Источники загрязнений и способы нормализации воздушной среды

Источниками, загрязняющими воздушную среду помещений, являются:

Теплота конвективная и лучистая – от производственного оборудования, электродвигателей, нагретых материалов и полуфабрикатов, горячих поверхностей трубопроводов, солнечной радиации через остекление и покрытия (для верхних этажей).

Влага – от технологического оборудования, аппаратов, открытых поверхностей, пар через неплотности трубопроводов – в сочетании с тепловыделениями (консервное производство, сахарные заводы, моечные отделения и т.д.).

Пыль зерновая и семян различных культур, комбикормовых, сахарная, известковая, крахмальная и т.п., дисперсные материалы (например, тальк в кондитерском производстве).

Пары и газы: диоксид углерода – при брожении пивного сусла, спирта, приготовлении теста; бензин, сернистый ангидрид, акролеин, бутилацетат – в масложировом производстве, этиловый спирт и побочные фракции – в спиртовом и винном производстве; аммиак – в холодильных установках в качестве хладагента и пр.

Для нормализации воздушной среды производственных помещений принимается целый ряд способов и комплекс мероприятий, которые можно подразделить на технологические, архитектурно-планировочные и вентиляционные.

Технологические следует рассматривать в первую очередь. Это совершенствование технологических процессов, внедрение процессов и оборудования, исключающих или существенно уменьшающих выделения вредных веществ, применение комплексной механизации, автоматизированных систем и дистанционного управления процессами.

Архитектурно-планировочные заключаются в принятии более рациональных объемно-планировочных решений, способствующих созданию благоприятных климатических условий: ширина зданий, их высота, взаимное расположение помещений должны приниматься такими, чтобы лучше обеспечивалось естественное проветривание (аэрация). При решении генплана здания с выделениями вредных веществ должны размещаться с заветренной стороны по отношению к другим зданиям.

Вентиляционные способы используются после того, как исчерпаны возможности первых двух. Методы вентилирования производственных помещений и некоторые конструктивные решения вентиляционных устройств являются предметом рассмотрения данного пособия.

Необходимо отметить в заключении, что ни одно промышленное производство не может быть сдано в эксплуатацию без устройства систем вентиляции.

Общие принципы вентиляции

Для борьбы с загрязнением воздушной среды в производственных
помещениях вентиляционными средствами наиболее экономичным и эффективным является устройство местной (локальной) вентиляции.

Сущность местной вентиляции (Рисунок 8.1) заключается в улавливании вредных примесей путем отсоса воздуха в местах их выделения. Для этого источник выделения вредных веществ, если это возможно, капсулируют, т.е. укрывают в герметичное ограждение и производят отсос воздуха из него. В укрытии создается разрежение и воздух из помещения, устремляясь через неплотности ограждения или рабочие проемы внутрь укрытия, препятствует выходу из него вредных веществ. Если не удается полностью капсулировать источник, устраивают частичную капсуляцию, укрывая рабочие органы оборудования или отдельные его узлы. Если и это невозможно, устанавливают местные отсосы в виде зонтов, воронок, бортовых отсосов, максимально приближая их к источнику выделений.

Примеры капсулированных укрытий: сушилки, вытяжные шкафы, аспирационные камеры семеновеек, мест загрузки, пересыпки, выгрузки транспортеров сыпучих материалов и т.п.

Примеры местных отсосов: зонты над моечными ванными, бортовые отсосы открытых варочных котлов, панели равномерного всасываемого от стационарных постов сварки и т.д.

Работа укрытий и местных отсосов существенно снижают поступление вредных веществ в помещения, но не могут полностью предотвратить этого поступления.

Рисунок 8.1 - Схема местной вытяжной вентиляции:

1 – местное капсулированное укрытие, 2 – местный отсос (зонт), 3 – воздуховоды, 4 – пылеотделитель (циклон), 5 – вентилятор с электродвигателем, 6 – шахта выбросного воздуха.

Для снижения концентрации загрязнений в воздухе рабочей зоны до ПДК или снижения температуры и относительной влажности внутреннего воздуха до

нормируемых значений применяется общеобменная вентиляция, сущность которой заключается в вентилировании всего объема помещения.

По назначению системы вентиляции подразделяют на вытяжные (местные и общеобменные), производящие удаления загрязненного, насыщенного водяными парами или нагретого воздуха, и приточные (также местные и общеобменные) подающие свежий воздух в помещение. Схемы вытяжной и приточной систем вентиляции приведены на рисунках 8.1 и 8.2.

Рисунок 8.2 - Схема приточной системы вентиляции:

1 – воздухозаборное устройство, 2 – утепленный клапан, 3 – фильтр для очистки воздуха, 4 – воздухо-нагреватель (калорифер), 5 – вентилятор с электродвигате-лем, 6 – воздуховоды, 7 – воздухораспределитель – при подаче воздуха в рабочую зону, 8 – приточные отверстия при подаче воздуха в верхнюю зону.

Если воздухообмен в помещении осуществляется естественным образом за счет перепада давления, создаваемого разностью плотностей воздуха внутри и вне здания или силой ветра на ограждения здания, такую вентиляцию называют естественной или аэрацией. Для ее функционирования предусматриваются открываемые фрамуги в оконных проемах, фонарях, шахты. Схема аэрации здания дается на рисунке 8.3, а устройство аэрационных шахт - на рисунке 8.4.

Рисунок 8.3 - Схема аэрации здания с фонарем

При осуществлении воздухообмена системами вентиляции, воздух в которых перемещается за счет перепада давления, создаваемого вентиляторами, называют механической вентиляцией.Удаление вытяжного и подача приточного воздуха может производиться с помощью сети воздуховодов (каналов) и без воздуховодов. В зависимости от этого различают канальные и бесканальные системы вентиляции.

Рисунок 8.4 - Схема аэрациионных шахт:

а – с зонтом, б – с жалюзийной решеткой; 1 – шахта, 2 – зонт, 3 – покрытие здания, 4 – неподвижная жалюзийная решетка