Классификация систем вентиляции

Избыточное тепло, влага, газы и пыль ухудшают гигиеническое состояние воздуха производственных и жилых помещений. Организуя воздухообмен в помещении с помощью вентиляции, поддерживают параметры воздуха на уровне требований санитарно-гигиенических норм и особенностей технологического процесса.

Системы вентиляции, применяемые в помещениях различного назначения, очень разнообразны. Это вызвано особенностями работы и поставленными задачами, различными видами вредных условий, подлежащих удалению, различными условиями их распространения и т.д.

Системы вентиляции можно классифицировать по ряду признаков:

Ø по назначению (приточные и вытяжные);

Ø сфере действия (местные и общеобменные);

Ø способу перемещения воздуха (природные и механические);

Ø конструктивным особенностям (канальные и бесканальной).

1.1 По назначению

Приточные системы служат для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха, который в необходимых случаях подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.).

Вытяжные системы предназначены для удаления из помещений загрязненного воздуха. В общем случае в помещении предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы. Их производительности должны быть согласованы. Иногда в помещении предусматривается только вытяжная или только приточная система. В этом случае воздух поступает в данное помещение

снаружи или из смежных помещений через специально предусмотренные отверстия или соответственно удаляется из данного помещения наружу или в смежные помещения.

1.2 По сфере действия

Местные системы вентиляции обслуживают ограниченные участки помещения. Так, местные вытяжные установки, которые также называют Вокализ, удаляют загрязненный воздух от технологического оборудования или других источников обнаружения вредоносных. Местные приточные системы подают воздух в отдельные точки помещения, например, в рабочие места, на которых нужно создать определенные метеорологические условия.

Примером таких систем могут служить воздушные души, падающие воздуха на рабочие места в оборудование, выделяет лучистую теплоту. Местные системы, как правило, весьма эффективны, однако они не могут решить всех задач в области вентиляции ввиду различного характера выделения вредностей, расположение рабочих мест и т.д. для осуществления

вентиляции в помещении в целом или в значительной его части применяют общеобменные системы как приточные, так и вытяжные.

1.3 По способу перемещения воздуха

Перемещение воздуха в системах вентиляции может осуществляться под действием естественного давления, возникающего вследствие разности температур наружного воздуха и воздуха в помещении, или в результате воздействия на здание ветра, или совместного действия этих факторов (естественная вентиляция), или под давлением, создаваемым специальной машиной - вентилятором (механическая вентиляция).

Различают неорганизованную и организованную. При неорганизованной естественной вентиляции - инфильтрации (загрязненный) отработанный воздух удаляется через окна, щели, неплотности в строительных ограждениях, стенах, неоткрытые окна и двери.

Величину этого воздухообмена расчетом определить нельзя: воздухообмен не регулируется и зависит от разницы температур внутреннего и наружного воздуха, скорости ветра, размера щелей, материала ограждений, а также площади открываются форточек, окон и дверей; При организованной естественной вентиляции (аэрации) воздухообмен в помещении происходит через створки фрамуг, каналы, вытяжные трубы и насадки (рисунок 1). Естественная вентиляция широко распространена на промышленных предприятиях.При аэрации воздух поступает в помещение и

удаляется из него через специальные отверстия, расположенные с наветренной и подветренной сторон здания на разной высоте. В теплое время года открывают нижние отверстия на высоте 0, 3... 1, 2 м от пола (рисунок 1, а), а в холодную - верхние отверстия на высоте не ниже 4 м от пола (рисунок 1, 6), чтобы холодный воздух успел, подогреться, прежде чем достигнет рабочих

мест. При аэрации обеспечивается возможность расчета и регулирования воздухообмена в помещении.

Для эффективного использования силы ветра при естественной организованной вентиляции используют специальные дефлекторы (рисунок 1, в). Под действием силы ветра в патрубке дефлектора образуется разрежение.

Воздух из помещения - через канал идет вверх к патрубку, а оттуда через дефлектор наружу. Чем больше сила ветра, тем больше разрежение, а следовательно, продуктивнее работает дефлектор. Дефлектор устанавливают на наиболее высоких участках кровли (выше конька), чтобы поблизости не было поднимаются конструкций зданий, которые ослабляют воздушный поток, и около дефлектора может образоваться повышенное давление. В этом случае дефлектор будет не удалять загрязненный воздух из помещения, а нагнетать его из атмосферы.

Аэрацию рекомендуется применять в помещениях с большими тепловыделениями, так как удаление их с помощью механической вентиляции (с применением вентиляторов) требует огромных объемов воздуха, а, следовательно, больших эксплуатационных расходов.

1. Организованная естественная вентиляция помещения

Системы естественной вентиляции проще, дешевле, однако зависимость работы этих систем от воздействия переменных факторов (температуре воздуха, направление и скорость ветра, небольшое располагаемое давление) не позволяет решить с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции помещений, особенно производственных.

Необходимо отметить, что при естественной вентиляции поступающий в помещение воздух не подвергается предварительному нагреву или охлаждению, увлажнению или осушению, очистке от пыли или вредных газов; удаляется из помещения воздух не очищается.

Для работы систем механической вентиляции необходима затрата электрической энергии, в них применяется более сложное и дорогостоящее оборудование (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители и др.). Эти системы могут подавать и удалять воздух из заданных точек в необходимом количестве независимо от изменяющихся условий

окружающей воздушной среды, воздуха, может быть, подвергнут различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.).

4. По конструктивным особенностям

Система вентиляции имеет разветвленную сеть каналов для перемещения воздуха или каналы отсутствуют, например, при установке вентилятора в стене, в перекрытии и т.д. Таким образом, любая система вентиляции можно охарактеризовать по четырем признакам: по назначению, сфере действия, способа побуждения, конструктивным особенностям.

Рассмотрим основные типы вентиляции изображенные на рисунке

рис. 2 Схемы основных типов вентиляционных систем

Отражены основные типы:

- Система вытяжная, местная, механическая, канальная (удаление

выделяются вредностей от технологического оборудования) -

локализуется вентиляция (рисунок 2, а);

- Система приточная (или вытяжная), общеобменная, естественная,

бесканальная (аэрация, приток воздуха через фрамуги окон)

(Удаление - через фонарь) (рисунок 2, б);

- Система приточная, общеобменная, механическая, канальная (рисунок 2, в).

В промышленных зданиях, где выделяются разнородные вредности (тепло, влага, газы, пары, пыль) и выделение их происходит в весьма различных условиях (сосредоточенно, рассредоточения, на разных уровнях), часто нельзя обойтись какой одной системой, например местной или общеобменной.

В производственных помещениях для удаления воздуха от локальных источников служат системы местной вытяжной вентиляции; для подачи воздуха на рабочие места с особыми условиями, например, у истоков лучистого тепла, применяют местные приточные системы (воздушные души) в этих же помещениях для удаления вредных условий, которые не могут быть локализованы и поступают в воздух помещения, применяют общеобменные вытяжные системы; для подачи воздуха в помещения с его равномерным распределением служат приточные общеобменные системы.

Воздух жилых помещений может загрязняться вследствие физиологических обменных процессов человека, сгорания газа, стирки белья и одежды, приготовление пищи, деструкции полимерных отделочных материалов.

В загрязненном воздухе увеличивается содержание оксидов углерода, серы и азота, аммиака, формальдегида, нафталина, сероводорода, микробов, пыли и др. Кроме это-го, повышаются температура и влажность воздуха, уменьшается содержание кислорода, появляется неприятный запах. Загрязнение воздушной среды жилья неблагоприятно отражается на самочувствии, работоспособности и здоровья людей.

Показателями чистоты воздуха в жилых помещениях служат содержание углерода диоксида, окисляемость воздуха, общая микробная обсемененность, содержание гемолитических стрептококков (табл. 6.4).

Таблица 1 Рекомендуемые гигиенические показатели чистоты воздуха жилых помещений

Важным мероприятием по борьбе с загрязнением воздуха помещений является вентиляция, которая направлена ​ ​ на замену воздуха жилья чистым атмосферным. Вентиляция, кроме того, положительно влияет на микроклимат и имеет противоэпидемическое значение.

Вентиляция должна полностью удалять загрязненный воздух, подавать достаточное количество чистого воздуха, быть регулируемой и бесшумной. Применяемая вентиляция классифицируется по способу перемещения воздуха на естественную и механическую, по способу подачи и удаления - на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную, по назначению - на местную и общеобменную.

В жилых и общественных зданиях источниками загрязнения воздуха являются бытовые и осветительные приборы, газовые и электрические плиты и печи, жарочные и сушильные шкафы и др. Основные вредные факторы в этих помещениях избыточное тепло, пыль, продукты неполные о сгорания бытового газа.

Химический состав воздуха в помещениях изменяется в процессе дыхания человека. Вследствие этого в невентилируемой среде происходит постепенное снижение содержания кислорода и рост содержания углекислого газа. Одновременно в воздух помещения выделяются так называемые антропотоксины (аммиак, сероводород, летучие жирные кислоты), которые существенно нарушают ощущение комфортности. Взрослый человек в спокойном состоянии может выделять и 1 ч около 22, 6 л углекислого газа, а ребенок до 12 лет - около 12 л. Действующими санитарными нормами установлено, что минимальное количество наружного воздуха, подаваемого на 1 человека, должна составлять при естественном проветривании помещения 20-40 м3 / ч, а при механической В. производственных помещений - от 60 до 120 м3 / ч (в зависимости от доли рециркуляционного воздуха).

При расчете В. жилых и общественных зданий необходимый объем приточного воздуха определяется либо по минимальному нормативу подачи наружного воздуха на 1 человека, или по кратности воздухообмена (табл.).

В ряде общественных помещений, где круглый год нужно постоянство оптимальных микроклиматических параметров, осуществляется кондиционирование воздуха - специальная обработка приточного воздуха (очистка в фильтрах, подогрев или охлаждение, увлажнение или осушка) и автоматическое поддержание заданных параметров воздушной среды. К таким помещениям относятся операционные, наркозные, родовые, послеоперационные реанимационные палаты, палаты интенсивной терапии и для больных с ожогами кожи, часть отделений для грудных и новорожденных детей, недоношенных и травмированных детей, а также концертные залы, кинотеатры и др.

В производственных помещениях метеорологические параметры воздушной среды в рабочей зоне должны соответствовать требованиям «Санитарных норм микроклимата производственных помещений» (1987), а содержание вредных газов, паров и пыли - требованиям ГОСТ ССБТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

Вентиляция по способу перемещения воздуха подразделяется на естественную и механическую, по способу организации воздухообмена - на общеобменную и местную, по назначению - на вытяжную и приточную.

Естественная В. в помещении осуществляется за счет разности давлений, которая создается за различия температуры (объемного веса) воздуха внутри и снаружи помещения или под действием ветрового напора. Воздухообмен при этом осуществляется через окна, фрамуги, вытяжные шахты и дефлекторы, открытые дверные проемы или ворота, специальные аэрационные проемы и другим естественным путем.

Естественная В. в основном используется в жилых помещениях (рис. 1), во многих помещениях общественных зданий (школьные классы, детские сады, кабинеты, гимнастические залы и др.). В производственных помещениях аэрация применяется при значительном избытке тепла (управляемая естественная вентиляция).

Механическая В. осуществляется путем перемещения воздуха вентиляторами (осевыми, центробежными, шахтными, дутьевыми и др.), Эжектор, вакуум-насосами, турбовоздуходувки и др., Которые являются побудителями направленного движения воздуха в вентиляционных системах.

Общеобменная В. охватывает весь объем помещения или его зоны (верхнюю или нижнюю). Как местные, так и общественные системы В. могут работать на подачу воздуха (приточные системы) и на удаление его за пределы помещения (вытяжные системы). В производственных помещениях обычно используется смешанная В. - механическая и естественная, местная вытяжная и местная приточная, общеобменная приточно-вытяжная.

Местная приточная В. используется для создания в необходимых местах или зонах воздушных оазисов или душей, струйных укрытий, воздушных завес. Воздушный оазис обычно устраивают в горячих цехах; он представляет собой небольшую огороженную по бокам и открытую сверху площадку, которую заполняют охлажденным воздухом. Такой оазис служит для временного пребывания работающих. Воздушный душ создают в горячих цехах при высокой интенсивности облучения работающих с помощью передвижной установки, снабженной осевым вентилятором, создающим направленную воздушную струю на облучаемую поверхность работающего.Струйные укрытия в виде плоских или кольцевых воздушных струй служат для ограждения источника выделения вредных веществ и препятствуют их распространению. Воздушные (воздушно-тепловые) завесы в виде плоских воздушных струй, подаваемых по бокам или снизу открытого технологического отверстия или ворот цеха, используют для предотвращения прорыва вредных веществ или холодного воздуха внутрь помещения.

Местная вытяжная В. предназначена для удаления загрязненного воздуха от определенных мест - из зоны вредных выделений при открытых производственных процессах (сварка, пайка, намазка, склейка) или непосредственно от источников вредных выделений (технологического оборудования, станков, гальванических ванн и др.), Что предотвращает распространение загрязнений по всему объему помещения. Основным элементом систем местной вытяжной В. являются местные отсосы - воздухоприемные устройства самой различной конструкции (рис. 2), которые встроены в технологическое оборудование и поставляются вместе с ним или пристраиваются и закрепляются на оборудовании в виде стационарных конструкций или устройств, имеющих возможность перемещения в горизонтальном или вертикальном направлении. Эффективность местных отсосов (весовая доля уловленных отсосом вредных веществ по отношению к их общему количеству, исходящий от оборудования) может колебаться в широких пределах от 40 до 100% в зависимости от типа используемого местного отсоса. И часть вредных веществ, не улавливается местными отсосами, попадает в воздух помещения и должна быть удалена системами общеобменной В. От правильного подбора, расчета и эксплуатации местных отсосов зависит эффективность всей В. производственного помещения и в конечном итоге состояние воздушной среды в нем.

В зависимости от взаимного расположения источника вредностей и воздухоприемника обычно различают следующие типы местных отсосов: закрытые - полные укрытия, накатные укрытия, боксы, вентилируемые камеры; полузакрытые с рабочими или транспортными прорезями - вытяжные шкафы (рис. 2, а), витринные укрытия (рис. 2, б), укрытия прядильных машин с открывающимися створками, окрасочные камеры; встроенные в технологическое оборудование отсосы - кожухи обдирочных, заточных, шлифовальных и полировальных станков (рис, 2, в), коробчатые укрытия термопластоавтоматов; открытого типа - вытяжные зонты (рис. 2, г), зонты-козырьки над загрузочными отверстиями печей и сушил (рис. 2, д), вытяжные воронки (рис. 2, е), нижние отсосы (рис. 2, ж), боковые отсосы (рис. 2, с), наклонные панели равномерного всасывания (рис. 2, и), бортовые отсосы от гальванических и электролизных ванн (рис. 2, к, л); местные отсосы, встроенные в ручной инструмент при пайке (рис. 2, м), сварке, наплавке, резке металлов или в режущий инструмент (пилестружкоприемники) при ручной и станочной обработке хрупких пылящих.

Загрязненный воздух, содержащий высокие концентрации вредных примесей удаляемого местными отсосами, перед выбросом в атмосферу необходимо подвергать очистке. Для очистки воздуха от газов используются самые разнообразные способы, основанные на процессах адсорбции и абсорбции, каталитическом дожигания, химических реакциях циклического типа и др. Для очистки воздуха от пыли используют пылеулавливающее оборудование, работающее по принципу мокрого и сухого пылеулавливания и отличное большим диапазоном эффективности в зависимости от размера частиц пыли, содержащейся в очищаемом воздухе.

Библиогр. Батурин В.В. Основы промышленной вентиляции, М., 1965; Пирумов А.И. Обеспыливание воздуха, М., 1981; Справочник по гигиене труда, под ред. Б.Д.Карпова и В.Е. Ковш, с. 154, Л., 1979; Справочник проектировщика, ч. 2 - Вентиляция и кондиционирование воздуха, под ред. И.Г. Староверова, М., 1978.

Рис.3 Схемы местных отсосов: а - вытяжной шкаф; б - витринное укрытия; в - укрытие-кожух для заточного станка; г - вытяжной зонт; д - зонтик-козырек над открытым проемом печи; е - вытяжная воронка при сварке крупногабаритных изделий; же - нижний отсос; с - боковой отсос; и - наклонная вытяжная панель; к - двухбортовой отсасывания от гальванической ванны; л - однобортовым отсасывания с передувками; м - кольцевой отсос для ручного сварочного пистолета.

Рис.4 Схема естественной вентиляции жилого помещения: 1 - вытяжная решетка; 2 - фрамуга или окно; 3 - вытяжная шахта; 4 - дефлектор.

Основные Термини темы:

Вентиляция вытяжная - механическая В., осуществляемая путем отсасывания из помещения загрязненного (использованного) воздуха с созданием разрежения, за счет которого чистый воздух поступает извне через неплотности в ограждениях, двери, окна или вентиляционные отверстия.

Вентиляция вытяжная местная - В, в., при которой воздух отсасывается из тех участков помещения, где преимущественно происходит его загрязнение, т. Е. Близких к источникам выделения вредных веществ.

Вентиляция естественная - В. помещений, обусловленная перемещением воздуха через неплотности в ограждающих конструкциях, окна, двери и т.п. вследствие напора ветра и разницы температур воздуха внутри и вне помещений.

Вентиляция искусственная - см. Вентиляция механическая.

Вентиляция комбинированная - В., представляющий собой сочетание в одном помещении общеобменной и местной В.

Вентиляция локализуют - механическая В., имеющая задачей предупредить распространение вредностей по помещению с места их возникновения.

Вентиляция механическая (сын. В. искусственная) - В., осуществляемая с помощью механических побудителей движения воздуха (вентиляторов, компрессоров, насосов, эжекторов).

Вентиляция общеобменная - В., при которой заменяется воздух всего помещения (в отличие от локализующей или местной В.).

Вентиляция приточная - механическая В., осуществляемая путем подачи в помещение чистого воздуха с созданием избыточного давления, за счет которого загрязненный (использованный) воздух выходит через неплотности в ограждениях, двери, окна и т.п.

Вентиляция приточная местная - И.п.., при которой чистый воздух подается на определенный участок помещения или на определенное рабочее место.

Вентиляция приточно-вытяжная - механическая В., при которой подача чистого и отсасывание загрязненного (использованного) воздуха производятся одновременно и, как правило, согласованы по объему.