Вентиляция и освещение производственных помещений Обеспечение электробезопасности на производстве (стр. 1 из 10)

Вентиляция производственных помещений

Под вентиляционной системой понимают совокупность различных по своему назначению вентиляционных установок, способных обслуживать отдельное помещение или корпус. Вентиляционные системы, используемые в производственных корпусах, можно представить в виде структурной схемы (рис. 1). В зависимости от способа перемещения воздуха в рабочих помещениях вентиляция делится на искусственную (механическую), естественную и комбинированную. При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется двумя способами: неорганизованно, посредством проветривания (через окна и двери в помещении) и инфильтрации (поступление воздуха через поры и щели в окнах и дверных проемах), и организованно, посредством аэрации и с помощью дефлекторов.

Аэрацией является организованный естественный воздухообмен, осуществляемый за счет ветрового давления и регулируемый в соответствии с внешними метеорологическими условиями (рис. 2).

Аэрация осуществляется следующим образом. В производственном здании, оборудованном тремя оконными проемами (1–3), в летнее время открываются проемы 1 и 3. Свежий воздух поступает в помещение через нижние проемы 1, располагаемые на высоте 1…1,5 м от пола, а удаляется через проемы 3 в аэрационном фонаре здания.

Рис. 2. Схема аэрации зданий за счет разной плотности воздуха: а – в теплый период года; б – в холодный период года. 1, 2, 3 – оконные проемы; 4 – аэрационный фонарь

Поступление наружного воздуха в зимнее время осуществляется через проемы 2, расположенные на высоте 4–7 м от пола, чтобы холодный наружный воздух, опускаясь до рабочей зоны, успел нагреться за счет перемешивания с теплым воздухом помещения.

Преимуществом аэрации является то, что большие объемы воздуха (до нескольких миллионов кубических метров в час) подаются и удаляются без применения вентиляторов. Кроме того, система аэрации является мощным средством для борьбы с избытком выделения теплоты в производственных помещениях.

Недостатком аэрации является снижение эффективности в летнее время вследствие повышения температуры наружного воздуха, особенно в безветренную погоду. Кроме того, поступающий воздух в помещение не очищается и не охлаждается.

Вентиляция с помощью дефлекторов применяется в том случае, если неорганизованного воздухообмена (проветривание или инфильтрация) для удаления вредных выделений из помещения бывает недостаточно. В настоящее время наибольшее распространение получил дефлектор ЦАГИ (рис. 3). Он стоит из диффузора 1, верхнюю часть которого охватывает цилиндрическая обечайка 2. Колпак 3 служит для защиты от попадания атмосферных осадков в патрубках 5, а конус 4 – для предохранения от задувания ветром внутрь дефлектора.

Ветер, обдувая обечайку дефлектора, создает на большей части его окружности разрежение, вследствие чего воздух из помещения по воздуховоду и патрубку 5 выходит наружу через две кольцевые щели между обечайкой 2 и краями колпака 3 и корпуса 4. Эффективность работы дефлекторов зависит от скорости ветра, а также от высоты установки их над коньком крыши (рис. 4).

Рис. 3. Схема дефлектора типа ЦАГИ

Рис. 4. Расположение дефлекторов: 1 – правильно; 2, 3 – неправильно

В системах искусственной, механической вентиляции движение воздуха осуществляется вентиляторами, а в некоторых случаях эжекторами. На схеме приведена классификация механической вентиляции. По месту расположения механическая вентиляция бывает общеообменная (схема воздуха происходит во всем объеме помещения), местная (локальная), когда обмен воздуха происходит в местах образования вредных выбросов, и комбинированная (наряду с общим воздухообменом локально удаляется загрязненный воздух от источника выделения).

По способу подачи воздуха механическая вентиляция бывает: приточной, вытяжной и приточно-вытяжной. Схемы общеобменной вентиляции приведены на рис. 5.

1

2

Рис. 5. Схема общеобменной вентиляции: 1 – корпус помещения; 2 – загрязненный воздух; 3 – подаваемый или удаляемый воздух, системами вентиляции. а – приточная; б – вытяжная; в - приточновытяжная

Местная приточная вентиляция осуществляется устройством воздушных душей, воздушных завесы, оазисов.

Воздушный душ представляет собой поток воздуха определенных параметров, направленный на человека. Воздушная завеса позволяет предотвратить проникновение холодного воздуха в помещение. Воздушные оазисы улучшают метеоусловия на ограниченной площади помещения, отделенной со всех сторон перегородками.

Местная вытяжная вентиляция выполняется, как правило, в виде вытяжных шкафов (рис. 6), вытяжных зонтов, всасывающих панелей, бортовых отсосов (рис. 7), эжекционных установок.

Рис. 6. Установка вытяжных шкафов: а – правильная; б – неправильная

Эжекторы применяют в тех случаях, когда необходимо удалить очень агрессивную среду, пыль или газы.

Принцип действия эжектора (рис. 8) заключается в создании в специальной камере вытекающим воздухом разрежения, с помощью которого подсасывается воздух из помещения.

Рис. 7. Бортовой отсос

Рис. 8. Эжектор: сплошной односторонний 1 – сопло подводного патрубка; 2 – камера разрежения; 3 – камера смешивания эжектирующего и эжектируемого воздуха

Расчет механической вентиляции

1. Расчет общеобменной вентиляции по газовыделениям

Расчет механической общеобменной вентиляции сводится к определению необходимого качества вентиляционного воздуха L для того, чтобы разбавить вредные выделения до значений, не превышающих предельно допустимых концентраций.

Количество воздуха, необходимого для растворения вредных выделений, поступающих с отработавшими газами, при работе автомобилей одинаковых моделей, определяется по формуле

, (1)

где G – количество вредных выделений, поступающих в помещение, кг/ч;

- средняя продолжительность работы автомобиля, мин. (табл. 1);

n – число автомобилей, работающих одновременно в течении 1 часа;

ПДК – предельно допустимая концентрация рассчитываемого вещества.

Количество окиси углерода, выделяющейся в помещение при работе карбюраторного двигателя,

, (2)

где

- количество окиси углерода, кг/ч;

15 – количество отработавших газов, образующихся при сгорании 1 кг топлива;

P – содержание вредного вещества в отработавших газах, % (табл. 2);

– часовой расход топлива одним карбюраторным двигателем, л.

Часовой расход топлива определяется по формуле:

, (3)

где V – рабочий объем цилиндров двигателя, л.

- расход топлива, кг/ч.

Таблица 1. Показатели продолжительности работы автомобиля, мин.

Вид работы автомобиля	Время, мин.
Выезд легкового автомобиля	3
Выезд грузового автомобиля	5
Въезд и постановка автомобиля на стоянку	2
Ежедневное обслуживание автомобиля	1.5
Кратковременный ремонт	1.5
Ремонт продолжительностью более 1 часа	4
Испытание двигателя на стенде	60

Таблица 2. Содержание окиси углерода в отработавших газах дизельного (карбюраторного) двигателя, % от массы

Наименование режима	Окись углерода
Разогрев двигателя	0.071 (6.0)
Движение автомобиля в помещении	0.054 (4.0)
Въезд в зону хранения и постановка на место	0.044 (2.5)

2. Расчет воздухообмена по влаговыделениям

Количество воздуха, необходимое для удаления избытков влаги, вычисляется по формуле

, (4)

где G – количество влаги, выделяемое всеми источниками, г/ч;

- плотность удаляемого воздуха, ;

- содержание влаги приточного воздуха, г/кг;

– относительная влажность воздуха, %;

- относительная влажность приточного воздуха, %.

Таблица 3. Значение фактора гравитационной подвижности

Температура воды,	До 30	40	50	60	70	80	90	100
	0.022	0.028	0.033	0.037	0.041	0.046	0.051	0.06

Таблица 4. Содержание водяного пара в воздухе при нормальном атмосферном давлении

Температура,	Содержание водяного пара, г/кг	Давление водяного пара, Па	Температура,	Содержание водяного пара, г/кг	Содержание водяного пара, г/кг
-15	1.1	184.1	45	60.7	9389.1
-10	1.7	275.3	50	79.0	12098.0
-5	2.6	409.4	55	102.3	15451.2
0	3.8	604.9	60	131.7	19567.2
5	5.4	854.7	65	168.9	24590.5
10	7.5	1209.8	70	216.1	30652.5
15	10.5	1670	75	276.0	37937.5
20	14.4	2288.1	80	352.8	46629.5
25	19.5	3090.2	85	452.1	56939.5
30	20.3	4142.2	90	582.5	69090.1
35	35.0	5496.7	95	757.6	83239.5
40	46.3	7219.3	100	1000.0	100000

Количество влаги, выделяющейся со свободной поверхности промывочных ванн, определяется по следующей формуле: