Аэрация промышленных зданий.
Конспект лекции по теме: «Производственная вентиляция».
Производственная вентиляция – это система воздухообмена с помощью санитарно-технических устройств и сооружений для удаления производственных вредностей и создания в рабочей зоне воздушной среды, отвечающей гигиеническим требованиям. Она используется для борьбы с избыточным теплом, влагой, вредными газами, парами и пылью.
Вентиляция является важным средством оздоровления производственной среды. В некоторых отраслях промышленности, например в химической, на ее устройство и эксплуатацию затрачивается 30% и более средств, выделяемых на улучшение условий труда рабочих. Однако в борьбе с производственными вредностями вентиляция не является единственным и тем более основным средством. Для решения этой задачи в первую очередь должны быть использованы более радикальные оздоровительные мероприятия. К ним относятся внедрение новой технологии, переход к непрерывным технологическим процессам, механизация работ, использование герметичных видов оборудования и вакуума, переход с твердого топлива на газообразное, электрический и высокочастотный нагрев, замена токсических веществ менее токсичными и ряд других. Например, в борьбе с пылевыделениями основной успех может быть достигнут внедрением мокрых способов обработки сырья, заменой пескоструйной очистки дробеструйной и гидравлической. Для предотвращения больших тепловыделений в помещение используют такие эффективные мероприятия, как размещение оборудования на открытых площадках, теплоизоляция нагретых поверхностей и др. Но и при строгом соблюдении гигиенических требований к технологии и оборудованию часть производственных вредностей может поступать в рабочую зону, и борьба с этим ведется с помощью вентиляции. Кроме того, устройство вентиляции и ее составе специальных очистных установок позволяет предупредить загрязнение атмосферного воздуха удаляемыми из цеха вредными веществами.
Виды производственной вентиляции.В основу классификации их положен ряд признаков: принцип действия, характер сил, вызывающих перемещение воздуха, степень организованности и полноты обмена воздуха, стабильность воздушной среды.
Аэрация промышленных зданий.
Аэрация как вид естественной и управляемой системы вентиляции применима лишь в условиях значительных тепловыделений и наличия определенных конструктивных особенностей здания. Она используется для проветривания горячих цехов прежде всего в металлургической и машиностроительной промышленности (меньше – в других отраслях) и служат для удаления как избыточного тепла, так и газовыделений, которые с токами нагретого воздуха поднимаются из рабочей зоны вверх и удаляются из помещения. Аэрация является экономичным видом вентиляции, так как не требует затрат электроэнергии в процессе эксплуатации. Другим ее преимуществом является возможность подачи в цех больших количеств свежего воздуха, измеряемых миллионами кубических метров в час. К недостаткам аэрации относится отсутствие возможности очистки удаляемого воздуха, что является причиной загрязнения атмосферы заводской площадки и воздушного бассейна вблизи предприятий. Аэрация как система вентиляции требует к себе систематического внимания инженерно-технических работников, так как на практике при быстро изменяющихся метеорологических условиях и отсутствии должного внимания нередки случаи ее неудовлетворительной эксплуатации.
Аэрация зданий основана на использовании теплового и ветрового напоров. Тепловой напор возникает вследствие того, что при наличии в цехе более или менее мощных источников тепловыделений по вертикали, а затем и по горизонтали возникают конвективные потоки. Причина этого в том, то нагретый воздух имеет меньшую объемную массу по сравнению с холодным. По закону Гей-Люссака при нагревании воздуха на 1˚С объем его увеличивается на 1/273, а объемная масса соответственно уменьшается. Например, при нормальном атмосферном давлении 760 мм. рт. ст. (100,2 кПа) 1 м3 воздуха при 0˚С имеет массу 1,293 кг, а при 20˚С – 1,205 кг, т.е. на 88 г меньше. Чем выше здание, тем больше разница температур воздуха внизу и под кровлей, тем больше тепловой напор. Тепловой напор зимой больше, чем летом.
Вторая причин движения воздуха – ветровой напор. Как известно, на поверхности земли происходит непрерывное перемещение воздушных масс. Ветер, встречая на своем пути препятствия, например здание цеха, изменяет давление вокруг него. При этом в соответствии с законами аэродинамики с той стороны, откуда он дует, т.е. с наветренной, давление выше атмосферного, а с противоположной, подветренной стороны, - несколько ниже вследствие обтекания здания и появления зон разрежения.
Здания, предназначенные для применения аэрации, имеют ряд строительных особенностей. Кроме того, для улучшения воздухообмена и борьбы с некоторыми возможными отрицательными явлениями используются целесообразные формы размещения оборудования, специальные санитарно-инженерные конструкции и решения.
Здание цеха на промышленной площадке должно располагаться так, чтобы оно не было закрыто другими зданиями в направлении господствующих ветров и чтобы удаляемый при аэрации и, как правило, загрязненный токсическими веществами воздух не попадал в другие цехи. Аэрируемые цехи целесообразно размещать в отдельно стоящих зданиях, а ели это невозможно, то на верхних этажах многоэтажных зданий. При этом помещения со значительными тепловыделениями должны не менее чем одной стороной прилегать к наружным стенам здания. Продольные стены здания не должны быть заняты пристройками более чем на 40% их протяженности.
Высота здания должна быть значительной (6-8 м и более); в продольных стенах устраиваются два ряда (по высоте) окон, причем степень их открытия должна легко механически регулироваться с помощью доступно расположенных средств управления. В летнее время открывают оба ряда окон, в зимнее – только верхний ряд во избежание переохлаждения воздуха на расположенных вблизи рабочих местах.
Плотность размещения оборудования, являющегося источником тепло- и газовыделений, не должна быть высокой. Если, например, оборудованием занято 60% площади, то циркуляция воздуха резко ухудшается и температура его под перекрытием и в рабочей зоне становится одинаковой. Для лучшего проветривания наиболее целесообразно располагать оборудование в один ряд; в случае же двухрядного его размещения температура воздуха и концентрации газообразных примесей в проходе между рядами оказываются повышенными, поэтому таких цехах рабочие места следует располагать в проходах со стороны наружных стен, имеющих окна для доступа свежего воздуха. У ворот во избежание сквозняков и резкого охлаждения воздуха устраиваются тамбуры, шлюзы, воздушные завесы, а вблизи расположенных рабочих мест устанавливаются щиты.
Поступающий при аэрации в цех воздух может быть подвергнут искусственному охлаждению, что особенно важно в южных районах страны. С этой целью в плоскости приточных проемов при помощи форсунок тонко распыляется вода. Испаряясь, она поглощает тепло окружающего воздуха и несколько повышает его влажность. Одновременно он очищается от пыли, так как содержащиеся в нем пылинки смачиваются, коагулируют и выпадают.
Для удаления нагретого и загрязненного воздуха в аэрируемых зданиях предусматривается устройство фонарей в кровле или в верхней части стен. Для этих же целей используются вытяжные шахты и дефлекторы – специальные насадки на вытяжных каналах. Конструкция фонарей должна обеспечивать постоянную работу на вытяжку и предупреждать задувание их ветром.
В многопролетных зданиях для осуществления аэрации кровля может быть использована не только для вытяжных фонарей, но и для подачи свежего воздуха, поскольку окна в стенах, расположенных на большом расстоянии от зон проветривания, этого не обеспечивают. В подобных случаях работающие на вытяжку фонари располагаются над источниками тепла, а части кровли, предназначенные для подачи приточного воздуха, имеют более низкое размещение. Зимой на рабочих местах, находящихся вблизи зоны притока, возможно значительное охлаждение воздуха, поэтому в многопролетных зданиях в холодное время года необходима подача подогретого воздуха механической системой приточной вентиляции.
При удалении воздуха через шахты и вытяжные трубы он обычно оборудуются дефлекторами – насадками, усиливающими вытяжку. Устройство их таково, что при обдувании ветром участок, работающий на вытяжку, имеет значительно большую площадь, чем работающий на приток, в результате чего увеличивается разрежение и подсасывание воздуха через шахту или трубу. В нашей стране наибольшее распространение получил цилиндрический дефлектор ЦАГИ, имеющий простую конструкцию и высокую эффективность.
Режим аэрации зависит от времени года и направления ветра. При трехсменной работе и устойчивом тепловом режиме аэрационные устройства регулируют по сезонам. При двухсменной работе, например в литейных цехах, необходимо предусматривать и суточное регулирование вытяжных проемов, предназначенных для вентиляции в зимний период года. Это исключает возможность переохлаждения цеха во время отсутствия значительных тепловыделений.
Управление аэрацией должно позволять регулирование степени открытия створок, исключать задувание аэрационных фонарей и обеспечивать постоянную работу их на вытяжку. Это значительно облегчается, когда фонари имеют не задуваемую конструкцию. Зимой на близко расположенных к оконным проемам рабочих мест на приток должен работать верхний ряд окон с наветренной стороны. Летом открываются оба ряда окон с наветренной стороны, а при отсутствии ветра могут быть открыты окна и с противоположной стороны. Наветренные вытяжные проемы в случае задуваемости фонарей закрываются: следует избегать сквозного продувания фонаря, так как оно затрудняет удаление использованного воздуха из помещения и ведет к распространению вредных выделений из загрязненных зон помещения.
Механическая вентиляция.
В производственных условиях наиболее распространена механическая вентиляция, которая, как уже отмечалось, может быть местной и общей, приточной и вытяжной, обеспечивать частичную рециркуляцию или кондиционирование воздуха. Несмотря на значительность затрат на ее устройство и эксплуатацию, эта вентиляция имеет ряд важных преимуществ. К ним относятся: 1) возможность подвергнуть обработке приточный воздух (обогрев, увлажнение, очистка от механических примесей; 2) улавливание вредностей на месте их образования и выделения, что предотвращает распространение их по помещению цеха и перенос вредностей с одних участков работы на другие; 3) очистка удаляемого загрязненного воздуха от вредных пылей, паров и газов, что имеет большое значение в сохранении чистоты воздуха на заводской площадке и вокруг предприятия.
Приточная вентиляция осуществляется путем подачи в помещение чистого воздуха для компенсации удаленного вытяжной вентиляцией. В результате улучшается воздушная среда в цехе путем разбавления вредностей (поглощение избыточного тепла, снижение влажности и концентрации вредных веществ), создается благоприятный микроклимат на отдельных рабочих местах (местный приток). Иногда приточная вентиляция используется одновременно и как система воздушного отопления.
Элементами приточной вентиляции являются: 1) устройства для забора, подогрева, а иногда и увлажнения воздуха; 2) побудитель движения воздуха; 3) система воздуховодов для подачи воздуха в цех.
Место забора воздуха в виде отверстий в стене или шахт должно обеспечивать его чистоту. Оно должно располагаться вдали от выброса загрязненного воздуха и с наветренной стороны по отношению к нему. Целесообразно, чтобы место забора находилось в зеленой зоне на высоте не менее 1-2 м от земли для предупреждения попадания пыли с поверхности земли. Воздухозаборные отверстия должны иметь жалюзийные решетки. Предусматривается также возможность регулировки количества поступающего воздуха (установка клапанов или шиберов).
По каналу или через приемное отверстие воздух поступает в приточную камеру, которая должна содержаться в чистоте и быть доступной для ухода за ней. Для подогрева воздуха в холодное время года на пути его движения размещается калорифер, подогреваемый горячей водой или паром. Очистка поступающего воздуха от пыли производится с помощью масляных или матерчатых фильтров, состояние которых необходимо контролировать. В районах с жарким климатом предусматриваются устройства типа форсунок для дополнительного увлажнения и охлаждения подаваемого воздуха. Охлаждение воздуха достигается распылением воды (при испарении она поглощает часть тепла и охлаждает воздух) или пропусканием через калорифер охлажденной воды.
Доя перемещения воздуха используют центробежный и осевые вентиляторы. В центробежном вентиляторе кожух имеет форму улитки, внутри которой вращается турбинное колесо с лопатками, приводимое в движение электродвигателем. При вращении турбины воздух засасывается через воздухоприемное отверстие и вдавливается в нагревательное отверстие. В осевых вентиляторах имеется вал с изогнутыми лопатками, которые при вращении как бы ввинчиваются в воздух и перемещают его вдоль оси вала. В зависимости от размеров и числа оборотов двигателя мощность вентилятора различна.
Вентиляторы могут быть источниками шума и вибрации, передаваемыми на расположенные вблизи рабочие места. Для борьбы с этим используют звукоизолирующие камеры, средства виброгашения, пружинные амортизаторы, присоединение воздуховодов к вентилятору при помощи мягкой воздухонепроницаемой ткани и т.п.
Воздуховоды, предназначенные для подачи воздуха в цех, могут иметь круглую форму и изготавливаются из листовой стали или некоторых вдов пластмасс. При их разветвлении и поворотах необходима плавность переходов, уменьшающая сопротивление, то позволяет подавать большее количество воздуха. Размещение воздуховодов не должно ухудшать естественное и искусственное освещение. На приточных воздуховодах устанавливают термометры для контроля за температурой подаваемого воздуха.
Выпуск приточного воздуха может осуществляться через один или несколько воздуховодов, располагающихся в центре или по периметру помещения. Подача воздуха возможна в верхнюю, среднюю или нижнюю зону. С гигиенической точки зрения наиболее благоприятна подача воздуха в среднюю зону на уровне тела рабочего, но в ряде случаев это нецелесообразно. Например, при пылевыделениях подавать воздух лучше в верхнюю зону во избежание повышенной подвижности воздуха внизу, что может вести к вторичному пылеобразованию вследствие подъема уже осевшей пыли. По той же причине выход воздуха через концевые насадки должен производиться с возможно меньшей скоростью.
При наличии тепловых потоков, когда с нагретым воздухом в верхнюю зону поднимаются вредные пары и газы, подача воздуха целесообразна в среднюю и нижнюю зоны для предотвращения нежелательной циркуляции загрязненного воздуха в помещении.
Концевые части воздуховодов могут быть в виде полок, сеток, перфораций для снижения скорости движения воздуха и разбивки его на струи. В ряде случаев используются жалюзийные устройства.
Местная приточная вентиляция в виде воздушного душа устраивается в горячих цехах для борьбы с перегреванием рабочих. Повышенная подвижность воздуха, имеющего к тому же и более низкую, чем в цехе, температуру, усиливает испарение и теплоотдачу организм. Воздушные души, подавая чистый воздух, способствует также разбавлению вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
Направление воздушной струи при душировании предусматривается, как правило, на облучаемую поверхность. Наиболее желательно обдувание всей поверхности тела, избегая при этом подачи воздуха в виде струи, направленной на голову или спину работающего. Концевые части приточных воздухопроводов при устройстве воздушных душей оборудуются специальными патрубками с направляющими лопатками, что позволяет изменять направление воздушного потока в зависимости т положения работающего.
Температура и скорость движения воздуха определяются интенсивностью теплового излучения, степенью тяжести работы и временем года (температура в пределах 18-24˚С, скорость 0,5-3,5 м/с). Требуемая скорость движения воздуха больше в теплое время и возрастает с ростом интенсивности теплового излучения и тяжести труда. Устройство душей обязательно при интенсивности излучения 300 ккал/(м2 · ч) и выше. Температура же подаваемого воздуха, наоборот, в указанных пределах тем ниже, чем тяжелее труд.
Кроме стационарных, находят применение и передвижные душирующие установки. Они имеют автономный осевой вентилятор, забирающий воздух из помещения и подающие его на рабочее место. Нередко в таких установках есть подводка воды, которая распыляется в воздушной струе, что ведет к охлаждению ее на 5-7˚С. Попадая на одежду рабочего и испаряясь, вода способствует дополнительному охлаждению тела. При устройстве в цехах оазисов в них подается е небольшой скоростью и имеет более низкую, чем в помещении, температуру.
Вытяжная вентиляцияв борьбе с производственными вредностями занимает ведущее место. Основными элементами ее являются местные укрытия источников (если это локализующая система), отсасывающие воздуховоды, вентилятор и устройства для очистки удаляемого воздуха.
Местная механическая вытяжная вентиляция имеет конструктивные особенности в зависимости от того, предназначена ли она для борьбы с тепло- и влаговыделениями, удаления пыли, токсических паров и газов. Однако общими условиями ее эффективности являются максимально возможное, не мешающее обслуживанию производственного оборудования, укрытие источника выделений, рациональный выбор конструкции местного вытяжного устройства, создание в нем достаточного разрежения с целью предупреждения поступления вредностей в воздух помещения и зону дыхания рабочего, которая должна находиться вне укрытия.
Требование максимального укрытия источника выделений вредностей основано на том, что с увеличением расстояния от всасывающего отверстия скорость движения воздуха быстро падает в отличие от приточной струи, для которой характерна дальнобойность.
На расстоянии, равном диаметру всасывающего отверстия, скорость составляет 7,5 % от ее величины в сечении воздуховода.
Местные вытяжные устройства могут быть в виде кожухов, полностью или частично укрывающих источник вредных выделений, вытяжных шкафов с рабочими окнами для обслуживания, зонтов и бортовых отсосов – открытых конструкций, всасывающие отверстия которых приближены к источнику выделения.
Отсасывание воздуха непосредственно из оборудования или из-под кожуха, которым оно укрыто, называется аспирацией. Кожухами укрывают дробилки, мельницы, сита и другие источники пыле-, паро- и газовыделений. Основное условие их эффективности – отсутствие неплотностей и достаточное количество аспирируемого воздуха, что определяет степень разряжения, которая должна быть тем большей, чем токсичнее выделяющееся вещество.
Для удаления влаги, токсичных паров и газов весьма целесообразно использование вытяжных шкафов. Рабочие проемы шкафа не должны быть велики и открыты только в период работы. Во избежание выбивания вредностей из шкафа скорости всасывания в открытых рабочих проемах должны быть не ниже следующих величин: 1) при отсасывании паров воды – 0,3 м/с; 2) при отсасывании вредных паров и газов – 0,5-0,7 м/с, если ПДК их в воздухе 100 мг\ м3 и выше, и 0,7-1,0 м/с, если ПДК меньше 100 мг\ м3 или температура нагрева находится в пределах 30-100˚С. Если температура нагрева выше 100˚С или происходит выделение очень токсичных и летучих паров и газов, то скорости сечения должны быть более высокими в соответствии со специальными расчетами. При пылевыделениях скорости всасывания в открытых проемах укрытий устанавливают в пределах 1-5 м/с.
Наиболее распространенным типом местного устройства для удаления пыли является кожух. Частым источником образования пыли служат точильные и шлифовальные камни, полировочные круги. Их заключают в кожухи, которые через воздуховоды подсоединены к вытяжным вентиляторам. Эффективность кожуха возрастает при правильном подсоединении вытяжного воздуховода (в направлении центробежного перемещения пылевых частиц), наличии специального козырька в передней части кожуха и достаточного количества удаляемого воздуха в соответствии с техническими рекомендациями (диаметр точильного камня, число оборотов и др.).
При образовании аэрозоля конденсации, например при сварке, для удаления его используют вытяжные зонты. Их также устанавливают над кузнечными горнами, горячими ваннами, печами и другими видами оборудования, являющегося источником загрязненного вредными веществами нагретого воздуха. Зонты эффективны при наличии конвекционных тепловых потоков, когда нагретый воздух при своем движении вверх увлекает выделяющиеся пары, газы и аэрозоли, приближая их к зоне всасывания. Площадь зонта должна перекрывать площадь выделений вредностей, а его рабочая поверхность – быть максимально приближена к источнику. Зонт должен быть по возможности глубоким, что увеличивает активность всасывания. С этой целью в боковых вертикальных свеса зонтов устраиваются откидные фартуки.
Скорости движения воздуха в рабочем отверстии зонта принимаются в пределах – 0,15-1,25 м/с. При этом они должны быть тем выше, чем меньше площадь перекрытия источника выделений, чем больше токсичность выделяющихся веществ, а также при возможности выдувания их горизонтальными потоками воздуха.
Одним из распространенных видов местных вентиляционных устройств являются бортовые отсосы в виде щелевидных всасывающих отверстий, располагающихся с одной или нескольких сторон по периметру оборудования. Это основной путь удаления токсических паров и газов в гальванических цехах машиностроительных заводов. Исходя из того, что зона активного всасывания вытяжной щели невелика, односторонний бортовой отсос устанавливают у ванн шириной не более 0,7-0,8 м; при ширине до 2 м необходим двусторонний отсос, а при больших размерах используют бортовой отсос со сдувом: через щелевое отверстие с одной стороны ванны воздух отсасывают, а с другой стороны подают воздух в виде плоской струи, которая сдувает вредные выделения к противоположной стороне ванны.
При устройстве бортового отсоса важен не только правильный выбор его, но и создание достаточных скоростей движения воздуха в сечениях всасывающих отверстий. Они различны в зависимости от размеров поверхности, температуры жидкости в ванне и других условий. Для их создания при расчетах принимается мин. кол-во воздуха, которое должно отсасываться с 1 м2 поверхности ванны.
Вытяжные воздуховоды должны соответствовать не только общим требованиям, но и некоторым специальным в зависимости от вида удаляемых через них производственных вредностей. Следует избегать объединения в одну систему большого числа воздуховодов, отходящих от местных вытяжных устройств, так как при этом возможна неравномерность скоростей и недостаточная вытяжка из удаленных от вентилятора участков. В ряде случаев воздуховоды недопустимо объединять в одну систему по требованиям взрывобезопасности или вследствие возможности образования токсических веществ в результате взаимодействия удаляемых с воздухом примесей.
Воздуховоды, по которым перемещается запыленный воздух, не должны быть большой протяженности; необходимо, чтобы они были гладкими и имели люки для периодической очистки от осевшей пыли. Во избежание выпадения пыли из воздуха воздуховоды рекомендуется прокладывать вертикально или наклонно под углом 50-600 к горизонтальной поверхности. Особенно важно это в отношении таких видов пыли, как цементная, обладающей свойством прилипать к стенкам.
При удалении химически агрессивных паров и газов воздуховоды быстро изнашиваются. В этих случаях их изготовляют из специальных сортов стали или пластмасс и изнутри покрывают антикоррозийным составом.
Из воздуховодов, по которым удаляется влажный воздух, необходимо предусматривать отвод конденсата.
Очистка удаляемого воздуха является важной стадией его обработки, предупреждающей загрязнение атмосферы заводской площадки и воздушного бассейна вокруг предприятия. В настоящее время основным источником загрязнения атмосферного воздуха являются промышленные объекты – тепловые электростанции, крупные металлургические и химические комплексы, цементные заводы.
Для очистки от пыли используют пылеосадочные камеры, матерчатые, бумажные и масляные фильтры, а также электрофильтры, причем первые 2 вида устройств применяют для грубой очистки, остальные – для тонкой.
В пылеосадочной камере осаждение пыли происходит вследствие резкого снижения скорости движения запыленного воздуха, что ведет к выпадению взвешенных в нем частиц, в основном, крупного размера. Эффективность камер возрастает при наличии внутри них перегородок и полок, изменяющих направление движения воздуха. Основной недостаток пылеосадочных камер не только относительно невысокая противопылевая эффективность, но и необходимость периодической очистки от осевшей пыли, часто связанной с пребыванием рабочего в атмосфере высокой запыленности.
Циклоны – весьма распространенный вид пылеосадительного устройства. Их применение основано на центробежном осаждении пылевых частиц. Циклон состоит из 2-х полых цилиндров, вставленных друг в друга, и нижнего конуса, соединенного с наружным цилиндром. Между цилиндрами сбоку по касательной подается запыленный воздух. Центробежной силой пылевые частицы отжимаются к стенке внешнего цилиндра и скапливаются в конической его части, а очищенный воздух через внутренний цилиндр удаляется наружу. Эффективность циклона возрастает с увеличением его высоты, поэтому иногда воздух пропускают через большое число объединенных циклонов малого диаметра – так называемый мультициклон. Задержка пыли также значительно возрастает при распылении воды в верхней части циклона. Такие пылеотделители называются скрубберами.
В матерчатых рукавных фильтрах запыленный воздух проходит через рукава, сделанные из специальной ткани, и пыль задерживается на ней. Для поддержания фильтрующей способности ткани рукава имеют встряхивающее устройство, которое периодически включается и осыпает осевшую пыль в бункер в нижней части фильтра. С этой же целью производится продувка фильтра обратным током воздуха. Матерчатые фильтры обладают высокой эффективностью, задерживая до 95-98% пылевых частиц. Однако это достигается при условии не очень высокой пылевой нагрузки, размещения фильтров в отапливаемых помещениях, если через них проходит нагретый и увлажненный воздух, и систематическом уходе за ними.
Аналогичными являются бумажные фильтры, а также фильтры из специальной ткани ФПП. Они обладают очень высокой эффективностью: степень пылеулавливания их близка к 100%. Эти фильтры, укрепленные в рамках, устанавливают на пути прохождения запыленного воздуха и по мере загрязнения периодически заменяют новыми.
Масляные (висциновые) фильтры – представляют собой рамки с металлическими решетчатыми стенками, пространство между которыми заполнено стальными или фарфоровыми кольцами. Погружая рамки в ванну с жидким маслом, на поверхности конец создают жидкую пленку, на которой и задерживается пыль при прохождении загрязненного воздуха. Пылеосаждению способствует извилистый путь движения воздуха между кольцами. Периодически рамки извлекают, промывают горячим содовым раствором, погружают в чистое жидкое мыло, что вновь восстанавливает эффективность фильтра. Масляные фильтры обладают высокой производительностью, удобны в эксплуатации и применимы при устройстве индивидуальных отсосов от пылящих станков, расположенных в разных местах помещения, когда затруднено устройство централизованного пылеочистного сооружения.
Работа электрофильтров основана на осаждении твердых частиц из пылегазовой смеси под действием электрического поля. Электрофильтр состоит из 2-х электродов: наружного – заземленного и внутреннего, на который подается постоянный ток высокого напряжения (40 000 – 100 000 В). Запыленный воздух проходит через электрическое поле между электродами; основная масса пылинок при этом получает отрицательный заряд и оседает на стенках трубы, являющейся положительным электродом. Меньшая часть пылинок, имеющая положительный заряд, оседает на стержне.
Задержанная пыль скапливается в бункере под фильтром и механически удаляется, а очищенный воздух поступает наружу. Электрофильтры обладают высокой эффективностью.
Общеобменная вентиляция представляет собой вид приточной вентиляции и устраивается для разбавления производственных вредностей в случаях, когда не удается их локализовать с помощью вытяжной системы. Общеобменная вентиляция используется для борьбы с избыточным теплом, влагой, токсичными парами и газами. При расчете ее мощности исходят из кол-ва вредностей, подлежащих разбавлению. Например, если известно, что в помещение в течение 1 ч поступает 50 г (50 000 мг) сернистого ангидрида и ПДК его = 10 мг/м3 при условии, что его нет в приточном воздухе, т.е. концентрация его в нем = 0, то требуемое кол-во воздуха (Q) равно:
Q = 50 000/10-0=5 000 м3/ч.
Аналогичен расчет в отношении разбавления тепла и влаги, но он сложнее и соответственно основан на учете теплоемкости и влагоемкости приточного воздуха и желательных, т.е. соответствующих санитарным нормам, величин температуры и влажности воздуха в помещении.
В борьбе с разными видами вредностей имеются некоторые особенности устройства общеобменной вентиляции. При разбавлении тепла и газов, а также аэрозолей конденсации, например, при сварке, воздух подают в рабочую зону. В некоторых случаях его направляют в верхнюю и нижнюю зоны одновременно. В верхнюю зону, например, воздух подают, когда необходимо разбавить пары летучих веществ, которые не удается полностью удалить с помощью местной вытяжной вентиляции из нижней зоны. В ее же направляется воздух, если он имеет низкую температуру: смешиваясь с нагретым воздухом верхней части помещения, он поступает в рабочую зону, имея оптимальную температуру. При значительных влаговыделениях часть воздуха может быть направлена в верхнюю, а часть – в нижнюю зону, причем первая подогревается до высокой температуры (40-70оС) для повышения влагоемкости, предотвращения образования тумана и конденсации паров под перекрытием.
Рециркуляция – разновидность механической приточно-вытяжной системы, в которой для экономии тепла на нагрев наружного воздуха происходит частичный возврат удаляемого воздуха; он примешивается к свежему наружному приточному воздуху. В соответствии с требованиями санитарных норм систему рециркуляции допускается применять только в холодный и переходный периоды года, за исключением случаев, когда она является частью системы кондиционирования и допустима во все сезоны года. В случае рециркуляции воздуха должны быть учтены основные гигиенические требования.
1. Достаточное количество свежего наружного воздуха в составе общего притока: не менее 50 м3/ч на одного работающего. Вторым учитываемым показателем является доля свежего воздуха в зависимости от кратности воздухообмена: если она менее 10, то количество свежего воздуха в притоке должно быть не менее 20%от общего воздухообмена; если кратность равна 10 и более, то за счет наружного воздуха обмен в помещении в течение часа должен быть не менее однократного.
2. Отсутствие в помещении вредных веществ, которые могут возгоняться при соприкосновении с нагретыми технологическими оборудованиями и калориферами системы воздушного отопления.
3. Отсутствие в используемом для рециркуляции воздухе помещения особо вредных веществ, патогенных бактерий, вирусов, грибов, а также веществ, имеющих резко выраженный неприятный запах.
В рециркулируемом воздухе допускается наличие малотоксичных вредных веществ, относящихся лишь к 4-му классу опасности, т.е. наименее опасных. При наличии более вредных веществ 1, 2 и 3-го классов опасности рециркуляция запрещается. Кроме того, содержание вредных веществ в подаваемом при рециркуляции в помещение воздухе не должно превышать 30% предельно допустимых концентраций.
4. Рециркуляция недопустима в пожароопасных помещениях.
Кондиционированиеявляется очень перспективным видом вентиляции, все более широко используемым на предприятиях точного машиностроения и приборостроения, производства полупроводников, фармакологических препаратов, т.е. там, где предъявляются высокие требования к чистоте воздуха и устойчивости таких его параметров, как температура и влажность. В кондиционерах автоматически и независимо от времени года поддерживаются требуемые условия путем очистки, нагревания или охлаждения, осушки иди увлажнения воздуха. Так же как и при рециркуляции вообще, в случае кондиционирования воздуха объем подачи наружного воздуха должен быть не менее 60 м3/ч на одного работающего. При системе кондиционирования должны быть предусмотрены мероприятия, исключающие увеличение концентрации вредных веществ в воздухе помещения выше допустимых величин за счет местного повышения температуры или скорости приточного воздуха.
Аварийная вентиляцияустраивается в помещениях, где возможны нарушения технологии, сопровождающиеся внезапными и значительными выделениями токсических и взрывоопасных веществ. Мощность аварийной вентиляции определяется особенностями производства, но во всех случаях она должна совместно с постоянно действующей общеобменной вентиляцией обеспечивать не менее чем 8-кратный обмен воздуха в час. Как правило, аварийная вентиляция является вытяжной с выбросом удаляемого воздуха наружу. Конструктивно аварийная вентиляция обычно выполняется в виде осевых вентиляторов в окнах и наружных стенах. Выброс воздуха не следует располагать вблизи постоянного пребывания работающих, а также мест забора воздуха для приточных систем и кондиционеров. Следует также предусматривать возможность максимального использования естественного проветривания через окна и фрамуги в вытяжных фонарях. Возмещение воздуха, удаляемого аварийной вытяжной вентиляцией, должно главным образом обеспечиваться за счет наружного воздуха. Очень важно, чтобы пуск аварийных вентиляторов и открывание проемов для удаления воздуха могли осуществляться дистанционно из легкодоступных мест как изнутри помещений, так и снаружи.
Необходимо предусматривать блокирование аварийной вентиляции газоанализаторами, которое обеспечивало бы ее включение в случае содержания вредных веществ над предельно допустимыми концентрациями.
Ручная регулировка вентиляции вообще не очень надежна. Автоматическое регулирование и блокировка в системе вентиляции существенны не только при устройстве аварийной вентиляции.
Все более широкое применение находят такие виды блокировки, как невозможность работы технологического оборудования при выключенной местной вытяжной вентиляции, невозможность открывания ворот до включения воздушной завесы, включение воздушного душа при возрастании интенсивности теплового излучения и т.п.