Расчет общеобменной и местной вентиляции производственных помещений

Достаточная вентиляция необходима в промышленных помещениях для обеспечения безопасности и комфорта работников. Тепло, дым, пыль и другие загрязняющие вещества образуются в производственных помещениях и могут быть опасны как для работников, так и для оборудования. Определение соответствующих уровней вентиляции, как для общего воздухообмена, так и для локальной вытяжки, очень важно для поддержания гигиеничной и безопасной атмосферы.

Целью общеобменной вентиляции является поддержание постоянного притока свежего воздуха по всему зданию. Такая вентиляция помогает регулировать влажность и температуру, а также разбавлять загрязняющие вещества. Вы можете уменьшить накопление потенциально опасных материалов и способствовать поддержанию благоприятных условий для сотрудников и оборудования, обеспечивая движение воздуха.

Местная вентиляция, наоборот, направлена на конкретные источники тепла или загрязнения. Эта система также называется "местной вытяжной вентиляцией" (LEV), собирает и удаляет загрязняющие вещества у их источника с помощью вытяжек, воздуховодов и вентиляторов. Это полезный метод контроля определенных рисков, таких как сварочный дым или пыль от резки, без вмешательства в воздушный поток во всем помещении.

При проектировании системы вентиляции необходимо учитывать ряд моментов. Необходимый объем вентиляции зависит от ряда факторов, в том числе от размеров объекта, количества персонала, типов используемого оборудования и типа присутствующих загрязнений. В этой статье мы расскажем вам о важнейших расчетах и факторах, позволяющих обеспечить эффективность и безопасность вашего производства.

Алгоритм проектирования

Организация воздухообмена в общественном здании или на производстве включает в себя различные этапы.

1. Сбор исходных данных — характеристики строения, количество сотрудников и тяжесть труда, разновидности и количество вредностей, локализация мест выделений. Очень полезно вникнуть в суть технологического процесса.
2. Подбор системы вентиляции цеха или офиса, разработка схем. К проектным решениям выдвигаются 3 основных требования — эффективность, соответствие нормам ННПУ (СанПиН) и экономическая обоснованность.
3. Расчет воздухообмена — определение объема приточного и вытяжного воздуха для каждого помещения.
4. Аэродинамический расчет воздуховодов (при их наличии), подбор и расстановка вентиляционного оборудования. Очистка приточных контуров и удаление загрязненного воздуха.
5. Монтаж вентиляции в соответствии с проектом, запуск, дальнейшая эксплуатация и обслуживание.

Примечание: список работ был значительно упрощен для удобства понимания. Каждый этап разработки документации требует ряда разрешений, разъяснений и дополнительных проверок. Технологи предприятия и инженер-конструктор постоянно сотрудничают.

Пункты Nos. 2 и 3, посвященные выбору оптимальной схемы воздухообмена и расчету стоимости авиабилетов, представляют для нас интерес. Другие публикации охватывают широкий круг вопросов, включая аэродинамику и монтаж оборудования и вентиляции.

Типы вентиляционных систем

Чтобы правильно организовать обновление системы кондиционирования в помещении, необходимо выбрать наиболее эффективный метод вентиляции или сочетание различных вариантов. Приведенная ниже классификация известных вентсистем, применяемых на производстве, упрощает структурную схему.

Далее мы подробно остановимся на каждом типе воздухообмена:

1. Неорганизованная естественная вентиляция включает в себя проветривание и инфильтрацию — проникновение воздуха через дверные притолоки и другие щели. Организованная подача — аэрация — осуществляется из окон через вытяжные дефлекторы и зенитные фонари.
2. Вспомогательные крышные и потолочные вентиляторы увеличивают интенсивность воздухообмена за счет естественного движения воздушных масс.
3. Механическая система предполагает принудительное распределение и отбор воздуха вентиляторами по воздуховодам. Сюда же относится аварийная вентиляция и различные местные отсосы — зонты, панели, укрытия, вытяжные лабораторные шкафы.
4. Кондиционирование — приведение воздушной среды цеха или офиса в требуемое состояние. Перед подачей в рабочую зону воздух очищается с помощью фильтров, увлажняется/осушается, нагревается или охлаждается.

Цитировать. В нижнюю часть объема цеха включается нижняя часть пола, где постоянно находятся люди, согласно нормативной документации.

Механическая приточная вентиляция и кондиционирование часто совмещаются, зимой уличный поток достигает идеальной температуры без использования водяных радиаторов. Рекуператор получает загрязненный горячий воздух и использует его для подогрева притока на 50-70%.

Сочетание этих вариантов позволяет добиться максимальной эффективности оборудования при умеренных затратах. Например, в сварочном цехе можно создать естественную аэрацию, если на каждом посту установлена принудительная местная вытяжка.

Фишки выбора

Дайте четкие рекомендации по созданию программ воздухообмена, отвечающих отраслевым стандартам и гигиеническим требованиям, но при этом поощряющих творчество. Отдельные документы создаются для общественных зданий и различных отраслей промышленности, например, предприятий общественного питания, химических и металлургических предприятий.

Например. Документ "Санитарные правила при сварке, наплавке и резке металлов" встречается при разработке вентиляции для горячего сварочного цеха. Читайте раздел 3, параграфы 41-60. В зависимости от численности персонала и расхода материалов существуют все требования к местной и общей вентиляции.

Системы приточно-вытяжной вентиляции промышленных зданий выбираются в соответствии с действующими нормами, практичностью с экономической точки зрения и назначением:

1. В офисных зданиях принято делать естественный воздухообмен — аэрацию, вентиляцию. При повышенном скоплении людей предусматривается установка вспомогательных вентиляторов или организуется воздухообмен с механическим побуждением.
2. В машиностроительных, ремонтных и прокатных цехах больших размеров устраивать принудительную вентиляцию обойдется слишком дорого. Общепринятая схема: естественная вытяжка через зенитные фонари или дефлекторы, приток организован из открытого фрамуги. Причем зимой открываются верхние окна (высота — 4 м), летом — нижние.
3. При выделении токсичных, опасных и вредных для здоровья паров аэрация и вентиляция недопустимы.
4. На рабочих местах, рядом с отапливаемым оборудованием, проще и правильнее организовать сосредоточение людей на свежем воздухе, чем постоянно обновлять весь объем цеха.
5. В небольших производствах с малым количеством источников загрязнения лучше установить местные отсосы в виде зонтов или панелей, а общую вентиляцию предусмотреть естественную.
6. В производственных зданиях с большим количеством рабочих мест и источников выделения вредных веществ необходимо делать мощный принудительный воздухообмен. Нецелесообразно ограждать 50 и более локальных вытяжек, за исключением случаев, когда такие мероприятия продиктованы нормами.
7. В лабораториях и рабочих помещениях химических заводов вся вентиляция делается механической, а рециркуляция запрещена.

Рециркуляция — это процесс возврата части отобранного воздуха обратно в цех для уменьшения количества тепла (или холода, в зависимости от сезона), используемого для отопления. Эта порция фильтруется, а затем объединяется в различных соотношениях с новым уличным потоком.

Мы кратко изложили общие принципы планирования воздухообмена, поскольку учесть все производственные вариации в рамках одной публикации нецелесообразно. Соответствующая техническая литература, например, учебник по D. Волкова "Проектирование вентиляции промышленного здания" дает более подробное объяснение. Форум.ABOK.ru, сайт инженеров АКОВ, является вторым заслуживающим доверия источником.

При расчете потребности в вентиляции для производственного помещения необходимо учитывать как общеобменную, так и местную вентиляцию. Общеобменная вентиляция направлена на замену застоявшегося воздуха свежим по всему пространству, обеспечивая постоянство среды. Это помогает контролировать температуру, влажность и содержание загрязняющих веществ в воздухе. Местная вентиляция, с другой стороны, направлена на конкретные зоны, где образуются опасные испарения, пыль или тепло, например, сварочные посты или зоны смешивания химических веществ. Использование локальных вытяжных систем позволяет удалять загрязнения в источнике до их рассеивания. Чтобы определить правильный подход к вентиляции, оцените размер помещения, количество работников и виды деятельности в каждой зоне. Это обеспечивает здоровое, безопасное и продуктивное рабочее место для всех.

Методы расчета воздухообмена

Определение количества потребляемого приточного воздуха является целью расчетов. Количество воздушной смеси, удаляемой зонтами, добавляется к конечному объему притока, если на производстве используются точечные вытяжки.

В качестве точки отсчета. Экспозиционные устройства почти не влияют на движение потоков внутри структуры. Указание направления движения поможет в работе с приточными струями.

Согласно СНиП, для расчета выработки производственных помещений используются следующие показатели:

• избыточное тепло, исходящее от нагретого оборудования и изделий;
• водяной пар, насыщающий воздух в цехе;
• вредные (токсичные) выбросы в виде газов, пыли и аэрозолей;
• Количество сотрудников предприятия.

Важнейший аспект. Нормативная база также позволяет рассчитать частоту обмена в подсобных и различных бытовых помещениях. На этой странице вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором и ознакомиться с методикой.

В идеале учитывается каждый аспект расхода притока. Самый большой из полученных результатов утверждается для использования в дальнейшей разработке системы. Маленькая деталь: приток определяется для каждого из двух видов опасных газов, взаимодействующих при выбросе, и результаты сводятся воедино.

Считаем расход по тепловыделениям

Прежде чем приступать к расчетам, необходимо выполнить необходимые подготовительные работы по сбору исходных данных:

• определение площади всех горячих поверхностей;
• выяснить температуру нагрева;
• рассчитать количество выделившегося тепла;
• Определите температуру воздуха в рабочей зоне и за ее пределами (выше 2 м над полом).

На самом деле вопрос решается совместно с инженером-технологом компании, который предоставляет подробную информацию о производственном оборудовании, характеристиках продукции и нюансах производственного процесса. По следующей формуле рассчитайте указанные параметры:

— L — тип воздуха, поступающего в фрамугу или подаваемого приточными установками, измеряется в м³/ч;

• LWZ — количество воздуха, забираемого из обслуживаемой зоны при точечном отсосе, м³/ч;
• Q — величина теплоотдачи, TT;
• С — теплоемкость воздушной смеси, принять равной 1.006 кДж/(кг °С);
• Олово — температура смеси, подаваемой в цех;
• ТЛ, ТВЗ — температуры воздуха над рабочей зоной и в ее пределах.

Хотя расчет кажется сложным, при наличии данных он может быть выполнен без проблем. Например: внутри помещения Q вырабатывается 20 000 ватт теплового потока, а 2000 м³/ч удаляется вытяжными панелями (LWZ) Снаружи — двадцать градусов Цельсия, а внутри — тридцать и двадцать пять соответственно. l = 2000 + [3.6 x 20,000 — 1.006 x 2000 (25 — 20) / 1.006 (30 — 20)] — число, которое мы считаем. = 8157 м³/ч.

Избыток водяного пара

Следующая формула является, по сути, повторением предыдущей, только вместо тепловых параметров используются обозначения влажности:

• W — количество водяных паров, поступающих от источников в единицу времени, грамм/час;
• Din — содержание влаги в притоке, г/кг;
• DWZ, DL — влагосодержание воздушной среды рабочей зоны и верхней части помещения, соответственно;
• остальные обозначения — как в предыдущей формуле.

Получение исходных данных — это то место, где методика усложняется. Найти показатели влажности несложно, как только изделие будет изготовлено и запущен производственный процесс. Расчет паровыделения цеха на этапе проектирования — еще одна задача. Рекомендуется привлечь двух специалистов: Вендсистета, дизайнер, и инженер-технолог.

Выбросы пыли и вредных веществ

В данной ситуации крайне важно тщательно изучить нюансы технологического процесса. Составить список вредностей, выяснить их концентрацию и рассчитать, сколько расходуется подаваемого чистого воздуха — вот задачи, которые необходимо решить. обозначается формулой

• МПО — масса вредного вещества или пыли, выделяемая в единицу времени, мг/час;
• Qin — содержание данного вещества в уличном воздухе, мг/м³;
• ПДК — предельно допустимая концентрация (ПДК) вредности в объеме обслуживаемой зоны, мг/м³;
• QL — концентрация аэрозоля или пыли в остальной части цеха;
• Расшифровка обозначений Л и ЛВЗ приведена в первой формуле.

Вот как выглядит алгоритм работы вентиляции. Измеренный объем притока направляется в помещение, снижая концентрацию загрязняющих веществ и разбавляя воздух внутри помещения. Местные зонты над источниками втягивают большую часть опасных и летучих веществ; газовую смесь исключает механический колпак.

Количество работающих людей

В офисах и других общественных зданиях, не имеющих промышленных загрязнителей, для расчета притока используется метод. Количество постоянных позиций, обозначаемых латинской буквой N, должно быть определено по следующей формуле:

Объем выброса воздухоочистительной смеси для одного рабочего места отображается в параметре M. Значение М устанавливается на уровне 30 м³/ч в вентилируемых офисах и 60 м³/ч в полностью закрытых помещениях.

Комментарий: Учитываются только те должности, которые требуют от сотрудников работы не менее двух часов в день и являются постоянными. Количество посетителей не имеет значения.

Расчет зонта местной вытяжки

Отбор вредных газов и пыли в точке выброса, прямо из источника, является задачей местного отсоса. Для достижения оптимальной эффективности необходимо выбрать подходящий размер зонта в зависимости от высоты подвеса и размеров источника. Методику расчета практичнее рассматривать в сочетании с чертежом отсоса.

Теперь давайте разберемся с буквенными обозначениями на схеме:

• A, b — желаемый размер зонта в плане;
• H — расстояние от нижнего края втягивающего устройства до поверхности вспышки;
• a, b — размеры перекрываемого оборудования;
• D — диаметр вентиляционного канала;
• H — высота подвеса, принимается не более 1.8 … 2 m;
• α (альфа) — угол раскрытия зонта, в идеале не превышает 60°.

Изначально для определения размеров отсоса мы используем следующие простые формулы:

Далее рассчитываем угол раскрытия и переходим к расчету расхода поглощенного воздуха:

• F — площадь широкой части зонта рассчитывается как a x b;
• ʋ — скорость воздушного потока в канавке короба, для нетоксичных газов и пыли принимаем 0.15 … 0.25 м/с.

Примечание: В соответствии со стандартными операционными процедурами скорость потока отработанного воздуха должна быть увеличена до 0.75… 1.05 м/с, если необходимо отсосать токсичные вредности.

Подобрать канальный вентилятор для требуемой производительности очень просто, если вы знаете, какой объем воздуха всасывается. Следующая формула, примененная в обратном порядке, дает сечение и диаметр вытяжного канала:

Заключение

Проектирование вентиляционных сетей входит в обязанности квалифицированных инженеров. Поэтому наша публикация носит ознакомительный характер, содержит некоторые пояснения и упрощенные расчетные алгоритмы. Нет другого способа получить полное представление о проблемах вентиляции в производственных помещениях, кроме изучения соответствующей технической литературы. И наконец, метод определения нагрева воздуха в видеоролике.

Наличие достаточной вентиляции в производственных помещениях — залог безопасного и комфортного рабочего места. В то время как местная вентиляция направлена на конкретные зоны, где могут концентрироваться загрязняющие вещества или тепло, общеобменная вентиляция работает на поддержание хорошего качества воздуха во всем помещении. В сочетании эти технологии могут значительно снизить вероятность возникновения проблем со здоровьем у сотрудников и повысить уровень производительности.

Проектирование вентиляции на производстве требует тщательного учета уникальных требований территории. Учитывайте такие переменные, как размер помещения, количество сотрудников и виды используемых материалов или химических веществ. С помощью этой оценки можно определить объем воздушного потока, необходимого для местной вентиляции, а также для общего воздухообмена. Сделав это, вы сможете убедиться в том, что соблюдаете правила техники безопасности и охраны труда, а также сделаете окружающую среду более приятной для всех.

Помните, что после первоначальной настройки вентиляционные системы необходимо регулярно регулировать и обслуживать, чтобы они оставались работоспособными. Необходимо измерять расход воздуха, чтобы убедиться, что он соответствует спецификациям, проверять вентиляторы, чистить или заменять фильтры. Вы можете избежать проблем, связанных с вентиляцией, и поддерживать постоянный уровень качества воздуха в производственных помещениях, выполняя следующие задачи.

В заключение следует отметить, что определение требований к вентиляции производственных помещений требует как научных знаний, так и здравого смысла. Секрет заключается в том, чтобы понять конкретные потребности вашего помещения и всесторонне их удовлетворить. Все, кто входит в дверь, выигрывают от более здоровой и продуктивной рабочей среды, созданной с помощью хорошо спроектированных систем вентиляции.

Видео по теме

Аэродинамический расчет системы вентиляции в hexel

Расчет вентиляции производственных помещений

Вентиляция производственного помещения.

Транзитные воздуховоды общеобменной вентиляции. Правила проектирования

Расчет кратности воздухообмена в помещении или количества воздуха, необходимого для комфортной жизни?

Расчет вентиляции (воздухообмена) по кратности

Аэродинамический расчет систем механической вентиляции