工業施設の換気：空気交換の計算、目的、システムの種類

産業環境では、作業員の安全と快適さを保つために十分な換気が不可欠である。. 生産施設では熱、ヒューム、ほこり、その他の汚染物質が発生し、作業員や設備に害を及ぼします。. 衛生的で安全な雰囲気を維持するためには、一般的な空気交換と集中的な局所排気の両方について、適切な換気レベルを決定することが不可欠です。.

一般的な交換換気の目的は、建物全体に新鮮な空気を一定に供給することです。. この種の換気は、湿度や温度の調節、汚染物質の希釈を助けます。. 空気の流れを確保することで、潜在的に危険な物質の蓄積を減らし、従業員や設備の環境を一定に保つことができます。.

逆に、局所換気は特定の熱源や汚染源に焦点を当てます。. このシステムは、「局所排気」とも呼ばれています。 (LEV）は、フード、ダクト、ファンを使って汚染物質を発生源で回収・除去する。. 施設全体の気流を妨げることなく、溶接ヒュームや切削粉塵のような特定のリスクをコントロールするのに有効な方法です。.

換気システムの設計は、多くのことを考慮しなければならない。. 必要な換気量は、施設の規模、従業員数、使用する機器の種類、存在する汚染物質の種類など、さまざまな要因によって異なります。. この記事では、生産施設が効果的で安全であることを確認するための重要な計算と要素について説明します。.

Contents

設計アルゴリズム
換気システムの種類
チップの選択
空気交換量の計算方法
熱分泌物の流量を考慮する。
過剰水蒸気
粉塵排出と有害物質
働く人の数
局所フードの傘の計算
結論
ビデオ
ヘクセル内の換気システムの空力計算
生産施設の換気計算
製造室の換気.
一般換気の通過空気ダクト. 設計ルール
室内の空気交換の多重度、あるいは快適な生活に必要な空気量の計算?
倍数による換気（空気交換）の計算
機械換気システムの空気力学的計算

設計アルゴリズム

公共施設や生産現場での空気交換の設定には、さまざまな段階がある。.

初期データの収集 – 構造の特徴、従業員の数と労働の程度、有害な害の種類と数、排出場所の特定。. 技術的なプロセスの本質を掘り下げることは非常に便利です。.
ワークショップやオフィスの換気システムの選択、スキームの開発. 設計ソリューションは、効率、NNUP（SanPiN）規格への準拠、経済的妥当性という3つの基本要件を提唱している。.
空気交換の計算-各部屋の給排気量の決定.
空気ダクトの空力計算（ある場合）、換気装置の選択と配置. 供給回路の明確化と汚染空気の除去.
プロジェクトに応じた換気の設置、立ち上げ、さらなる運用とメンテナンス.

注：作業リストは、理解しやすいように大幅に簡略化されている。. 書類作成の各段階で、多くの許可、説明、追加検査が必要となる。. 企業の技術者と設計技師は継続的に協力している。.

パラグラフNos. 2と3は、最適な空気交換プランの選択と航空運賃の計算を扱ったもので、私たちにとって興味深いものである。. その他の出版物では、空気力学、設備、換気設備など幅広いトピックを扱っています。.

換気システムの種類

部屋の空調更新を正しく配置するためには、最も効果的な換気技術、または様々なオプションの組み合わせを選択する必要があります。. 以下では、製造時に配置される既知の換気システムの分類により、構造計画を簡素化します。.

それぞれのタイプの空気交換について、さらに詳しく説明します：

組織化されていない自然換気には、換気と浸透が含まれる。. 組織化された供給-通気-は、窓から排気デフレクターと対気ランプを通して行われる。.
補助的なルーフファンやシーリングファンは、空気塊の自然な動きで交換強度を高めます。.
機械システムは、ダクトを通したファンによる強制的な分配と空気の選択を意味する。. 緊急換気や、傘、パネル、シェルター、排気実験室キャビネットなど、さまざまな局所吸引も含まれます。.
空調 – 作業場やオフィスの空気環境を必要な状態にします。. 作業エリアに供給する前に、空気はフィルターで洗浄され、湿らせ/排出され、加熱または冷却されます。.

引用. 作業場の容積の下部は、規制文書に従い、常に人が配置されるフロアの下部に含まれる。.

機械式給気換気とエアコンを組み合わせることも多い。冬場は、給気換気扇を使わなくても通りの流れが理想的な温度に達する。. レキュペレーターは汚染された熱風を受け取り、支流を50～70％加熱するために使用する。.

これらのオプションを組み合わせることで、設備は適度なコストで最大の効率を達成することができる。. 例えば、溶接工場では、各ポストに強制局所換気装置が設置されていれば、自然換気を設計することができます。.

チップの選択

業界標準や衛生要件を満たし、かつ創造性を刺激する空気交換プログラムを作成するための明確なガイドラインを提供します。. 公共施設や、飲食業、化学工業、冶金業など、さまざまな業種向けに別の文書が作成されている。.

例えば. 文書「金属の溶接、表面処理、切断に関する衛生規則熱間溶接作業場の換気を開発する際に発見されたこと. 第3節の41～60項を読む. 作業員の規模や材料の消費量に応じて、局所換気と全体換気の両方の要件があります。.

工業用建物の給排気システムは、現行の基準、経済的見地からの実用性、および目的に従って選択される：

オフィスビルでは、エアレーション、換気といった自然な空気交換を行うのが一般的である。. 人が多くなると、補助ファンの設置や機械的動機による空気交換が行われる。.
大規模な機械製造、修理、圧延工場では、強制換気の手配はコストがかかりすぎる。. 一般的に受け入れられているスキーム：防風ライトやデフレクターを通した自然なフード、流入は開いたプラマから組織される。. さらに、冬は上の窓（高さ4m）を開け、夏は下の窓を開ける。.
毒性、危険性、健康に有害な蒸気を発生させる場合、換気、通気は禁止されている。.
作業場では、暖房設備の隣で、作業場の全容積を常に更新するよりも、新鮮な空気で集中できるように人を組織する方が簡単で正しい。.
汚染源の数が少ない小規模な産業では、傘やパネルの形で局所的な吸引を設置し、全体的な換気は自然換気で行うのがよい。.
多くの作業や有害物質の放出源がある生産棟では、強力な強制空気交換を行う必要がある。. そのような事象が規範によって規定されている場合を除き、50以上の局所フードを柵で囲うことは現実的ではありません。.
化学工場の実験室や作業室では、すべての換気は機械的に行われ、再循環は禁止されている。.

再循環とは、選択された空気の一部を作業場に戻し、暖房に使用される熱（季節によっては冷気）の量を減らすプロセスである。. 換気された空気はフィルターにかけられ、新しく引き込まれた空気と様々な比率で組み合わされる。.

空気交換計画の一般原則を要約したのは、一冊の出版物の中ですべての生産バリエーションを考慮に入れるのは非現実的だからである。. Dに関する教科書のような、関連する技術文献。. ヴォルコヴァの「工業用建物の換気設計は、より詳細な説明を提供しています。. フォーラム.ABOK.AKOVエンジニアのためのサイト「ru」が2番目の信頼できる情報源です。.

生産施設の換気ニーズを計算するには、一般交換換気と局所換気の両方を考慮することが重要である。. 一般的な交換換気は、空間全体を通して新鮮な空気で古くなった空気を交換し、一貫した環境を確保することに重点を置いています。. 温度、湿度、空気中の汚染物質のコントロールに役立ちます。. 一方、局所換気は、溶接ステーションや化学物質の混合エリアなど、危険なヒュームや粉塵、熱が発生する特定のエリアを対象とします。. 局所抽出システムを使用すれば、汚染物質が拡散する前に発生源で除去することができる。. 適切な換気方法を決定するには、空間の大きさ、作業員の数、各エリアで行われている活動の種類を評価する。. これにより、すべての人にとって健康的で安全かつ生産的な職場が保証されます。.

空気交換量の計算方法

消費される供給空気の量を決定することが計算の目的です。. アンブレラによって除去された混合気の量は、ポイントフードが製造に使用されている場合、最終的な流入量に加算されます。.

参考として. 暴露装置は、構造物内の流れの動きにはほとんど影響を与えない. どちらに行けば供給ジェットをアシストできるかを伝える。.

SNiPの規定に従い、生産施設の生産量を計算するために以下の指標が使用される：

加熱された機器や製品から発生する余分な熱；
作業場の空気を飽和させる水蒸気
ガス、粉塵、エアロゾルの形の有害（有毒）排出物；
企業の従業員数.

重要な側面. 規制の枠組みでは、公共施設や異なる家庭の部屋での交換頻度の計算も可能である。. このページでは、オンライン計算機を利用し、計算方法に慣れることができます。.

理想的には、流入流量のあらゆる側面が考慮されます。. この結果のうち最大のものは、システムのさらなる開発に使用することが承認される。. 細かいことだが、放出時に相互作用する2種類の有害ガスのそれぞれについて流入量が決定され、その結果がまとめられる。.

熱分泌物の流量を考慮する。

計算を始める前に、まずソースデータの収集に必要な準備を完了する必要があります：

すべての高温面の面積を求める；
加熱温度を求める；
放出される熱量を計算する；
作業エリアとそれ以外（床上2m以上）の空気の温度を決定する。.

実際には、生産機械、製品属性、製造工程のニュアンスに関する詳細を提供する会社の技術者と協力して問題を解決する。. 次の式を使って、表示されたパラメーターを計算する：

– Lは、トランサムに入る空気、または供給装置から供給される空気の種類で、単位はm³/hです；

LWZ – 点吸引でサービスエリアから取り込んだ空気の量、m³/h；
Q – 放熱の大きさ、TT；
C – 混合空気の熱容量、1を1とする。.006 kJ/(kg °C)；
スズ – 工場に供給される混合物の温度；
TL, TWZ – 作業エリア上空とその限界内の気温.

計算が複雑に見えるが、データがあれば問題なく計算できる。. 例：居室Qの内部では20,000ワットの熱流が発生し、排気パネル（LWZ）により2000m³/hが除去される外は20℃だが、内部はそれぞれ30℃と25℃である. l = 2000 + [3.6 x 20,000 – 1.006 x 2000 (25 – 20) / 1.006 (30 – 20)]は私たちが数える数です。. = 8157 m³/h.

過剰水蒸気

次の式は、基本的に前式の再実行であり、熱パラメータの代わりに水分が使用される：

Wは単位時間当たりの発生源からの水蒸気の数で、グラム/時である；
Din-流入中の水分含有量、g/kg；
DWZ,DL-作業エリアおよび室内上部の空気環境の水分含有量；
その他の呼称 – 前式と同じ.

湿度指標を見つけるのは、製品が製造され、製造工程が稼動すれば簡単である。. 製品が製造され、製造工程が稼動すれば、湿度指標を見つけるのは簡単です。. 設計段階での作業場の水蒸気割当量の計算は、別の問題である。. 2人の専門家を育成することをお勧めします：設計者であるVendsistetaと技術者であるEngineer-Technologistである。.

粉塵排出と有害物質

この状況では、技術プロセスのニュアンスを徹底的に検討することが重要である。. 有害物質のリストを作成し、その濃度を把握し、供給された清浄な空気がどれだけ消費されたかを計算することが目下の課題である。. 式

MPO – 単位時間当たりに分泌される有害物質または粉塵の質量、mg/時；
Qin – 路上の空気中の有害物質の含有量、mg/m³；
QWZ – 供給ゾーンの体積中の有害性の最大許容濃度（MPC）、mg/m³；
QL – 作業場の残りの部分におけるエアロゾルまたは粉塵の濃度；
LとLWZは最初の式で示される。.

換気アルゴリズムはこのように表示される。. 測定された流入量が室内に送られ、汚染物質の濃度を下げ、室内の空気を希釈する。. 発生源の上にある局所的な傘が、危険な揮発性物質の大部分を吸い込む。.

働く人の数

産業汚染物質のないオフィスやその他の公共建築物では、この方法で流入量を計算します。. ラテン文字Nで示される恒久的な位置の数は、以下の式で確認する必要があります：

一つの作業場の空気清浄混合気放出量は、パラメータMに表示されます。. Mの値は、換気されたオフィスでは30 m³/h、完全に閉鎖された空間では60 m³/hに設定されます。.

コメント従業員が1日に少なくとも2時間働く必要があり、常時勤務する職種のみを考慮する。. 訪問者の量は関係ない。.

局所フードの傘の計算

有害ガスや粉塵を発生源から排出する地点で選択するのは、局所吸引の仕事である。. 最適な効率を得るためには、サスペンションの高さと発生源の寸法に基づいて適切な傘のサイズを選択する必要があります。. 計算方法は、吸込図面の製本と合わせて考えるのがより現実的です.

ここで、図の文字表記を解釈してみよう：

A, b – 計画上の傘の大きさ；
Hは開閉装置の下端から発生面までの距離；
a, b – 重なっている機器の寸法；
Dは換気ダクトの直径；
H-サスペンションの高さ。.8 … 2 m;
α (アルファ) – 傘の開き角度、理想的には60°を超えない。.

最初に、吸引の寸法を決定するために、以下の簡単な公式を使用します：

次に、開口角度を計算し、吸収空気消費量の計算に進みます：

F – 傘の広い部分の面積は、a x bとして計算されます；
ʋ – 箱の溝内の気流速度、非毒性ガスと粉塵の場合は0とする.15 … 0.25 m/s.

注：標準操作手順により、排気流量を0.75… 1.有害物質を吸引する必要がある場合は、05 m/sを使用します。.

必要な性能の換気経路ファンを選択するのは、取り込む空気の量がわかっていれば簡単です。. 次の式を逆に適用すると、排気ダクトの断面と直径が得られる：

結論

換気ネットワークの設計は資格のあるエンジニアの責任である. そのため、本書は入門的な内容となっており、いくつかの説明と簡略化された計算アルゴリズムが掲載されている。. 生産施設における換気の問題を完全に理解するには、関連する技術文献を研究する以外に方法はない。. 最後に、空気加熱の計算方法をビデオで紹介します。.

換気の種類	説明
一般的な交換換気	このタイプの換気は、空間全体の空気を入れ替え、新鮮な空気が部屋や建物全体を均一に循環するように設計されています。. 温度、湿度、空気の質をコントロールするのに役立つ.
局所換気	局所換気は、汚染物質が発生する特定の場所や機器を対象としています。. 汚染物質を発生源から直接抽出し、建物の他の部分への拡散を防ぎます。.

生産エリアに十分な換気を確保することは、安全で快適な職場を実現するために不可欠です。. 局所換気が汚染物質や熱が集中する特定の場所に焦点を当てるのに対し、全体交換換気は空間全体の空気の質を良好に保つように働きます。. これらの技術を組み合わせることで、従業員の健康問題の可能性を大幅に低減し、生産レベルを向上させることができる。.

生産現場の換気設計には、その地域特有の要件を慎重に考慮する必要があります。. エリアの広さ、従業員の数、使用される材料や化学薬品の種類などの変数を考慮する。. この評価をもとに、局所換気と全体換気に必要な空気の量を決定することができる。. そうすることで、安全衛生規則を遵守することができ、また誰もが楽しめる環境を作ることができます。.

初期設定後、換気システムが機能し続けるためには、定期的な調整とメンテナンスが必要であることを覚えておいてください。. 風量が仕様を満たしていることを確認するために風量を測定し、ファンを点検し、フィルターを清掃または交換する必要があります。. これらのタスクに常に注意を払うことで、換気関連の問題を回避し、生産スペースの空気品質を一定水準に保つことができます。.

結論として、生産施設の換気要件を決定するには、科学と常識の両方が必要である。. その秘訣は、空間特有のニーズを理解し、総合的に対応することです。. 設計された換気システムによって生み出される、より健康的で生産性の高い作業環境は、ドアをくぐるすべての人に恩恵をもたらします。.