Приведите схемы устройства и объясните принцип работы всех видов искусственной вентиляции.

Наиболее важное значение для профилактики профессиональных заболеваний и нормализации воздушной среды имеет вентиляция.

Вентиляция - это комплекс взаимосвязанных устройств и процессов для созда­ния требуемого воздухообмена в помещениях. В соответствии с СНБ 4.02.01-03 под вентиляцией понимают обмен воздуха в помещении для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения допустимых параметров мик­роклимата и чистоты воздуха.

Основной задачей вентиляции является удаление из рабочей зоны загрязненного, увлажненного или перегретого воздуха и подача взамен его воздуха соответствующего качества, иными словами, организация воздухообмена а помещении.

Искусственная (механическая) вентиляция устраняет недостатки ес­тественной вентиляции. Она предназначена для обеспечения в рабочих по­мещениях оптимальных или допустимых микроклиматических условий снижения содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны до ПДК. При механической вентиляции воздухообмен в помещении осуществляется за счет напора воздуха, создаваемого вентиляторами.

Чаще всего на производстве используют смешанная вентиляцию (естест­венную в сочетании с механической).

По степени охвата помещения или и месту действия системы вентиляции делятся на общеобменные и местные (локальные).

Рисунок 1. Основные схемы механической вентиляции: а - приточная; б - вытяж­ная; в - приточно-вытяжная с рециркуляцией; 1 - воздухозаборное устройство; 2 - воз­духоводы; 3 — фильтр для очистки воздуха от пыли; 4 - калорифер; 5 - центробежный вентилятор; 6 - приточное отверстие и насадки; 7 — вытяжные отверстия; 8 — устройство для очистки воздуха от пыли и газов; 9 - устройство для выброса воздуха; 10 - вен­тилируемое помещение; 11 — регулирующие клапаны.

 

 

По способу организации воздухообмена в помещении механическая общеобменная вентиляция может быть выполнена в виде приточной, вытяжной или приточно-вытяжной (рисунок 1).

В системе приточной вентиляции воздух с помощью вентилятора подается в по­мещение организованно, повышая в нем давление, а уходит неорганизованно, вытесняясь через щели, проемы окон и дверей в соседние помещения или наружу. Количест­во подаваемого воздуха можно регулировать клапанами или заслонками, устанавли­ваемыми на вентиляционных каналах.

При вытяжной вентиляции воздух организованно удаляется вентилято­рами через сеть воздуховодов из помещения, в котором вследствие этого сни­жается давление. Взамен загрязненного в вентилируемое помещение подсасы­вается воздух из соседних помещений и снаружи через открытые проемы окон, двери, ворота или неплотности ограждающих конструкций.

В системе приточно-вытяжной вентиляции воздух организованно подается и уда­ляется в вентилируемом помещении через отдельные воздуховоды. В зависимости от со­отношении расходов удаляемого и подаваемого воздуха, давление в помещении может снижаться или повышаться (отрицательный или положительный баланс).

Общеобменную вентиляцию устраивают, если:

- в производственное помещение попадают вредные выделения вследствие невоз­можности полной герметизации производственного оборудования;

- отсутствуют строго фиксированные источники вредных выделений;

- работа местных отсосов является недостаточно эффективной.

Общеобменная вентиляция обеспечивает необходимые параметры микроклимата и снижение концентрации вредных веществ до допустимых значений во всем объеме производственного помещения.

Различают четыре основные схемы организации воздухообмена в помещении при общеобменной вентиляции: сверху вниз, сверху вверх, снизу вверх и снизу вниз. Кро­ме того, возможны различные комбинации из этих схем.

 

Рисунок 2. Схемы различных типов укрытий, предназначенных
для удаления вредных веществ в месте их выделения:

а — вытяжной шкаф; б — зонт; в - односторонний бортовой отсос;
г — двусто­ронний бортовой отсос; д - передув

Местная вентиляция предназначена для обеспеченна санитарно- гигиенических условий труда непосредственно на рабочем месте, она может быть вытяжной и приточной.

Местная вытяжная вентиляция - система, при которой вытяжные устройства в виде зонтов, укрытий и других приспособлений размещаются непосредственно у мест выделения вредных веществ и предназначены для их улавливания и удаления. Это наиболее эффективный и дешевый способ, обеспечивающий удаление максимального количества вредных веществ при минимальном объеме удаляемого воздуха.

Гигиеническое значение местной вентиляции заключается в том, что она полно­стью исключает или сокращает проникновение вредных выделений в зону дыхания ра­ботающих. Экономическое значение ее состоит в том, что вредные вещества отводятся в больших концентрациях, чем при общеобменной вентиляции, а, следовательно, сокра­щаются воздухообмен и затраты на подготовку и очистку воздуха.

Различают три вида местных укрытий: полностью закрывающие источник выде­ления вредных веществ; находящиеся вне источника выделения (открытые отсосы с передувки. Некоторые из них схематически изображены на рисунке 3.

Укрытия, полностью закрывающие источник выделения вредных веществ, наиболее эффективны, но не всегда применимы по условиям технологии. В качестве устройств местной вентиляции можно использовать капсулирование (оборудование полностью заключают в кожух- капсула), аспирацию (вредные выделения удаляют из внутренних объемов технологического оборудования), вытяжные зонты, вытяжные шкафы, всасывающие панели, витринные, фасонные и бортовые от­сосы и др.

 

Рисунок 3. Местные отсосы: а - зонт; б - опрокинутый зонт;
в - всасывающая панель

Наиболее часто на производстве используют местные отсосы (рисунок 3). Конструк­ция местного отсоса должна обеспечивать максимальное удаление вредных веществ с минимальным расходом воздуха. В то же время она не должна загромождать поме­щения и затруднять работу обслуживающего персонала.

Вытяжные зонты представляют собой простые и наиболее распространенные ме­стные отсосы. Их устанавливают для локализации вредных выделений, имеющих тен­денцию подниматься вверх, например при выделениях теплоты или вредных веществ, которые легче окружающего воздуха при незначительной его подвижности в по­мещении. Зонты могут быть как с естественной, так и с механической вытяжкой.

Зонт над источником вредных выделений располагают на высоте 1,6—1,8 м над полом. Наилучшие условия для равномерного удаления вредных выделений создают­ся, если угол раскрытия зонта не менее 60°. Лишь при малой высоте помещения допус­кается увеличение угла до 90°. В современном технологическом оборудовании отсосы предусматриваются в самой его конструкции.

Вытяжные шкафы обеспечивают наибольшую локализацию вредных выделений при минимальном расходе воздуха.

Рисунок 4. Основные схемы вытяжных шкафов

Они выпускаются разных модификаций (рисунок 6. Шкафы с верхним отсосом (рисунок 4а) используются при значительных тепло- и влаговыделениях. Для проведения работ, связанных с выделением газов и паров тяжелее воздуха, можно применять шкафы с нижним отсосом (рисунок 4б,г). Удобен в работе вытяжной шкаф с комбинированным удалением воздуха (рисунок 4в). Портативный| шкаф с горизонтальной «улиткой» и боковым отсосом воздуха (рисунок 4д) рекоменду­ется при работе с пылящими веществами, так как «улитка», создавая вращение воздуха, способствует осаждению крупных примесей и пыли.

Скорость движения воздуха в створе шкафа должна быть не менее 0,5-0,7 м/с при удалении паров и газов нетоксических и малотоксических веществ и 1,0— 1,5 л /с при удалении сильнодействующих ядовитых веществ (пары ртути, свин­ца, цианистые соединения и т.п.).

Всасывающие панели рекомендуется устанавливать в качестве местных от­сосов при работах, сопровождающихся выделением вредных газов и пыли. Бла­годаря наклонному расположению всасывающего отверстия поток загрязнен­ного воздуха отклоняется от зоны дыхания ра6отающего. Площадь эффективно­го сечения всасывающей панели должна составлять 23% от общей площади. Ре­комендуется принимать следующие скорости движения воздуха в эффективном сечении панелей: для вредных паров и газов без пыли - 2-3,5 м/с, а в смеси с го­рячей дисперсной пылью — 3,5—4,5 м/с. Панель функционирует эффективно в 23 том случае, если на 1 м ее площади приходится 3300 м /ч удаляемого воздуха.

Бортовые отсосы предусматривают в случаях, когда к соответствующим устройст­вам необходим доступ или подача изделий для обработки осуществляется с помощью грузоподъемных механизмов, т.е. пространство над поверхностью выделения вредных веществ должно быть свободным. Принцип действия бортовых отсосов, представ­ляющих собой щелевидные воздуховоды размером 40-100 мм, состоит в том, что заса­сываемый в щель воздух, двигаясь над поверхностью ванны, увлекает за собой вредные выделения, не давая им распространиться по производственному помещению.

В системе местной приточной вентиляции подача приточного воздуха произво­дится непосредственно в зону нахождения рабочего, т.е. требуемое качество воздуш­ной среды обеспечивается только в этой зоне.

Местная приточная вентиляция выполняется в виде воздушных душей, воздуш­ных и тепловых завес. Воздушные души используются в горячих цехах или в случаях, когда достижение требуемых условий воздушной среды при помощи общеобменной вентиляции связано с перемещением больших масс воздуха.

Воздушный душ представляет собой направленный на рабочего поток воздуха, действие которого основано на увеличении отдачи теплоты человеком при возраста­нии скорости обдувающего воздуха. Скорость обдува составляет от 1 до 3,5 м/с в зави­симости от интенсивности теплового облучения. Воздух для обдува работающих пред­варительно может нагреваться или охлаждаться в зависимости от периода года и места его забора. Воздухораспределители для душирования рабочих мест оборудуются уст­ройствами для регулирования расхода и направления струи в горизонтальной плоско­сти на угол до 180° и в вертикальной плоскости - на 30°.

Водовоздушные души применяют в тех случаях, когда температура воздуха на ра­бочем месте превышает 30 °С.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы служат для предупреждения проник­новения холодного воздуха внутрь зданий при открывании наружных дверей или во­рот. Они применяются в случаях, если наружные двери (ворота), ведущие в цехи, складские помещения, вестибюли и т.д., открываются чаще пяти раз или открыты не менее 40 мин в смену, а также у технологических проемов отапливаемых зданий в районах с расчетной температурой наружного воздуха ниже -15°С (рисунок 5).

Для создания воздушной завесы воздух подается в виде плоской струи на всю ширину и высоту дверей (ворот) из канала, находящегося снизу или с боков по­следних. Воздух для создания воздушных завес обычно забирается из помещения и подогревается так, чтобы при смешивании его с наружным воздухом температура смеси отличалась более чем на 2-5 °С от температуры воздуха в помещении.

Температуру воздуха, подаваемого воздушно-тепловыми завесами, следует при­нимать не выше 50 °С у наружных дверей и не выше 70 °С у наружных ворот и про­емов. Воздух подается струей под углом 30-45° по отношению к плоскости дверей (во­рот).

 

Рисунок 5. Схемы воздушных завес: а - с нижней подачей воздуха; б - с боковой двухсторонней подачей воздуха; в - с односторонней подачей воздуха; г - деталь щели; b и Н — ширина и высо­та ворот (дверей) соответственно; h - ширина щели

 

Система, в которой сочетаются элементы общеобменной и местной вентиля­ции, называется комбинированная системой вентиляции. Такая система устраива­ется в тех случаях, когда все выделяющиеся вредные вещества невозможно уда­лить местными вытяжными устройствами.

Отопление, вентиляцию и кондиционирование следует проектировать, исполь­зуя тепловые вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) воздуха, удаляемого систе­мами общеобменной вентиляции, кондиционирования и местных отсосов, а также тепло- и холодоносителей технологических установок.

Аварийная вентиляция представляет собой, как правило, самостоятельную вен­тиляционную установку и применяется для обеспечения безопасности эксплуатации взрыво- и пожароопасных производств, а также производств, связанных с использо­ванием вредных веществ. Ее устраивают в тех производственных помещениях, в кото­рых возможно внезапное поступление больших количеств вредных или горючих газов, паров или аэрозолей.

Для аварийной вентиляции можно использовать:

• основные системы вытяжной общеобменной вентиляции с резервными вентиля­торами, рассчитанными на аварийный расход воздуха;

• системы аварийной вытяжной вентиляции в дополнение к основным системам, если расход воздуха основных систем не полностью обеспечивает аварийный воздухо­обмен, с резервными вентиляторами для основных систем;

• только системы аварийной вытяжной вентиляции, если использование основных систем невозможно или нецелесообразно;

• только системы аварийной приточной вентиляции для одноэтажных зданий.

Для автоматического включения аварийную вентиляцию коммутируют с автомати­ческими газоанализаторами, установленными либо на величину ПДК, либо на величи­ну нижнего концентрационного предела распространения пламени для взрывоопасных смесей. Аварийная вентиляция устраивается только вытяжной для предотвращения пе­ретока вредных или взрывоопасных веществ в соседние помещения. Кратность вытяжной вентиляции определяется отраслевыми правилами техники безопасности и производст­венной санитарии и может колебаться в широких пределах.

Если в ведомственных нормативных документах отсутствуют указания о воздухо­обмене аварийной вентиляции, то следует иметь в виду, что аварийная вентиляция вместе с постоянно действующей должны обеспечивать кратность воздухообмена в помещении не менее восьми. Такой воздухообмен рекомендован нормами и является минимальным.