Общеобменная механическая вентиляция

Воздухообмен в помещениях должен быть организован так, чтобы заданные условия воздушной среды достигались при минимальном расходе воздуха. Для этого необходимо учитывать закономерности взаимодействия приточных, вытяжных и конвективных струй в помещении, так как они определяют характер движения воздуха в нем, формируют поля температур и поля концентрации вредных веществ.

Механическая вентиляция имеет ряд преимуществ перед естественной - приточный воздух можно подвергать необходимой обработке (очищать, подогревать или охлаждать, увлажнять или подсушивать и т.д.), а удаляемый - очищать от загрязнений и отводить в окружающую атмосферу чистым. Кроме того, количество удаляемого или подаваемого воздуха можно изменять в любых пределах в зависимости от характера технологического процесса и наружных климатических условий.

Различают четыре основные схемы организации воздухообмена при общеобменной вентиляции: сверху вниз, сверху вверх, снизу вверх, снизу вниз. Кроме того, возможны различные комбинации из этих схем.

Схема сверху вниз (Рисунок 3 а) обеспечивает подачу воздуха сверху и вытяжку внизу (от пола) помещения. В схеме сверху вверх (Рисунок 3 б) воздух подается и удаляется в верхней зоне. Обе схемы целесообразно применять в случае, если приточный воздух в холодный период года имеет температуру ниже температуры помещения, т.е. при наличии теплоизбытков. При этом приточный воздух проходит по всей высоте помещения, поглощает тепло и поступает в рабочую зону нагретым. Это позволяет принимать разность температур приточного и внутреннего воздуха Dt = 5-10 оС. Перемешивание приточного и внутреннего воздуха создает в рабочей зоне слабые вторичные потоки, благоприятные для самочувствия работающих.

Схема снизу вверх (Рисунок 3 в) предусматривает подачу воздуха в нижнюю зону, а удаление - из верхней, схема снизу вниз (Рисунок 3 г) - подачу и удаление в нижней части помещения. Эти две схемы рекомендуется использовать тогда, когда температура приточного воздуха в холодный период года выше температуры внутреннего воздуха (например при использовании воздушного отопления).

Рисунок 3. Схемы подачи воздуха

Если в производственном помещении выделяются пары или газы с плотностью, превышающей плотность воздуха (например, пары кислот, бензина, керосина, толуола и т.д.), то общеобменная вентиляция должна обеспечивать удаление 60% воздуха из нижней зоны помещения и 40% - из верхней. Если плотность газов меньше плотности воздуха, удалять загрязненный воздух следует из верхней зоны помещения, а подавать - непосредственно в рабочую зону. При одновременном содержании в воздухе нескольких вредных веществ однонаправленного действия, расчет общеобменной вентиляции следует производить путем суммирования объемов воздуха, необходимых для разбавления каждого вещества в отдельности до его предельно допустимой концентрации.

Приточная вентиляция.

Система приточной механической вентиляции (Рисунок 4) состоит из воздухоприемного устройства в виде канала или шахты 1, фильтра для очистки воздуха 2, воздухонагревателя 3, вентилятора 5, сети воздухопроводов 4 и приточных патрубков с насадками 6. Если нет необходимости в подогреве подаваемого воздуха, то его пропускают непосредственно в цех по обводному каналу 7.

Рисунок 4. Схема приточной вентиляции

Воздухозаборные устройства нужно размещать в местах, где воздух не загрязнен пылью или газами. Они должны находиться не ниже 2 м от уровня земли, а от выбросных шахт вытяжной вентиляции по вертикали - ниже 6 м и по горизонтали - не ближе 25 м.

Рисунок 5. Схемы приточных насадок:

а, б - для вертикальной подачи;

в, г - для односторонней подачи под разными углами;

д - для сосредоточенной наклонной подачи;

е, ж - для рассеянной горизонтальной подачи.

В холодный и переходный периоды года наружный приточный воздух нужно подогревать до температуры, близкой к температуре воздуха в цехе.

От пыли приточный воздух очищается при помощи различных пылеуловителей и фильтров. Они подразделяются на сухие, очищаемые вручную или автоматически; масляные; орошаемые водой. Для подбора пылеуловителей нужно знать плотность пыли, концентрацию ее в г/м3 воздуха, дисперсность и т.д.

Как правило, приточный воздух подается на рабочие места рассеянным потоком, так, чтобы скорость его движения в зоне пребывания людей не превышала 0,3-0,5 м/с. Для распределения приточного воздуха по цеху используют различные приточные насадки (Рисунок 5) или выпускают его в помещение непосредственно из приточного воздуховода через мелкие отверстия или щели.

Вытяжная вентиляция.

Вытяжная вентиляция (Рисунок 6) применяется в производственных помещениях, в которых отсутствуют вредные выделения и необходима малая кратность воздухообмена. В этом случае свежий воздух может поступать организованно через форточки и воздушные проемы, или путем инфильтрации через неплотности в дверях и окнах, а также из смежных помещений. Последнее допускается, когда там отсутствуют вредные выделения. Обычно вытяжная вентиляция устанавливается во вспомогательных, бытовых помещениях и на складах.

Рисунок 6. Схема вытяжной вентиляции

1 - устройство для очистки воздуха; 2 - вентилятор; 3 - центральный воздуховод; 4 - отсасывающие воздуховоды

Приточно-вытяжная вентиляция.

Наиболее широко распространена приточно-вытяжная система вентиляции (Рисунок 7) с общим притоком в рабочую зону и местной вытяжкой вредных выделений непосредственно от мест их образования. Эта система используется во всех производственных помещениях, когда требуется обеспечить заданный воздухообмен.

Рисунок 7. Приточно-вытяжная вентиляция

При этом вытяжка во всех отделениях и цехах, в которых выделяется большое количество вредных газов, паров и пыли (например, гальваническое, травильное, лакировальное отделения, цехи глубокой и флексографской печати), должна быть на 10% больше, чем приток, чтобы вредные вещества не вытеснялись в смежные помещения.

В цехах и отделениях, в которых нет особо вредных выделений, вытяжка должна быть равной притоку (или может быть на 5% меньше притока).

Приточно-вытяжная вентиляция с рециркуляцией (Рисунок 8) отличается тем, что воздух, отсасываемый из помещения вытяжной системой, частично возвращается в это помещение через приточную систему, соединенную с вытяжкой специальным воздуховодом.

Рисунок 8. Приточно-вытяжная вентиляция с рециркуляцией

Регулировка количества вторичного воздуха производится клапаном 9. В результате использования такой системы вентиляции достигается экономия теплоты, расходуемой на нагрев воздуха в холодное время года.

Для рециркуляции допускается использовать воздух помещений, в которых отсутствуют выделения вредных веществ или выделяющиеся вещества относятся к 4-му классу опасности, причем концентрация этих веществ в подаваемом в помещение воздухе не превышает 0,3 ПДК.

Кроме того, применение рециркуляции не допускается, если в воздухе помещений содержатся болезнетворные бактерии, вирусы, имеются резко выраженные запахи, а также пожаро- и взрывоопасные пары и газы.

Воздух должен выбрасываться на высоте не менее чем 1 м над коньком крыши (или стены соседнего, более высокого здания). Воспрещается делать отверстия для выброса воздуха непосредственно в окнах.