Cálculo da troca geral e da ventilação local das instalações de produção

A ventilação suficiente é essencial em ambientes industriais para manter os trabalhadores seguros e confortáveis. O calor, os fumos, as poeiras e outros poluentes são produzidos nas instalações de produção e podem ser perigosos tanto para os trabalhadores como para o equipamento. A determinação dos níveis de ventilação apropriados, tanto para a troca de ar geral como para a exaustão local mais específica, é essencial para manter uma atmosfera higiénica e segura.

O objetivo da ventilação geral é manter um fornecimento constante de ar fresco em todo o edifício. Este tipo de ventilação ajuda a regular a humidade e a temperatura, bem como a diluir os poluentes. Pode diminuir a acumulação de materiais potencialmente perigosos e contribuir para manter um ambiente consistente para os funcionários e equipamentos, mantendo o ar em movimento.

Por outro lado, a ventilação local centra-se em determinadas fontes de calor ou poluição. Este sistema, que também é referido como “ventilação local por exaustão” (LEV), recolhe e elimina os poluentes na sua fonte utilizando exaustores, condutas e ventiladores. É um método útil para controlar certos riscos, como fumos de soldadura ou poeiras de corte, sem interferir com o fluxo de ar em toda a instalação.

O projeto de um sistema de ventilação deve ter em conta vários aspectos. A quantidade de ventilação necessária depende de vários factores, incluindo a dimensão da instalação, o número de pessoas, os tipos de equipamento utilizados e o tipo de contaminantes presentes. Este post irá guiá-lo através dos cálculos e factores cruciais para garantir que as suas instalações de produção são eficazes e seguras.

Algoritmo de conceção

A instalação da renovação de ar num edifício público ou durante a produção passa por várias etapas.

1. Recolha de dados iniciais – características da estrutura, o número de empregados e a gravidade do trabalho, variedades e o número de danos nocivos, localização dos locais de descarga. É muito útil aprofundar a essência do processo tecnológico.
2. Seleção do sistema de ventilação de uma oficina ou escritório, desenvolvimento de esquemas. As soluções de conceção apresentam 3 requisitos básicos – eficiência, conformidade com as normas NNUP (SanPiN) e validade económica.
3. Cálculo da troca de ar – determinação do volume de ar de entrada e de saída para cada divisão.
4. Cálculo aerodinâmico das condutas de ar (se existirem), seleção e disposição do equipamento de ventilação. Clarificação dos circuitos de alimentação e eliminação do ar contaminado.
5. Instalação da ventilação de acordo com o projeto, lançamento, posterior operação e manutenção.

Nota: A lista de trabalho foi bastante simplificada para facilitar a compreensão. Cada passo do processo de desenvolvimento da documentação exige uma série de autorizações, explicações e inspecções adicionais. Os tecnólogos da empresa e o engenheiro de projeto colaboram continuamente.

Parágrafos Nos. 2 e 3, que tratam da seleção do melhor plano de troca de ar e do cálculo da tarifa aérea, são do nosso interesse. Outras publicações cobrem uma vasta gama de tópicos, incluindo aerodinâmica e instalação de equipamento e ventilação.

Tipos de sistemas de ventilação

Para organizar corretamente a atualização do ar condicionado da divisão, é necessário selecionar a técnica de ventilação mais eficaz ou uma combinação de várias opções. De seguida, a classificação dos sistemas de ventilação conhecidos, dispostos em produção, simplifica o esquema estrutural.

Iremos abordar mais pormenorizadamente cada tipo de renovação de ar:

1. A ventilação natural desorganizada inclui a ventilação e a infiltração – a penetração do ar através dos afluentes da porta e de outras fendas. A alimentação organizada – arejamento – é feita a partir de janelas através de deflectores de escape e lâmpadas antiaéreas.
2. Os ventiladores auxiliares de teto e de telhado aumentam a intensidade da troca com o movimento natural das massas de ar.
3. O sistema mecânico implica a distribuição forçada e a seleção do ar com ventiladores através de condutas de ar. Isto inclui também a ventilação de emergência e várias aspirações locais – guarda-chuvas, painéis, abrigos, armários de laboratório de exaustão.
4. Ar condicionado – para que o ar ambiente da oficina ou do escritório atinja as condições necessárias. Antes de chegar ao local de trabalho, o ar é limpo com filtros, humedecido/drenado, aquecido ou arrefecido.

Citação. A parte inferior do volume da oficina está incluída na parte inferior do piso onde as pessoas estão sempre posicionadas, de acordo com a documentação regulamentar.

A ventilação mecânica de abastecimento e o ar condicionado são frequentemente combinados; durante o inverno, o fluxo da rua atinge a temperatura ideal sem necessidade de radiadores de água. O recuperador recebe o ar quente contaminado e utiliza-o para aquecer o afluente em 50-70%.

A combinação destas opções permite que o equipamento atinja a máxima eficiência a um custo moderado. Por exemplo, é possível conceber um arejamento natural na oficina de soldadura, desde que cada posto tenha instalado um extrato local forçado.

Fichas à escolha

Fornecer orientações claras para a criação de programas de renovação de ar que cumpram as normas da indústria e os requisitos de higiene, incentivando simultaneamente a criatividade. São criados documentos separados para edifícios públicos e diferentes sectores de atividade, como a restauração, a química e a metalurgia.

Por exemplo. O documento “Regras sanitárias para soldadura, revestimento e corte de metais” é encontrado ao desenvolver a ventilação para a oficina de soldadura a quente. Ler a secção 3, parágrafos 41-60. Dependendo do tamanho da força de trabalho e do consumo de material, existem todos os requisitos para a ventilação local e geral.

Os sistemas de ventilação de abastecimento e exaustão dos edifícios industriais são escolhidos de acordo com as normas em vigor, a praticabilidade do ponto de vista económico e a finalidade:

1. Nos edifícios de escritórios, é habitual fazer-se a troca de ar natural – arejamento, ventilação. Com o aumento da acumulação de pessoas, a instalação de ventiladores auxiliares é fornecida ou a troca de ar é organizada com motivação mecânica.
2. Nas oficinas de construção de máquinas, de reparação e de laminagem de grandes dimensões, organizar a ventilação forçada será demasiado dispendioso. Esquema geralmente aceite: um exaustor natural através de luzes antiaéreas ou deflectores, o influxo é organizado a partir do quadro aberto. Além disso, no inverno, as janelas superiores abrem-se (altura – 4 m), no verão – as inferiores.
3. Ao destacar os vapores tóxicos, perigosos e nocivos para a saúde, o arejamento e a ventilação não são permitidos.
4. Nos locais de trabalho, junto a equipamentos aquecidos, é mais fácil e mais correto organizar as pessoas para se concentrarem com ar fresco do que atualizar constantemente todo o volume da oficina.
5. Em pequenas indústrias com um número reduzido de fontes de poluição, é preferível instalar aspiração local sob a forma de guarda-chuvas ou painéis, e a ventilação total é assegurada por ventilação natural.
6. Nos edifícios de produção com um grande número de postos de trabalho e fontes de libertação de substâncias perigosas, é necessário efetuar uma potente renovação forçada do ar. É impraticável vedar 50 ou mais exaustores locais, exceto se tais eventos forem ditados por normas.
7. Nos laboratórios e nas salas de trabalho das fábricas de produtos químicos, toda a ventilação é mecânica e a recirculação é proibida.

A recirculação é o processo de devolver uma parte do ar escolhido à oficina para reduzir a quantidade de calor (ou frio, consoante a estação do ano) utilizada para o aquecimento. Esta parte é filtrada e depois combinada em diferentes rácios com um novo fluxo de rua.

Resumimos os princípios gerais do planeamento das trocas de ar porque é impraticável ter em conta todas as variações de produção no contexto de uma única publicação. A literatura técnica pertinente, como um livro de texto sobre D. Volkova's “Projeto de ventilação de um edifício industrial” fornece uma explicação mais completa. Fórum.ABOK.ru, o sítio dos engenheiros da AKOV, é a segunda fonte fiável.

Para calcular as necessidades de ventilação de uma instalação de produção, é importante considerar tanto a troca geral como a ventilação local. A ventilação de permuta geral centra-se na substituição do ar viciado por ar fresco em todo o espaço, garantindo um ambiente consistente. Isto ajuda a controlar a temperatura, a humidade e os poluentes transportados pelo ar. A ventilação local, por outro lado, visa áreas específicas onde são gerados fumos, poeiras ou calor perigosos, tais como estações de soldadura ou áreas de mistura de produtos químicos. Ao utilizar sistemas de extração localizados, é possível remover os contaminantes na fonte antes de se dispersarem. Para determinar a abordagem de ventilação correcta, avalie o tamanho do espaço, o número de trabalhadores e os tipos de actividades que ocorrem em cada área. Isto garante um local de trabalho saudável, seguro e produtivo para todos.

Métodos de cálculo das trocas de ar

O objetivo dos cálculos é determinar a quantidade de ar fornecido consumido. A quantidade de mistura de ar removida pelos guarda-chuvas é adicionada ao volume final do influxo se forem utilizados exaustores pontuais na produção.

Como ponto de referência. Os dispositivos de exposição têm muito pouco efeito sobre a forma como os fluxos se movem dentro da estrutura. Indicar-lhes o caminho a seguir ajudará com os jactos de abastecimento.

De acordo com o SNiP, são utilizados os seguintes indicadores para calcular a produção das instalações de produção:

• o excesso de calor proveniente de equipamentos e produtos aquecidos;
• vapor de água que satura o ar da oficina;
• emissões nocivas (tóxicas) sob a forma de gases, poeiras e aerossóis;
• O número de empregados da empresa.

Um aspeto crucial. O quadro regulamentar também permite o cálculo da frequência de troca nos serviços públicos e nas diferentes divisões da casa. Nesta página, pode utilizar a calculadora online e familiarizar-se com a metodologia.

Idealmente, todos os aspectos do caudal de entrada são tidos em conta. O maior dos resultados é aprovado para utilização no desenvolvimento futuro do sistema. Um pequeno pormenor: o influxo é determinado para cada um dos dois tipos de gases perigosos que estão a interagir quando são libertados, e os resultados são compilados.

Consideramos o caudal das secreções de calor

Antes de iniciar os cálculos, é necessário completar os preparativos necessários para a recolha dos dados de origem:

• determinar a área de todas as superfícies quentes;
• determinar a temperatura de aquecimento;
• calcular a quantidade de calor libertada;
• Determinar a temperatura do ar na zona de trabalho e fora dela (acima de 2 m do chão).

Na realidade, a questão é resolvida em colaboração com o engenheiro-tecnólogo da empresa, que fornece detalhes sobre a maquinaria de produção, os atributos do produto e as nuances do processo de fabrico. Utilizando a seguinte fórmula, calcular os parâmetros indicados:

– L é o tipo de ar que entra na travessa ou é fornecido pelas unidades de abastecimento, medido em m³/h;

• LWZ – a quantidade de ar retirada da área servida com sucção pontual, m³/h;
• Q – a magnitude da dissipação de calor, TT;
• C – capacidade calorífica da mistura de ar, tomar 1 igual a 1.006 kJ/(kg ° C);
• Tin – a temperatura da mistura fornecida à oficina;
• TL, TWZ – temperaturas do ar acima da zona de trabalho e dentro dos seus limites.

Embora o cálculo pareça complicado, ele pode ser concluído sem problemas quando os dados estão disponíveis. Por exemplo: 20 000 watts de fluxo de calor são produzidos no interior do quarto Q, e 2000 m³/h são removidos pelos painéis de exaustão (LWZ) No exterior, estão vinte graus Celsius, mas no interior, estão trinta e vinte e cinco, respetivamente. l = 2000 + [3.6 x 20,000 – 1.006 x 2000 (25 – 20) / 1.006 (30 – 20)] é o número que contamos. = 8157 m³/h.

Excesso de vapor de água

A fórmula seguinte é essencialmente uma repetição da anterior, com as designações de humidade utilizadas em vez dos parâmetros de calor:

• W é o número de vapores de água provenientes das fontes por unidade de tempo, gramas/hora;
• Din – teor de humidade no influxo, g/kg;
• DWZ, DL – teor de humidade do ar ambiente da área de trabalho e da parte superior da sala, respetivamente;
• as restantes designações – como na fórmula anterior.

A obtenção dos dados de origem é onde a metodologia se torna complicada. Encontrar os indicadores de humidade é simples quando o produto é construído e o processo de produção está a funcionar. O cálculo da alocação de vapor da oficina durante a fase de projeto é outra questão. Recomenda-se a contratação de dois peritos: Vendsisteta, o projetista, e Engenheiro-Tecnólogo.

Emissões de poeiras e substâncias nocivas

Nesta situação, é crucial examinar minuciosamente as nuances do processo tecnológico. Fazer uma lista da nocividade, descobrir a sua concentração e calcular a quantidade de ar limpo fornecido que é consumido são as tarefas que temos em mãos. designada por fórmula

• MPO – massa de substância nociva ou poeira libertada por unidade de tempo, mg/hora;
• Qin – o teor desta substância no ar da rua, mg/m³;
• QWZ – concentração máxima admissível (MPC) de nocividade no volume da zona servida, mg/m³;
• QL – concentração de aerossol ou poeira na parte restante da oficina;
• A decifração das designações L e LWZ é dada na primeira fórmula.

É assim que aparece o algoritmo de ventilação. Um volume medido de entrada de ar é enviado para a divisão, reduzindo a concentração de poluentes e diluindo o ar interior. Os guarda-chuvas locais acima das fontes atraem a maioria das substâncias perigosas e voláteis; a mistura de gases elimina um exaustor mecânico.

O número de pessoas que trabalham

Em escritórios e outros edifícios públicos sem poluentes industriais, o método é utilizado para calcular o influxo. O número de posições permanentes, indicado pela letra latina N, deve ser determinado pela seguinte fórmula:

O volume de libertação da mistura de ar limpo para um único local de trabalho é apresentado no Parâmetro M. O valor de M é fixado em 30 m³/h em escritórios ventilados e 60 m³/h em espaços totalmente fechados.

Comentário: Apenas são considerados os postos de trabalho que exigem que os empregados trabalhem pelo menos duas horas por dia e que sejam permanentes. A quantidade de visitantes é irrelevante.

Cálculo de um guarda-chuva de um exaustor local

A seleção de gases e poeiras perigosos no ponto de descarga, diretamente da fonte, é a tarefa da aspiração local. É necessário selecionar o tamanho adequado do guarda-chuva em função da altura da suspensão e das dimensões da fonte para obter uma eficiência óptima. É mais prático pensar na metodologia de cálculo em conjunto com uma ligação de desenho de aspiração.

Vamos agora interpretar as designações das letras do diagrama:

• A, b – o tamanho desejado do guarda-chuva no plano;
• H é a distância entre o bordo inferior do dispositivo retrátil e a superfície do foco;
• a, b – as dimensões do equipamento sobreposto;
• D é o diâmetro da conduta de ventilação;
• H – a altura da suspensão, não é aceite mais do que 1.8 … 2 m;
• α (alfa) – o ângulo de abertura do guarda-chuva, idealmente não excede 60 °.

Inicialmente, utilizamos as seguintes fórmulas simples para determinar as dimensões da aspiração:

De seguida, calculamos o ângulo de abertura e procedemos ao cálculo do consumo de ar absorvido:

• F – a área da parte larga do guarda-chuva é calculada como a x b;
• ʋ – a velocidade do fluxo de ar na ranhura da caixa, para gases não tóxicos e poeira, tomamos 0.15 … 0.25 m/s.

Nota: De acordo com os procedimentos habituais de funcionamento, o caudal dos gases de escape deve ser aumentado para 0.75… 1.05 m/s se for necessário aspirar substâncias tóxicas nocivas.

A seleção do ventilador de canal para o desempenho pretendido é simples quando se sabe a quantidade de ar que está a ser aspirada. A fórmula seguinte, quando aplicada no sentido inverso, produz a secção e o diâmetro da conduta de extração:

Conclusão

O projeto de redes de ventilação é da responsabilidade de engenheiros qualificados. Por conseguinte, a nossa publicação tem um carácter introdutório, com algumas explicações e algoritmos de cálculo simplificados. Não existe outra forma de conhecer a fundo os problemas de ventilação em instalações de produção que não seja através do estudo da literatura técnica relevante. Por fim, um método para calcular o aquecimento do ar num vídeo.

Ter ventilação suficiente nas áreas de produção é essencial para ter um local de trabalho seguro e confortável. Enquanto a ventilação local se concentra em áreas específicas onde os poluentes ou o calor se podem concentrar, a ventilação de permuta geral trabalha para manter uma boa qualidade do ar em todo o espaço. Quando combinadas, estas tecnologias podem reduzir significativamente o risco de problemas de saúde para os trabalhadores e aumentar os níveis de rendimento.

A conceção de ventilação para um local de produção requer uma consideração cuidadosa dos requisitos exclusivos da área. Tem em conta variáveis como o tamanho da área, a quantidade de empregados e os tipos de materiais ou produtos químicos que estão a ser utilizados. Pode utilizar esta avaliação para determinar a quantidade de caudal de ar necessária para a ventilação local, bem como para a troca geral. Ao fazê-lo, pode certificar-se de que está a cumprir os regulamentos de saúde e segurança e também tornar o ambiente mais agradável para todos.

Lembre-se que após a configuração inicial, os sistemas de ventilação precisam de ser ajustados e mantidos regularmente para permanecerem funcionais. Os caudais de ar devem ser medidos para garantir que cumprem as especificações, os ventiladores devem ser inspeccionados e os filtros devem ser limpos ou substituídos. Pode evitar problemas relacionados com a ventilação e manter um padrão constante de qualidade do ar nos seus espaços de produção, mantendo-se a par destas tarefas.

Em conclusão, a determinação dos requisitos de ventilação das instalações de produção requer tanto ciência como senso comum. O segredo é compreender as necessidades específicas do seu espaço e responder-lhes de uma forma completa. Todas as pessoas que entram pela porta beneficiarão de um ambiente de trabalho mais saudável e mais produtivo criado por sistemas de ventilação bem concebidos.

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