Общая функциональность систем промышленной вентиляции
Основная цель установки вентиляции на промышленных объектах — обеспечение оптимальных условий труда или сохранности продукции, а именно — удаление отработанного воздуха и подача свежего в помещения. Организация воздухообмена — сложный процесс, состоящий из ряда взаимосвязанных решений.
Корректное проектирование вентиляции — залог ее функциональности в любых эксплуатационных условиях. Во время проектирования учитывается множество исходных данных: площадь объекта и высота потолков, вид ограждающих конструкций, специфика предприятия. Учитывается характерный для объекта температурный режим, загазованность, присутствие вредных испарений. Не последнее место в расчетах занимают данные по оборудованию: его тип и тепловые выбросы.
Для обслуживания больших помещений оптимальным вариантом признаны приточно-вытяжные вентиляционные системы с дополнительной функцией подогрева и охлаждения воздушных масс.
Для каждого помещения специалисты разрабатывают индивидуальное решение, благо, современные технологии представлены на рынке в широком ассортименте в разном ценовом диапазоне и с различным функциональным набором. И это позволяет удовлетворить запросы потребителя. В результате объект оборудуется оптимальной системой вентиляции, полностью справляющейся с поставленными задачами и отвечающую запросам потребителя по цене, экономичности и эффективности.
Вентиляция промышленных объектов — конструктивно сложная система, которая создает и поддерживает в постоянном режиме заданный микроклимат, тем самым положительно влияет на производительность сотрудников и оборудования. Современные системы легко управляемы механически или с помощью электроники, позволяют быстро и точно откорректировать микроклимат в помещении.
Воздухообмен на промышленных участках: цели
Основная функция промышленной вент-системы — обеспечение постоянного притока свежего воздуха, который при подаче будет очищен от различных примесей, запахов и вредных частиц. Такое воздухозамещение производится двумя способами:
1. постоянная циркуляция воздуха с выведением загрязненных и подачей свежих воздушных масс;
2. искусственное поддержание микроклимата со строгим соблюдением показателей влажности и температуры.
Особенно актуален второй вариант для производственных помещений, где высокий уровень загазованности, влажности, концентрация запахов и тепла.
Правильно спроектированная вентиляционная система поддерживает оптимальный микроклимат, что в дальнейшем благоприятно отражается на всех процессах:
• повышается работоспособность сотрудников;
• люди реже болеют, уходят на больничный;
• оборудование не перегревается, не ржавеет, не выходит из строя по причине чрезмерной влажности или высокой температуры воздуха;
• производственные процессы и сохранность продукции происходит согласно техническим требованиям.
О вытяжной аэрации на производстве
Вытяжная аэрация подразумевает обмен воздушных масс между помещениями с разным назначением. Этот естественный процесс происходит за счет теплового напора, давления ветра, разницы плотности воздушных масс снаружи и внутри помещения. Установка воздуховодов актуальна для локальных помещений со сложной структурой, где возникают сложности с образованием инфильтрационных потоков. Большей эффективности при аэрации можно достичь за счет установки над вентиляционным каналом дефлектора — аэродинамического устройства, усиливающего тягу. Также роль усилителей выполняют оконные фрамуги и световые фонари.
В теплое время года количество приточных воздушных каналов можно увеличить: их роль выполняют открытые ворота, а также дверные проемы между помещениями и в наружный стенах. При температуре воздуха на улице ниже 0С на складах с высотой потолков до 6-ти метров роль воздушных каналов выполняют проемы, расположенные выше 3-х метров от пола. Если же потолки склада выше 6-ти метров, открываются вентиляционные проемы, расположенные не ниже 4-х метров от пола. Обязательно все проемы укомплектовываются защитными водоотталкивающими козырьками.
О приточно-вытяжной аэрации
При приточно-вытяжной аэрации удаление загрязненного воздуха из помещения производится через фрамуги посредством вентиляционных шахт. Фрамуги, являясь тепловыми заслонками в этой системе, открываются и закрываются под давлением воздуха. Усиливается давление за счет установленных в помещении жалюзийных створок:
• для притока воздуха — нижние, установленные чуть выше уровня пола;
• для оптимизации оттока воздушных масс — верхние, вмонтированные чуть ниже уровня потолка.
Объемы циркулирующих воздушных масс пропорциональны площади регуляторов давления (вентиляционных отверстий) открытых дверных проемов и оконных фрамуг.
Примечание
1. Аэрация не уместна, если в наружном воздухе содержание вредных веществ превышает 30% от допустимой нормы.
2. Составляющие верхней вытяжки рекомендуется устанавливать на 10-15 градусов ниже конька кровли. Это позволит снизить риск их преждевременного разрушения.
Особенности проектирования и монтажа
Четкое проектирование и закладка на этапе строительства помещения — залог функциональности вентиляционной системы. Также вполне допустима модернизация уже существующей вентиляции или прокладка новой на уже возведенном объекте. В обоих случаях учитываются меры безопасности, условия эксплуатации оборудования, требования к взрыво- и пожаробезопасности.
Практически на всех производственных объектах внедряют местную и общеобменную вентиляцию. Компоненты местной вентиляции устанавливают непосредственно в местах скопления вредных веществ или влаги. На этом ее функции заканчиваются. А вот общеобменная вентиляция справляется с очищением всего помещения, обеспечивая качественный воздухообмен и нужный микроклимат.
Что касается выбора оборудования, здесь учитываются условия производства, тип и концентрация выделяемых веществ, интенсивность эксплуатации, особенности климата.
Хочется сказать, что каждый этап организации вентилирования промышленных объектов, начиная с проектирования и подбора оборудования и заканчивая наладкой, должен выполняться специалистами, располагающими нужными знаниями и практическими навыками.
Классификация производственной вентиляции по типу действия
Классификация производственной вентиляции производится по нескольким критериям. Основные из них:
• конструктивные особенности: канальная и бесканальная;
• способ притока и оттока воздушных масс: естественная и принудительная;
• набор функций: приточная, вытяжная и комбинированная приточно-вытяжная;
• по локализации: местная и общеобменная.
Среди перечисленных выше систем самой доступной и простой признана естественная вентиляция. В ее основе законы физики, согласно которым нагретый воздух более легкий и за счет этого поднимается вверх, вытесняя более тяжелый холодный. К сожалению, такие системы подходят не для всех типов производства, а также ограничены климатическими условиями и конструктивными особенностями здания (используется только в одноэтажных объектах). Оборудование естественной вентиляции в производственном цехе происходит путем внедрения регулируемых проемов. Располагают их на 3-ех уровнях:
• 1 и 2 — на высоте 1-4 метров от пола;
• 3 — под потолком.
С улицы воздух поступает через форточки 1 и 2 уровня, а загрязненные воздушные массы удаляются через проемы 3-го уровня. В этой простой системе есть возможность регулировки интенсивности воздухообмена путем открывания и закрывания проемов.
Более эффективная, но при этом более дорогая и конструктивно сложная, принудительная вентиляция. Она состоит из набора дорогостоящего оборудования, работающего от электричества, что является дополнительной статьей расходов.
Как самостоятельные системы приточная и вытяжная вентиляции встречаются очень редко. Их внедряют на производство с минимальной концентрацией вредных веществ и влаги в воздухе. А вот гибрид — приточно-вытяжная система довольно популярна за счет широкого охвата и равномерного воздухообмена.
Для контроля отдельных зон предусмотрены местные вентиляции. Они очищают воздушные массы локально, например, на участках сварки или покраски. Обычно устанавливается в дополнение к общеобменной вентиляции, которая охватывает все производство и кроме воздухообмена обеспечивает оптимальный микроклимат.
Оптимальным вариантом считается комбинация общеобменной приточной и местной вытяжной систем. Такой тандем эффективно справляется со сбором загрязненного воздуха, исключая возможность его распространения по объекту, и подачей свежего чистого подогретого или охлажденного воздуха в помещение.
Канальная вентиляция более дорогая в установке: для передвижения воздушных масс необходима усновка труб или коробов большого сечения. Бесканальные системы в своей конструкции имею вентиляторы или кондиционеры, вмонтированные в стены или перекрытия.
Проектирование вентиляции производственных цехов
К проектированию систем вентиляции производственных помещений предъявлены строгие требования. Существует единый алгоритм решения задачи, но с индивидуальным подбором оборудования в каждом отдельном случае. Проектирование происходит поэтапно:
• 1 этап — расчеты воздухообмена;
• 2 этап — подбор оборудования, отвечающего полученным расчетам, а также требованиям взрыво- и пожаробезопасности;
• 3 этап — расчеты воздуховодов.
В основе проекта заложено ТЗ (техническое задание). Документ составляется заказчиком и содержит информацию об особенностях условий эксплуатации оборудования, а также перечень требований к функциональности системы и выполняемые ею задачи.
К ТЗ обязательно прилагается следующая информация:
• строительный план промобъекта с привязкой к местности;
• чертежи объекта, в том числе в разрезах;
• рабочий режим объекта;
• количество сотрудников, работающих в одну смену;
• особенности производства;
• потенциально опасные зоны (высокая температура, скопление газа, выхлопы);
• запрашиваемые параметры микроклимата в летнее и зимнее время.
Воздухообмен —количественный параметр, характеризующий работу системы вентиляции. Этот показатель определяется на основании следующих критериев:
• подача свежего воздуха с расчетом на одного человека (по санитарным нормам — это 20-60 м³/ч);
• время разбавления тепла;
• время разбавления влаги;
• разбавление прочих вредных концентраций в воздухе;
• кратность воздухообмена.
Самый высокий показатель, полученный в результате расчетов, является основополагающим для организации вентиляции.
Использование системы аварийной вентиляции
Производственные помещения с большим риском возникновения чрезвычайных ситуаций (самовозгорание, выброс газа или токсичных веществ, взрыв) в обязательном порядке оснащаются дополнительной аварийной системой вентиляции. Такая установка способна удалить из помещения токсичный дым, ядовитые испарения и примеси в объеме, превышающем воздухообмен при обычной вентиляции в 8 раз.
Конструктивно система аварийной вентиляции представляет совокупность агрегатов вытяжного типа с принудительным побуждением. В производственных помещениях категорий В, Г и Д функции аварийной системы может выполнять общеобменная вентиляция, дополнительно укомплектованная вентиляторами.
Управление вентиляционными системами
С целью снижения эксплуатационных расходов и оптимизации контроля микроклимата производится автоматизация управления системами вентиляции. Отсутствие человеческого фактора в управлении (механической работы) позволяет исключить ошибки в процессе, а также сэкономить на выплате заработных плат.
Автоматизация подразумевает установку датчиков, которые фиксируют и регистрируют различные показатели: температуру, влажность, концентрацию примесей и газов. Данные передаются на блок управления, который автоматически включает и выключает агрегаты. Автоматизация управления вентиляцией — гарантия точного соблюдения санитарных норм в помещении, быстрая реакция на экстренные и аварийные ситуации.
Рекомендации по энергосбережению
Согласно СНиП («Вентилирование специальных и производственный зданий») вентиляция является необходимостью на промобъектах. С другой стороны — это еще одна статья расходов (ведь техника работает на тепловой или электрической энергии), влияющая на себестоимость выпускаемой продукции. Уже на этапе проектирования необходимо рассмотреть оптимальный вариант энергосбережения. Сегодня специалисты предлагают три варианта решения данного вопроса:
• система рекуперации воздуха;
• система рециркуляции воздуха;
• правильный подбор электродвигателя.
Система рекуперации позволяет использовать тепло вытесняемого воздуха для обогрева помещений, передавая это самое тепло на теплообменник. КПД таких систем достигает 60-85% и позволяет сэкономить на отоплении. Наиболее востребованные рекуператоры — роторные и пластинчатые. Довольно популярны установки с промежуточным теплоносителем.
В основе системы рециркуляции заложен принцип повторного использования отфильтрованного воздуха. К очищенной воздушной массе подмешивается часть наружного воздуха. Используется такая схема только зимой с целью экономии на отоплении помещений. Внедрять систему рециркуляции можно не везде. Например, на вредных производствах, где есть вероятность возникновения аварийный ситуаций из-за высокой концентрации взрыво- и пожароопасных веществ, она недопустима. Также не рекомендуется использовать систему в помещениях с высоким содержанием болезнетворных микроорганизмов, веществ класса 1 ,2 и 3, устойчивых едких запахов.
Неправильно подобранный электродвигатель — лишняя трата электроэнергии. При выборе отдавайте предпочтения установкам с отсутствием пусковых токов и возможностью регулировки оборотов. Это позволит обойти «мертвые зоны», которые негативно отражаются на КПД агрегата, и оптимизировать затраты электроэнергии.
Безусловно, для каждого промышленного объекта необходимо индивидуально разрабатывать систему вентиляции, которая будет учитывать технологические нюансы конкретного производства.
Например, в некоторых цехах требуется не только очистить воздух от химически активных элементов, но и от механических частиц. В таком случае целесообразно использовать систему очистки — циклон. С помощью оборудования частицы (пыль, опилки, мелкая металлическая стружка и т.д.) отсасываются из воздуха и собираются в специальной емкости, из которой потом удаляются.
Наряду с циклоном используется система фильтров, которая препятствует попаданию загрязняющих соединений во внешнюю атмосферу.
При необходимости поддерживать определенную температуру и влажность, в производственном помещении, наряду с вентиляционной системой, дополнительно устанавливается и система кондиционирования. Если нет необходимости поддерживать сверхточные температурные показатели, то, при правильной проектировке, проблема высокого тепловыделения решается при помощи увеличения интенсивности воздухообмена.
Наши работы
