Calcul de l’échange général et de la ventilation locale des locaux de production

Une ventilation suffisante est essentielle dans les environnements industriels pour assurer la sécurité et le confort des travailleurs. La chaleur, les fumées, la poussière et d'autres polluants sont produits dans les installations de production et peuvent être dangereux pour les travailleurs et les équipements. Il est essentiel de déterminer les niveaux de ventilation appropriés, tant pour le renouvellement général de l'air que pour l'extraction locale plus ciblée, afin de maintenir une atmosphère hygiénique et sûre.

L'objectif de la ventilation générale est de maintenir un apport constant d'air frais dans l'ensemble du bâtiment. Ce type de ventilation contribue à la régulation de l'humidité et de la température, ainsi qu'à la dilution des polluants. En maintenant l'air en mouvement, vous pouvez réduire l'accumulation de matériaux potentiellement dangereux et contribuer au maintien d'un environnement cohérent pour les employés et les équipements.

Inversement, la ventilation locale se concentre sur des sources de chaleur ou de pollution particulières. Ce système, également appelé "ventilation locale par aspiration" La ventilation locale (LEV) permet de capter et d'éliminer les polluants à la source à l'aide de hottes, de conduits et de ventilateurs. C'est une méthode utile pour contrôler certains risques, comme les fumées de soudage ou les poussières de coupe, sans interférer avec la circulation de l'air dans l'ensemble de l'installation.

La conception d'un système de ventilation doit tenir compte d'un certain nombre d'éléments. La quantité de ventilation nécessaire dépend d'un certain nombre de facteurs, notamment la taille de l'installation, le nombre de personnes, les types d'équipements utilisés et le type de contaminants présents. Ce billet vous guidera à travers les calculs et les facteurs cruciaux pour s'assurer que vos installations de production sont efficaces et sûres.

Algorithme de conception

La mise en place du renouvellement de l'air dans un bâtiment public ou en cours de production se fait en plusieurs étapes.

1. Collecte des données initiales – caractéristiques de la structure, nombre d'employés et gravité du travail, variétés et nombre de nuisances, localisation des lieux de rejet. Il est très utile de se plonger dans l'essence du processus technologique.
2. Choix du système de ventilation d'un atelier ou d'un bureau, élaboration de schémas. Les solutions de conception sont soumises à 3 exigences fondamentales : efficacité, conformité aux normes NNUP (SanPiN) et validité économique.
3. Calcul du renouvellement de l'air – détermination du volume d'air entrant et sortant pour chaque pièce.
4. Calcul aérodynamique des conduits d'air (s'il y en a), sélection et disposition des équipements de ventilation. Clarification des circuits d'alimentation et évacuation de l'air contaminé.
5. Installation de la ventilation en fonction du projet, lancement, fonctionnement ultérieur et entretien.

Remarque : la liste des travaux a été considérablement simplifiée pour faciliter la compréhension. Chaque étape du processus d'élaboration de la documentation nécessite un certain nombre d'autorisations, d'explications et d'inspections supplémentaires. Les technologues de l'entreprise et l'ingénieur concepteur collaborent en permanence.

Paragraphes Nos. Les points 2 et 3, qui traitent de la sélection du meilleur plan d'échange d'air et du calcul des tarifs aériens, nous intéressent. D'autres publications couvrent un large éventail de sujets, y compris l'aérodynamique, l'équipement et l'installation de la ventilation.

Types de systèmes de ventilation

Afin d'organiser correctement la mise à jour de la climatisation de la pièce, vous devez choisir la technique de ventilation la plus efficace, ou un mélange de différentes options. Ci-dessous, la classification des systèmes de ventilation connus, disposés dans la production, simplifie le schéma structurel.

Nous allons détailler chaque type d'échange d'air :

1. La ventilation naturelle non organisée comprend la ventilation et l'infiltration – la pénétration de l'air par les tributaires des portes et autres fissures. L'alimentation organisée – l'aération – se fait par les fenêtres grâce à des déflecteurs d'échappement et des lampes anti-aériennes.
2. Les ventilateurs auxiliaires de toit et de plafond augmentent l'intensité de l'échange grâce au mouvement naturel des masses d'air.
3. Le système mécanique implique une distribution forcée et une sélection de l'air par des ventilateurs à travers des conduits d'air. Il comprend également une ventilation d'urgence et diverses aspirations locales – parapluies, panneaux, abris, armoires de laboratoire d'évacuation.
4. Climatisation – amener l'air ambiant de l'atelier ou du bureau à la condition requise. Avant d'être acheminé vers la zone de travail, l'air est nettoyé à l'aide de filtres, humidifié / drainé, chauffé ou refroidi.

Citation. La partie basse du volume de l'atelier est incluse dans la partie basse du plancher où les personnes sont toujours positionnées, selon la documentation réglementaire.

La ventilation mécanique d'alimentation et la climatisation sont souvent combinées ; pendant l'hiver, le flux de la rue atteint la température idéale sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des radiateurs à eau. Le récupérateur reçoit l'air chaud contaminé et l'utilise pour chauffer l'affluent de 50 à 70 %.

La combinaison de ces options permet à l'équipement d'atteindre une efficacité maximale à un coût modéré. Par exemple, il est possible de concevoir une aération naturelle dans l'atelier de soudure, à condition que chaque poste soit équipé d'un système d'extraction locale forcée.

Des puces dans le choix

Donner des lignes directrices claires pour créer des programmes de renouvellement de l'air qui répondent aux normes industrielles et aux exigences en matière d'hygiène, tout en encourageant la créativité. Des documents distincts sont créés pour les bâtiments publics et les différentes industries, telles que la restauration, les entreprises chimiques et métallurgiques.

Par exemple. Le document "Règles sanitaires pour le soudage, le surfaçage et le découpage des métaux" L'exemple de la ventilation de l'atelier de soudage à chaud est cité. Lire la section 3, paragraphes 41 à 60. En fonction de la taille de la main-d'œuvre et de la consommation de matériaux, il existe toutes les exigences en matière de ventilation locale et générale.

Les systèmes de ventilation de soufflage et d'extraction des bâtiments industriels sont choisis en fonction des normes en vigueur, de l'aspect pratique d'un point de vue économique et de la finalité :

1. Dans les immeubles de bureaux, il est habituel de procéder à un renouvellement naturel de l'air – aération, ventilation. Avec l'augmentation du nombre de personnes, l'installation de ventilateurs auxiliaires est prévue ou l'échange d'air est organisé avec une motivation mécanique.
2. Dans les ateliers de construction de machines, de réparation et de laminage de grande taille, l'installation d'une ventilation forcée est trop coûteuse. Schéma généralement accepté : une hotte naturelle à travers des lumières anti-aériennes ou des déflecteurs, l'afflux est organisé à partir du phrasé ouvert. En outre, en hiver, les fenêtres supérieures s'ouvrent (hauteur – 4 m), en été, les fenêtres inférieures.
3. Lors de la mise en évidence de vapeurs toxiques, dangereuses et nocives pour la santé, l'aération et la ventilation ne sont pas autorisées.
4. Sur les lieux de travail, à côté des équipements chauffés, il est plus facile et plus correct d'organiser les gens pour qu'ils se concentrent sur l'air frais que d'actualiser constamment l'ensemble du volume de l'atelier.
5. Dans les petites industries où les sources de pollution sont peu nombreuses, il est préférable d'installer une aspiration locale sous forme de parapluies ou de panneaux, et la ventilation totale est assurée par voie naturelle.
6. Dans les bâtiments de production comportant un grand nombre de postes de travail et de sources de rejets dangereux, il est nécessaire de procéder à un puissant renouvellement forcé de l'air. Il n'est pas pratique de clôturer 50 hottes locales ou plus, sauf si de tels événements sont dictés par des normes.
7. Dans les laboratoires et les salles de travail des usines chimiques, toute la ventilation se fait mécaniquement et la recirculation est interdite.

La recirculation consiste à renvoyer une partie de l'air choisi dans l'atelier afin de réduire la quantité de chaleur (ou de froid, selon la saison) utilisée pour le chauffage. Cette partie est filtrée, puis combinée dans différents rapports avec un nouveau flux de rue.

Nous avons résumé les principes généraux de la planification du renouvellement de l'air, car il est impossible de prendre en compte toutes les variations de production dans le cadre d'une seule publication. La littérature technique pertinente, telle qu'un manuel sur le D. Conception de la ventilation d'un bâtiment industriel" de Volkova fournit une explication plus approfondie. Forum.ABOK.ru, le site des ingénieurs AKOV, est la deuxième source fiable.

Pour calculer les besoins en ventilation d'une installation de production, il est important de prendre en compte à la fois l'échange général et la ventilation locale. Le renouvellement général de l'air consiste à remplacer l'air vicié par de l'air frais dans l'ensemble de l'espace, afin d'assurer un environnement cohérent. Cela permet de contrôler la température, l'humidité et les polluants en suspension dans l'air. La ventilation locale, quant à elle, cible des zones spécifiques où des fumées, des poussières ou de la chaleur dangereuses sont générées, comme les postes de soudage ou les zones de mélange de produits chimiques. L'utilisation de systèmes d'extraction localisés permet d'éliminer les contaminants à la source avant qu'ils ne se dispersent. Pour déterminer la bonne approche en matière de ventilation, il faut évaluer la taille de l'espace, le nombre de travailleurs et les types d'activités qui se déroulent dans chaque zone. Cela permet de garantir un lieu de travail sain, sûr et productif pour tout le monde.

Méthodes de calcul du renouvellement de l'air

L'objectif des calculs est de déterminer la quantité d'air consommée. La quantité de mélange d'air éliminée par les parapluies est ajoutée au volume final de l'afflux si des hottes ponctuelles sont utilisées dans la production.

Comme point de référence. Les dispositifs d'exposition ont très peu d'effet sur la façon dont les flux se déplacent à l'intérieur de la structure. Les dispositifs d'exposition ont très peu d'influence sur la façon dont les flux se déplacent à l'intérieur de la structure.

Conformément à la norme SNiP, les indicateurs suivants sont utilisés pour calculer la production des locaux de production :

• l'excès de chaleur émanant des équipements et produits chauffés ;
• vapeur d'eau saturant l'air de l'atelier ;
• les émissions nocives (toxiques) sous forme de gaz, de poussières et d'aérosols ;
• Le nombre d'employés de l'entreprise.

Un aspect essentiel. Le cadre réglementaire permet également de calculer la fréquence d'échange dans les pièces de service et les différentes pièces de la maison. Sur cette page, vous pouvez utiliser le calculateur en ligne et vous familiariser avec la méthodologie.

Idéalement, chaque aspect du débit d'entrée est pris en compte. Les résultats les plus importants sont approuvés pour être utilisés dans le développement ultérieur du système. Petit détail : l'afflux est déterminé pour chacun des deux types de gaz dangereux qui interagissent lorsqu'ils sont libérés, et les résultats sont compilés.

Nous considérons le débit sur les sécrétions de chaleur

Vous devez d'abord effectuer les préparatifs nécessaires à la collecte des données à la source avant de commencer les calculs :

• déterminer la surface de toutes les surfaces chaudes ;
• déterminer la température de chauffage ;
• calculer la quantité de chaleur dégagée ;
• Déterminer la température de l'air dans la zone de travail et au-delà (à plus de 2 m au-dessus des sols).

En réalité, la question est résolue en collaboration avec l'ingénieur-technologue de l'entreprise, qui fournit des détails sur les machines de production, les caractéristiques du produit et les nuances du processus de fabrication. À l'aide de la formule suivante, calculez les paramètres indiqués :

– L est le type d'air qui entre dans le tableau ou qui est fourni par les unités d'alimentation, mesuré en m³/h ;

• LWZ – la quantité d'air prélevée dans la zone desservie par une aspiration ponctuelle, en m³/h ;
• Q – l'ampleur de la dissipation thermique, TT ;
• C – capacité thermique du mélange d'air, prendre 1 égal à 1.006 kJ/(kg°C) ;
• Tin – la température du mélange fourni à l'atelier ;
• TL, TWZ – températures de l'air au-dessus de la zone de travail et dans ses limites.

Bien que le calcul semble compliqué, il peut être effectué sans problème lorsque les données sont disponibles. Par exemple : 20 000 watts de flux de chaleur sont produits à l'intérieur de la chambre Q, et 2000 m³/h sont évacués par les panneaux d'échappement (LWZ) À l'extérieur, il fait vingt degrés Celsius, mais à l'intérieur, il fait trente et vingt-cinq, respectivement. l = 2000 + [3.6 x 20,000 – 1.006 x 2000 (25 – 20) / 1.006 (30 – 20)] est le nombre que nous comptons. = 8157 m³/h.

Excès de vapeur d'eau

La formule suivante est essentiellement une reprise de la précédente, les désignations de l'humidité étant utilisées à la place des paramètres de chaleur :

• W est le nombre de vapeurs d'eau provenant des sources par unité de temps, en grammes/heure ;
• Din – teneur en humidité de l'influx, g/kg ;
• DWZ, DL – teneur en humidité de l'air ambiant de la zone de travail et de la partie supérieure de la pièce, respectivement ;
• les autres désignations – comme dans la formule précédente.

C'est en obtenant les données de base que la méthodologie se complique. La recherche des indicateurs d'humidité est simple une fois que le produit est construit et que le processus de production est opérationnel. Le calcul de l'allocation de vapeur de l'atelier pendant la phase de conception est une autre question. Il est recommandé de faire appel à deux experts : Vendsisteta, le concepteur, et l'ingénieur-technologue.

Émissions de poussières et substances nocives

Dans ce cas, il est essentiel d'examiner en détail les nuances du processus technologique. Il s'agit de dresser une liste des substances nocives, de déterminer leur concentration et de calculer la quantité d'air pur fournie qui est consommée. appelée formule

• MPO – masse de substance nocive ou de poussière sécrétée par unité de temps, en mg/heure ;
• Qin – la teneur de cette substance dans l'air de la rue, en mg/m³ ;
• QWZ – concentration maximale admissible (CMA) de nocivité dans le volume de la zone desservie, en mg/m³ ;
• QL – concentration d'aérosols ou de poussières dans la partie restante de l'atelier ;
• La première formule permet de déchiffrer les désignations L et LWZ.

Voici comment se présente l'algorithme de ventilation. Un volume mesuré d'air entrant est envoyé dans la pièce, réduisant la concentration de polluants et diluant l'air intérieur. Les parapluies locaux situés au-dessus des sources aspirent la majorité des substances dangereuses et volatiles ; le mélange gazeux élimine une hotte mécanique.

Le nombre de travailleurs

Dans les bureaux et autres bâtiments publics sans polluants industriels, la méthode est utilisée pour calculer l'influx. Le nombre de postes permanents, désigné par la lettre latine N, doit être déterminé à l'aide de la formule suivante :

Le volume de rejet du mélange purifié dans l'air pour un seul lieu de travail est indiqué dans le paramètre M. La valeur de M est fixée à 30 m³/h dans les bureaux ventilés et à 60 m³/h dans les espaces entièrement fermés.

Commentaire : Seuls les postes permanents exigeant des employés qu'ils travaillent au moins deux heures par jour sont pris en considération. La quantité de visiteurs n'a pas d'importance.

Calcul du parapluie d'une hotte locale

La sélection des gaz et poussières dangereux au point de rejet, directement à partir de la source, est du ressort de l'aspiration locale. En fonction de la hauteur de la suspension et des dimensions de la source, il faut choisir la taille appropriée du parapluie afin d'obtenir une efficacité optimale. Il est plus pratique de réfléchir à la méthode de calcul en liaison avec un dessin d'aspiration contraignant.

Interprétons maintenant les lettres du diagramme :

• A, b – la taille souhaitée du parapluie dans le plan ;
• H est la distance entre le bord inférieur du dispositif rétractable et la surface du foyer ;
• a, b – les dimensions des équipements superposés ;
• D est le diamètre du conduit de ventilation ;
• H – la hauteur de la suspension, qui ne doit pas dépasser 1.8 … 2 m ;
• α (alpha) – l'angle d'ouverture du parapluie, qui ne doit idéalement pas dépasser 60°.

Dans un premier temps, nous utilisons les formules simples suivantes pour déterminer les dimensions de l'aspiration :

Ensuite, nous calculons l'angle d'ouverture et procédons au calcul de la consommation d'air absorbé :

• F – la surface de la partie large du parapluie est calculée comme a x b ;
• ʋ – la vitesse du flux d'air dans la rainure de la boîte, pour les gaz non toxiques et la poussière, nous prenons 0.15 … 0.25 m/s.

Note : Selon les procédures opérationnelles standard, le débit d'échappement doit être augmenté à 0.75… 1.05 m/s s'il est nécessaire d'aspirer les nuisances toxiques.

Le choix du ventilateur à canal pour la performance souhaitée est simple lorsque l'on connaît la quantité d'air aspirée. La formule suivante, appliquée en sens inverse, permet d'obtenir la section et le diamètre du conduit d'évacuation :

Conclusion

La conception des réseaux de ventilation relève de la responsabilité d'ingénieurs qualifiés. C'est pourquoi notre publication a un caractère introductif, avec quelques explications et des algorithmes de calcul simplifiés. Il n'y a pas d'autre moyen d'acquérir une compréhension approfondie des problèmes de ventilation dans les installations de production que d'étudier la littérature technique pertinente. Enfin, une méthode pour calculer le chauffage de l'air dans une vidéo.

Disposer d'une ventilation suffisante dans les zones de production est essentiel pour avoir un lieu de travail sûr et confortable. Alors que la ventilation locale se concentre sur des zones particulières où les polluants ou la chaleur peuvent se concentrer, la ventilation par échange général s'efforce de maintenir une bonne qualité de l'air dans l'ensemble de l'espace. Combinées, ces technologies permettent de réduire considérablement les risques de problèmes de santé pour les employés et d'augmenter les niveaux de production.

La conception de la ventilation d'un site de production nécessite de prendre soigneusement en compte les exigences particulières de la zone. Prenez en compte des variables telles que la taille de la zone, le nombre d'employés et les types de matériaux ou de produits chimiques utilisés. Vous pouvez utiliser cette évaluation pour déterminer la quantité de flux d'air nécessaire à la ventilation locale et à l'échange général. En procédant de la sorte, vous pouvez vous assurer que vous respectez les règles de santé et de sécurité et rendre l'environnement plus agréable pour tout le monde.

N'oubliez pas qu'après l'installation initiale, les systèmes de ventilation doivent être réglés et entretenus régulièrement pour rester fonctionnels. Les débits d'air doivent être mesurés pour s'assurer qu'ils sont conformes aux spécifications, les ventilateurs doivent être inspectés et les filtres doivent être nettoyés ou remplacés. Vous pouvez éviter les problèmes liés à la ventilation et maintenir un niveau constant de qualité de l'air dans vos espaces de production en maîtrisant ces tâches.

En conclusion, la détermination des besoins en ventilation des installations de production fait appel à la fois à la science et au bon sens. Le secret consiste à comprendre les besoins particuliers de votre espace et à y répondre de manière équilibrée. Toutes les personnes qui franchissent la porte de l'usine bénéficieront d'un environnement de travail plus sain et plus productif grâce à des systèmes de ventilation bien conçus.

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