по ГОСТ 12.1.005 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и СанПиН Минздрава РБ №11-19-94 «Перечень регламентированных в воздухе рабочей зоны вредных веществ»).

а

б в

а ‑ общий вид; б ‑ схема работы приточной части системы вентиляции;
в ‑ схема работы вытяжной части системы вентиляции:

1 ‑ воздухоприемное устройство; 2 ‑ калорифер; 3, 4 ‑ соответственно приточный и вытяжной вентиляторы; 5, 6 ‑ соответственно вытяжные и приточные воздуховоды; 7 ‑ фильтр (пылеуловитель); 8, 9 ‑ соответственно приточные и вытяжные вентиляционные насадки.

Рисунок 1 − Механическая приточно-вытяжная вентиляция

Состояние воздушной среды на рабочих местах является интегральным показателем при оценке вентиляции, но в ряде случаев возникает необходимость в проверке эффективности отдельных ее элементов с целью обоснования оздоровительных мероприятий. Подобная необходимость может возникнуть при расследовании случаев отравлений, изменениях в технологии, реконструкции вентиляционных систем и отдельных элементов и т. п. Перед тем как приступить к обследованию вентиляционной установки, необходимо ознакомиться с технологическим процессом, установить кубатуру помещения и число работающих в нем лиц. При этом выясняется, какие вредности, постоянно или периодически, локализовано или рассеянно поступают в производственную среду. На основании этого оценивается целесообразность избранной системы вентиляции.

Причинами неудовлетворительной работы вентиляции могут быть недостаточный воздухообмен, предусмотренный проектом, подача загрязненного приточного воздуха или вторичное пылеобразование при его подаче в нижнюю зону, недостаточные скорости отсоса в вытяжных устройствах, их конструктивные дефекты, неисправность воздуховодов (нарушение целостности, накопление пыли и др.); неудовлетворительная эксплуатация пылеочистных и других установок для очистки загрязненного воздуха, неправильное расположение зоны выброса, нарушение соотношения объема притока и вытяжки и ряд других.

Поэтому при обследовании вентиляции подлежат оценке расположение мест забора приточного и выброса отработанного воздуха, состояние устройств для очистки и подогрева приточного воздуха, расположение приточных и вытяжных отверстий в помещении, скорости движения воздуха в проемах укрытий, вид местных приточных устройств, а также скорости и температуры подаваемого ими воздуха, воздухообмен по притоку и вытяжке, воздушный баланс в помещении. Наконец, при оценке вентиляции наряду с показателями воздушной среды (температура, влажность, концентрации токсических веществ и пыли) иногда необходимы дополнительный опрос работающих и даже физиологические наблюдения (например, для оценки состояния теплорегуляции).

Нормирование исследуемых параметров. В процессе выполнения лабораторной работы в целях экономии времени, а также благодаря тому, что основные вопросы санитарно-гигиенического обследования помещения рассматриваются в лабораторных работах 1 и 2, надо выполнять только техническое испытание вентиляционных систем. При проведении технического испытания вентиляционной установки определяют ее производительность (L, м³/ч) и сравнивают с расчетной.

Расчетная производительность вентиляционной установки (необходимый воздухообмен) определяется в зависимости от вида и количества выделяющихся в помещении веществ.

При выделении газов, паров, пыли воздухообмен (L, м³/ч) определяют по формуле:

, (1)

где G ‑ скорость выделения вредных веществ, мг/ч;

g_доп ‑ предельно допустимая концентрация данного вредного вещества, мг/м³;

g_пр ‑ концентрация этого вещества в приточном воздухе, мг/м³.

При выделении влаги воздухообмен определяют по формуле:

(2)

где G_вп ‑ скорость поступления водяных паров в помещение, г/ч;

ρ ‑ плотность воздуха, кг/м³;

d_выт, d_пр – содержание влаги соответственно в удаляемом и приточном воздухе, г/кг.

Воздухообмен при избытке тепла определяют по формуле:

(3)

где Q_изб ‑ избыточная теплота, поступающая в помещение и обусловливающая нагрев воздуха в нем, Дж/с;

с ‑ удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг К);

ρ ‑ плотность воздуха при 293 °К, кг/м³;

Т_у, Т_п – соответственно температура удаляемого и приточного воздуха, °К.

При расчете общеобменной вентиляции в производственных помещениях, где не выделяются вредные вещества в процессе работы, необходимый воздухообмен определяют по формуле:

L = n_pL₀ , (4)

где n_р ‑ количество работающих;

L₀ ‑ норма воздухообмена (если на одного работающего приходится менее 20 м³ объема помещения, то L₀ =30 м³/ч, если на одного работающего приходится 20 м³ и более объема помещения, то L₀ = 20 м³/ч).

Фактическая производительность вентиляционной установки (объем проходящего воздуха через вентиляционные каналы в час) определяют по формуле:

L = 3600 v_ср F, (5)

где L – объем воздуха проходящего через вентиляционные каналы, м³/ч ;

v_ср − средняя скорость движения воздуха в открытой плоскости вентиляционного канала, м/с;

F ‑ площадь сечения отверстия или воздуховода, м²;

3600 ‑ перевод часа в секунды (60×60).