ЗАГАЛЬНА ФУНКЦІОНАЛЬНІСТЬ СИСТЕМ ПРОМИСЛОВОЇ ВЕНТИЛЯЦІЇ
Основна мета установки вентиляції на промислових об’єктах — забезпечення оптимальних умов праці або збереження продукції, а саме — видалення відпрацьованого повітря і подача свіжого в приміщення. Організація повітрообміну — складний процес, що складається з ряду взаємопов’язаних рішень.
Коректне проектування вентиляції — запорука її функціональності в будь-яких експлуатаційних умовах. Під час проектування враховується безліч вихідних даних: площа об’єкта і висота стель, вид огороджувальних конструкцій, специфіка підприємства. Враховується характерний для об’єкта температурний режим, загазованість, присутність шкідливих випаровувань. Не останнє місце в розрахунках займають дані по обладнанню: його тип і теплові викиди.
Для обслуговування великих приміщень оптимальним варіантом визнані приточно-витяжні вентиляційні системи з додатковою функцією підігріву та охолодження повітряних мас.
Для кожного приміщення фахівці розробляють індивідуальне рішення, тим паче що, сучасні технології представлені на ринку в широкому асортименті в різному ціновому діапазоні і з різним функціональним набором. І це дозволяє задовольнити запити споживача. В результаті об’єкт обладнується оптимальною системою вентиляції, що повністю справляється з поставленими завданнями і відповідає запитам споживача за ціною, економічністю та ефективністю.
Вентиляція промислових об’єктів — конструктивно складна система, яка створює і підтримує в постійному режимі заданий мікроклімат, тим самим позитивно впливає на продуктивність співробітників і обладнання. Сучасні системи легко керовані механічно або за допомогою електроніки, дозволяють швидко і точно відкоригувати мікроклімат в приміщенні.
Повітрообмін на промислових ділянках: цілі
Основна функція промислової вент-системи — забезпечення постійного припливу свіжого повітря, який при подачі буде очищений від різних домішок, запахів і шкідливих часток. Таке повітрозаміщення проводиться двома способами:
1. постійна циркуляція повітря з виведенням забруднених і подачею свіжих повітряних мас;
2. штучне підтримання мікроклімату із суворим дотриманням показників вологості та температури.
Особливо актуальний другий варіант для виробничих приміщень, де високий рівень загазованості, вологості, концентрації запахів і тепла.
Правильно спроектована вентиляційна система підтримує оптимальний мікроклімат, що в подальшому сприятливо відбивається на всіх процесах:
• підвищується працездатність співробітників;
• люди менше хворіють, ідуть на лікарняний;
• обладнання не перегрівається, не іржавіє, не виходить з ладу внаслідок надмірної вологості або високої температури повітря;
• виробничі процеси і збереження продукції відбуваються згідно з технічними вимогами.
Про витяжну аерацію на виробництві
Витяжна аерація передбачає обмін повітряних мас між приміщеннями з різним призначенням. Цей природний процес відбувається за рахунок теплового напору, тиску вітру, різниці щільності повітряних мас зовні і всередині приміщення. Установка повітроводів актуальна для локальних приміщень зі складною структурою, де виникають складнощі з утворенням інфільтраційних потоків. Більшої ефективності при аерації можна досягти за рахунок установки над вентиляційним каналом дефлектора — аеродинамічного пристрою, що підсилює тягу. Також роль підсилювачів виконують віконні фрамуги і світлові ліхтарі.
У теплу пору року кількість приточних повітряних каналів можна збільшити: їх роль виконують відкриті ворота, а також дверні отвори між приміщеннями і в зовнішніх стінах. При температурі повітря на вулиці нижче 0°C на складах з висотою стель до 6-ти метрів роль повітряних каналів виконують отвори, розташовані вище 3-х метрів від підлоги. Якщо ж стелі складу вище 6-ти метрів, відкриваються вентиляційні отвори, розташовані не нижче 4-х метрів від підлоги. Обов’язково всі отвори комплектуються захисними водовідштовхуючими козирками.
Про приточно-витяжну аерацію
При приточно-витяжній аерації видалення забрудненого повітря з приміщення здійснюється через фрамуги за допомогою вентиляційних шахт. Фрамуги, будучи тепловими заслонками в цій системі, відкриваються і закриваються під тиском повітря. Посилюється тиск за рахунок встановлених в приміщенні жалюзійних створок:
• для притоку повітря — нижні, встановлені трохи вище рівня підлоги;
• для оптимізації відтоку повітряних мас — верхні, вмонтовані трохи нижче рівня стелі.
Обсяги циркулюючих повітряних мас пропорційні площі регуляторів тиску (вентиляційних отворів) відкритих дверних пройомів і віконних фрамуг.
Примітка
1. Аерація недоречна, якщо в зовнішньому повітрі вміст шкідливих речовин перевищує 30% від допустимої норми.
2. Складові верхньої витяжки рекомендується встановлювати на 10-15 градусів нижче гребня покрівлі. Це дозволить знизити ризик їх передчасного руйнування.
Особливості проектування та монтажу
Чітке проектування і закладка на етапі будівництва приміщення — запорука функціональності вентиляційної системи. Також цілком допустима модернізація вже існуючої вентиляції або прокладка нової на вже зведеному об’єкті. В обох випадках враховуються заходи безпеки, умови експлуатації обладнання, вимоги до вибухо- і пожежобезпеки.
Практично на всіх виробничих об’єктах впроваджують місцеву і загальнообмінну вентиляцію. Компоненти місцевої вентиляції встановлюють безпосередньо в місцях скупчення шкідливих речовин або вологи. На цьому її функції закінчуються. А ось загальнообмінна вентиляція справляється з очищенням всього приміщення, забезпечуючи якісний повітрообмін і потрібний мікроклімат.
Що стосується вибору обладнання, тут враховуються умови виробництва, тип і концентрація речовин, що виділяються, інтенсивність експлуатації, особливості клімату.
Хочеться сказати, що кожен етап організації вентилювання промислових об’єктів, починаючи з проектування і підбору обладнання і закінчуючи налагодженням, повинен виконуватися фахівцями, які володіють потрібними знаннями і практичними навичками.
Класифікація виробничої вентиляції за типом дії
Класифікація виробничої вентиляції проводиться за кількома критеріями. Основні з них:
• конструктивні особливості: канальна і безканальна;
• спосіб притоку і відтоку повітряних мас: природна і примусова;
• набір функцій: приточна, витяжна та комбінована приточно-витяжна;
• по локалізації: місцева і загальнообмінна.
Серед перерахованих вище систем найбільш доступною і простою визнана природна вентиляція. В її основі закони фізики, згідно з якими нагріте повітря більш легке і за рахунок цього піднімається вгору, витісняючи більш важке холодне. На жаль, такі системи підходять не для всіх типів виробництва, а також обмежені кліматичними умовами і конструктивними особливостями будівлі (використовуються тільки в одноповерхових об’єктах). Обладнання природної вентиляції у виробничому цеху відбувається шляхом впровадження регульованих отворів. Розташовують їх на 3-х рівнях:
• 1 і 2 — на висоті 1-4 метра від підлоги;
• 3 — під стелею.
З вулиці повітря надходить через форточки 1 і 2 рівня, а забруднені повітряні маси видаляються через отвори 3-го рівня. У цій простій системі є можливість регулювання інтенсивності повітрообміну шляхом відкривання і закривання отворів.
Більш ефективна, але при цьому більш дорога і конструктивно складна, примусова вентиляція. Вона складається з набору високовартісного обладнання, працюючого від електрики, що є додатковою статтею витрат.
Як самостійні системи приточна і витяжна вентиляції зустрічаються дуже рідко. Їх впроваджують на виробництво з мінімальною концентрацією шкідливих речовин і вологи в повітрі. А ось гібрид — приточно-витяжна система досить популярна за рахунок широкого охоплення і рівномірного повітрообміну.
Для контролю окремих зон передбачені місцеві вентиляції. Вони очищують повітряні маси локально, наприклад, на ділянках зварювання або фарбування. Зазвичай встановлюються на додаток до загальнообмінної вентиляції, яка охоплює все виробництво і крім повітрообміну забезпечує оптимальний мікроклімат.
Оптимальним варіантом вважається комбінація загальнообмінної приточної та місцевої витяжних систем. Такий тандем ефективно справляється зі збиранням забрудненого повітря, виключаючи можливість його поширення по об’єкту, і подачею свіжого чистого підігрітого або охолодженого повітря в приміщення.
Канальна вентиляція більш дорожча в установці: для пересування повітряних мас необхідна установка труб або коробів великого перерізу. Безканальні системи в своїй конструкції мають вентилятори або кондиціонери, вмонтовані в стіни або перекриття.
Проектування вентиляції виробничих цехів
До проектування систем вентиляції виробничих приміщень пред’явлені суворі вимоги. Існує єдиний алгоритм рішення задачі, але з індивідуальним підбором обладнання в кожному окремому випадку. Проектування відбувається поетапно:
• 1 етап — розрахунки повітрообміну;
• 2 етап — підбір обладнання, що відповідає отриманим розрахункам, а також вимогам вибухо- і пожежобезпеки;
• 3 етап — розрахунки повітроводів.
В основі проекту закладено ТЗ (технічне завдання). Документ складається замовником і містить інформацію про особливості умов експлуатації обладнання, а також перелік вимог до функціональності системи і завдання, які нею виконуються.
До ТЗ обов’язково додається наступна інформація:
• будівельний план промоб’єкта з прив’язкою до місцевості;
• креслення об’єкту, в тому числі в розрізах;
• робочий режим об’єкта;
• кількість співробітників, що працюють в одну зміну;
• особливості виробництва;
• потенційно небезпечні зони (висока температура, скупчення газу, вихлопи);
• необхідні параметри мікроклімату в літній і зимовий час.
Повітрообмін -кількісний параметр, що характеризує роботу системи вентиляції. Цей показник визначається на підставі наступних критеріїв:
• подача свіжого повітря з розрахунком на одну людину (за санітарними нормами — це 20-60 м³ / год);
• час розбавлення тепла;
• час розбавлення вологи;
• розбавлення інших шкідливих концентрацій в повітрі;
• кратність повітрообміну.
Найвищий показник, отриманий в результаті розрахунків, є основоположним для організації вентиляції.
Використання системи аварійної вентиляції
Виробничі приміщення з великим ризиком виникнення надзвичайних ситуацій (самозаймання, викид газу або токсичних речовин, вибух) в обов’язковому порядку оснащуються додатковою аварійною системою вентиляції. Така установка здатна видалити з приміщення токсичний дим, отруйні випаровування і домішки в обсязі, що перевищує повітрообмін при звичайній вентиляції в 8 разів.
Конструктивно система аварійної вентиляції представляє сукупність агрегатів витяжного типу з примусовим спонуканням. У виробничих приміщеннях категорій В, Г і Д функції аварійної системи може виконувати загальнообмінна вентиляція, додатково укомплектована вентиляторами.
Управління вентиляційними системами
З метою зниження експлуатаційних витрат і оптимізації контролю мікроклімату проводиться автоматизація управління системами вентиляції. Відсутність людського чинника в управлінні (механічної роботи) дозволяє виключити помилки в процесі, а також заощадити на виплаті заробітних плат.
Автоматизація передбачає установку датчиків, які фіксують і реєструють різні показники: температуру, вологість, концентрацію домішок і газів. Дані передаються на блок управління, який автоматично включає і вимикає агрегати. Автоматизація управління вентиляцією — гарантія точного дотримання санітарних норм в приміщенні, швидка реакція на екстрені та аварійні ситуації.
Рекомендації з енергозбереження
Згідно БНіП ( «Вентилювання спеціальних і виробничих будівель») вентиляція є необхідністю на промоб’єктах. З іншого боку — це ще одна стаття витрат (адже техніка працює на тепловій або електричній енергії), що впливає на собівартість продукції, яка випускається. Уже на етапі проектування необхідно розглянути оптимальний варіант енергозбереження. Сьогодні фахівці пропонують три варіанти вирішення даного питання:
• система рекуперації повітря;
• система рециркуляції повітря;
• правильний підбір електродвигуна.
Система рекуперації дозволяє використовувати тепло повітря, що витісняється, для обігріву приміщень, передаючи це саме тепло на теплообмінник. ККД таких систем досягає 60-85% і дозволяє заощадити на опаленні. Найбільш затребувані рекуператори — роторні і пластинчаті. Досить популярні установки з проміжним теплоносієм.
В основі системи рециркуляції закладений принцип повторного використання відфільтрованого повітря. До очищеної повітряної маси підмішується частина зовнішнього повітря. Використовується така схема тільки взимку з метою економії на опаленні приміщень. Впроваджувати систему рециркуляції можна не всюди. Наприклад, на шкідливих виробництвах, де є ймовірність виникнення аварійних ситуацій через високу концентрацію вибухо- і пожежонебезпечних речовин, вона неприпустима. Також не рекомендується використовувати систему в приміщеннях з високим вмістом хвороботворних мікроорганізмів, речовин класу 1, 2 і 3, стійких ядучих запахів.
Неправильно підібраний електродвигун — зайва трата електроенергії. При виборі віддавайте перевагу установкам з відсутністю пускових струмів і можливістю регулювання обертів. Це дозволить обійти «мертві зони», які негативно відбиваються на ККД агрегату, і оптимізувати витрати електроенергії.
Безумовно, для кожного промислового об’єкта необхідно індивідуально розробляти систему вентиляції, яка буде враховувати технологічні нюанси конкретного виробництва.
Наприклад, в деяких цехах потрібно не тільки очистити повітря від хімічно активних елементів, але і від механічних частинок. В такому випадку доцільно використовувати систему очищення — циклон. За допомогою обладнання частинки (пил, тирса, дрібна металева стружка тощо) відсмоктуються з повітря і збираються в спеціальній ємності, з якої потім видаляються.
Поряд з циклоном використовується система фільтрів, яка перешкоджає попаданню забруднюючих сполук у зовнішню атмосферу.
При необхідності підтримувати певну температуру і вологість у виробничому приміщенні, поряд з вентиляційною системою, додатково встановлюється і система кондиціонування. Якщо немає необхідності підтримувати надточні температурні показники, то, при правильному проектуванні, проблема високого тепловиділення вирішується за допомогою збільшення інтенсивності повітрообміну.
Наши работы
