Теоретичні відомості. Робоча вентиляція призначена для забезпечення в робочих приміщеннях комфортних метеорологічних умов та належної чистоти повітря з метою підтримання

Робоча вентиляція призначена для забезпечення в робочих приміщеннях комфортних метеорологічних умов та належної чистоти повітря з метою підтримання нормального фізіологічного стану та високої продуктивності праці робітників. Безпосереднім призначенням робочої вентиляції є усунення надлишків тепла та вологи, а також шкідливих газів, парів та пилу, які надходять у повітря робочих приміщень та постачання свіжого повітря.

Класифікація вентиляції:

1) за способом переміщення повітря – природна (аерація) та штучна (механічна);

2) за характером (місцем) дії - загальнообмінна та місцева;

3) за призначенням – припливну, витяжну та припливно-витяжну.

Загальнообмінна вентиляція призначена для обміну повітря у всьому приміщенні. В робочих приміщеннях із значним пиловидаленням або із виділенням шкідливих газів та парів вентиляція має забезпечувати зміну повітря так, щоб на протязі усього часу кількість шкідливостей, які знаходяться у повітрі, не перевищувала допустимі норми. Кількість повітря, яке при цьому необхідно подавати у приміщення для підтримки нормальних умов, визначається шляхом розрахунку.

Механічна вентиляція забезпечує підтримку постійного повітрообміну, незалежно від зовнішніх метеоумов, за рахунок комплексу систем повітроводів та механічних вентиляторів (відцентрових або осьових). Повітря, що потрапляє в приміщення, за необхідності підігрівається або охолоджується, зволожується або осушується. Забезпечується також очищення повітря, що викидається зовні. Перевагою є можливість подачі повітря або його видалення із заданої точки приміщення. Недоліками є висока вартість обладнання та експлуатації, шум, незначні об’єми повітря, яке вентилюється.

Для економії тепла, що витрачається на нагрів повітря, в приміщеннях, які не містять шкідливих речовин, можливим є застосування рециркуляції повітря, при якій частина теплого повітря и приміщення після очищення знову повертається у приміщення.

В аерації або природній вентиляції необхідний повітрообмін створюється за рахунок різниці густин теплого повітря, яке знаходиться всередині приміщення, та більш холодного зовнішнього, а також в результаті наявності вітру. Вона може бути неорганізованою (постачання та видалення повітря відбувається через нещільності зовнішніх огороджень, вікна, фрамуги) та організованої. Природна вентиляція є економічною та простою в експлуатації. Основними недоліками є неможливість попередньої обробки повітря, відсутність очищення повітря, що видаляється, наявність протягів, погіршення роботи аерації при наявності вітру, складність управління. Вона застосовується в робочих приміщеннях, які потребують великих об’ємів повітря, з постійним перепадом температур всередині та зовні будівель.

Місцева витяжна вентиляція є найбільш ефективною при локалізованому виділенні шкідливих речовин. Уловлювання їх у місцях виділення за допомогою місцевих відсмоктувачів попереджує їх розповсюдження по приміщенню, не допускає переміщення з великим об’ємом повітря, завдяки чому ефект дії вентиляції досягається при мінімальному загальному повітрообміні.

В залежності від призначення та конструкції місцеві відсмоктувачів називають витяжними шафами, камерами, зонтами, бічними, бортовими, кільцевими, щілинними відсмоктувачами, укриттями, кожухами, воронками і т.інш. При виборі конструкції місцевих відсмоктувачів необхідно враховувати наступні вимоги:

- відсмоктувачі мають максимально вловлювати шкідливості, що виділяються джерелом;

- розташування та форма відсмоктувача мають відповідати характеру (напрямку, структурі та інш.) струменів, які створює джерело шкідливих викидів;

- відсмоктувачі не повинні заважати роботі або утруднювати її.

Основними параметрами вентиляційної мережі є об’єм повітря, яке проходить по ній та втрати тиску (напору) у ній.

При переміщенні повітря по вентиляційній системі вентилятор витрачає енергію на подолання лінійного та місцевого опору, що і веде до втрати тиску, які визначаються шляхом розрахунку при проектуванні вентиляційної мережі або експериментально для діючої вентиляційної установки.

Втрати на лінійні опори (на тертя повітряного потоку по стінках повітроводу) Н _л, Па, залежать від матеріалу повітроводу, його форми, розмірів, швидкості руху повітря та визначаються за формулою

, (1)

де l - довжина повітроводу,м;

R - втрати тиску на одному погонному метрі повітроводу, Па/м.

Величину R можна визначити за номограмами [2], а також експериментально, виміряв різницю повного тиску на рівномірній ділянці повітроводу, який не має місцевих опорів.

До втрат на місцеві опори відносять втрати питомої енергії потоку, зумовлені змінами його швидкості, напрямку або витрати (повороти, звуження, розширення, відводи, трійники, діафрагми, пиловловлюючі апарати і т.інш.). Величину втрат тиску на подолання цих опорів Н_м визначають за рівнянням

, (2)

де - безрозмірний коефіцієнт місцевого опору;

V - швидкість руху повітря, м/с;

- густина повітря, кг/м³.

Величину Н_м можна розрахувати, якщо знайти значення за довідниковими даними (табл. 1); у діючій установці її можна замірити експериментально, виміряв різницю повних тисків в перерізах безпосередньо перед місцевим опором та за ним.

Таблиця 1

Значення коефіцієнту місцевого опору [2]

В процесі експлуатації вентиляційної установки необхідно проводити перевірку ефективності її роботи. Перевірка здійснюється: в порядку планового обстеження санітарних умов праці; з метою оцінки вентиляційних пристроїв, які знову здаються в експлуатацію; при розслідуванні випадків професійних отруєнь; при наявності порушень у нормальній роботі вентиляційної установки.

Задачею обстеження є визначення кількості повітря, яке подається або видаляється даною системою, а також швидкості руху при виході з припливного отвору, у всмоктуючи отворах укриттів витяжної вентиляції та інш. В деяких випадках виникає необхідність визначення втрат тиску на окремих ділянках вентиляційної мережі.

Об’єм припливного (видаленого) вентиляційного повітря Z, м³/год, визначається за формулою

, (3)

де F - площа перетину отворів або повітроводу, через який проходить повітря, м²;

v – середня швидкість руху повітря, м/с.

Безпосереднє вимірювання швидкості руху повітря можливе при проходженні його через одиночний отвір (вікно, фрамугу або вихідний отвір повітроводу механічної вентиляції). В цих випадках його здійснюють за допомогою анемометра, наприклад чашечного типу
МО-13 або крильчатого АСО-3. Анемометр складається з крильчатки та відлікового механізму. Рух крильчатки, яка обертається під дією повітря, передається через відліковий механізм на стрілки приладу. Вмикання та вимикання лічильний механізму здійснюється орієнтиром, розташованим на корпусі анемометра. Перед заміром записують початковий відлік шкали анемометра, далі, не вмикаючи відлікового механізму, розміщують його в потік повітря та витримують 20-30 с, після чого вмикають лічильний механізм та секундомір. Замір проводиться на протязі 30-60 с. Після закінчення заміру лічильний механізм та секундоміри одночасно вимикають та записують кінцевий відлік на шкалі приладу. Різниця кінцевого та початкового відліків, поділка на час заміру у секунду, дає число поділок n в одну секунду, яке пропорційне швидкості руху повітря. Остання визначається за знайденим числом поділок n за допомогою спеціального графіка.

В реальних умовах вимірювання швидкості анемометром є технічно ускладненим, а в багатьох випадках є неможливим (малий переріз отворів повітроводів, зміна швидкостей руху повітря при улаштуванні анемометра и т.інш.). В цих випадках для оцінки продуктивності механічної вентиляції необхідними є методи визначення швидкостей руху повітря в закритому повітроводі.

Повітря рухається по повітроводам та долає опори цьому руху внаслідок тиску, що розвивається вентилятором. Повний тиск у повітроводі складається з динамічного (швидкісного), який витрачається на створення необхідної швидкості руху повітря, та статичного тиску, який витрачається на здолання наявних опорів руху лінійних та різних місцевих опорів. Знаючи величину динамічного (швидкісного) тиску, можна визначити швидкість руху повітря v, м/с:

, (4)

де Н_ск – динамічний тиск, мм вод. ст.;

g – прискорення вільного падіння, яке дорівнює 9,81 м/с²;

- густина повітря, яка залежить від температури у приміщенні (табл. 2), кг/м³.

Таблиця 2

Поиск по сайту: