Вентиляция. Очистка вентиляционных выбросов

Вентиляция (от лат. ventilatio – проветривание) – обмен воздуха в помещениях для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения допустимых метеорологических условий и чистоты воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне.

По способу организации воздухообмена вентиляция может быть общеобменной (приточно-вятяжной) и местной. В случае общеобменной вентиляции смена воздуха осуществляется во всем объеме помещения. Местная вентиляция подразделяется на вытяжную, приточную и приточно-вытяжную. В случае вытяжной вентиляции вредности (газы, пары, пыль, избыточное тепло) удаляют непосредственно от мест их образования, для чего используются, например, вытяжные шкафы и вытяжные зонты. Приточная вентиляция подачей чистого воздуха обеспечивает заданные параметры воздушной среды не во всем объеме помещения, а только в определенной его части, например, воздушные души в горячих цехах. Приточно-вытяжная вентиляция обеспечивает смену воздуха в конкретных местах и мало чем отличается от общеобменной.

Выбор системы вентиляции зависит от размера производственного помещения, числа работающих, расположения рабочих мест, количества вредных выделений при работе технологического оборудования и от других факторов. Поскольку действие общеобменной вентиляции основано на разбавлении выделяющихся вредных веществ свежим воздухом до предельно допустимых концентраций и температур, регламентированных ГОСТ или СанПиН, то эту систему чаще всего применяют в таких производствах, в которых вредные вещества выделяются в небольших количествах и равномерно по всему помещению.

Если же производственное помещение достаточно велико (здание павильонного типа), а число работающих в нем мало и строго фиксированы рабочие места, то по экономическим соображениям осуществлять вентиляцию во всем помещении нецелесообразно. Для улучшения производственного микроклимата лучше всего в таких помещениях использовать кабины управления и наблюдения.

Воздухообмен в помещении можно значительно сократить, если улавливать вредные вещества непосредственно в местах их выделения. В таких случаях необходимо использовать местную вытяжную вентиляцию, которая по сравнению с общеобменной требует значительно меньших капиталовложений и затрат на ее эксплуатацию.

Необходимость применения вентиляции определяется скоростью выделения вредных веществ в атмосферу производственного помещения как из технологического оборудования, так и через различные неплотности аппаратуры и трубопроводов, а также величиной ПДК этих веществ. Если средняя по объему концентрация вредных выбросов С (мг/м³), определяемая по формуле:

С = С₀ М_в t / V (10.1.)

где С₀ – начальная концентрация вредного выброса, мг/м³; М_в – количество выбросов, м³/ч; V – объем помещения, м³; t – время, в течение которого вредные выбросы поступают в помещение, ч;

В зависимости от побудителя (движущей силы), обеспечивающего смену воздуха в производственном помещении, вентиляция бывает:

- естественная, при которой перемещение воздуха осуществляется под действием естественных сил;

- механическая (искусственная), когда перемещение воздуха обеспечивается вентилятором;

- смешанная (естественная в сочетании с механической).

Воздухообмен при естественной вентиляции обусловлен разностью температур и, следовательно, разностью плотностей воздуха внутри и снаружи помещения (гравитационное давление), а также действием ветра (ветровое давление). Воздух может поступать в производственное помещение и удаляться из него через специально предусмотренные проемы, отверстия – в случае организованной естественной вентиляции, или аэрации, а также через различные неплотности – неорганизованный воздухообмен, инфильтрация. Если аэрация поддается регулированию и расчету, то инфильтрация регулированию практически не поддается, и при расчете естественной вентиляции ее не учитывают. Аэрацию, как правило, применяют в цехах со значительными тепловыделениями, если концентрация вредных газов, паров, пыли в приточном воздухе не превышает 30% от ПДК.

Химические производства оборудуются обязательной механической вентиляцией. При использовании механической вентиляции, в отличие от естественной, имеется возможность производить предварительную очистку, нагревание или охлаждение, увлажнение приточного воздуха, а также очистку выбрасываемого в окружающую среду загрязненного воздуха. Кроме того, имеется возможность перемещать воздух по воздуховодам на большие расстояния, т.е. подавать его практически в любое место вентилируемого помещения или удалять его из любого места.

По характеру воздушного баланса в помещении механическая вентиляция может иметь положительный баланс (приточная вентиляция), отрицательный (вытяжная) и уравновешенный (приточно-вытяжная). Характер воздушного баланса имеет важное санитарно-гигиеническое значение. Так, при отрицательном балансе воздух из вентилируемого помещения со значительными выделениями вредных веществ не перетекает в помещение с меньшими выделениями или без них. Положительный же баланс позволяет практически полностью изолировать помещение от проникновения в него производственных вредностей. Такую вентиляцию используют, например, в тамбур-шлюзах, отделяющих взрывоопасные производства от невзрывоопасных. Уравновешенный баланс обеспечивает автономность воздухообмена данного помещения.

Что же касается местной вентиляции, то ее устройство сводится в основном к созданию различного типа укрытий для источников выделения вредностей или созданию местных отсосов, встроенных в технологическое оборудование. Преимущество местной (локальной) вентиляции состоит в том, что она дает возможность удалять большие количества вредных веществ, концентрация которых значительно превышает ПДК, при небольших расходах воздуха.

Количество воздуха, отсасываемого из укрытия над оборудованием, должно быть таким, чтобы на рабочих местах обеспечивалась требуемая степень чистоты. Это количество воздуха L (м³/ч) определяется по следующей формуле:

L = 3600 F v, (10.2.)

где F – площадь открытых проемов, отверстий, неплотностей, через которые засасывается воздух, м²;

v – скорость воздуха в этих проемах, м/с.

Скорость всасывания зависит от типа вытяжного устройства и характера выделяющихся вредных веществ и колеблется в следующих пределах:

- 0,15...0,2 м/с – при выделении нетоксичных вредностей (тепло, влага);

- 0,3...0,5 м/с – в том же случае, но когда выбивающиеся из под укрытия вредности загрязняют атмосферу производственного помещения;

- 0,5...0,7 м/с – при выделении вредных веществ III класса опасности;

- 0,7...1,5 м/с – при выделении вредных веществ II и I класса опасности;

- 1,0...4,0 м/с – если необходимо преодолеть, инерцию частиц, движущихся с большими скоростями (пыль, капли краски и т.п.).

Большое значение для обеспечения безопасности эксплуатации взрывопожароопасных производств и производств, связанных с использованием токсичных веществ, имеет аварийная вентиляция, представляющая собой самостоятельную вентиляционную установку.

Если в ведомственных нормативных документах отсутствуют указания о воздухообмене аварийной вентиляции, то следует помнить, что аварийная вентиляция вместе с постоянно действующей вентиляцией должна обеспечивать кратность воздухообмена в помещении не менее восьми. Такой воздухообмен рекомендуется нормами и является минимальным. На практике кратность воздухообмена достигает 20-30.

Вредные примеси (аэрозоли (пыль) и газы), содержащиеся в вентиляционных выбросах, не должны бесконтрольно удаляться в атмосферу. Их необходимо обезвреживать (очищать). Для этого предусмотрены системы пылеулавливания и газоочистки.

Пылеулавливанием называются операции улавливания пыли в местах ее выделения и скопления посредством местных отсосов вытяжной вентиляционной системы (зонтов, рукавов, кожухов, вытяжных шкафов и т.д.) с последующей очисткой запыленного воздуха (газов) в аппаратах-пылеуловителях. Очищенный от пыли воздух (газы) выбрасывается в атмосферу или подвергается дальнейшей очистке от газовых составляющих.

Современные аппараты обеспыливания воздуха (газов) можно подразделить на четыре группы:

1) механические обеспыливающие устройства, в которых пыль отделяется под действием сил тяжести, инерции или центробежной силы;

2) мокрые, или гидравлические, аппараты, в которых твердые частицы улавливаются жидкостью;

3) пористые фильтры, на которых оседают частицы пыли;

4) электрофильтры, в которых частицы осаждаются в неоднородном электрическом поле высокой напряженности.

Для очистки вентиляционных выбросов наибольшее распространение получили первые три группы. Под газоочисткой понимают процессы очистки газов (воздуха) от газообразных химических примесей, содержащихся в очищаемом газовом (воздушном) потоке.

Для очистки газов (воздуха) от газообразных примесей наиболее часто используются три группы процессов:

1) поглощение газов при их промывке жидкостями – абсорбция;

2) поглощение твердыми телами – адсорбция;

3) окислительно-восстановительные процессы, в результате которых образуются новые, экологически менее опасные продукты.

Контрольные вопросы по разделу, представленные в тесте № 1

Поиск по сайту: