Systèmes de ventilation pour locaux industriels : extraction, locale, naturelle

La différence fondamentale avec la ventilation industrielle est que l'équipement peut faire face à l'entretien de grandes pièces, souvent avec des conditions de microclimat très difficiles. Des substances nocives, de la vapeur chaude ou de la poussière peuvent être libérées dans l'air. La tâche principale de la ventilation par aspiration des locaux industriels est de "récupérer" rapidement toutes les impuretés indésirables et de les éliminer sans nuire à l'environnement.

Types de ventilation de la pièce

Selon la méthode du mouvement de l'air, il existe deux types de ventilation :

• mécanique;
• Naturel.

Selon le principe de fonctionnement, toutes les unités de ventilation sont divisées en:

• Soufflage d'air (pour fournir de l'air frais), peut être locale (oasis, rideau ou douche à air), aussi bien que générale (apport dirigé ou dispersé).
• Hottes (l'air d'échappement est évacué), sont générales ou locales.

Ventilation naturelle dans les bâtiments industriels

Toute ventilation naturelle d'alimentation ou d'extraction d'un site de production fonctionne grâce à la différence de température et de pression d'air dans l'atelier et à l'extérieur. Cela signifie que la force motrice de la traction naturelle est le vent et la tête thermique.

En raison de la différence de température, les masses d'air chaud expansées sont déplacées de l'atelier et des masses d'air propre et froid sont tirées à leur place. À partir de la zone au vent, une zone de pression accrue se forme, augmentant le flux d'air frais de l'extérieur. Du côté sous le vent du bâtiment, au contraire, la pression est toujours réduite, ce qui contribue à l'évacuation de l'air évacué. Les lois physiques sont utilisées avec succès pour la ventilation des entreprises à forte production de chaleur. Mais dans tous les cas, un échange d'air puissant ne garantit pas la création de toutes les conditions nécessaires au travail du personnel.

Plus la différence de température est perceptible près du sol et près du plafond de l'atelier, ainsi que plus la pièce est haute, plus le système fonctionnera efficacement.

S'il y a des fissures dans les murs et les fenêtres de l'atelier, les portes ou les portails sont souvent ouverts, des courants d'air et une baisse de température sont probables. En été, dans les zones éloignées des portes et des fenêtres, les normes de ventilation des locaux industriels sont violées.

Aération de l'air intérieur

L'aération crée dans certains cas un échange d'air efficace basé sur le tirage naturel. Pour sa mise en œuvre, des lanternes d'aération sont installées - des éléments de ventilation spécialement conçus.

Parfois, lors de la construction d'une installation de production, la ventilation n'est pas calculée, l'équipement n'est pas installé. Ensuite, il est possible de placer des mines et des canaux en fonctionnement grâce à la tête thermique dans l'atelier fini. Les sorties des mines sont recouvertes de têtes déflectrices. Le vent souffle sur le déflecteur et forme une zone de vide dans le tuyau, augmentant l'aspiration d'air. Un système similaire est largement utilisé dans les bâtiments agricoles et d'élevage, les forgerons, les petites boulangeries. Le tuyau est installé sur le rebord le plus élevé du toit.

L'aération est l'un des exemples les plus efficaces de ventilation industrielle naturelle.Il est utilisé dans les industries avec une formation abondante de gaz, de poisons et de chaleur.

Dispositif de ventilation naturelle en production

Les bâtiments viabilisés sont équipés de 3 niveaux d'ouvertures avec des évents d'une conception particulière. Les deux premières rangées d'ouvertures sont situées à une hauteur de 1 à 4 mètres du sol. Des lumières d'aération avec des évents réglables sont installées dans le toit.

En été, des courants d'air pur entrent par les traverses inférieures et l'air sale monte. Pendant la saison froide, l'air pénètre par la rangée médiane d'évents et, en se réchauffant, atteint le niveau de disponibilité du personnel.

L'intensité de la ventilation est régulée par différentes positions des évents. En calculant la ventilation de la salle de production, déterminez la surface des évents, des ouvertures. Étant donné que le pire moment pour que le système fonctionne est un temps chaud et calme, il est pris comme point de départ.

Par temps venteux, le tirage naturel fonctionne mieux. Mais avec une combinaison d'une certaine force et direction du vent, une poussée inverse peut être créée.

De l'air pur mélangé à de la poussière et des gaz est dirigé vers les zones où se trouvent les personnes. Afin d'éviter la propagation de la poussière et de la saleté, des lanternes de conception non soufflante avec protection contre le vent sont installées.

Pendant la saison chaude, l'air d'alimentation est refroidi en y pulvérisant de l'eau froide à partir des buses situées dans la zone des évents. L'air se refroidit et l'humidité augmente légèrement.

Il existe certaines exigences pour les bâtiments à aération naturelle :

• son périmètre doit être ouvert à l'accès aérien ;
• les ateliers de plain-pied ou les immeubles de grande hauteur situés aux derniers étages sont aérés.

Il est très difficile d'installer une ventilation naturelle dans des locaux industriels multi-travées. Avec une largeur d'atelier de plus de 100 mètres, fournir de l'air pur au centre du bâtiment est pratiquement impossible. Ensuite, pour l'aération, des lanternes Baturin non gonflées avec un canal séparé pour l'échappement et l'entrée sont installées. En hiver, un tel système peut provoquer une baisse de température indésirable dans la zone de travail de la zone de production. Par conséquent, dans les ateliers à plusieurs travées, une ventilation forcée avec chauffage de l'afflux est généralement installée.

Tous les éléments d'aération sont commandés mécaniquement.

L'avantage de ce type de ventilation dans les locaux industriels est de pouvoir assurer un renouvellement d'air puissant.

Un autre avantage est le faible coût des mécanismes.

Désavantages:

• dépendance à la météo;
• complexité de la gestion;
• l'impossibilité de fournir de l'air frais aux lieux de travail éloignés.

L'aération, en tant que type de ventilation dans les locaux industriels, est inacceptable si la technologie implique la propagation d'impuretés nocives, de poussières. Parce que la filtration des masses d'air résiduaire est impossible.

Ventilation forcée dans les locaux industriels

Les schémas de soufflage ou reprise de locaux industriels sur traction mécanique permettent d'amener les paramètres de l'air fourni au local à ceux requis (humidifier, filtrer, refroidir, chauffer et rendre l'air inoffensif).

Avantages de la ventilation forcée :

• son travail n'est pas lié à la température extérieure ;
• alimentation, éliminer l'air du point requis;
• il est possible de modifier le taux de ventilation de la salle de production dans toutes les limites ;
• vous pouvez faire un calcul précis de la ventilation d'échappement ou d'alimentation de la salle de production.

Parmi les types de ventilation des locaux industriels utilisés aujourd'hui, le tirage forcé est le plus utilisé.

La ventilation dans les zones de production limite la propagation de l'air sale et l'élimine directement à la source.

La qualité du travail de la ventilation locale des locaux industriels est influencée par le bon choix des équipements, la forme des entrées d'air et le degré de rejet atmosphérique.

Tous les types d'unités d'extraction pour la ventilation des locaux industriels se composent de composants tels que :

• aspiration (admission d'air);
• ventilateur;
• conduits d'aération;
• filtres;
• conduit d'échappement.

Tout le volume d'air sale doit être capté par l'entrée d'air puis transféré par le système de ventilation locale de la zone de production.

Types d'entrées d'air industrielles

Il existe deux types d'aspiration ou d'entrée d'air pour les systèmes de ventilation :

• fermé;
• ouvert.

Les entrées d'air de ventilation de type ouvert se composent de :

• boîtier de protection;
• parapluie d'échappement;
• aspiration télescopique embarquée ou articulée (installée directement sur le lieu de travail) ;
• entrées d'air mobiles.

De tels récepteurs diffèrent en ce que l'ouverture pour l'entrée de l'air sale est située un peu plus loin du lieu de son évacuation.

Le couvercle anti-poussière de protection élimine la colonne de poussière (appelée torche à poussière), qui se forme, par exemple, dans l'industrie de la menuiserie : pendant le meulage, le polissage, sur les rectifieuses. L'appareil contient une visière et est installé à travers le mouvement des particules de poussière.

La multiplicité de la ventilation locale dans la zone de production est calculée en fonction de la vitesse et du diamètre de la meule ou de la meule.

Les hottes aspirantes réduisent la zone d'épandage et éliminent l'air chaud contenant des impuretés dangereuses et remontant selon le principe de la convection. La taille du parapluie doit couvrir complètement la zone de la source d'air chaud. Les parapluies sont fabriqués avec ou sans surplombs. Les surplombs sont constitués de feuilles rigides ou de toile dense. Les parapluies ouverts sont plus pratiques car les surplombs n'interfèrent pas avec l'accès du personnel.

Dans les industries dangereuses, la vitesse du flux d'air entrant dans le parapluie doit être de 0,5 mètre par seconde et plus. Si le parapluie élimine l'air chaud sans impuretés, la vitesse doit être comprise entre 0,15 et 0,25 mètre par seconde.

Des entrées d'air sous forme de fentes ou d'unités d'aspiration embarquées sont installées sur les bains de décapage et galvaniques. L'air circule au-dessus de la baignoire et aspire les vapeurs nocives d'alcalis et d'acides avant qu'elles ne se répandent dans la pièce.

Si la largeur de la salle de bain est petite (jusqu'à 70 cm), des unités d'aspiration simple face sont installées.

Les bains larges sont équipés de systèmes d'aspiration double face, ainsi que de structures qui évacuent l'évaporation de la surface du liquide, "avec soufflage".

Le volume d'air traversé par de tels dispositifs dépend de la surface du liquide, du degré de toxicité des vapeurs et de la température du liquide. Les vapeurs détruisant rapidement les structures métalliques, la ventilation des locaux industriels dans ce sens est réalisée avec des matériaux résistants, comme le PVC.

Dans les ateliers de soudure et de brasage, les groupes d'aspiration sont installés sur des panneaux verticaux ou biseautés à trous multiples.

Les unités d'aspiration télescopiques et articulées sont très courantes. Grâce au tube rétractable, l'extrémité d'aspiration peut être rapprochée de l'emplacement souhaité.

Dans les ateliers équipés de machines à souder semi-automatiques et de fers à souder fonctionnant au dioxyde de carbone, les unités d'aspiration sont montées directement dans les outils. Un tel équipement est efficace pour l'échange d'air jusqu'à 20 mètres cubes par heure.

Si le lieu de travail du soudeur n'est pas fixe, des unités d'aspiration mobiles sont utilisées, certaines d'entre elles sont fixées à la machine à souder sur des ventouses.

Aspiration de type fermé :

• hottes;
• cabines;
• boîtes d'abris;
• appareils photo.

Les hottes sont installées dans des ateliers avec une émission abondante de vapeurs et de gaz toxiques.

Les abris ne prévoient pas d'ouvertures ouvertes et sont utilisés dans les industries contenant des substances radioactives et hautement toxiques. Le travailleur effectue toutes les manipulations au moyen de gants en caoutchouc et de manchons intégrés ou de dispositifs mécaniques.

La ventilation par aspiration localisée dans les zones industrielles avec isolation complète des sources d'émissions dangereuses est appelée aspiration et est considérée comme l'un des systèmes les plus sûrs et les plus efficaces.

Types de ventilateurs industriels

L'air dans les systèmes de ventilation forcée est entraîné par des dispositifs mécaniques : des ventilateurs alimentés par l'électricité. Le plus souvent, des modèles radiaux ou axiaux sont installés.

Un ventilateur radial ou centrifuge est également appelé « volute » en forme de carter, dans lequel est intégrée une roue à pales. Pendant la rotation de la roue, l'air pénètre dans le boîtier, change de direction et est introduit dans le conduit d'air sous pression.

L'air évacué est souvent saturé de composants nocifs et agressifs et même d'explosifs. Les ventilateurs sont utilisés en fonction des impuretés possibles :

• type standard pour l'air avec des températures jusqu'à +80 degrés avec une petite quantité de poussière;
• type anti-corrosion - pour les vapeurs d'alcalis et d'acides;
• anti-étincelles - pour les mélanges d'air explosifs;
• poussière - utilisé si la poussière dans l'air est supérieure à 100 milligrammes par mètre cube.

Les numéros de ventilateur indiquent le diamètre de la roue exprimé en décimètres.

Les ventilateurs axiaux sont des pales inclinées installées dans un carter cylindrique. Pendant le fonctionnement, l'air se déplace parallèlement à l'axe du ventilateur. De tels modèles sont plus souvent installés dans des réseaux de taille moyenne, des conduits d'évacuation d'urgence et dans des mines. Leur avantage est qu'un ventilateur peut fournir de l'air dans deux directions opposées, effectuant à la fois l'extraction et l'alimentation.

L'air est fourni aux points requis par les conduits. Le plus souvent, ils sont fabriqués à partir de tôle et lorsqu'ils travaillent avec des substances agressives - à partir de plastique, de céramique et d'autres matériaux résistants.

Dépoussiéreurs et filtres pour le travail en production

La qualité des rejets atmosphériques dans l'atmosphère est régulée par les exigences de ventilation des locaux industriels. Par conséquent, l'air sale des installations industrielles doit être filtré avant d'être rejeté dans l'environnement. L'un des paramètres les plus importants calculés pour la ventilation d'une installation de production est l'efficacité de la purification de l'air.

Il est calculé comme suit :

Où KvkhEst la concentration d'impuretés dans l'air avant le filtre, Kvyh- concentration après le filtre.

Parfois, un seul dépoussiéreur ou filtre nettoie suffisamment l'air, alors le nettoyage est appelé en une étape. Si l'air est très pollué, il est nécessaire d'organiser un nettoyage en plusieurs étapes.

Le type de système de nettoyage dépend de la quantité d'impuretés, de la composition chimique et de la forme.

La conception la plus simple des dépoussiéreurs est celle des chambres de décantation de la poussière. La vitesse du flux d'air y diminue fortement et, de ce fait, les impuretés mécaniques se déposent. Ce type de nettoyage ne convient qu'au nettoyage primaire et n'est pas très efficace.

Les chambres de décantation des poussières sont :

• Facile;
• labyrinthe;
• avec une butée d'arrêt.

Pour capturer la poussière avec des particules supérieures à 10 microns, des cyclones sont utilisés - des pièges à poussière inertiels.

Cyclone Est un récipient métallique cylindrique, effilé au fond. L'air est fourni par le haut, les particules de poussière sous l'influence des forces centrifuges frappent les murs et tombent. L'air pur est évacué par un tuyau spécial.

Deux petits cyclones installés l'un derrière l'autre augmentent l'efficacité de nettoyage de 90 % par rapport à un grand cyclone.

Pour augmenter encore la quantité de poussière retenue, de l'eau est pulvérisée dans le corps du cyclone. De tels dispositifs sont appelés laveurs cycloniques. La poussière est lavée à l'eau et envoyée dans des bassins de sédimentation.

Le type moderne de dépoussiéreurs est rotatif ou rotoclone. Leur travail est basé sur une combinaison de forces de Coriolis et centrifuges. La conception des rotoclones rappelle celle d'un ventilateur centrifuge.

Précipitateurs électrostatiques Est une autre façon d'éliminer la poussière de l'air.Les particules de poussière chargées positivement sont attirées par les électrodes chargées négativement. Une haute tension passe à travers le filtre. Pour nettoyer les électrodes de la poussière, elles sont automatiquement secouées de temps en temps. La poussière entre dans le stockage.

Des filtres à gravier et à coke mouillés à l'eau sont également utilisés.

Les filtres moyens et fins sont constitués de matériaux filtrants : feutre, non-tissés synthétiques, maille fine, tissus poreux. Ils attrapent les plus petites particules d'huiles, de poussière, mais ils s'encrassent assez vite et nécessitent un remplacement ou un nettoyage.

Si l'air doit être nettoyé de substances ou de gaz hautement corrosifs et explosifs, des systèmes d'éjection sont utilisés.

L'éjecteur se compose de quatre chambres : décharge, confondeur, col, diffuseur. L'air y pénètre sous haute pression, emporté par un puissant ventilateur ou compresseur. Dans le diffuseur, la pression dynamique est convertie en pression statique, après quoi la masse d'air est transportée vers l'extérieur.

Ventilation d'alimentation en production

Les normes de ventilation des locaux industriels sont précisées dans le SNiP 41-01-2003. Avant d'être fourni à la pièce, l'air doit être traité: refroidi ou réchauffé, filtré de la poussière et parfois son humidité doit être augmentée.

Dispositif de ventilation d'alimentation :

• prise d'air;
• conduits d'aération;
• filtres;
• appareils de chauffage;
• ventilateur;
• distributeurs d'air.

Lors de l'installation de la ventilation de la salle de production, une chambre d'alimentation est organisée pour accueillir le réchauffeur, le filtre et le ventilateur.

Les entrées d'air sont situées à une hauteur de 2 m au-dessus du sol, dans des endroits éloignés des sources de pollution, parfois au-dessus du toit d'un bâtiment. Lors du choix d'un lieu, la direction des vents est prise en compte. A l'extérieur, les prises d'air sont recouvertes de stores, de grilles ou de parasols.

L'air soufflé est purifié par des filtres de différents types, généralement en matériaux non tissés.

L'air est chauffé en hiver avec des stores ou des radiateurs. Le caloporteur est l'eau ou l'électricité. Si une humidification est nécessaire, des chambres d'irrigation sont installées, où une fraction d'air finement dispersée est pulvérisée. L'air est refroidi de la même manière.

Système d'approvisionnement local dans la chambre

Les exigences de ventilation des locaux industriels ne sont pas toujours satisfaites par la ventilation générale. Et puis le système d'approvisionnement local est installé.

Types de ventilation d'alimentation locale :

• rideaux aérothermiques;
• douches à air;
• oasis;
• rideaux d'air.

Douche à air c'est un flux d'air pur dirigé vers le lieu de travail. Son but est d'améliorer le transfert de chaleur du corps de l'employé et d'éviter la surchauffe.

Les installations de douche peuvent être :

• Stationnaire;
• mobile.

Le crépuscule est organisé dans des magasins chauds, ainsi qu'avec une irradiation infrarouge du personnel de plus de 350 W / m². mètre.

Les débits de ventilation des locaux industriels de ce type dépendent de la sévérité du travail, de la température de l'air dans l'atelier et de l'intensité du rayonnement infrarouge. En moyenne, la température de l'air dans une douche à air est de +18 à +24 degrés. Le flux se déplace à une vitesse de 0,5 à 3,5 mètres par seconde. La vitesse est directement proportionnelle à la température de l'air et à l'intensité du rayonnement. Et la température du débit d'alimentation est inversement proportionnelle à ces indicateurs.

Pour changer la direction du flux d'air, des buses rotatives spéciales sont fixées aux extrémités des conduits d'air.

Des oasis d'air desservent toute la partie de l'atelier, qui est clôturée du reste de la zone par des écrans lumineux. Dans la zone, l'air se déplace à une vitesse et à une température calculées. Dans une oasis, le taux de ventilation d'un bâtiment industriel est soigneusement calculé.

Les rideaux aérothermiques et d'air sont conçus pour empêcher le refroidissement excessif des employés et refroidir les locaux par des portes ou des ouvertures ouvertes.

Il existe 2 types de rideaux :

• avec air soufflé chauffé;
• sans chauffage.

La ventilation d'échange général est nécessaire dans les cas où l'humidité, la chaleur et la pollution pénètrent dans tout le volume de l'atelier et il est impossible de respecter les normes de ventilation des locaux de production à l'aide de mesures locales. Avec un système de ventilation générale, l'air évacué dans la salle de production est dilué avec de l'air propre pour répondre aux exigences de contrôle sanitaire et hygiénique. Ce n'est pas un système frugal ou très efficace.

Pour éviter l'aspiration d'air sale de l'atelier, les chambres de ventilation et les conduits d'air sont soigneusement scellés et la ventilation de la salle de production est installée dans les endroits les plus propres.

Conformément aux normes de contrôle sanitaire et hygiénique des systèmes de ventilation des locaux industriels, tous les composants sont maintenus propres et subissent des contrôles périodiques.

L'air est fourni à une vitesse allant jusqu'à 15 mètres par seconde à travers des conduits d'air à fentes, créant une barrière au flux d'air froid extérieur. En savoir plus sur les rideaux d'air dans la vidéo :