Systemy wentylacji pomieszczeń przemysłowych: wywiewna, lokalna, naturalna

Podstawowa różnica między wentylacją przemysłową polega na tym, że sprzęt radzi sobie z utrzymaniem dużych pomieszczeń, często o bardzo trudnych warunkach mikroklimatycznych. Do powietrza mogą przedostawać się szkodliwe substancje, gorąca para lub kurz. Głównym zadaniem wentylacji wywiewnej pomieszczeń przemysłowych jest szybkie „wyłapanie” wszelkich niepożądanych zanieczyszczeń i ich usunięcie bez szkody dla środowiska.

Rodzaje wentylacji pomieszczeń

Zgodnie z metodą ruchu powietrza istnieją dwa rodzaje wentylacji:

• mechaniczny;
• naturalny.

Zgodnie z zasadą działania wszystkie jednostki wentylacyjne są podzielone na:

• Powietrze nawiewane (do dostarczania świeżego powietrza), może mieć charakter lokalny (oaza, kurtyna lub prysznic powietrzny), jak i ogólny (napływ ukierunkowany lub rozproszony).
• Dygestoria (odprowadzanie powietrza wywiewanego), mają charakter ogólny lub lokalny.

Wentylacja naturalna w budynkach przemysłowych

Każda naturalna wentylacja nawiewna lub wywiewna zakładu produkcyjnego działa wykorzystując różnicę temperatury i ciśnienia powietrza w warsztacie i na zewnątrz. Oznacza to, że siłą napędową naturalnej trakcji jest wiatr i ciepło głowy.

Ze względu na różnicę temperatur rozprężone masy ciepłego powietrza są wypierane z warsztatu, a czyste, zimne masy powietrza są wciągane na swoje miejsce. Od strony nawietrznej tworzy się obszar o podwyższonym ciśnieniu, zwiększając dopływ świeżego powietrza z zewnątrz. Natomiast po zawietrznej stronie budynku ciśnienie jest zawsze obniżone, co przyczynia się do odpływu powietrza wywiewanego. Prawa fizyczne są z powodzeniem stosowane do wentylacji przedsiębiorstw o ​​intensywnym wytwarzaniu ciepła. Ale nie we wszystkich przypadkach potężna wymiana powietrza gwarantuje stworzenie wszystkich niezbędnych warunków do pracy personelu.

Im bardziej zauważalna jest różnica temperatur przy podłodze i przy suficie warsztatu, a także im wyższe pomieszczenie, tym efektywniej system będzie działał.

Jeśli w ścianach i oknach warsztatu są pęknięcia, drzwi lub bramy są często otwierane, prawdopodobne są przeciągi i spadek temperatury. Latem na obszarach oddalonych od drzwi i okien naruszane są normy wentylacji pomieszczeń przemysłowych.

Napowietrzanie powietrza w pomieszczeniach

Napowietrzanie w niektórych przypadkach zapewnia efektywną wymianę powietrza w oparciu o naturalny ciąg. Do jego realizacji instalowane są latarnie napowietrzające - specjalnie zaprojektowane elementy wentylacyjne.

Czasami podczas budowy obiektu produkcyjnego wentylacja nie jest obliczana, sprzęt nie jest zainstalowany. Wtedy możliwe jest postawienie kopalń i kanałów w już wykończonym warsztacie, pracującym pod wpływem ciśnienia termicznego. Wyjścia z kopalń są zakryte deflektorami. Wiatr wieje nad deflektor i tworzy w rurze obszar podciśnienia, zwiększając zasysanie powietrza. Podobny system jest szeroko stosowany w budynkach rolniczych i inwentarskich, kuźniach, małych piekarniach. Rura montowana jest na najwyższej półce dachu.

Napowietrzanie jest jednym z najskuteczniejszych przykładów naturalnej wentylacji przemysłowej.Znajduje zastosowanie w przemysłach, w których występuje obfite tworzenie się gazów, trucizn i ciepła.

Urządzenie do wentylacji naturalnej w produkcji

Obsługiwane budynki wyposażone są w 3 poziomy otworów ze specjalnie zaprojektowanymi otworami wentylacyjnymi. Pierwsze dwa rzędy otworów znajdują się na wysokości 1-4 metrów od podłogi. W dachu zamontowano lampy napowietrzające z regulowanymi otworami wentylacyjnymi.

Latem strumienie czystego powietrza przedostają się przez dolne rygle, a brudne powietrze unosi się w górę. W zimnych porach powietrze przenika przez środkowy rząd otworów wentylacyjnych i rozgrzewając się osiąga poziom dyspozycyjności personelu.

Intensywność wentylacji regulowana jest różnymi pozycjami otworów wentylacyjnych. Obliczając wentylację pomieszczenia produkcyjnego, określ powierzchnię otworów wentylacyjnych, otworów. Ponieważ najgorszy czas dla pracy systemu to ciepła i spokojna pogoda, jest on traktowany jako punkt wyjścia.

Przy wietrznej pogodzie lepiej sprawdza się naturalny ciąg. Ale dzięki połączeniu pewnej siły i kierunku wiatru można stworzyć odwrotny ciąg.

Czyste powietrze zmieszane z pyłami i gazami kierowane jest do miejsc przebywania ludzi. Aby zapobiec rozprzestrzenianiu się kurzu i brudu, instalowane są latarnie o konstrukcji bezdmuchowej z ochroną przed wiatrem.

W sezonie gorącym powietrze nawiewane jest schładzane poprzez wtryśnięcie do niego zimnej wody z dysz znajdujących się w okolicy nawiewów. Powietrze się ochładza, a wilgotność nieznacznie wzrasta.

Istnieją pewne wymagania dotyczące budynków z naturalnym napowietrzaniem:

• jego obwód musi być otwarty dla dostępu powietrza;
• parterowe warsztaty lub wieżowce zlokalizowane na ostatnich kondygnacjach są napowietrzane.

Bardzo trudno jest zainstalować wentylację naturalną w wieloprzęsłowych pomieszczeniach przemysłowych. Przy szerokości warsztatu ponad 100 metrów dostarczanie czystego powietrza do środka budynku jest praktycznie niewykonalne. Następnie do napowietrzania instalowane są nienapompowane latarnie Baturin z osobnym kanałem na wywiew i dopływ. Zimą taki system może spowodować niepożądany spadek temperatury w obszarze roboczym obszaru produkcyjnego. Dlatego w warsztatach wieloprzęsłowych zwykle instalowana jest wentylacja wymuszona z ogrzewaniem dopływu.

Wszystkie elementy napowietrzające są sterowane mechanicznie.

Zaletą tego rodzaju wentylacji w pomieszczeniach przemysłowych jest możliwość zapewnienia wydajnej wymiany powietrza.

Kolejnym plusem jest niski koszt mechanizmów.

Niedogodności:

• zależność od pogody;
• złożoność zarządzania;
• niemożność zapewnienia odległych miejsc pracy świeżego powietrza.

Napowietrzanie, jako rodzaj wentylacji w pomieszczeniach przemysłowych, jest niedopuszczalne, jeśli technologia wiąże się z rozprzestrzenianiem się szkodliwych zanieczyszczeń, kurzu. Ponieważ filtracja mas powietrza odlotowego jest niemożliwa.

Wymuszona wentylacja w pomieszczeniach przemysłowych

Schematy wentylacji nawiewno-wywiewnej pomieszczeń przemysłowych na trakcji mechanicznej umożliwiają doprowadzenie do wymaganych parametrów powietrza dostarczanego do pomieszczenia (nawilżanie, filtrowanie, chłodzenie, ogrzewanie i unieszkodliwianie powietrza).

Korzyści z wymuszonej wentylacji:

• jej praca nie jest związana z temperaturą zewnętrzną;
• dostarczyć, usunąć powietrze z wymaganego punktu;
• istnieje możliwość zmiany szybkości wentylacji hali produkcyjnej w dowolnych granicach;
• możesz dokonać dokładnej kalkulacji wentylacji wywiewnej lub nawiewnej pomieszczenia produkcyjnego.

Wśród stosowanych obecnie rodzajów wentylacji w obiektach przemysłowych najczęściej stosowany jest ciąg wymuszony.

Wentylacja w pomieszczeniach produkcyjnych ogranicza rozprzestrzenianie się brudnego powietrza i usuwa je bezpośrednio ze źródła.

Na jakość pracy wentylacji miejscowej pomieszczeń przemysłowych ma wpływ właściwy dobór urządzeń, kształt wlotów powietrza oraz stopień rozrzedzenia atmosfery.

Wszystkie typy jednostek wywiewnych do wentylacji pomieszczeń przemysłowych składają się z takich elementów jak:

• ssanie (wlot powietrza);
• wentylator;
• przewody powietrzne;
• filtry;
• kanał wydechowy.

Cała ilość zanieczyszczonego powietrza musi zostać wychwycona przez wlot powietrza, a następnie przekazana przez lokalny system wentylacji obszaru produkcyjnego.

Rodzaje nawiewników przemysłowych

Istnieją dwa rodzaje wlotów lub wlotów powietrza do systemów wentylacyjnych:

• Zamknięte;
• otwarty.

Nawiewniki wentylacyjne typu otwartego składają się z:

• obudowa ochronna;
• parasol wydechowy;
• ssanie teleskopowe na pokładzie lub przegubowe (instalowane bezpośrednio w miejscu pracy);
• ruchome wloty powietrza.

Takie odbiorniki różnią się tym, że otwór do wlotu brudnego powietrza znajduje się nieco dalej od miejsca jego wyładowania.

Ochronna osłona przeciwpyłowa eliminuje kolumnę pyłową (tzw. pochodnia pyłowa), która powstaje np. w przemyśle stolarskim: podczas szlifowania, polerowania, na szlifierkach. Urządzenie zawiera wizjer i jest instalowane w poprzek ruchu cząstek kurzu.

Wielość lokalnej wentylacji w obszarze produkcyjnym jest obliczana na podstawie prędkości i średnicy ściernicy lub ściernicy.

Okapy wyciągowe zmniejszają powierzchnię rozrzucania i usuwają gorące powietrze zawierające niebezpieczne zanieczyszczenia i unoszące się zgodnie z zasadą konwekcji. Rozmiar parasola musi całkowicie zakrywać obszar źródła gorącego powietrza. Parasole są wykonane z nawisami lub bez. Nawisy wykonane są ze sztywnych arkuszy lub gęstego płótna. Otwarte parasole są wygodniejsze, ponieważ zwisy nie utrudniają dostępu dla personelu.

W niebezpiecznych branżach prędkość przepływu powietrza wchodzącego do parasola powinna wynosić od 0,5 metra na sekundę i więcej. Jeśli parasol usuwa gorące powietrze bez zanieczyszczeń, prędkość powinna wynosić od 0,15 do 0,25 metra na sekundę.

Na wannach trawiących i galwanicznych montuje się wloty powietrza w postaci szczelin lub pokładowych jednostek ssących. Powietrze przemieszcza się nad wanną i wyciąga szkodliwe opary zasad i kwasów, zanim rozprzestrzenią się po całym pomieszczeniu.

Jeśli szerokość łazienki jest niewielka (do 70 cm), instalowane są jednostronne jednostki ssące.

Szerokie wanny wyposażone są w dwustronne systemy ssące, a także konstrukcje zdmuchujące parowanie z powierzchni cieczy „z nadmuchem”.

Objętość powietrza przepuszczanego przez takie urządzenia zależy od powierzchni cieczy, stopnia toksyczności par i temperatury cieczy. Ponieważ opary szybko niszczą konstrukcje metalowe, wentylacja pomieszczeń przemysłowych w tym kierunku wykonana jest z odpornych materiałów, takich jak PCV.

W warsztatach spawalniczych i lutowniczych jednostki ssące są instalowane na panelach pionowych lub ukośnych z wieloma otworami.

Ssaki teleskopowe i przegubowe są bardzo popularne. Dzięki wysuwanej rurce końcówkę ssącą można zbliżyć do żądanego miejsca.

W warsztatach z półautomatami spawalniczymi i lutownicami pracującymi w dwutlenku węgla jednostki ssące są montowane bezpośrednio w narzędziach. Taki sprzęt jest skuteczny przy wymianie powietrza do 20 metrów sześciennych na godzinę.

Jeżeli miejsce pracy spawacza nie jest ustalone, stosuje się przyssawki mobilne, niektóre z nich mocowane są do spawarki za pomocą przyssawek.

Ssanie typu zamkniętego:

• okapy wyciągowe;
• kabiny;
• skrzynki schronowe;
• kamery.

Dygestoria są instalowane w warsztatach z dużą emisją toksycznych oparów i gazów.

Skrzynie schronowe nie zapewniają otwartych otworów i są używane w branżach z substancjami radioaktywnymi i wysoce toksycznymi. Pracownik wykonuje wszystkie manipulacje za pomocą gumowych rękawiczek i wbudowanych rękawów lub urządzeń mechanicznych.

Lokalna wentylacja wywiewna na terenach przemysłowych z całkowitą izolacją źródeł niebezpiecznych emisji nazywana jest aspiracją i jest uważana za jeden z najbezpieczniejszych i najskuteczniejszych schematów.

Rodzaje wentylatorów przemysłowych

Powietrze w systemach wentylacji wymuszonej napędzane jest przez urządzenia mechaniczne: dmuchawy zasilane energią elektryczną. Najczęściej instalowane są modele promieniowe lub osiowe.

Wentylator promieniowy lub odśrodkowy nazywany jest również „wolutą” w kształcie obudowy, w którą wbudowane jest koło z łopatkami. Podczas wirowania koła powietrze dostaje się do obudowy, zmienia kierunek i jest podawane pod ciśnieniem do kanału powietrznego.

Powietrze wywiewane jest często nasycone szkodliwymi i agresywnymi składnikami, a nawet materiałami wybuchowymi. Wentylatory stosowane są w zależności od ewentualnych zanieczyszczeń:

• typ standardowy do powietrza o temperaturze do +80 stopni z niewielką ilością pyłu;
• typ antykorozyjny - do oparów zasad i kwasów;
• iskroodporne - do wybuchowych mieszanin powietrznych;
• kurz - stosowany, gdy kurz w powietrzu przekracza 100 miligramów na metr sześcienny.

Numery wentylatorów wskazują średnicę koła wyrażoną w decymetrach.

Wentylatory osiowe to ukośne łopatki zamontowane w cylindrycznej obudowie. Podczas pracy powietrze porusza się równolegle do osi wentylatora. Takie modele są częściej instalowane w sieciach średniej wielkości, kanałach awaryjnych i w kopalniach. Ich zaletą jest to, że jeden wentylator może dostarczać powietrze w dwóch przeciwnych kierunkach, wykonując zarówno wywiew jak i nawiew.

Powietrze dostarczane jest do wymaganych punktów kanałami powietrznymi. Najczęściej wykonuje się je z blachy, a przy pracy z substancjami agresywnymi – z tworzywa sztucznego, ceramiki i innych odpornych materiałów.

Odpylacze i filtry do pracy w produkcji

Jakość emisji powietrza do atmosfery regulują wymagania dotyczące wentylacji pomieszczeń przemysłowych. Dlatego brudne powietrze z zakładów przemysłowych musi zostać przefiltrowane przed wypuszczeniem do środowiska. Jednym z najważniejszych parametrów obliczonych dla wentylacji obiektu produkcyjnego jest efektywność oczyszczania powietrza.

Oblicza się go w następujący sposób:

Gdzie KwchCzy stężenie zanieczyszczeń w powietrzu przed filtrem, Kvyh- stężenie za filtrem.

Czasami pojedynczy odpylacz lub filtr oczyszcza powietrze wystarczająco, wtedy czyszczenie nazywa się jednoetapowym. Jeśli powietrze jest bardzo zanieczyszczone, konieczne jest zorganizowanie wieloetapowego czyszczenia.

Rodzaj systemu czyszczącego zależy od ilości zanieczyszczeń, składu chemicznego i kształtu.

Najprostszą konstrukcją odpylaczy są osadniki pyłu. Szybkość przepływu powietrza gwałtownie spada w nich, przez co osadzają się zanieczyszczenia mechaniczne. Ten rodzaj czyszczenia nadaje się tylko do czyszczenia wstępnego i nie jest zbyt skuteczny.

Osadniki pyłu to:

• prosty;
• labirynt;
• z odbojem.

Do wychwytywania pyłu o cząsteczkach większych niż 10 mikronów stosuje się cyklony - bezwładnościowe łapacze pyłu.

Cyklon Jest metalowym pojemnikiem w kształcie walca, zwężającym się u dołu. Powietrze dostarczane jest z góry, cząsteczki pyłu pod wpływem sił odśrodkowych uderzają o ściany i opadają. Czyste powietrze jest odprowadzane specjalną rurą.

Dwa małe cyklony zainstalowane jeden za drugim zwiększają wydajność czyszczenia o 90% w porównaniu z jednym dużym cyklonem.

Aby jeszcze bardziej zwiększyć ilość zatrzymywanego pyłu, do korpusu cyklonu rozpylana jest woda. Takie urządzenia nazywane są myjkami cyklonowymi. Pył jest zmywany wodą i kierowany do osadników.

Nowoczesny typ odpylaczy to rotacyjne lub rotoklony. Ich praca opiera się na połączeniu sił Coriolisa i odśrodkowych. Rotoklony są zaprojektowane jak wentylator odśrodkowy.

Elektrofiltry To kolejny sposób na usunięcie kurzu z powietrza.Dodatnio naładowane cząsteczki kurzu są przyciągane do ujemnie naładowanych elektrod. Przez filtr przechodzi wysokie napięcie. Aby oczyścić elektrody z kurzu, od czasu do czasu są one automatycznie potrząsane. Pył dostaje się do magazynu.

Stosowane są również filtry żwirowe i koksowe zwilżane wodą.

Filtry średnie i drobne wykonane są z materiału filtracyjnego: filcu, włóknin syntetycznych, drobnych oczek, tkanin porowatych. Wyłapują najdrobniejsze cząsteczki olejów, kurzu, ale wystarczająco szybko się zapychają i wymagają wymiany lub czyszczenia.

Jeśli powietrze wymaga oczyszczenia z silnie żrących, wybuchowych substancji lub gazów, stosuje się systemy wyrzutowe.

Eżektor składa się z czterech komór: wyrzutowej, konfuzera, szyjki, dyfuzora. Powietrze dostaje się do nich pod wysokim ciśnieniem, unoszone przez potężny wentylator lub kompresor. W dyfuzorze ciśnienie dynamiczne zamieniane jest na ciśnienie statyczne, po czym masa powietrza jest wynoszona na zewnątrz.

Wentylacja nawiewna w produkcji

Normy wentylacji dla pomieszczeń przemysłowych są określone w SNiP 41-01-2003. Powietrze przed doprowadzeniem do pomieszczenia powinno być przetworzone: chłodne lub ciepłe, odfiltrowane z kurzu, czasem podnoszące jego wilgotność.

Urządzenie wentylacyjne nawiewne:

• Wlot powietrza;
• przewody powietrzne;
• filtry;
• grzejniki;
• wentylator;
• dystrybutory powietrza.

Podczas instalowania wentylacji hali produkcyjnej organizowana jest komora zasilająca, w której mieści się nagrzewnica, filtr i wentylator.

Wloty powietrza znajdują się na wysokości 2 m nad poziomem gruntu, w miejscach oddalonych od źródeł zanieczyszczeń, niekiedy nad dachem budynku. Przy wyborze miejsca brany jest pod uwagę kierunek wiatrów. Na zewnątrz wloty powietrza osłonięte są żaluzjami, kratkami lub parasolami.

Powietrze nawiewane oczyszczane jest przez różnego rodzaju filtry, najczęściej z włókniny.

Powietrze jest ogrzewane zimą za pomocą rolet lub grzejników. Nośnikiem ciepła jest woda lub prąd. Jeśli konieczne jest nawilżanie, instalowane są komory nawadniające, w których rozpylana jest drobno rozproszona frakcja powietrza. Powietrze jest chłodzone w ten sam sposób.

Lokalny system zasilania w pokoju

Wentylacja ogólna nie zawsze spełnia wymagania dotyczące wentylacji pomieszczeń przemysłowych. A następnie instalowany jest lokalny system zasilania.

Rodzaje lokalnej wentylacji nawiewnej:

• kurtyny powietrzno-termiczne;
• prysznice powietrzne;
• oazy;
• kurtyny powietrzne.

Prysznic powietrzny to strumień czystego powietrza kierowany do miejsca pracy. Jego celem jest usprawnienie wymiany ciepła organizmu pracownika i zapobieganie jego przegrzaniu.

Instalacje prysznicowe mogą być:

• nieruchomy;
• mobilny.

Zmierzch organizowany jest w gorących warsztatach, a także napromienianiem podczerwienią personelu powyżej 350 W/m2. metr.

Współczynniki wentylacji dla tego typu pomieszczeń przemysłowych zależą od intensywności pracy, temperatury powietrza w warsztacie oraz natężenia promieniowania podczerwonego. Średnio temperatura powietrza w prysznicu powietrznym wynosi od +18 do +24 stopni. Strumień porusza się z prędkością od 0,5 do 3,5 metra na sekundę. Prędkość jest wprost proporcjonalna do temperatury powietrza i intensywności napromieniowania. A temperatura zasilania jest odwrotnie proporcjonalna do tych wskaźników.

Aby zmienić kierunek przepływu powietrza, na końcach kanałów powietrznych przymocowane są specjalne obrotowe dysze.

Oazy powietrzne obsługują całą część warsztatu, która od reszty terenu jest odgrodzona lekkimi ekranami. W obszarze powietrze porusza się z obliczoną prędkością i temperaturą. W oazie intensywność wentylacji budynku przemysłowego jest dokładnie obliczana.

Kurtyny powietrzno-termiczne i powietrzne mają za zadanie zapobiegać przechłodzeniu pracowników i schładzać pomieszczenia przez otwarte drzwi lub otwory.

Istnieją 2 rodzaje zasłon:

• z podgrzewanym powietrzem nawiewanym;
• bez ogrzewania.

Ogólna wentylacja wymienna jest konieczna w przypadkach, gdy wilgoć, ciepło i zanieczyszczenia przedostają się do całej objętości warsztatu i niemożliwe jest spełnienie standardów wentylacji pomieszczeń produkcyjnych za pomocą lokalnych środków. W systemie wentylacji ogólnej powietrze wywiewane w hali produkcyjnej jest rozcieńczane czystym powietrzem w celu spełnienia wymagań kontroli sanitarno-higienicznej. Nie jest to system ekonomiczny ani bardzo wydajny.

Aby zapobiec zasysaniu brudnego powietrza z warsztatu, komory wentylacyjne i kanały wentylacyjne są starannie uszczelniane, a wentylacja hali produkcyjnej jest zainstalowana w najczystszych miejscach.

Zgodnie z normami kontroli sanitarno-higienicznej systemów wentylacyjnych pomieszczeń przemysłowych wszystkie elementy są utrzymywane w czystości i poddawane są okresowym przeglądom.

Powietrze dostarczane jest z prędkością do 15 metrów na sekundę przez szczelinowe kanały powietrzne, tworząc barierę dla przepływu zimnego powietrza zewnętrznego. Więcej informacji o kurtynach powietrznych w filmie: