Calcolo del ricambio generale e della ventilazione locale dei locali di produzione

Una ventilazione sufficiente è essenziale negli ambienti industriali per garantire la sicurezza e il comfort dei lavoratori. Negli impianti di produzione si producono calore, fumi, polveri e altri inquinanti che possono essere pericolosi sia per i lavoratori che per le attrezzature. La determinazione dei livelli di ventilazione appropriati, sia per il ricambio d'aria generale che per lo scarico locale più mirato, è essenziale per mantenere un'atmosfera igienica e sicura.

L'obiettivo della ventilazione generale di ricambio è quello di mantenere un apporto costante di aria fresca in tutto l'edificio. Questo tipo di ventilazione aiuta a regolare l'umidità e la temperatura e a diluire gli agenti inquinanti. Mantenendo l'aria in movimento è possibile ridurre l'accumulo di materiali potenzialmente pericolosi e contribuire a mantenere un ambiente omogeneo per i dipendenti e le attrezzature.

Al contrario, la ventilazione locale si concentra su particolari fonti di calore o di inquinamento. Questo sistema, che viene anche chiamato "ventilazione di scarico locale" (LEV), raccoglie ed elimina gli inquinanti alla fonte utilizzando cappe, condotti e ventilatori. È un metodo utile per controllare alcuni rischi, come i fumi di saldatura o la polvere di taglio, senza interferire con il flusso d'aria nell'intera struttura.

La progettazione di un sistema di ventilazione deve tenere conto di una serie di aspetti. La quantità di ventilazione necessaria dipende da una serie di fattori, tra cui le dimensioni dell'impianto, il numero di addetti, i tipi di attrezzature utilizzate e il tipo di contaminanti presenti. Questo post vi guiderà attraverso i calcoli e i fattori cruciali per assicurarvi che i vostri impianti di produzione siano efficaci e sicuri.

Algoritmo di progettazione

Le fasi di realizzazione del ricambio d'aria in un edificio pubblico o in fase di produzione sono diverse.

1. Raccolta dei dati iniziali – caratteristiche della struttura, numero di dipendenti e gravità del lavoro, varietà e numero di danni nocivi, localizzazione dei luoghi di scarico. È molto utile addentrarsi nell'essenza del processo tecnologico.
2. Selezione del sistema di ventilazione di un'officina o di un ufficio, sviluppo di schemi. Le soluzioni progettuali vengono proposte in base a 3 requisiti fondamentali: efficienza, conformità agli standard NNUP (SanPiN) e validità economica.
3. Calcolo del ricambio d'aria – determinazione del volume di aria di mandata e di scarico per ogni stanza.
4. Calcolo aerodinamico dei condotti dell'aria (se presenti), selezione e disposizione delle apparecchiature di ventilazione. Chiarimento dei circuiti di alimentazione e rimozione dell'aria contaminata.
5. Installazione della ventilazione in base al progetto, avvio, ulteriore funzionamento e manutenzione.

Nota: l'elenco dei lavori è stato notevolmente semplificato per facilitarne la comprensione. Ogni fase del processo di sviluppo della documentazione richiede una serie di autorizzazioni, spiegazioni e ispezioni supplementari. I tecnologi dell'impresa e l'ingegnere progettista collaborano costantemente.

Paragrafi Nos. I punti 2 e 3, che riguardano la scelta del miglior piano di scambio aereo e il calcolo delle tariffe aeree, sono di nostro interesse. Altre pubblicazioni coprono un'ampia gamma di argomenti, tra cui l'aerodinamica e l'installazione di apparecchiature e ventilazione.

Tipi di sistemi di ventilazione

Per organizzare correttamente l'aggiornamento della climatizzazione del locale, è necessario selezionare la tecnica di ventilazione più efficace, o un mix di varie opzioni. Di seguito, la classificazione dei sistemi di ventilazione noti disposti in produzione semplifica lo schema strutturale.

Approfondiremo ulteriormente ogni tipo di scambio d'aria:

1. La ventilazione naturale non organizzata comprende la ventilazione e l'infiltrazione, ovvero la penetrazione dell'aria attraverso gli affluenti delle porte e altre fessure. L'alimentazione organizzata – aerazione – avviene dalle finestre attraverso deflettori di scarico e lampade antiaeree.
2. I ventilatori ausiliari a tetto e a soffitto aumentano l'intensità di scambio con il movimento naturale delle masse d'aria.
3. Il sistema meccanico prevede la distribuzione forzata e la selezione dell'aria con ventilatori attraverso condotti d'aria. Questo include anche la ventilazione di emergenza e varie aspirazioni locali – ombrelloni, pannelli, ripari, armadi di laboratorio di scarico.
4. Condizionamento dell'aria – per portare l'ambiente dell'officina o dell'ufficio alle condizioni richieste. Prima di servire l'area di lavoro, l'aria viene pulita con filtri, inumidita/drenata, riscaldata o raffreddata.

Citazione. La porzione inferiore del volume dell'officina è inclusa nella porzione inferiore del pavimento dove sono sempre posizionate le persone, in base alla documentazione regolamentare.

La ventilazione meccanica di mandata e la climatizzazione sono spesso combinate; durante l'inverno, il flusso stradale raggiunge la temperatura ideale senza bisogno di radiatori ad acqua. Il recuperatore riceve l'aria calda contaminata e la utilizza per riscaldare l'affluente del 50-70%.

La combinazione di queste opzioni consente all'apparecchiatura di raggiungere la massima efficienza a un costo moderato. Ad esempio, è possibile progettare un'aerazione naturale nell'officina di saldatura, a condizione che in ogni postazione sia installata un'aspirazione locale forzata.

La scelta dei chip

Fornire linee guida chiare per la creazione di programmi di ricambio d'aria che soddisfino gli standard industriali e i requisiti igienici, incoraggiando al contempo la creatività. Vengono creati documenti separati per gli edifici pubblici e per i diversi settori industriali, come la ristorazione, la chimica e la metallurgia.

Per esempio. Il documento "Norme igienico-sanitarie per la saldatura, il rivestimento e il taglio dei metalli" è stata individuata nello sviluppo della ventilazione per l'officina di saldatura a caldo. Leggere la sezione 3, paragrafi 41-60. A seconda delle dimensioni della forza lavoro e del consumo di materiale, ci sono tutti i requisiti per la ventilazione locale e generale.

I sistemi di ventilazione di alimentazione e scarico degli edifici industriali sono scelti in base alle norme vigenti, alla praticità dal punto di vista economico e allo scopo:

1. Negli edifici adibiti a uffici, è consuetudine effettuare un ricambio d'aria naturale – aerazione, ventilazione. Con l'aumento dell'affluenza di persone, è prevista l'installazione di ventilatori ausiliari o il ricambio d'aria è organizzato con motivazione meccanica.
2. Nelle officine di costruzione, riparazione e laminazione di macchine di grandi dimensioni, organizzare una ventilazione forzata costerebbe troppo. Schema generalmente accettato: una cappa naturale attraverso luci antiaeree o deflettori, l'afflusso è organizzato dal fascio aperto. Inoltre, in inverno si aprono le finestre superiori (altezza – 4 m), in estate quelle inferiori.
3. Quando si evidenziano vapori tossici, pericolosi e nocivi per la salute, l'aerazione e la ventilazione non sono ammesse.
4. Nei luoghi di lavoro, accanto ad apparecchiature riscaldate, è più facile e più corretto organizzare le persone per concentrarsi con l'aria fresca piuttosto che aggiornare costantemente l'intero volume dell'officina.
5. Nelle piccole industrie con un numero ridotto di fonti di inquinamento, è meglio installare un'aspirazione locale sotto forma di ombrelloni o pannelli, e la ventilazione totale è assicurata da un sistema naturale.
6. Negli edifici produttivi con un gran numero di posti di lavoro e fonti di rilascio pericolose, è necessario effettuare un potente ricambio d'aria forzato. Non è pratico recintare 50 o più cappe locali, a meno che tali eventi non siano dettati dalle norme.
7. Nei laboratori e nei locali di lavoro degli impianti chimici, tutta la ventilazione è meccanica e il ricircolo è vietato.

Il ricircolo è il processo di restituzione di una parte dell'aria scelta all'officina per ridurre la quantità di calore (o di freddo, a seconda della stagione) utilizzata per il riscaldamento. Questa parte viene filtrata e poi combinata in diversi rapporti con un nuovo flusso stradale.

Abbiamo riassunto i principi generali della pianificazione del ricambio d'aria perché non è pratico prendere in considerazione tutte le variazioni di produzione nel contesto di una singola pubblicazione. La letteratura tecnica pertinente, come ad esempio un libro di testo su D. Volkova "Progettazione della ventilazione di un edificio industriale" fornisce una spiegazione più approfondita. Forum.ABOK.ru, il sito per gli ingegneri AKOV, è la seconda fonte attendibile.

Per calcolare il fabbisogno di ventilazione di un impianto di produzione, è importante considerare sia il ricambio generale che la ventilazione locale. La ventilazione generale di scambio si concentra sulla sostituzione dell'aria viziata con aria fresca in tutto lo spazio, assicurando un ambiente coerente. Questo aiuta a controllare la temperatura, l'umidità e gli inquinanti presenti nell'aria. La ventilazione locale, invece, si rivolge a zone specifiche in cui si generano fumi, polveri o calore pericolosi, come ad esempio le stazioni di saldatura o le aree di miscelazione di sostanze chimiche. L'utilizzo di sistemi di aspirazione localizzati consente di rimuovere i contaminanti alla fonte prima che si disperdano. Per determinare il giusto approccio alla ventilazione, valutare le dimensioni dello spazio, il numero di lavoratori e i tipi di attività che si svolgono in ogni area. Questo garantisce un luogo di lavoro sano, sicuro e produttivo per tutti.

Metodi di calcolo del ricambio d'aria

L'obiettivo dei calcoli è determinare la quantità di aria immessa consumata. la quantità di miscela d'aria rimossa dagli ombrelli viene aggiunta al volume finale dell'afflusso se nella produzione vengono utilizzate cappe a punti.

Come punto di riferimento. I dispositivi di esposizione hanno un effetto minimo sul modo in cui i flussi si muovono all'interno della struttura. L'indicazione della direzione da seguire sarà di aiuto per i getti di rifornimento.

Come da SNiP, per calcolare la produzione dei locali di produzione si utilizzano i seguenti indicatori:

• il calore in eccesso emanato da apparecchiature e prodotti riscaldati;
• vapore acqueo che satura l'aria dell'officina;
• le emissioni nocive (tossiche) sotto forma di gas, polveri e aerosol;
• Il numero di dipendenti dell'impresa.

Un aspetto cruciale. Il quadro normativo consente inoltre di calcolare la frequenza di scambio nei locali di servizio e nei diversi locali domestici. In questa pagina è possibile utilizzare il calcolatore online e familiarizzare con la metodologia.

Idealmente, ogni aspetto della portata d'aria viene preso in considerazione. Il più grande dei risultati è approvato per l'uso nell'ulteriore sviluppo del sistema. Un piccolo dettaglio: l'afflusso viene determinato per ciascuno dei due tipi di gas pericolosi che interagiscono quando vengono rilasciati, e i risultati vengono compilati.

Consideriamo la portata sulle secrezioni di calore

Prima di iniziare i calcoli, è necessario completare i preparativi necessari per la raccolta dei dati alla fonte:

• trovare l'area di tutte le superfici calde;
• trovare la temperatura di riscaldamento;
• calcolare la quantità di calore rilasciata;
• Determinare la temperatura dell'aria nell'area di lavoro e oltre (sopra i 2 m di altezza).

In realtà, il problema viene risolto in collaborazione con l'ingegnere-tecnologo dell'azienda, che fornisce dettagli sui macchinari di produzione, sugli attributi dei prodotti e sulle sfumature del processo di fabbricazione. Con la seguente formula, calcolare i parametri indicati:

– L è il tipo di aria che entra nella traversa o viene fornita dalle unità di alimentazione, misurata in m³/h;

• LWZ – la quantità di aria prelevata dall'area servita con aspirazione puntuale, m³/h;
• Q – l'entità della dissipazione di calore, TT;
• C – capacità termica della miscela d'aria, prendere 1 uguale a 1.006 kJ/(kg ° C);
• Tin – la temperatura della miscela fornita all'officina;
• TL, TWZ – temperature dell'aria al di sopra dell'area di lavoro ed entro i suoi limiti.

Sebbene il calcolo appaia complicato, può essere completato senza problemi quando si dispone di dati. Per esempio: all'interno del locale Q vengono prodotti 20.000 watt di flusso di calore e 2000 m³/h vengono rimossi dai pannelli di scarico (LWZ) All'esterno ci sono venti gradi Celsius, ma all'interno ce ne sono rispettivamente trenta e venticinque. l = 2000 + [3.6 x 20,000 – 1.006 x 2000 (25 – 20) / 1.006 (30 – 20)] è il numero che contiamo. = 8157 m³/h.

Eccesso di vapore acqueo

La formula seguente è essenzialmente una ripetizione della precedente, con le denominazioni di umidità al posto dei parametri di calore:

• W è il numero di vapori d'acqua provenienti dalle fonti per unità di tempo, grammi/ora;
• Din – contenuto di umidità nell'afflusso, g/kg;
• DWZ, DL – contenuto di umidità dell'aria nell'area di lavoro e nella parte superiore della stanza, rispettivamente;
• le altre denominazioni – come nella formula precedente.

Ottenere i dati di partenza è il punto in cui la metodologia si complica. Trovare gli indicatori di umidità è semplice una volta che il prodotto è stato costruito e il processo produttivo è in funzione. Il calcolo dell'allocazione dei vapori dell'officina durante la fase di progettazione è un'altra questione. Si consiglia di rivolgersi a due esperti: Vendsisteta, il progettista, e Ingegnere-Tecnologo.

Emissioni di polvere e sostanze nocive

In questa situazione è fondamentale esaminare a fondo le sfumature del processo tecnologico. Fare un elenco delle sostanze nocive, calcolarne la concentrazione e calcolare la quantità di aria pulita consumata sono i compiti da svolgere. indicata come formula

• MPO – una massa di sostanza nociva o di polvere secreta per unità di tempo, mg/ora;
• Qin – il contenuto di questa sostanza nell'aria di strada, mg/m³;
• QWZ – concentrazione massima ammissibile (MPC) di nocività nel volume della zona servita, mg/m³;
• QL – concentrazione di aerosol o polvere nella parte restante dell'officina;
• La decifrazione delle denominazioni L e LWZ è riportata nella prima formula.

Ecco come si presenta l'algoritmo di ventilazione. Un volume misurato di afflusso viene inviato nella stanza, abbassando la concentrazione di inquinanti e diluendo l'aria interna. Gli ombrelli locali sopra le sorgenti aspirano la maggior parte delle sostanze pericolose e volatili; la miscela di gas elimina una cappa meccanica.

Il numero di persone che lavorano

Negli uffici e in altri edifici pubblici privi di inquinanti industriali, per calcolare l'afflusso si utilizza il metodo. Il numero di posti di lavoro permanenti, indicato con la lettera latina N, deve essere accertato con la seguente formula:

Il volume di rilascio della miscela di aria pulita per un singolo posto di lavoro viene visualizzato nel parametro M. Il valore di M è fissato a 30 m³/h negli uffici ventilati e a 60 m³/h negli spazi completamente chiusi.

Commento: Si considerano solo le posizioni che richiedono ai dipendenti di lavorare almeno due ore al giorno e che sono permanenti. La quantità di visitatori è irrilevante.

Calcolo dell'ombrello di una cappa locale

La selezione dei gas e delle polveri pericolose nel punto di scarico, direttamente dalla fonte, è compito dell'aspirazione locale. È necessario scegliere la dimensione dell'ombrello appropriata in base all'altezza della sospensione e alle dimensioni della sorgente, al fine di ottenere un'efficienza ottimale. È più pratico pensare alla metodologia di calcolo in combinazione con un disegno di aspirazione vincolante.

Interpretiamo ora le denominazioni delle lettere del diagramma:

• A, b – le dimensioni desiderate dell'ombrello nella pianta;
• H è la distanza dal bordo inferiore del dispositivo di ritrazione alla superficie del focolaio;
• a, b – le dimensioni dell'attrezzatura sovrapposta;
• D è il diametro del condotto di ventilazione;
• H – l'altezza della sospensione, è accettata non più di 1.8 … 2 m;
• α (alfa) – l'angolo di apertura dell'ombrello, idealmente non superiore a 60°.

Inizialmente, per determinare le dimensioni dell'aspirazione si utilizzano le seguenti formule semplici:

Successivamente, si calcola l'angolo di apertura e si procede al calcolo del consumo di aria assorbita:

• F – l'area della parte larga dell'ombrello è calcolata come a x b;
• ʋ – la velocità del flusso d'aria nella scanalatura della scatola, per i gas non tossici e le polveri si assume 0.15 … 0.25 m/s.

Nota: secondo le procedure operative standard, la portata di scarico deve essere aumentata a 0.75… 1.05 m/s se è necessario aspirare nocività tossiche.

La scelta del ventilatore a canale per le prestazioni desiderate è semplice se si conosce la quantità di aria aspirata. La formula seguente, applicata al contrario, fornisce la sezione e il diametro del condotto di scarico:

Conclusione

È responsabilità di ingegneri qualificati progettare le reti di ventilazione. Di conseguenza, la nostra pubblicazione è di natura introduttiva, con alcune spiegazioni e algoritmi di calcolo semplificati. Per comprendere a fondo i problemi di ventilazione negli impianti di produzione non c'è altro modo che studiare la letteratura tecnica in materia. Infine, un metodo per calcolare il riscaldamento dell'aria in un video.

Una ventilazione sufficiente nelle aree di produzione è essenziale per avere un luogo di lavoro sicuro e confortevole. Mentre la ventilazione locale si concentra su particolari aree in cui si concentrano gli inquinanti o il calore, la ventilazione generale di scambio lavora per mantenere una buona qualità dell'aria in tutto lo spazio. Se combinate, queste tecnologie possono ridurre notevolmente la possibilità di problemi di salute per i dipendenti e aumentare i livelli di rendimento.

La progettazione della ventilazione di un sito produttivo richiede un'attenta considerazione dei requisiti unici dell'area. Tenere conto di variabili quali le dimensioni dell'area, la quantità di dipendenti e i tipi di materiali o sostanze chimiche utilizzate. È possibile utilizzare questa valutazione per determinare la quantità di flusso d'aria necessaria per la ventilazione locale e per il ricambio generale. In questo modo è possibile garantire il rispetto delle norme di salute e sicurezza e rendere l'ambiente più piacevole per tutti.

Ricordate che, dopo la configurazione iniziale, i sistemi di ventilazione devono essere regolati e mantenuti regolarmente per rimanere funzionali. Le portate d'aria devono essere misurate per garantire la conformità alle specifiche, i ventilatori devono essere ispezionati e i filtri devono essere puliti o sostituiti. È possibile evitare i problemi legati alla ventilazione e mantenere uno standard costante di qualità dell'aria nei propri spazi di produzione tenendo sotto controllo queste attività.

In conclusione, per determinare i requisiti di ventilazione degli impianti di produzione sono necessari sia la scienza che il buon senso. Il segreto è comprendere le esigenze specifiche del vostro spazio e rispondervi in modo completo. Tutti coloro che varcano la porta di casa trarranno beneficio da un ambiente di lavoro più sano e produttivo creato con sistemi di ventilazione ben progettati.

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