ОРБ лекция №5x

Лекция №5.Производственная вентиляция (вентиляция
производственных помещений).
5.1 Вентиляция- это комплекс взаимосвязанных устройств и
процессов, предназначенных для создания организованного
воздухообмена. При этом из производственного помещения
удаляется загрязненный вредными веществами воздух, избыточное
влагосодержание и теплота, и подается чистый воздух. Все это
позволяет создавать в рабочей зоне и помещениях благоприятную
среду.
В зависимости от способа перемещения воздуха различают
вентиляцию естественную и искусственную (механическую).
Сочетание этих видов вентиляции (смешанная вентиляция)
возможна в различных вариантах.
В первом случае (естественная вентиляция) воздухообмен
осуществляется за счет разности плотности воздуха снаружи и
внутри производственного помещения, а также за счет ветрового
подпора на дефлекторы- устройства, установленные на крыше
здания- и создающие тягу при обдувании их ветром.
Естественная вентиляция дешева и проста в эксплуатации.
Основной ее недостаток заключается в том, что приточный воздух
вводится в помещение без предварительной очистки и подогрева.
В случае механической вентиляции воздухообмен осуществляется с
помощью вентиляторов. В зависимости от направления воздуха
механическая вентиляция бывает приточной, вытяжной, приточновытяжной, а по месту действия- общеобменной, местной и
комбинированной.
Специфической характеристикой общеобменных систем
вентиляции является кратность воздухообмена:
K=V/Vпом , [час-1]
, где V- объем вентилируемого воздуха, м3/час;
Vпом-объем помещения, м3.
Системы вентиляции должны обеспечить требуемую чистоту и
микроклимат в рабочей зоне, быть электро-, пожаро- и
взрывобезопасной, просты по устройству, надежны в эксплуатации
1
и эффективны, а также не должны являться источником шума и
вибрации.
Рис. 4.1 механическая вентиляция: а) приточная; 6) вытяжная; в)
приточно-вытяжная
Приточная система вентиляции (рис. 4.1 а) состоит из
воздухозаборника (1), воздуховодов (2), фильтров (3) очистки
воздуха от примесей, калорифера (4), центробежного вентилятора
(5) и приточных устройств (6).
Установка вытяжной системы вентиляции (Рис. 4.1 б) состоит из
вытяжных устройств (7), вентилятора (5), воздуховодов (2),
устройств очистки воздуха от пыли (8) и устройства для выброса
воздуха (9).
Установки приточно-вытяжной системы вентиляции (Рис. 4.1 в)
представляют собой замкнутые системы воздухообмена. Воздух,
отсасываемый из помещения (10) вытяжной вентиляции, частично
или полностью вторично подается в это помещение через
приточную систему, соединенную с вытяжной системой
воздуховодов (11). При изменении качественного состава воздух в
замкнутой системе подается или выбрасывается с помощью
клапанов (12).
В производственных цехах промышленных предприятий наиболее
распространены общеобменные системы приточно-вытяжной
2
вентиляции, предназначенные для удаления вредных паров, газов,
пыли, избыточной влажности и теплоты и доведения концентраций
вредных веществ до предельно допустимых норм. В
производственные помещения могут поступать одновременно
несколько вредных веществ. В этом случае воздухообмен
просчитывают по каждому из них.
Объем воздуха (м3/ч), который требуется для удаления из
помещения избыточной теплоты, определяют по формуле:
V= ∆Hизб/(c·ƿ·(Tвыт·Tприт);
, где ∆Hизб- количество избыточной теплоты, поступающей в
помещение, Вт;
c- удельная теплоемкость воздуха, Дж/кг·К;
ƿ- плотность воздуха в помещении, кг/м3;
Tвыт- температура воздуха в вытяжной системе, ºC;
Tприт-температура приточного воздуха, ºC.
Проиллюстрируем на примере приведенного практические
параметры окружающей среды в производственных помещениях.
Пример 1. Определить необходимый воздухообмен по избыткам
тепла в сборочном цехе для теплого периода года. Общая мощность
оборудования в цехе ∆Hобор = 120 КВт. Количество работающих 40 человек. Объем помещения 2000 МЗ. Температура приточного
воздуха Tприт = 22,3 ºС, влажность j= 84 %. Тепло (Qср) солнечной
радиации составляет 9 КВт. Удельная теплоемкость сухого воздуха
c= 0,237 Дж/кг·К. Плотность приточного воздуха ƿ= 1,13 кг/мз.
Температура вытяжного воздуха Tвыт=25,3ºC. Принять количество
тепла, выделяемого одним человеком равным 0,116 кВт, от
оборудования - 0,2 на 1 кВт мощности.
Решение:
1. Необходимый воздухообмен, мз/ч:
V= Qизб/(c·ƿ·(Tвыт·Tприт);
2. Количество тепла от людей, кВт:
Qизб(люди)=0,116·40=4,64
3
3. Количество тепла от оборудования, кВт:
Qизб(обор.)=120·0,2=24
4. Необходимый воздухообмен, м3/ч:
\/=((4,64+24+9)·100)/(0,237·1,13·(25,3-22,3))=4428 м3/ч.
5. Кратность воздухообмена, ч-1:
К = 4428/2000 = 2,2 час-1.
Следует учитывать, что несмотря на большое значение вентиляции,
как фактора оздоровлений условий труда, ее возможности не
безграничны и необходимо еще использовать меры технического
порядка, уменьшающие выделения явного тепла.
5.2 Кондиционирование воздуха.
Обычные системы вентиляции не способны поддерживать сразу все
параметры воздуха в пределах, обеспечивающих комфортные
условия в зоне пребывания людей. Эту задачу может выполнить
кондиционирование, которое является наиболее совершенным
видом механической вентиляции и автоматически поддерживает
микроклимат на рабочих местах независимо от наружных условий.
Система кондиционирование воздуха включает в себя комплекс
технических средств, осуществляющих требуемую обработку
воздуха (фильтрацию, подогрев, охлаждение, сушку и увлажнение,
очистку его от пыли, в некоторых случаях - ионизацию и пр.),
транспортирование его и распределение в помещениях, устройств
для глушения шума, средств автоматического регулирования,
контроля и управления. Устройство, в котором осуществляется
требуемая обработка воздуха и его очистка, называется установкой
кондиционированного воздуха, или кондиционером.
Кондиционирование воздуха требует больших затрат по сравнению
с вентиляцией, но эти затраты быстро окупаются, т. к. повышается
производительность труда, люди меньше болеют и т. д.
5.3 Отопление
Отопление предусматривает поддержание во всех
производственных зданиях и сооружениях (включая помещения
пунктов управления, лабораторий и другие изолированные
помещения, постоянные рабочие места и рабочую зону во время
4
проведения основных и ремонтно-вспомогательных работ)
температуры, соответствующей установленным нормам.
Система отопления должна компенсировать потери тепла через
строительные ограждения, а так же обеспечивать нагрев
проникающего в помещение холодного воздуха при ввозе и вывозе
сырья, материалов и заготовок и самих этих материалов.
Отопление устраивается в тех случаях, когда потери тепла
превышают тепловыделение в помещении. В зависимости от
теплоносителя системы отопления разделяются на водяные,
паровые, воздушные и комбинированные.
Системы водяного отопления наиболее применимы в санитарногигиеническом отношении и подразделяются на системы с
нагревом воды до100 ºС и выше 100 ºС (перегретая вода). Вода в
систему отопления подается либо от собственной котельной
предприятия, либо ТЭЦ.
Система парового отопления целесообразно на предприятиях, где
пар используется для технологического процесса. Нагревательные
приборы парового отопления имеют высокую температуру, которая
вызывает подгорание пыли. Поэтому в качестве нагревательных
приборов применяют из гладких труб, допускающих их легкую
очистку от осевшей и пригоревшей пыли. Пыль при высоком
нагреве может быть опасна из-за возможности воспламенения.
Температура теплоносителя возможна при отоплении
нагревательными приборами не должна превышать: для горячей
воды +15О ºС, водяного пара +130 ºС.
Воздушная система отопления характеризуется тем, что
подаваемый в помещение воздух предварительно нагревается в
калориферах (водяных, паровых или электрокалориферах).
В зависимости от расположения и устройства системы воздушного
отопления бывают центральными и местными.
В центральных системах, которые часто совмещаются с
приточными вентиляционными системами, нагретый воздух
подается, по системе воздуховодов.
Местная система воздушного отопления - устройство, в котором
воздухонагреватель и вентилятор совмещены в одном агрегате,
5
устанавливаемом в отапливаемом помещении. Теплоноситель
может быть использован от системы центрального водяного или
парового отопления. Возможно применение электрического
автономного нагрева.
В административно- бытовых помещениях часто применяется
панельное отопление, которое работает в результате отдачи тепла
от труб, проложенных в панелях, с циркулирующим в них
теплоносителем.
Вопросы для самоконтроля:
1. Назовите системы промышленной вентиляции.
2. Какие приборы используются для определения скорости
движения воздуха?
3. Что такое кратность воздухообмена?
4. Что такое кондиционирование?
5. На какие виды подразделяются системы отопления в
зависимости от теплоносителя?
6.
7.
8.
6