Základy průmyslové ventilace: vše o výpočtech a typech systémů

Ventilační systém průmyslových prostor vytváří a udržuje klimatické ukazatele, jejichž normy jsou regulovány pokyny hygienického a epidemiologického dozoru.

Vlhkost, teplota a rychlost proudění vzduchu jsou důležité pro zdraví zaměstnanců závodu a dodržování předpisů. Na rozdíl od zařízení pro domácnost jsou ve výrobních zařízeních sledovány také ukazatele jako množství mechanických a chemických nečistot ve vzduchu.

V některých případech musí mikroklima v místnosti poskytovat optimální podmínky pro skladování (například v depozitářích muzeí nebo knihoven), pak pohodlí personálu ustupuje do pozadí.

Klasifikace ventilačních systémů ve výrobě

Průmyslové ventilační systémy a instalace lze klasifikovat podle následujících vlastností:

• Způsob pohybu vzdušných hmot: volný a nucený;
• Povaha akce: výfuk nebo dodávka;
• Obsluhovaná oblast: místní nebo obecná směnárna;
• Vlastnosti designu: bez kanálu nebo kanál.

Přirozená motivace

Přirozená ventilace má následující vlastnosti:

• pohyb proudů vzduchu je zajištěn provzdušňovací metodou;
• v důsledku tlakového rozdílu mezi dílnou a koncem výfukového potrubí umístěným nad střechou budovy;
• kvůli tlaku větru.

Podle základů větrání prostor průmyslového typu je přirozená motivace realizována v průmyslových odvětvích se silným uvolňováním tepla a obsahem mechanických nečistot nejvýše 30% PDN na pracovištích personálu.

Pokud je třeba jej před přívodem vzduchu upravit, není metoda provzdušňování vhodná.

Pro stabilní pohyb vzdušných hmot v důsledku tlakového rozdílu by měl být výškový rozdíl mezi body sání a vypouštění nejméně 3 metry. Při výpočtech ventilace pro místnosti tohoto typu je maximální doba horizontálních ventilačních kanálů 3 metry. Vzduch v systému se pohybuje rychlostí nepřesahující jeden metr za sekundu.

Ventilační systém prostor postavených podle tohoto principu je levný, snadno se montuje a obsluhuje. Jeho účinnost je však nestabilní a liší se od mnoha vnějších faktorů.

Mechanický impuls

Ve ventilačních systémech místností poháněných mechanickou trakcí se používají zařízení, která přepravují vzdušné hmoty na požadované vzdálenosti.

Vzduch je přiváděn a odváděn z pracovního prostoru v požadovaném množství za jakýchkoli okolních podmínek. V případě potřeby lze přiváděný vzduch filtrovat, chladit, ohřívat, sušit nebo zvlhčovat. Přirozené větrání neumožňuje optimální výkon vzduchu. Parametry přítoku jsou podobné jako u atmosférického vzduchu.

Nejběžnější ventilační systémy jsou se smíšenou motivací.

Přívodní zařízení dodává čerstvý vzduch do budovy s posádkou.Výfukové mechanismy zároveň odvádějí špinavé, horké nebo vlhké páry.

Při výpočtu ventilace prostor je důležité správně vyvážit objem přiváděného a odváděného použitého vzduchu.

Místní ventilace

Zásadním rozdílem mezi místním schématem výměny vzduchu je to, že vzduch je dodáván bodově na konkrétní místo (místní přívod) a je odváděn stejným způsobem (místní výfuk).

Zde je seznam místních ventilačních komponent používaných v průmyslových objektech:

• vzduchové sprchy (proudy vzduchu směřující na určité místo vysokou rychlostí);
• oblasti oplocené z celkové plochy, kde se vytváří zvláštní atmosféra;
• vzduchové clony.

Vzhledem k vysoké účinnosti a nákladové efektivnosti místního větrání je široce používán v různých typech průmyslových odvětví.

Při bodovém uvolňování jedovatých látek nebo tepla je nutné místní odvětrávání a je nutné zabránit jejich šíření.

Místní ventilační prvky:

• výfukové deštníky;
• boční kapoty;
• kryty nad zařízením;
• vzduchové clony.

Při výpočtu ventilace místnosti se berou v úvahu následující požadavky:

• místní výfuk by neměl zasahovat do průběhu technologického procesu;
• celý povrch emise nebezpečí musí být pokryt;
• sekrece jsou odstraňovány v průběhu jejich fyzického pohybu (studené směřují dolů a horké podle fyzikálních zákonů nahoru).

Odpadní vzduch musí být před uvolněním do životního prostředí vyčištěn. Někdy stačí pouze jeden hrubý filtr; v případě potřeby je nainstalována kaskáda filtrů různého stupně čištění. Navzdory účinnosti místních systémů ne vždy zvládají udržování požadovaného mikroklimatu.

Obecné větrání

Pokud jsou škodlivé nečistoty, vlhkost a teplo distribuovány po celém objemu místnosti, je nutný obecný ventilační systém.

Obecný systém výměny přívodu snižuje koncentraci škodlivých látek a vytlačuje znečištěné vzduchové hmoty.

Obecná ventilace výfuku je potrubní systém a ventilátor. Pokud délka větracího potrubí není větší než 40 m, je nainstalován axiální ventilátor, jinak odstředivý, jako výkonnější.

Vlastnosti výpočtů ventilačních systémů

Výpočty a typ větrání místnosti závisí na jeho účelu. Větrání výrobního prostoru by mělo odstranit následující typy kontaminantů emitovaných během provozu zařízení a osob:

• horký vzduch;
• výbušné a toxické nečistoty ve vzduchu;
• vodní pára.

Větrání místnosti se počítá pro každý typ znečištění ovzduší.

Výpočet je založen na množství přiváděného vzduchu potřebného pro normální provozní podmínky.

Výpočet ventilace pro přebytečné teplo:

Q = Qu + (3,6 V - cQu (Tz - Tp) / c (T1 - Tp),

KdeQu - objem vzduchu odstraněného místním sáním, v kubických metrech \ h,PROTI - množství tepla generovaného zařízením a výrobky ve wattech,C - tepelná kapacita převzatá z referenčních knih se rovná 1,2 kJ,Tz - teplota odváděného vzduchu odváděného z pracoviště ve stupních Celsia,Tp - teplota přiváděného vzduchu ve stupních Celsia,T1 - teplota odstraněného vzduchu větráním.

Výpočet pro výbušný a toxický průmysl

Při výpočtu ventilace pro průmyslová odvětví s výbušnými nebo toxickými emisemi je úkolem je ředit na maximální přípustnou úroveň.

Q = Qu + (M - Qu (Km - Kp) / (Ku - Kp),

KdeM - množství toxických látek uvolněných do ovzduší za 1 hodinu, v mg,Km - obsah toxických látek ve vzduchu vypouštěných místními systémy, v mg / m3,Kp - obsah toxických látek v přiváděném vzduchu, mg / m3,Ku - obsah toxických látek ve vzduchu odstraněných systémem obecné výměny, mg / m3.

Výpočet se zvýšeným obsahem vlhkosti

Q = Qu + (Ž - 1,2 (O.m - Op) / (О1 - Оp)),

tadyŽ - množství vlhkosti, které se dostane do vzduchu dílny po dobu 1 hodiny, v mg / h,Оm - množství páry vypouštěné místním systémem vg / kg,Op - vlhkost přiváděného vzduchu, g / kg,О1 - množství páry ve vzduchu odstraněné systémem obecné výměny, g / kg.

Výpočet emisí zaměstnanců

Při výpočtu ventilace některých místností je důležité vzít v úvahu každý gram vlhkosti, který vstupuje do vzduchu. Poté se provede výpočet podle počtu zaměstnanců:

Q = N * m,

tadyN - počet zaměstnanců,m - spotřeba atmosférického vzduchu na osobu za hodinu.

Kategorie prostor pro požární bezpečnost

Prostory pro jakýkoli účel: průmyslové, skladové, obytné nebo veřejné jsou rozděleny do kategorií pro ventilaci a požární bezpečnost:

• ALE - zvýšené nebezpečí výbuchů, požárů. Budovy, které používají nebo vypouštějí hořlavé plyny a látky nebo látky, které se při kontaktu se vzduchem (vodou) mohou vznítit nebo explodovat s bodem vzplanutí až 28 stupňů;
• B - nebezpečí požáru nebo výbuchu. Budovy s prachem nebo parami v atmosféře, které jsou hořlavé a mají bod vzplanutí nad 28 stupňů;
• B1 - B4 - nebezpečí požáru. Budovy, ve kterých jsou emitovány nebo přítomny kapaliny, pevné látky nebo těkavé látky a které se při kontaktu se vzduchem, vodou nebo jinými látkami obtížně vznítí;
• D - mírné nebezpečí požáru. Místnosti, ve kterých jsou látky přítomny v zahřáté nebo roztavené formě, vyzařuje velké množství tepla a plamene. Stejně jako látky používané ve formě paliva nebo využívané metodou spalování;
• D - nízké riziko požáru. Budovy obsahující nehořlavé látky při okolní teplotě.

Při vytváření ventilace pro sklad nebo průmyslové prostory je k dispozici jeden systém v následujících případech:

• pro obytné budovy;
• pro kancelářské budovy, domácnosti, veřejné nebo průmyslové prostory s odvětráváním kategorie D;
• průmyslový s odvětráváním kategorie B nebo A, zabírající až 3 podlaží;
• průmyslové s jedinou kategorií D, D nebo V;
• sklad, který zabírá až 3 patra, s kategorií B, A nebo B.

Vlastnosti ventilace skladu

Při výběru větrání skladu je nutné se řídit SNiP „Obecné hygienické a hygienické požadavky na vzduch v pracovním prostoru“, „Skladové budovy“, „Požární bezpečnost budov a konstrukcí“.

Pokud typické větrání místnosti s přirozeným tahem nedokáže vytvořit požadované mikroklima, použije se mechanická indukce. Například se nedoporučuje používat provzdušňování pro ventilaci skladů se skladováním potravin. Venkovní vzduch je znečištěný a jeho čištění je často nemožné.

V některých případech je nemožné uspořádat provzdušňování kvůli architektuře budovy nebo jejímu umístění. Pak se uchýlí k mechanickému typu větrání skladu.

Pokud sklad skladuje látky, které emitují škodlivé nebo výbušné plyny (páry), je zajištěno mechanické větrání.

Nicméně v drtivé většině skladů je organizován obecný výměnný systém s přirozeným tahem a jedinou výměnou vzduchu.

Před výpočtem ventilace skladu je nutné určit povahu skladovaných materiálů. Při výpočtu výměny vzduchu se tedy bere v úvahu druh a množství škodlivých emisí.

Infiltrace

Sklady zpravidla nejsou zapečetěny. Proces výměny vzduchu mezi skladem a ulicí se nazývá infiltrace. Při velkém teplotním rozdílu může být infiltrace 1,5 - 2 výměny vzduchu. Tento parametr je jistě zohledněn při navrhování základů akumulační ventilace.

Pokud je pro sklad dostatečná 1násobná výměna vzduchu, lze vyfouknout pouze odpadní vzduch. Přítok bude doplněn infiltrací.

Častěji jsou ve skladech instalovány bezkanálové systémy. Doporučujeme používat kanály s přirozeným tahem v malých pomocných budovách s odhadovanou výměnou vzduchu nejvýše 1.

Během provzdušňování je proudění vzduchu zajištěno otevřenými ventilačními otvory. Pokud je koncentrace nečistot ve vzduchu více než třetina MPC, provzdušňování se neaplikuje.

V teplém období je vzduch do skladu přiváděn otvory ve stěnách, které se nacházejí ve výšce ne více než 1,5 metru od země. Mohou to být brány, okna, posuvné příčky.

V zimě jsou otvory pro přítok vybaveny ve výšce 3-4 metry od země. Musí být pokryty deštěm a sněhovými přístřešky.

Odpadní vzduch je odváděn přes výfukové hřídele nebo větrací otvory. Tah v systému se zvyšuje instalací deflektoru na výstup z výfukového hřídele. A intenzitu pohonu regulují různé tlumiče, brány, žaluzie.

Výška hlavy výfukového hřídele musí přesahovat výšku hřebene střechy o 50 cm nebo více. Jinak je při silném větru pozorován zpětný tah.

Výpočet objemu přiváděného vzduchu:

Def = 3600 *S*m*n,

KdeS - plocha větracích otvorů ve čtverečních M,m - rychlost vzduchu vm / s, je 1 - 1,5 s přirozeným tahem,n - koeficient spotřeby závisí na úhlu otevření okna: při 90 stupních 0,65, při 45 - 0,44, při 30 stupních - 0,32.

Stůl 1. Objem vzduchu pronikajícího přes 1 metr čtvereční větracích otvorů

Vlastnosti ventilace komerčních prostor

Všechny maloobchodní prostory lze zhruba rozdělit na 2 typy:

• Skladové obchody (velké hypermarkety jako Metro);
• Pásmová nákupní centra (nákupní centra mega typu).

Skladové obchody

V prvním případě není nutné dodávat vzduch do samostatných místností. Větrání obchodního prostoru prvního typu je proto nejčastěji výkonnou napájecí a výfukovou jednotkou bez zónování klimatických ukazatelů.

Střešní klimatizace jsou standardním řešením pro sklady. Jedná se o jednodílné zařízení, které je instalováno na střeše budovy a připojeno k hale vzduchovými kanály. Vzduchové kanály jsou distribuovány pod falešným stropem. Kromě větrání plní střecha také funkci topení a klimatizace.

Někdy je místo jedné velké instalováno několik střech s nižším výkonem.

Střešní klimatizace jsou spolehlivé, odolné, tiché a dostatečně ekonomické. Jedinou nevýhodou použití tohoto typu ventilace maloobchodních prostor je nemožnost indikátorů zónování vzduchu.

Nákupní centra

V nákupních centrech jsou zóny pro různé účely: butiky, kosmetické salony, kavárny, sklady. Které potřebují vytvořit jiné mikroklima. Proto se pro každý typ objektu provádí výpočet v závislosti na počtu návštěvníků, uvolnění tepla, vlhkosti (lázně), kouři (kuřácké místnosti).

Další komplikací je umístění nákupních komplexů na několika úrovních, stejně jako architektonické prvky každé místnosti.

Centrální klimatizace jsou standardní volbou pro větrání tohoto typu maloobchodních prostor. Toto je sekční zařízení včetně sekcí:

• topení;
• redukce hluku;
• fanoušci;
• zvlhčování;
• filtrace.

Moduly jsou uzavřeny ve společné budově, která je umístěna ve zvláštním oddělení budovy. Jelikož centrální klimatizace neobsahuje zdroje chladu a tepla, musí být kombinována s jednotkou chladič-ventilátor. Tato kombinace vybavení umožňuje nastavit individuální parametry vzduchu pro každou místnost, slouží budovám jakékoli velikosti.Kromě toho lze tento typ zařízení pro ventilaci prostor současně použít k ohřevu vody v bazénu a zamrzání ledu na kluzišti.

Takto sofistikované klimatické zařízení je ovládáno pouze automaticky prostřednictvím centrálního ovládacího panelu.

Vlastnosti ventilace čistých místností

Hlavním úkolem větrání v čisté místnosti je zajistit následující ukazatele:

• Koncentrace prachových částic v 1 cu. m vzduchu. Za tímto účelem prochází vzduch absolutními filtry, přičemž se udržuje zadaná třída čistoty. Přívodní vzduch je čištěn pomocí čtyřstupňových filtrů, které zachycují inkluze až do 0,01 mikronu;
• Teplota, vlhkost a rychlost vzduchu. Mikroklima není důležité ani tak pro práci personálu, jako pro technologický proces. Pokud je vzduch příliš suchý, bude generovat statickou elektřinu. Pokud je příliš vlhký, může dojít ke kondenzaci;
• Tlakový rozdíl mezi čistou místností a sousední místností. Aby se zabránilo vnikání prachu a vlhkosti do čistých prostor ze sousedních místností, udržuje se uvnitř mírně zvýšený tlak. Větrání čistých prostor zajišťuje převahu přívodu vzduchu nad odpadním vzduchem;
• Dostupnost čerstvého vzduchu. Lidé pracují v místnosti, proto jim musí být zajištěn čistý vzduch v objemech regulovaných hygienickými normami.

Vytvoření „čistých zón“

Pomocí směrového nebo laminárního proudění vzduchu můžete v místnosti vytvořit čistý prostor. Vzduch pohybující se jedním směrem bez turbulencí vytlačuje prachové částice z požadované zóny. Poté jsou vytaženi z limitů podél potrubí. Díky speciální směrovosti toku jsou částice odstraněny okamžitě. Efektu je dosaženo použitím speciálních laminárních rozdělovačů vzduchu.

Základem větrání v čisté místnosti je zpravidla speciálně upravená centrální klimatizace.

Ovládá se automaticky. A potřebné parametry vzduchu jsou udržovány pomocí celé sítě senzorů a plně automatizované dispečerské jednotky.

Návrh a instalace průmyslového větrání je složitý vícestupňový proces. Mnoho firem nabízí komplexní služby: od návrhu po údržbu. Takové řešení odstraní od zákazníka všechny problémy s mikroklimatem podniku.

Video o automatizaci řízení ventilace v čistých prostorách: