Aerul din clădirile industriale este mult mai poluat decât în apartamente și case private. Tipurile și cantitatea de emisii nocive depind de mulți factori - industria de producție, tipul de materii prime, echipamentele tehnologice utilizate etc. Este destul de dificil să calculăm și să proiectăm ventilația spațiilor industriale, ceea ce elimină toată nocivitatea. Vom încerca să prezentăm într-un limbaj accesibil metodele de calcul prescrise în documentele de reglementare.
Algoritm de proiectare
Organizarea schimbului de aer în interiorul unei clădiri publice sau în producție se realizează în mai multe etape:
- Colectarea datelor inițiale - caracteristicile structurii, numărul de lucrători și gravitatea muncii, soiurile și cantitatea de pericol generată, localizarea locurilor de alocare. Este foarte util să înțelegem esența procesului.
- Alegerea sistemului de ventilație a atelierului sau a biroului, elaborarea de scheme. Sunt prezentate trei cerințe de bază pentru deciziile de proiectare - eficiență, respectarea standardelor SNiP (SanPin) și fezabilitatea economică.
- Calculul schimbului de aer - determinarea volumului de alimentare și a aerului de evacuare pentru fiecare cameră.
- Calcul aerodinamic al conductelor de aer (dacă există), selecția și amplasarea echipamentelor de ventilație. Clarificarea schemelor de furnizare și eliminare a aerului poluat.
- Instalarea ventilației conform proiectului, demararea, operarea și întreținerea ulterioară.
Notă. Pentru o mai bună înțelegere a procesului, lista de lucru este mult simplificată. În toate etapele elaborării documentației, sunt necesare aprobări, clarificări și examene suplimentare. Inginer de proiectare lucrează constant în colaborare cu tehnologii companiei.
Ne interesează punctele nr. 2 și 3 - alegerea schemei optime de schimb de aer și determinarea debitului de aer. Aerodinamica, instalarea conductelor de ventilare și a echipamentelor sunt subiecte ample ale altor publicații.
Tipuri de sisteme de ventilație
Pentru a organiza corect actualizarea mediului aerian al încăperii, trebuie să alegeți cea mai bună metodă de ventilație sau o combinație de mai multe opțiuni. Schema de clasificare a sistemelor de ventilație existente amenajate în producție este prezentată în formă simplificată mai jos în diagrama structurală.
Explicați fiecare tip de schimb de aer mai detaliat:
- Ventilația naturală neorganizată include ventilația și infiltrarea - pătrunderea aerului prin pronaosele ușilor și alte goluri. Alimentarea organizată - aerare - se realizează din ferestre prin deflectoare de evacuare și lumini antiaeriene.
- Ventilatoarele auxiliare de acoperiș și tavan cresc intensitatea schimbului în timpul mișcării naturale a maselor de aer.
- Un sistem mecanic implică distribuirea forțată și extragerea aerului de către ventilatoare prin conductele de aer. Aceasta include, de asemenea, ventilația de urgență și diverse eșapamente locale - umbrele, panouri, adăposturi, hote de fum.
- Aer condiționat - aducerea aerului din atelier sau birou la condițiile necesare. Înainte de a fi alimentat în zona de lucru, aerul este curățat de filtre, umidificat / uscat, încălzit sau răcit.
Referinţă. Conform documentației normative, partea inferioară a volumului atelierului la 2 metri înălțime de podea, unde oamenii sunt în permanență, se referă la zona deservită (de lucru).
Adesea, ventilația mecanică este combinată cu încălzirea cu aer - iarna, fluxul de stradă se încălzește până la temperatura optimă, caloriferele de apă nu sunt instalate. Aerul cald contaminat este trimis recuperatorului, unde dă 50-70% din căldură la intrare.
O combinație dintre opțiunile enumerate permite obținerea unei eficiențe operaționale maxime la un preț moderat al echipamentelor. Exemplu: în atelierul de sudare este permisă proiectarea de aerare naturală cu condiția ca fiecare stație să fie echipată cu o evacuare locală forțată.
Sfaturi de selecție
Instrucțiunile directe privind dezvoltarea schemelor de schimb aerian conferă standarde sanitare și industriale, nu trebuie inventat sau inventat nimic. Documentele sunt dezvoltate separat pentru clădiri publice și diverse industrii - metalurgice, chimice, catering și așa mai departe.
Exemplu. Atunci când dezvoltăm ventilația unui atelier de sudare la cald, găsim documentul „Norme sanitare pentru sudarea, suprafața și tăierea metalelor”, citim secțiunea 3, alineatele 41-60. Acesta stabilește toate cerințele pentru ventilația locală și generală, în funcție de numărul de angajați și de consumul de materiale.
Ventilarea și evacuarea aerului din spațiile industriale sunt selectate în funcție de scopul, fezabilitatea economică și în conformitate cu standardele aplicabile:
- În clădirile de birouri, se obișnuiește să se facă schimb natural de aer - aerare, ventilație. Odată cu aglomerația crescută, instalarea ventilatoarelor auxiliare este asigurată sau schimbul de aer este organizat cu motivație mecanică.
- În atelierele de construcții, reparații și rulare de dimensiuni mari, aranjarea ventilației forțate va fi prea scumpă. Schema general acceptată: eșapament natural prin lumini sau deflectoare antiaeriene, fluxul este organizat din praguri deschise. Mai mult, iarna, ferestrele superioare se deschid (înălțime - 4 m), vara - mai jos.
- Când se degajă vapori toxici, periculoși și nesănătoși, nu sunt permise aerarea și ventilația.
- La locurile de muncă din apropierea echipamentelor încălzite, este mai ușor și mai corect să sugrumi oamenii cu aer curat decât să actualizezi constant întregul atelier.
- În industriile mici, cu un număr mic de surse de poluare, este mai bine să instalați aspirația locală sub formă de umbrele sau panouri, iar aerisirea generală ar trebui să fie asigurată.
- În clădirile de producție cu un număr mare de locuri de muncă și surse de emisii periculoase, trebuie făcut un schimb puternic de aer forțat. Pentru a garda 50 sau mai multe hote locale nu este practic, cu excepția cazului în care astfel de evenimente sunt dictate de reguli.
- În laboratoarele și sălile de lucru ale uzinelor chimice, toată ventilația este mecanică, iar reciclarea este interzisă.
Notă. Reciclare - returnarea unei părți din aerul selectat înapoi în magazin pentru a economisi căldură (vara - frig) cheltuită în încălzire. După filtrare, această parte este amestecată cu un flux de stradă proaspăt în diferite raporturi.
Întrucât nu este realist să luăm în considerare toate soiurile de producție în cadrul unei publicații, am prezentat principii generale pentru planificarea schimbului de aer. O descriere mai detaliată este prezentată în literatura tehnică relevantă, de exemplu, un manual de O. D. Volkov „Proiectarea ventilației unei clădiri industriale”. A doua sursă de încredere este Forumul Inginerilor ABOK (http://forum.abok.ru).
Metode de calcul al schimbului de aer
Scopul calculelor este de a determina debitul de aer de alimentare. Dacă în producție se utilizează hote punct, atunci la volumul de intrare primit se adaugă cantitatea de amestec de aer îndepărtată de umbrele.
Pentru trimitere. Dispozitivele de evacuare au un efect foarte mic asupra mișcării fluxurilor în interiorul clădirii. Jeturile de aer vă ajută să le spuneți direcția corectă.
Conform SNiP, calculul ventilației unei camere de producție se face conform următorilor indicatori:
- excesul de căldură emanată de echipamentele și produsele încălzite;
- vaporii de apă care satura aerul magazinului;
- emisii nocive (toxice) sub formă de gaze, praf și aerosoli;
- numărul de angajați.
Un punct important. În camerele de utilități și diferite camere de uz casnic, cadrul de reglementare prevede, de asemenea, calculul multiplicității schimbului.Vă puteți familiariza cu metodologia și puteți utiliza calculatorul online de pe această pagină.
În mod ideal, rata de intrare este considerată pentru toți indicatorii. Cea mai mare dintre rezultatele obținute este acceptată pentru dezvoltarea ulterioară a sistemului. O singură atenție: dacă sunt eliberate 2 tipuri de gaze periculoase care interacționează între ele, fluxul este calculat pentru fiecare dintre ele, iar rezultatele sunt rezumate.
Avem în vedere fluxul de căldură
Înainte de a efectua calculele, trebuie să efectuați lucrări pregătitoare pentru colectarea datelor sursă:
- afla zona tuturor suprafețelor fierbinți;
- afla temperatura de incalzire;
- calculați cantitatea de căldură degajată;
- determinați temperatura aerului din zona de lucru și dincolo (peste 2 m deasupra podelelor).
În practică, problema este rezolvată împreună cu inginerul de proces al întreprinderii, care oferă informații despre echipamentele de producție, caracteristicile produsului și complexitatea procesului de fabricație. Cunoscând acești parametri, efectuați calculul conform formulei:
Explicarea simbolurilor:
· L este volumul dorit de aer furnizat de unitățile de alimentare sau care pătrunde prin traverse, m³ / h;
- Lwz - cantitatea de aer preluată din zona de service prin aspirație punctuală, m³ / h;
- Q - cantitatea de căldură, W;
- c este capacitatea de căldură a amestecului de aer, luată egală cu 1.006 kJ / (kg ° C);
- Stanul este temperatura amestecului furnizat atelierului;
- Tl, Twz - temperatura aerului deasupra zonei de lucru și în interiorul acesteia.
Calculul pare greoi, dar dacă există date, acesta rulează fără probleme. Exemplu: debitul de căldură în interior Q este de 20.000 W, panourile de evacuare elimină temperatura exterioară de 2.000 m³ / h (Lwz) + 20 ° C, în interior - plus 30 și respectiv 25. Considerăm: L = 2000 + [3,6 x 20000 - 1,006 x 2000 (25 - 20) / 1,006 (30 - 20)] = 8157 m³ / h.
Excesul de vapori de apă
Următoarea formulă repetă practic cea anterioară, doar parametrii de căldură sunt înlocuiți cu simboluri de umiditate:
- W - cantitatea de vapori de apă care provine din surse pe unitatea de timp, grame / oră;
- Din - conținut de umiditate în influx, g / kg;
- Dwz, Dl - conținutul de umiditate al aerului din zona de lucru și respectiv din partea superioară a camerei;
- notație rămasă este ca în formula anterioară.
Complexitatea metodei constă în obținerea datelor sursă. Atunci când instalația este construită și producția este în funcțiune, citirile de umiditate nu sunt dificil de determinat. O altă problemă este calcularea emisiilor de vapori din interiorul atelierului în stadiul de proiectare. Dezvoltarea ar trebui să fie realizată de 2 specialiști - un inginer de proces și un proiectant de sisteme de ventilație.
Praf și emisii periculoase
În acest caz, este important să studiați bine complexitatea procesului. Sarcina constă în alcătuirea unei liste de pericole, determinarea concentrației acestora și calcularea debitului de aer curat furnizat. Formula de decontare:
- Mpo - masa de substanță dăunătoare sau praf emis pe unitate de timp, mg / oră;
- Qin este conținutul acestei substanțe în aerul stradal, mg / m³;
- Qwz - concentrația maximă admisibilă (MPC) de nocivitate în volumul zonei deservite, mg / m³;
- Ql - concentrația aerosolului sau a prafului în partea rămasă a atelierului;
- decodarea notației L și Lwz este dată în prima formulă.
Algoritmul de funcționare a ventilației este următorul. Cantitatea estimată de flux este trimisă în cameră, diluând aerul intern și scăzând concentrația de poluanți. Ponderea locală a substanțelor dăunătoare și volatile este atrasă de umbrele locale situate deasupra surselor, un amestec de gaze este îndepărtat printr-o evacuare mecanică.
Număr de oameni care lucrează
Metodologia este utilizată pentru a calcula fluxul de birouri și alte clădiri publice unde nu există poluanți industriali. Trebuie să aflați numărul de locuri de muncă permanente (indicate prin litera latină N) și să utilizați formula:
Parametrul m arată volumul amestecului de aer curat alocat unui loc de muncă. În birourile ventilate, valoarea lui m este de 30 m³ / h, complet închisă - 60 m³ / h.
Cometariu.Sunt luate în considerare doar locurile de muncă permanente în care angajații stau cel puțin 2 ore pe zi. Numărul de vizitatori nu contează.
Calcularea unei umbrele de capotă locală
Sarcina de aspirare locală este de a scoate gazul și praful nocive în stadiul de extracție, direct de la sursă. Pentru a obține eficiență maximă, trebuie să alegeți dimensiunea potrivită a umbrelei, în funcție de dimensiunile sursei și de înălțimea suspensiei. Metoda de calcul este mai convenabil de luat în considerare cu referire la desenul de aspirație.
Descifrați literele în diagrama:
- A, B - dimensiunile dorite ale umbrelei din plan;
- h este distanța de la marginea inferioară a retractorului la suprafața sursei de emisie;
- a, b - dimensiunea echipamentului care se suprapune;
- D este diametrul conductei de ventilație;
- H - înălțimea suspensiei, luată de maximum 1,8 ... 2 m;
- α (alfa) - unghiul de deschidere al umbrelei, în mod ideal, nu depășește 60 °.
În primul rând, calculăm dimensiunile de aspirație în termeni de formule simple:
În plus, prin metoda de selecție, determinăm unghiul de deschidere și procedăm la calculul debitului de aer de admisie:
- F este aria părții largi a umbrelei, calculată ca A x B;
- ʋ - viteza de curgere a aerului în secțiunea gabaritului, pentru gazele și praful netoxice, luăm 0,15 ... 0,25 m / s.
Notă. Dacă este necesar să aspirați pericolele toxice, normele necesită creșterea vitezei debitului de evacuare la 0,75 ... 1,05 m / s.
Cunoscând cantitatea de aer atrasă, nu este dificil să alegi un ventilator de canal cu capacitatea necesară. Secțiunea transversală și diametrul conductei de evacuare sunt determinate de formula inversă:
Concluzie
Proiectarea rețelelor de ventilație este sarcina inginerilor experimentați. Prin urmare, publicarea noastră este doar orientativă, explicațiile și algoritmii de calcul sunt oarecum simplificate. Dacă doriți să înțelegeți în profunzime problemele de ventilație a spațiilor din producție, vă recomandăm să studiați literatura tehnică relevantă, nu există altă cale. În cele din urmă - o metodologie pentru calcularea încălzirii aerului în videoclip.