Природня та механічна вентиляція

Штучна (механічна) вентиляція, на відміну від природної, дає можливість очищувати повітря перед його викидом в атмосферу, вловлювати шкідливі речовини безпосередньо біля місць їх утворення, обробляти припливне повітря (очищувати, підігрівати, зволожувати), більш цілеспрямовано подавати повітря в робочу зону. Окрім того, механічна вентиляція дає можливість організувати повітрозабір у найбільш чистій зоні території підприємства і навіть за її межами.

При механічній вентиляції повітрообмін досягається за рахунок різниці тисків, які створюються вентилятором. Механічна вентиляція застосовується в тих випадках, коли тепловиділення в цеху (виробничому приміщенні) недостатні для постійного (протягом року) використання аерації, а також тоді, коли кількість або токсичність шкідливих речовин, які виділяються у повітря приміщення є такою, що виникає необхідність постійного повітрообміну незалежно від зовнішніх метеорологічних умов.

Механічна вентиляція може бути робочою або аварійною. В свою чергу робоча вентиляція за місцем дії може бути загальнообмінною, місцевою, ком­бінованою.

Місцева вентиляція забезпечує вентиляцію безпосередньо на робочих місцях. Вона може бути припливною і витяжною.

Місцева припливна вентиляція, при якій здійснюється концентрована подача припливного повітря заданих параметрів (температури, вологості, швидкості руху), виконується у вигляді повітряних душів, повітряних та повітряно-теплових завіс.

Повітряні душі використовуються, в основному, для нормалізації умов праці на постійних робочих місцях при тепловому опромінюванні працівників інтенсивністю 350 Дж/м².с і більше. їх можна також використовувати і для видалення газоподібних шкідливих речовин з робочої зони.

Місцева витяжна вентиляція застосовується для вловлювання шкідливих речовин безпосередньо у місцях їх виділення. Пристрої місцевої витяжної вентиляції (місцеві відсмоктувачі) умовно можна поділити на відсмоктувачі відкритого та закритого типів.

До місцевих відсмоктувачів відкритого типу належать витяжні зонти, всмоктувальні панелі, бортові відсмоктувачі.

Конструкція місцевих відсмоктувачів повинна забезпечити максимальне вловлювання шкідливих виділень при мінімальній кількості вилученого повітря. Крім того, вона не повинна бути громіздкою та заважати обслуговуючому персоналу працювати і наглядати за технологічним процесом.

До місцевих відсмоктувачів закритого типу належать витяжні шафи, кожухи, вітринні відсмоктувачі, кабіни.

Захисний кожух виконується, як правило, з листової сталі товщиною 2—3 мм. Робочий отвір у кожусі повинен бути мінімальним відповідно до умов технологічного процесу і розташовуватись назустріч основному факелу відходів.

Кількість вилученого відсмоктувачем повітря від верстатів обладнаних кругами, в яких не використовується мастильно-охолоджуючі рідини можна визначити за формулою:

де F_K — площа перерізу отвора кожуха на виході, ж²;

v₀ — швидкість у повітроприймачі отвору, м/с. Значення v₀ приймається рівним 0,25- при напрямленості пилевого факелу безпосередньо в приймальний отвір кожуха; (0,3—0,4)∙ — при напрямленості пилевого факелу уздовж отвору кожуха (v_K — максимальна колова швидкість обертання круга, м/с).

Для заточувальних та шліфувальних верстатів з абразивними кругами кількість повітря L ( /год.) можна наближено визначити за формулою: L - 2d, для полірувальних верстатів з повстяними кругами L 4d, для полірувальних верстатів з тканинними кругами L 6d, де d — діаметр круга (мм).

Розрахунок механічної вентиляції. Порядок розрахунку:

1. Визначення найбільш раціонального способу вилучення або попередження утворення токсичних, пожежо- чи вибухонебезпечних концентрацій пароповітряних сумішей (загальнообмінні або місцеві вентиляційні установками і системами).

2. Визначення необхідної кількості повітря для обмінної вентиляції, виходячи із відомої кратності повітрообміну в приміщенні, кількості шкідливих речовин, які вилучаються з приміщення, або надлишкового тепла, яке необхідно асимілювати до санітарно-допустимих норм.

3. Визначення кількості повітря, яке вилучається місцевими відсмоктувачами.

4. Визначення об’єму припливного повітря і підбір (розрахунок) калориферів для його підігрівання.

5. Визначення місцевих опорів та опорів тертя, підбір за графіками (при відомій продуктивності вентилятора L в м³/год і необхідному повному тиску Н в кг/м²) типу вентилятора.

6. Розрахунок та підбір електродвигуна вентилятора.

Приклад 1. У виробничому приміщенні для вилучення із робочої зони паперових обрізків встановлено вентилятор продуктивністю L = 14 200 м³/год. Площа перерізу трубопроводу f_TP = 0,2 м². Встановити, чи достатня продуктивність вентилятора для створення в трубопроводах швидкості протікання повітря, яка забезпечить вилучення обрізків.

Розрахунок. Швидкість протікання повітря по трубопроводу визначається за формулою:

Приклад 2. У виробничому приміщенні відбувається виділення парів бензину. Частина операцій виконується в середині спеціальних укриттів, сумарна площа яких F = 6 м². Швидкість всмоктування у відкритих отворах укриттів = 0,5 м/с. Крім того, в приміщенні поза укриттям щогодини витрачається 6 000 г (G) бензину, який випаровується і надходить у повітря приміщення. Розрахувати повітрообмін, необхідний для створення нормальних умов у приміщенні. Розрахунок. Визначаємо кількість повітря, що вилучається місцевою вентиляцією за формулою:

де F_y — площа робочого отвору укриття, м²;

— швидкість всмоктування у відкритих отворах укрить, м/с.

L = 3600- 6 0,5 = 10800 м³/год.

Кількість повітря, яка необхідна для асимілювання парів бензину, що виділяються поза укриттям, до допустимої за санітарними нормами концентрації q_ДОП = 0, 3 г/м³ складе:

Отже, для організації повітрообміну необхідно або збільшити кількість повітря, що вилучається з-під укрить до 20 000 м³/год., або організувати додаткову витяжку з приміщення об’ємом (20 000 — 10 800 = 9 200 м³/год.) 9200 м³/год.

Приклад 3. Визначити об’єм повітря, що вилучається від кожуха універсального заточувального верстата. Діаметр круга d_K- 140мм, площа поперечного перерізу F_K = 0,0095 м², колова швидкість обертання v_K=30 м/с.

Розрахунок. Кількість повітря, що вилучається від кожуха абразивного круга визначаємо за формулою:

де F_K — площа поперечного перерізу отвору кожуха, м²;

— швидкість у повітро приймачі отвору, = 0,25 ∙ v_K при направленні пилового факелу безпосередньо в отвір кожуха; (0,3—0,4) ∙ v_K — при направленні пилового факелу уздовж отвору.

За формулою L₂ 2d_K визначаємо об’єм повітря для заточувального верстата з абразивним кругом: L₂ = 2 ∙ 140 = 280 м³/год.

Отже, приймаємо для заточувального верстата з абразивним кругом L₂ = 280 м³/ год. (більше значення), що відповідає швидкості руху повітря v = 15 м/с у повітроводі з діаметром d = 74 мм.

Приклад 4. Визначити кількість повітря, що вилучається витяжним зонтом, відкритим з однієї сторони, розташованим над установкою, в процесі роботи якої виділяються шкідливі гази та пари. Розмір зонта а х b = 1,5 х 0,8 м².

Розрахунок. Кількість повітря, що вилучається витяжним зонтом визначаємо за формулою:

де v — швидкість повітря, що вилучається, в площині перетину по краю зонта (приймальний отвір зонта), м/с.

Середня швидкість руху забрудненого потоку повітря в приймальному отворі зонта повинна бути:

Приклад 4. Визначити об'єм повітря, що вилучається витяжною шафою. Площа робочого отвору шафи = 0,5 ∙ 0,7 м². З шафи вилучаються пари розчинників (толуол, бензол).

Розрахунок. Об'єм повітря, що вилучається з шафи, при відсутності джерела тепла визначається за формулою:

де v₀ - швидкість вилучення повітря, м/ с;

- площа робочого отвору шафи, м².

Завдання:

Приклад 1

1)Визначити об`єм повітря, що вилучається витяжною шафою. Площа робочого отвору шафи:

А) = 1×1,2

Б) = 0,2×0,2

В) = 0,5×1,5

З шафи вилучається розчинники (бензол, бензинові випари, толуол) і вихлопні гази.

Приклад 2

2) Визначити об`єм повітря, що вилучається витяжним зонтом, відкритим з:

А) двох сторін, розміри зонта 2×2

Б) з усіх сторін, розміри зонта 1,2×1

Зонт розташований над установою, в процесі роботи якої виділяються шкідливі гази та пари.

Приклад 3

3) Визначити об`єм повітря, що вилучається від кожуха універсального заточувального верстату. Діаметр круга = 1800мм, площа поперечного перерізу = 0,006 , колова швидкість обертання = 50 м/с.

Пиловий факел – уздовж отвору кожуха. Ті ж умови завдання при:

= 100 мм

= 0,0088

= 30 м/с

Пиловий факел – безпосередньо в отвір.

Приклад 4

4) Умови:

А) = 10

= 0,2 м/сек

G = 5000 ч/годину – випаровується

Б) = 5

= 0,8 м/сек

G = 10000 ч/годину

Розрахувати повітрообмін, необхідний для створення нормальних умов у приміщенні.

Приклад 5

А) L = 18000 /год

= 0,1

Б) L = 10000 /год

= 0,1

В) L = 8000 /год

= 0,3

Поиск по сайту: