Вентиляція

Задачею вентиляції є забезпечення чистоти повітря і заданих метеорологічних умов у виробничих приміщеннях. Вентиляцією називають організований і регульований повітрообмін, що забезпечує видалення з приміщення забрудненого повітря і подачу на його місце свіжого. За способом переміщення повітря розрізняють системи природної і механічної вентиляції. Якщо система механічної вентиляції призначена для подачі повітря, то вона називається припливною (рис. 1, а), якщо ж вона призначена для видалення повітря – витяжною (рис. 1, б). Можлива організація повітрообміну з одночасною подачею і видаленням повітря – припливно-витяжна вентиляція (рис. 1, в).

В окремих випадках для скорочення експлуатаційних витрат на нагрівання повітря застосовують системи вентиляції з частковою рециркуляцією (до свіжого повітря підмішується повітря, вилучене із приміщення).

По місцю дії вентиляція буває загальнообмінною і місцевою. При загальнообмінній вентиляції необхідні параметри повітря підтримуються у всьому об’ємі приміщення. Таку систему доцільно застосовувати, коли шкідливі речовини виділяються рівномірно по всьому приміщенню. Якщо робочі місця мають фіксоване розташування, то з економічних міркувань можна організувати оздоровлення повітряного середовища тільки в місцях перебування людей (наприклад, душировання робочих місць у гарячих цехах). Витрати на повітрообмін значно скорочуються, якщо уловлювати шкідливі речовини в місцях їхнього виділення, не допускаючи поширення по приміщенню. З цієї метою поруч із зоною утворення шкідливості встановлюють пристрої забору повітря (витяжки, панелі, що всмоктують, всмоктувачі). Така вентиляція називається місцевою (рис. 2).

У виробничих приміщеннях, у яких можливо раптове надходження великої кількості шкідливих речовин, передбачається влаштування аварійної вентиляції.

При проектуванні вентиляції необхідно дотримувати ряду вимог:

1. Обсяг припливу повітря L_п у приміщення повинний відповідати обсягу витяжки L_в. Різниця між цими обсягами не повинна перевищувати 10-15%. Можлива організація повітрообміну, коли обсяг припливного повітря більше обсягу повітря, що видаляється. При цьому в приміщенні створюється надлишковий тиск у порівнянні з атмосферним, що виключає інфільтрацію забруднюючих речовин у дане приміщення. Така організація вентиляції здійснюється у виробництвах, що пред'являють підвищені вимоги до чистоти повітряного середовища (наприклад, виробництво електронного устаткування). Для виключення витоків із приміщень з підвищеним рівнем забруднення обсяг повітря, що видаляється з них, повинен перевищувати обсяг повітря, що надходить. У такому приміщенні створюється незначне зниження тиску в порівнянні з тиском у зовнішньому середовищі.

2. При організації повітрообміну необхідно свіже повітря подавати в ті частини приміщення, де концентрація шкідливих речовин мінімальна, а видаляти повітря необхідно з найбільш забруднених зон. Якщо щільність шкідливих газів нижче щільності повітря, то видалення забрудненого повітря виконується з верхньої частини приміщення, при видаленні шкідливих речовин із щільністю більшою — з нижньої зони.

3. Система вентиляції не повинна створювати додаткових шкідливих і небезпечних факторів (переохолодження, перегрів, шум, вібрація, пожежовибухонебезпека).

4. Система вентиляції повинна бути надійною в експлуатації і економічною.

Визначення необхідного повітрообміну при загальнообмінній вентиляції. Відповідно до санітарних норм усі виробничі і допоміжні приміщення повинні вентилюватися. Необхідний повітрообмін (кількість повітря, що подається чи видаляється з приміщення) в одиницю часу (L, м³/год) може бути визначений різними методами в залежності від конкретних умов.

1. При нормальному мікрокліматі і відсутності шкідливих речовин повітрообмін може бути визначений по формулі:

L = n× L', (1)

де n – число працюючих;

L' – витрата повітря на одного працюючого, прийнята у залежності від об’єму приміщення, що приходиться на одного працюючого V', м³ (при V' < 20 м³ L' = 30 м³/год; при V' =20...40 м³ L'= 20 м³/год; при L' > 40 м³ і при наявності природної вентиляції повітрообмін не розраховують); при відсутності природної вентиляції (герметичні кабіни) L' = 60 м³/год).

2. При видаленні шкідливих речовин з приміщення необхідний повітрообмін визначається, виходячи з їх розведення до допустимих концентрацій. Розрахунок повітрообміну проводиться, виходячи з балансу утворюваних у приміщення шкідливі речовини і речовин, що видаляються з нього, по формулі:

L = G_шр/(С_вид – С_пр), (2)

де G_шр – маса шкідливих речовин, що виділяються у приміщенні за одиницю часу, мг/год;

С_вид і С_пр – концентрація шкідливих речовин, у повітрі що видаляються, і у припливному повітрі (С_вид £ С_гдк, С_пр £ 0, 3С_гдк).

3. При боротьбі з надлишковим теплом повітрообмін визначається з умов асиміляції тепла і обсяг припливного повітря визначається по формулі:

L = Q_над /(r_пр × c_п × (t_вид – t_пр)); (3)

де Q_над — надлишкові тепловиділення, ккал/год, (Q_над = Q_сум – Q_вид, де Q_сум — сумарне надходження тепла, Q_вид – кількість тепла, що видаляється за рахунок тепловтрат);

r_пр — густина припливного повітря, кг/м³;

c_п — теплоємність повітря, ккал/(кг× град), (теплоємність сухого повітря 0, 24 ккал/(кг× град);

t_вид і t_пр — температура повітря, що видаляється, і припливного повітря, ^оC.

4. Для орієнтованого визначення повітрообміну (L, м³/год) застосовується розрахунок по кратності повітрообміну. Кратність повітрообміну (К) показує, скількох разів за годину міняється повітря у всьому об’ємі приміщення (V, м³):

L=К× V, (4)

де К — коефіцієнт кратності повітрообміну (К=1...10).