Вентиляція виробничих приміщень
Призначення та класифікація систем вентиляції
Під вентиляцією розуміють сукупність заходів і засобів, призначених для забезпечення на постійних робочих місцях і зонах обслуговування виробничих приміщень метеорологічних умов і чистоти повітряного середовища, що відповідають гігієнічним і технічним вимогам. Основне завдання вентиляції — вилучити з приміщення забруднене або нагріте повітря та подати свіже.
Вентиляція класифікується за такими ознаками:
—за способом переміщення повітря — природна, штучна (механічна) та суміщена (природна та штучна одночасно);
—за напрямком потоку повітря — припливна, витяжна, припливно - витяжна;
—за місцем дії — загальнообмінна, місцева, комбінована.
Природна вентиляція
За типом повітрообміну природну вентиляцію поділяють на загальнообмінну неорганізовану та загальнообмінну організовану, яка базується на аерації.
Загальнообмінна неорганізована природна вентиляція (інфільтрація, або природне провітрювання) здійснюється зміною повітря в приміщенні через нещільності в огородженнях і елементах будівельних конструкцій, завдяки різниці тиску ззовні і всередині приміщення. Такий повітрообмін залежить від багатьох факторів — сили і напрямку вітру, температури повітря всередині приміщення і ззовні споруди, виду огородження і якості будівельних робіт. Однак, інфільтрація спостерігається і в житлових будівлях і може досягати 0,5...0,75 об'єму будівлі за годину, а для промислових підприємств — 1... 1,5.
Для забезпечення постійного повітрообміну за умови підтримки чистоти повітря в приміщенні служить загальнообмінна організована природна вентиляція. Організована, або регульована, природна вентиляція може бути канальною та безканальною (аерація).
Канальна природна витяжна вентиляція без організованого припливу чистого повітря використовується в житлових та адміністративних будівлях.
Аерація — це загальнообмінна організована керована природна вентиляція приміщення, проходить за рахунок різниці гравітаційного тиску зовнішнього та внутрішнього повітря і дії вітру. Повітрообмін в приміщенні забезпечується наявністю отворів у стінах (вікна) та в перекриттях (ліхтарі)
Для регулювання надходження та видалення повітря передбачено перекриття на необхідну величину аераційних отворів та ліхтарів. Це особливо важливо в холодну пору року.
При проектуванні вентиляційних систем з природним надходженням зовнішнього повітря у виробниче приміщення в холодну пору року доцільно передбачити заходи, які запобігають:
—зниженню температури повітря в робочій зоні нижче припустимої норми;
—накопиченню в приміщенні водяної пари;
—конденсації вологи на стінах та металевих поверхнях.
Вилучення забрудненого повітря з приміщень через спеціальні канали здійснюють під впливом природного його руху внаслідок різниць температур.
Дефлектори — це спеціальні пристрої, які використовують для видалення забрудненого або перегрітого повітря з виробничих приміщень, гаражів, депо, побутових приміщень, а також для локального повітрообміну.
Ефективність роботи дефлекторів залежить від конструктивних особливостей, розмірів, довжини припливно — витяжних каналів, сили вітру та висоти встановлення дефлектора. Для видалення великої кількості повітря розміри дефлектора повинні бути досить великими, або використати кілька малих дефлекторів, які за продуктивністю дорівнюють великому.
Для збільшення природної тяги за рахунок енергії вітру над витяжними каналами встановлюють спеціальні насадки, які називаються дефлекторами. Дія дефлектора базується на тому, що при обтіканні його вітром приблизно на 5/7 поверхні насадки, утворюється розрідження, внаслідок чого у витяжному каналі збільшується тяга.
Найбільш ефективний і досконалий в аеродинамічному відношенні — дефлектор ЦАП. У перерізі він може бути циліндричний, квадратний.
Дефлектори доцільно влаштовувати над виступаючими частинами конструктивних елементів на покрівлі. Недоцільно влаштовувати дефлектори біля протипожежних перешкод. Це може викликати підвищення тиску повітря, коли через дефлектор ззовні поступатиме в приміщення токсичне, вибухонебезпечне повітря.
Дефлектори слід розташовувати на найвищих ділянках покрівлі, вище гребня даху в зоні активної дії вітру.
Перевагою природної вентиляції є її дешевизна та простота експлуатації. Основний її недолік у тому, що повітря надходить в приміщення без попереднього очищення, а видалене відпрацьоване повітря також не очищується і забруднює довкілля.
Механічна вентиляція
Вентиляція, за допомогою якої повітря подається у виробничі приміщення або видаляється з них через вентиляційні системи з використанням спеціальних механічних збудників, називається механічною.
Механічна вентиляція порівняно з природною має ряд переваг:
—великий радіус дії, за рахунок значного тиску, викликаного вентилятором;
—зміна або збереження необхідного повітрообміну незалежно від температури зовнішнього повітря;
—очищення забрудненого повітря перед видаленням його в атмосферу.
До недоліків механічної вентиляції слід віднести значну кількість споруд і проведення заходів щодо зменшення шуму, великі витрати порівняно з природною вентиляцією на створення проектної документації, закупівлю обладнання, монтаж та експлуатацію.
За способом подачі і видалення повітря є чотири схеми за-гальнообмінної вентиляції: припливна, витяжна, припливно-витяжна і система з рециркуляцією
Припливна система — це система, при якій повітря подається в приміщення після його підготовки (очищення, зволоження). При цьому в приміщенні виникає надлишковий тиск, за рахунок якого повітря виходить назовні або в інші приміщення через вікна і двері. Припливна система служить для вентиляції приміщення, в яке може потрапити забруднене повітря із сусідніх приміщень або холодне повітря ззовні.
Витяжну систему застосовують для видалення повітря з приміщення. В зв'язку з цим в приміщенні виникає зниження тиску і повітря із сусідніх приміщень або повітря із зовні припливає в приміщення. Витяжну систему доцільно застосовувати тоді, коли шкідливі виділення даного приміщення не повинні поширюватися в сусідні приміщення.
Припливно-витяжна система забезпечує як подачу повітря у виробниче приміщення з підготовкою його (підігрів, очищення тощо), так і вилучення забрудненого повітря з приміщення. В разі потреби перед викидом повітря з приміщення в атмосферу проводиться його очищення.
Вентиляційна система з рециркуляцією повітря — це замкнена припливно-витяжна система вентиляції з подачею свіжого повітря не менше ніж 10... 15% від загального об'єму. Вентиляцію з рециркуляцією повітря влаштовують в приміщеннях, де немає шкідливих речовин 1-го та 2-го класів небезпеки, а також в приміщеннях з вибухо- та пожежонебезпечними виробництвами категорій А і Б. Трубопровід для викидання повітря в атмосферу слід проектувати такого самого перерізу, що й у припливно-витяжній системі. Дросель-клапан на кінці цього повітропроводу повинен бути зблокований з приладом, що реєструє концентрацію вибухонебезпечних газів в установці, якщо ця концентрація перевищує 30% нижньої межі вибуховості пари, відсмоктане повітря викидається в атмосферу.
Місцева вентиляція як і загальнообмінна, буває витяжною та припливною. Витяжка здійснюється через різні відсмоктуючі пристрої (парасолі, козирки, панелі, шафи бортові відсмоктувальні тощо).
Місцева припливна вентиляція створює сприятливі умови в обмеженій зоні приміщення, а витяжка запобігає поширенню шкідливих речовин в робочій зоні та в приміщеннях.
Залежно від умов роботи в зоні виділення шкідливих речовин, припливні вентиляційні улаштування поділяють на стаціонарні (повітряні оазиси, завіси), пересувні (повітряні душі) та влаштовані (ручні інструменти, засоби індивідуального захисту, технологічне обладнання). Улаштування витяжної місцевої вентиляції має відповідати певним вимогам: місця, де виникають шкідливі речовини, повинні ретельно ізолюватися, вентиляційні конструкції її не повинні заважати роботі на основному обладнанні, шкідливі домішки, забруднення повітря треба вилучати у напрямку його природного руху.
Улаштування місцевої витяжної вентиляції бувають відкритого та закритого типів. Найбільш ефективними є закриті витяжки (відсмоктувачі), до яких належать, наприклад, витяжні шафи.
Кондиціонування повітря застосовується для створення найбільш оптимальних умов і автоматичного забезпечення в закритих приміщеннях та спорудах наступних якостей (кондицій) повітря робочої зони: температури; відносної вологості; чистоти; газового та іонного складу; швидкості руху повітря.
Комплект технічних засобів, що забезпечує бажану обробку повітря (фільтрацію, підігрів, охолодження, підсушування та зволоження), транспортування й розподіл його в приміщенні, влаштування засобів ізоляції шуму, що виникає під час роботи обладнання, джерела тепло- та холодопостачання, засоби автоматичного регулювання, контролю й керування, а також допоміжне обладнання складають систему кондиціонування повітря.
Кондиціонування повітря має суттєве значення для безпеки життєдіяльності людини, а також для забезпечення режимів у технологічних процесах, при яких не припускається коливання температури та вологості. Системи кондиціонування поділяються на місцеві (обслуговують одне приміщення); центральні (обслуговують кілька приміщень або будівлю в цілому).
У приміщеннях, де застосовують місцеві системи кондиціонування, агрегат для кондиціонування повітря розташовують безпосередньо в приміщенні, що обслуговується, або в безпосередній близькості до нього. В центральних системах кондиціонування повітря обробляється в кондиціонерах, які виносяться в окремі приміщення.
Кондиціонування повітря може бути повним і неповним.
Повне кондиціонування повітря — це забезпечення сталої температури, відносної вологості, рухомості, чистоти та інших якостей повітря. Неповне кондиціонування забезпечує лише частину з цих параметрів.
У виробничих приміщеннях, де люди перебувають певний час, використовується кондиціонування повітря з урахуванням санітарно-гігієнічних норм.