Местная вентиляция

Местная вентиляция предназначена для обеспечения санитарно-гигиенических условий труда непосредственно на рабочем месте, она может быть вытяжной и приточной.

Местная вытяжная вентиляция - система, при которой вытяжные устройства в виде зонтов, укрытий и других приспособлений размещаются непосредственно у мест выделения вредных веществ и предназначены для их улавливания и удаления. Это наиболее эффективный и дешевый способ, обеспечивающий удаление максимального количества вредных веществ при минимальном объеме удаляемого воздуха.

Рис. 5.2.5. Схемы различных типов укрытий, предназначенных для удаления

вредных веществ в месте их выделения: а - вытяжной шкаф; б - зонт; в - односторонний бортовой отсос, г - двусторонний бортовой отсос; д - передувка

Различают следующие виды местных укрытий (рис. 5.2.5):

·полностью закрывающие источник выделения вредных веществ;

·находящиеся вне источника выделения (открытые отсосы);

·передувки.

Укрытия, полностью закрывающие источник выделения вредных веществ, наиболее эффективны, но не всегда применимы по условиям технологии. В качестве устройств местной вентиляции можно использовать капсулирование (оборудование полностью заключают в кожух, капсулу), аспирацию (вредные выделения удаляют из внутренних объемов технологического оборудования), вытяжные зонты, вытяжные шкафы, всасывающие панели, витринные, фасонные и бортовые отсосы и др.

Рис. 5.2.6. Местные отсосы: а - зонт; 6 - опрокинутый зонт; в - всасывающая панель

Наиболее часто на производстве используют местные отсосы (рис. 5.2.6). Конструкция местного отсоса должна обеспечивать максимальное удаление вредных веществ с минимальным расходом воздуха. В то же время она не должна загромождать помещения и затруднять работу

Вытяжные зонты представляют собой простые и наиболее распространенные местные отсосы. Их устанавливают для локализации вредных выделений, имеющих тенденцию подниматься вверх, например при выделениях теплоты или вредных веществ, которые легче окружающего воздуха при незначительной его подвижности в помещении. Зонты могут быть как с естественной, так и с механической вытяжкой.

Зонт над источником вредных выделений располагают на высоте 1, 6-1, 8 м над полом. Наилучшие условия для равномерного удаления вредных выделений создаются, если угол раскрытия зонта не менее 60°. Лишь при малой высоте помещения допускается увеличение угла до 90°. В современном технологическом оборудовании отсосы предусматриваются в самой его конструкции.

Рис. 5.2.7. Основные схемы вытяжных шкафов

Вытяжные шкафы обеспечивают наибольшую локализацию вредных выделений при минимальном расходе воздуха. Они выпускаются разных модификаций (рис. 5.2.7). Шкафы с верхним отсосом (рис. 5.2.7, а) используются при значительных тепло- и влаговыделениях. Для проведения работ, связанных с выделением газов и паров тяжелее воздуха, можно применять шкафы с нижним отсосом (рис. 5.2.7, б, г). Удобен в работе вытяжной шкаф с комбинированным удалением воздуха (рис. 5.2.7, в). Портативный шкаф с горизонтальной «улиткой» и боковым отсосом воздуха (рис. 5.2.7, д) рекомендуется при работе с пылящими веществами, так как «улитка», создавая вращение воздуха, способствует осаждению крупных примесей и пыли.

Скорость движения воздуха в створе шкафа должна быть не менее 0, 5-0, 7 м/с при удалении паров и газов нетоксических и малотоксических веществ и 1, 0-1, 5 м/с при удалении сильнодействующих ядовитых веществ (пары ртути, свинца, цианистые соединения и т.п.)

Всасывающие панели рекомендуется устанавливать в качестве местных отсосов при работах, сопровождающихся выделением вредных газов и пыли. Благодаря наклонному расположению всасывающего отверстия поток загрязненного воздуха отклоняется от зоны дыхания работающего. Площадь эффективного сечения всасывающей панели должна составлять 23% от общей площади. Рекомендуется принимать сле­дующие скорости движения воздуха в эффективном сечении панелей: для вредных паров и газов без пыли - 2-3, 5 м/с, в смеси с горячей дисперсной пылью - 3, 5-4, 5 м/с. Панель функционирует эффективно в том случае, если на 1 м ее площади приходится 3300 м³/ч удаляемого воздуха.

Бортовые отсосы предусматривают в случаях, когда к соответствующим устройствам необходим доступ или подача изделий для обработки осуществляется с помощью грузоподъемных механизмов, т.е. пространство над поверхностью выделения вредных веществ должно быть свободным. Принцип действия бортовых отсосов, представляющих собой щелевидные воздуховоды размером 40-100 мм, состоит в том, что засасываемый в щель воздух, двигаясь над поверхностью ванны, увлекает за собой вредные выделения, не давая им распространиться по производственному помещению.

Бортовые отсосы устраивают у одного борта, если ширина ванны не превышает 0, 7 м, или у двух противоположных бортов при ширине ванны 0, 7-1, 0 м (см. рис. 5.2.5, в, г). Применяются в травильных и гальванических ваннах, ваннах промывки и др.

При длительном времени пребывания изделий в ванне и при обслуживании ее с одной стороны, особенно на широких ваннах, устраивают бортовые отсосы с передувом (см. рис. 5.2.5, д), когда в узкую щель подается чистый воздух, а с противоположной стороны ванны он удаляется.

В системе местной приточной вентиляции подача приточного воздуха производится непосредственно в зону нахождения рабочего, т.е. требуемое качество воздушной среды обеспечивается только в этой зоне.

Местная приточная вентиляция выполняется в виде воздушных душей, воздушных и тепловых завес. Воздушные души используются в горячих цехах или в случаях, когда достижение требуемых условий воздушной среды с помощью общеобменной вентиляции связано с перемещением больших масс воздуха.

Воздушный дyш представляет собой направленный на рабочего поток воздуха, действие которого основано на увеличении отдачи теплоты человеком при возрастании скорости обдувающего воздуха. Скорость обдува составляет от 1 до 3, 5 м/с в зависимости от интенсивности теплового облучения. Воздух для обдува работающих предварительно может нагреваться или охлаждаться в зависимости от периода года и места его забора. Воздухораспределители для душирования рабочих мест оборудуются устройствами для регулирования расхода и направления струи в горизонтальной плоскости на угол до 180° и в вертикальной плоскости - на 30°.

Водовоздушные души применяют в тех случаях, когда температура воздуха на рабочем месте превышает 30 °С.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы служат для пре­дупреждения проникновения холодного воздуха внутрь зданий при открывании наружных дверей или ворот. Они применяются в случаях, если наружные двери (ворота), ведущие в цехи, складские помещения, вестибюли, а также у технологических проемов отапливаемых зданий в районах с расчетной температурой наружного воздуха ниже -15 °С (рис. 5.2.8).

Рис. 5.2.8. Схемы воздушных завес: а- с нижней подачей воздуха; б - с боковой двусторонней подачей воздуха; в - с односторонней подачей воздуха, г - деталь щели, b и Н- ширина и высота ворот (дверей) соответственно; h - ширина щели

Для создания воздушной завесы воздух подается в виде плоской струи на всю ширину и высоту дверей (ворот) из канала, находящегося снизу или с боков последних. Воздух для создания воздушных завес обычно забирается из помещения и подогревается так, чтобы при смешивании его с наружным воздухом температура смеси отличалась не более чем на 2-5 °С от температуры воздуха в помещении.

Температуру воздуха, подаваемого воздушно-тепловыми завесами, следует принимать не выше 50 °С у наружных дверей и не выше 70 °С у наружных ворот и проемов. Воздух подается струей под углом 30-45° по отношению к плоскости дверей (ворот).

Система, в которой сочетаются элементы общеобменной и местной вентиляции, называется комбинированной системой вентиляции. Такая система устраивается в тех случаях, когда все выделяющиеся вредные вещества невозможно удалить местными вытяжными устройствами.

Отопление, вентиляцию и кондиционирование следует проектировать, используя тепловые вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) воздуха, удаляемого системами общеобменной вентиляции, кондиционирования и местных отсосов, а также тепло- и хладоносителей технологических установок.

Аварийная вентиляция представляет собой, как правило, самостоятельную вентиляционную установку и применяется для обеспечения безопасности эксплуатации взрыво- и пожароопасных производств, а также производств, связанных с использованием вредных веществ. Ее устраивают в тех производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление больших количеств вредных или горючих газов, паров или аэрозолей.

Для аварийной вентиляции можно использовать:

· основные системы вытяжной общеобменной вентиляции с резервными вентиляторами, рассчитанными на аварийный расход воздуха;

· системы аварийной вытяжной вентиляции в дополнение к основным системам, если расход воздуха основных систем не полностью обеспечивает аварийный воздухообмен, с резервными вентиляторами для основных систем;

· только системы аварийной вытяжной вентиляции, если ис­пользование основных систем невозможно или нецелесообразно;

♦ только системы аварийной приточной вентиляции для одноэтажных зданий.

Для автоматического включения аварийную вентиляцию блокируют с автоматическими газоанализаторами, установленными либо на величину ПДК, либо на величину нижнего концентрационного предела распространения пламени для взрывоопасных смесей. Аварийная вентиляция устраивается только вытяжной для предотвращения перетока вредных или взрывоопасных веществ в соседние помещения. Кратность вытяжной вентиляции определяется отраслевыми правилами техники безопасности и производственной санитарии и может колебаться в широких пределах.

Если в ведомственных нормативных документах отсутствуют указания о величине воздухообмена аварийной вентиляции, то следует иметь в виду, что аварийная вентиляция вместе с постоянно действующей должны обеспечивать кратность воздухообмена в помещении не менее восьми. Такой воздухообмен рекомендован нормами и является минимальным.

Для перемещения воздуха используют различные типы вентиляторов, которые по принципу действия подразделяются на осевые и центробежные (рис 5.2.9)

Рис.5.2.9

а - осевой; б - центробежный; 1- электродвишгатель; 2 - кожух; 3 - станина;

4- колесо

Достоинствами осевых вентиляторов являются простота конструкции высокая производительность, которую можно быстро и легко регулировать поворотом лопаток. К недостаткам нужно отнести небольшую величину развиваемого давления и повышенный уровень шума.

Центробежные вентиляторы в зависимости от развиваемого ими давления делятся на вентиляторы:

- низкого давления - до 1 ООО Па;

- среднего давления - от 1000 до 3000 Па;

- высокого давления - от 3000 до 12 000 Па.

Для вентиляции производственных помещений в основном используют первые два типа вентиляторов (например, Ц4-76, Ц4-46 и др.). Вентиляторы изготавливаются различных типоразмеров, и каждый из них характеризуется номером, который соответствует диаметру рабочего колеса в дециметрах. Обычно рекомендуются следующие номера вентиляторов: 1; 1, 25: 1, 6; 2; 2.5: ЗЛ5; 4; 5; 6, 3; 8; 10; 12, 5; 16; 20; 25; 31, 5; 40; 50. Например, вентилятор Ц4-76 № 8 имеет диаметр рабочего колеса 8 дм. или 0.8 м.

Вентилятор подбирают по его производительности и развиваемому им полному давлению исходя из аэродинамической характеристики, которая выражает связь между производительностью, давлением и КПД при определенных предельных частотах вращения рабочего колеса.

При подборе типа и номера центробежного вентилятора следует учитывать, что вентилятор должен иметь высокое значение КПД и относительно небольшую скорость вращения рабочего колеса, что позволило бы соединить напрямую его вал с валом электродвигателя.

Проектирование вентиляционных систем и установок проводится, как правило, специализированными проектными организациями. Проект состоит из двух частей: расчетной и графической. В расчетной части приводятся обоснования принятых проектных решений. Графическая часть должна быть разработана настолько детально, чтобы в последующем при закупке оборудования и материалов, а также в процессе монтажа установок никаких неясностей не возникало.

После завершения монтажа проводятся испытания и наладка вентиляционных систем на проектный режим и санитарно-гигиеническую эффективность.

На каждую вентиляционную установку составляется паспорт, в который вносятся краткая характеристика установки, ее назначение, обслуживаемые помещения, номер, технические данные с характеристикой вентиляторов, электродвигателей, воздухонагревательных, пылеочистных устройств, данные о контрольных и измерительных приборах, результаты испытаний и наладок, схема установки.

Кроме того, на каждую вентиляционную установку должна быть составлена специальная инструкция по ее эксплуатации, в которой указывается время и порядок пуска и выключения установки, положение регулирующих устройств (клапанов, задвижек), порядок очистки и осмотров установки, ее обслуживание, порядок действия при авариях и т.п.

Во взрывоопасных помещениях для удаления газов, паров и аэрозолей вентиляторы необходимо подбирать в соответствующем взрывозащищенном исполнении: рабочее колесо и корпус должны быть выполнены из материалов, исключающих образование искр, или должны быть покрыты специальным изоляционным материалом. Электродвигатели также должны быть во взрывозащищенном исполнении.

При наличии в удаляемых выбросах агрессивной среды, способной взрываться не только от удара, но и от трения, а также взрывоопасных газов или паров, используют эжекторную вентиляцию, при которой транспортируемая среда не соприкасается с рабочим колесом вентилятора (рис. 5.2.10).

Рис. 5.2.10. Принципиальная схема устройства эжектора:

1 - сопло; 2 - камера разрежения; 3 -конфузор; 4 - горловина; 5 - диффузор

Принцип работы эжектора заключается в том, что воздух в него нагнетается вентилятором высокого давления или компрессором, установленным за пределами вентилируемого помещения. Удаление загрязненного воздуха из вентилируемого помещения обеспечивается посредством разрежения, создаваемого в камере эжектора. Недостатками эжекторов являются низкий КПД (не выше 25%) и высокий уровень аэродинамического шума.