Ak-montazh.ru

Интернет-энциклопедия по ремонту
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет промышленной вытяжной вентиляционной системы

Расчет вентиляции производственного помещения — формулы и примеры

вентиляция в производственном помещении

Эффективный процесс удаления всей отработанной воздушной массы из помещений и своевременная замена его чистым воздухом очень важна.

Грамотный расчет вентиляции производственного помещения позволяет получить микроклимат, который соответствует всем действующим на территории нашей страны санитарным нормативам и законодательно установленным правилам.

Виды воздухообмена, применяемые на производстве

  • устройством приточного типа;
  • устройством вытяжного типа;
  • устройством комбинированного типа.

Первый вариант заключается в естественном поступлении свежих воздушных масс в объемах, которые являются достаточными для целевой работоспособности производственных площадей.

Чаще всего такая система представлена канальными вентиляторами, способными обеспечивать принудительный доступ воздуха и естественный вынос загрязненных воздушных масс за пределы помещения.

Особенностью вентилирования вытяжного типа является удаление отработанного воздуха и замена его чистыми воздушными массами, поступающими в неорганизованном виде, посредством дверей, окон и стеновых проемов. Это основной вариант вентилирования на крупных производствах с вредными веществами, повышенной влажностью, а также высокотемпературными режимами. Самым простым устройством является установка, представленная электродвигателем и вентилятором, а также при необходимости дополненная фильтрующей системой или разветвленным воздуховодом.

Комбинированный вариант вентилирования удачно сочетает в себе поступление свежего воздуха с выведением отработанных воздушных масс посредством вытеснения или перемешивания. Второй способ заключается в установке на верхней части помещения высокоскоростных диффузоров на принудительное поступление уличного свежего воздуха и диффузионных клапанов на вывод отработанных воздушных масс. Процесс вытеснения основан на монтаже в нижней части помещения нескольких распределителей с низкой скоростью, способных обеспечивать принудительный приток чистого воздуха.

вентиляционная система

Производственное помещение, оборудованное вентиляцией

Основные элементы аэрации естественного, организованного и управляемого типа чаще всего представлены:

  • Створными переплетами на вращательной оси верхнего, среднего и нижнего типа. Нижнее осевое вращение створок применяется при необходимости направить воздушный поток вверх.
  • Фонарями в виде специальных конструкций кровельной части строения. Такие устройства в значительной степени повышают показатели высоты вытяжного проёма, а также направлены на усиление тепловых и ветровых потоков.
  • Шахтными и трубными вытяжками, повышающими высоту вытяжного проёма, если конструкцией не предусмотрено наличие фонарей.
  • Дефлекторами, повышающими показатели теплового и ветрового напора, и устанавливаемыми на вытяжных кровельных трубах или шахтах.

По характеру функционирования, вентиляция может быть представлена:

  • общим обменным оборудованием, обеспечивающим полноценный воздухообмен в помещении;
  • местными устройствами, осуществляющими замену воздушных масс в конкретной части помещения.

Посредством вентилирования механического типа может осуществляться общая обменная вентиляция приточного, вытяжного и комбинированного типа.

Как выполняется расчет?

На сегодняшний день существует несколько способов, позволяющих выполнить самостоятельный расчет воздушного обмена в разных по назначению помещениях.

промышленная вентиляция

Наиболее простыми способами является обустройство:

  • на параметрах общей площади помещения;
  • в соответствии с санитарными и гигиеническими нормами;
  • согласно кратностям.

При наличии источников локального выброса вредных или загрязняющих веществ, рекомендуется устанавливать улавливающие и удаляющие установки в виде зонтичных отсосов.

Некоторыми производителями, выпускающими сложное оборудование, приборы изначально комплектуются отсосами, которые достаточно только подвести к воздуховодам.

Во всех остальных случаях требуется выполнить самостоятельные расчёты и правильно подобрать вентилирующее оборудование для производственного помещения.

Расчёты осуществляются в соответствии с размерами источников загрязнения (a*b) или его диаметром (d), при учёте скорости воздушного движения (ϑв) и всасывания (ϑ3), а также уровня размещения устройства (z).

  • расчёт габаритов: A=a+0.8z, B=b+0.8z, при наличии круглых отсосов D=d+0.8z
  • расчет объёма удаляемых воздушных масс: L=3600ϑхSз

Если нет уверенности в собственных силах, целесообразно доверить выполнение расчётов и подбор вентиляционной системы специалистам.

вентиляционные короба в каркасном домеКаркасные дома часто выполняют из материалов, которые плохо пропускают воздух. Вентиляция в каркасном доме должна быть выполнена грамотно, чтобы жильцам было комфортно.

Советы по проектированию вентиляции и кондиционирования вы найдете в этой статье.

Виды приточных клапанов на пластиковые окна рассмотрим тут. Предназначение устройства и способы монтажа.

Расчет воздухообмена в помещении

расчет системы вентиляции производственного помещения

В данном разделе рассмотрим пример расчета вентиляции производственного помещения.

Грамотно обустроенный процесс воздушной циркуляции может быть обеспечен только наличием качественной вентиляционной системы с правильно рассчитанными показателями воздушного обмена.

В стандартной ситуации воздухообмен представляет собой объём воздуха, который необходим для замены загрязненных воздушных масс. Такой параметр измеряется в метрах кубических за один час. Виды загрязнений – определяющий фактор воздушного обмена.

Перед тем, как выполнить самостоятельный расчет показателя, необходимо в обязательном порядке определится с объёмом вредных выбросов за один час и количеством загрязнений в одном кубическом метре.

Расчет кратности воздухообмена в производственных помещениях определяется формулой Lк=к*V в м 3 /час, при:

  • к – норма кратности воздушного обмена;
  • V – объем помещения в кубометрах.

Расчёт воздушного обмена в соответствии с тепловыми избытками определяется формулой L=3.6*Qизл/(р*с*(tуд.–tпр.)) в м 3 /час, при:

  • Qизл – теплота, выделяемая в помещении и измеряемая в Вт;
  • р — показатели плотности воздуха, измеряемые в кг/м 3 ;
  • с – массовые показатели воздушной тепловой емкости;
  • tуд. – температурные показатели воздуха, удаляемые вентилирующей установкой и измеряемые в о С;
  • tпр. – температурные показатели воздуха, поступающего в помещение посредством вентилирующей установки и измеряемые в о С.

Расчёт воздушного обмена в соответствии с выделением влаги определяется формулой L= W/(р(dyд.–dпр.) в м 3 /час, при:

  • W – уровень выделяемой влаги;
  • р — показатели плотности воздуха, измеряемые в кг/м 3 ;
  • dуд. – уровень влажности воздушных масс, выделяемых при помощи вентиляционной системы;
  • dпр. – уровень влажности воздушных масс, подаваемых при помощи вентиляционной системы.
  • К – количественные показатели загазованности помещения;
  • Кгдк – уровень ПДК загазованности;
  • Кпр – загазованность поступающих воздушных масс.
Читайте так же:
Как сделать вентиляцию в частном доме своими руками

Расчёт воздушного обмена в соответствии с нормативами СанПиН определяется формулой в L= n*l м 3 /час, при:

  • n — количество человек, пользующихся помещением;
  • l — санитарные нормы на воздухоподачу в м 3 /час*чел.

В зданиях общественного назначения санитарными нормами предусматривается подача воздуха в условиях временного пребывания людей в объёме 20м 3 /час*чел. При длительном пребывании людей необходимо рассчитывать на объём в 40м 3 /час*чел. Все санитарные правила и нормы определяются СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклиматическим условиям в производственных помещениях».

трубы вентиляцииДаже в деревянном доме необходимо оборудовать вентиляционную систему. Вентиляция в деревянном доме может быть естественной или принудительной.

Пример расчета вентиляционной системы в частном доме приведен по ссылке.

Видео на тему

Как рассчитываются параметры вентиляционных систем

Проектирование вентиляции жилого, общественного или производственного здания проходит в несколько этапов. Воздухообмен определяется исходя из нормативных данных, используемого оборудования и индивидуальных пожеланий заказчика. Объем проекта зависит от типа здания: одноэтажный жилой дом или квартира рассчитываются быстро, с минимальным количеством формул, а для производственного объекта требуется серьёзная работа. Методика расчета вентиляции строго регламентирована, а исходные данные прописаны в СНиП, ГОСТ и СП.

Этапы

Подбор оптимальной по мощности и стоимости системы воздухообмена проходит пошагово. Порядок проектирования очень важен, так как от его соблюдения зависит эффективность работы конечного продукта:

  • Определение типа вентсистемы. Проектировщик анализирует исходные данные. Если требуется проветрить небольшое жилое помещение, то выбор падает на приточно-вытяжную систему с естественным побуждением. Этого будет достаточно, когда расход воздуха небольшой, вредных примесей нет. Если требуется рассчитать большой венткомплекс для завода или общественного здания, то предпочтение отдаётся механической вентиляции с функцией подогрева/охлаждения приточки, а если понадобится, то и с расчётом по вредностям.
  • Анализ выбросов. Сюда входит: тепловая энергия от осветительных приборов и станков; испарения от станков; выбросы (газы, химикаты, тяжёлые металлы).
  • Расчет воздухообмена. Задача систем вентилирования – удаление из помещения избытков тепла, влаги, примесей с равновесной или чуть отличающейся подачей свежего воздуха. Для этого определяется кратность воздухообмена, согласно которой подбирается оборудование.
  • Подбор оборудования. Производится по полученным параметрам: требуемый объем воздуха на приточку/вытяжку; температура и влажность внутри помещения; наличие вредных выбросов, подбираются вентустановки или готовые мультикомплексы. Самый важный из параметров – объём воздуха, необходимый для поддержания проектной кратности. Фильтры, калориферы, рекуператоры, кондиционеры и гидравлические насосы идут как дополнительные устройства сети, обеспечивающие качество воздуха.

Расчёт выбросов

Объём воздухообмена и интенсивность работы системы зависят от двух этих параметров:

  • Нормы, требования и рекомендации, прописанные в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», а также другой, более узкоспециализированной нормативной документации.
  • Фактические выбросы. Рассчитываются по специальным формулам для каждого источника, и приведены в таблице:

K1 – загрузочный коэффициент 0,7-0,9

Т – температура воды, 0 С

F-площадь поверхности испарения, м 2 ;

Рн1, Рн2 — парциальные давления насыщенного водяного пара при определенной температуре воды и воздуха в помещении, Па;

РБ – давление барометрическое. Па.

Используя данные, полученные в результате вычисления вредных выделений, проектировщик продолжает рассчитывать параметры вентиляционной системы.

Вычисление воздухообмена

Специалисты используют две основные схемы:

  • По укрупненным показателям. В данной методике не предусматриваются вредные выбросы, такие как тепло и вода. Условно назовем его «Способ №1».
  • Метод с учётом избытков тепла и влаги. Условное название «Способ №2».

Способ №1

Единица измерения — м 3 /ч (кубические метры в час). Применяют две упрощенные формулы:

L=K ×V(м 3 /ч); L=Z ×n (м 3 /ч), где

K – кратность воздухообмена. Отношение объёма приточки за одни час, к общему воздуху в помещении, крат в час;
V – объём помещения, м 3 ;
Z – значение удельного обмена воздуха за единицу верчения,
n – количество единиц измерения.

Подбор вентрешёток осуществляется по специальной таблице. При подборе также учитывается средняя скорость прохождение потока воздуха по каналу.

Таблица выбора размеров вентиляционных решёток

Способ №2

При расчёте учитывается ассимиляция тепла и влаги. Если в производственном или общественном здании избыток тепла, то используется формула:

где ΣQ — сумма тепловыделений от всех источников, Вт;
с – тепловая ёмкость воздуха, 1 кДж/(кг*К);
tyx – температура воздуха, направленного на вытяжку,°С;
tnp — температура воздуха, направленного на приточку,°С;
Температура воздуха, направленного на вытяжку:

где tp.3 – нормативная тем-ра в рабочей зоне, 0 С;
ψ- коэффициент увеличение температуры, зависящий от высоты измерения, равный 0,5-1,5 0 С/м;
Н – длина плеча от пола до середины вытяжки, м.

Когда технологический процесс предполагает выделение большого объема влаги, то используется другая формула:

где G – объём влаги, кг/ч;
dyx и dnp – содержание воды на один килограмм сухого воздуха приточки и вытяжки.

Существует несколько случаев, более подробно описанных в нормативной документации, когда требуемые воздухообмен определяется по кратности:

k – кратность смены воздуха в помещении, раз в час;
V — объём помещения, м 3 .

Расчёт сечения

Площадь поперечного сечения воздуховода измеряется в м 2 . Её можно посчитать по формуле:

где v – скорость воздушных масс внутри канала, м/с.

Читайте так же:
Чистка увлажнителя воздуха от накипи и плесени в домашних условиях

Различается для основных воздуховодов 6-12 м/с и боковых придатков не более 8 м/с. Квадратура влияет на пропускную способность канала, нагрузку на него, а также уровень шума и способ монтажа.

Расчёт потерь давления

Стенки воздуховода не гладкие, и внутренняя полость не заполнена вакуумом, поэтому часть энергии воздушных масс при движении теряется на преодоления этих сопротивлений. Величина потери рассчитывается по формуле:

где ג – сопротивление трению, определяется, как:

Формулы, приведенные выше, являются правильными для каналов круглого сечения. Если воздуховод квадратный или прямоугольный, то существует формула приведения к эквиваленту диаметра:

где a,b – размеры сторон канала, м.

Мощность напора и двигателя

Напор воздуха от лопастей H должен полностью компенсировать потери давления P, при этом создавая расчётное динамическое Pд на выходе.

Мощность электрического двигателя вентилятора:

Подбор калорифера

Часто отопление интегрируется в систему вентиляции. Для этого используются калориферы, разные виды рекуператоров, а также метод рециркуляции. Выбор устройства осуществляется по двум параметрам:

  • Qв – предельный расход тепловой энергии, Вт/ч;
  • Fk – определение поверхности нагрева для калорифера.

Расчёт гравитационного давления

Применяется только для естественной системы вентилирования. С его помощью определяется её производительность без механического побуждения.

Подбор оборудования

По полученным данным о воздухообмене, форме и размере сечение воздуховодов и решёток, количестве энергии для обогрева подбирается основное оборудование, а также фитинги, дефлектор, переходники и другие сопутствующие детали. Вентиляторы подбираются с запасом мощности под пиковые периоды работы, воздуховоды с учетом агрессивности среды и объёмов вентилирования, а калориферы и рекуператоры — исходя из тепловых запросов системы.

Ошибки при проектировании

На этапе создания проекта нередко встречаются ошибки и недоработки. Это может быть превышенный шумовой фон, обратная или недостаточная тяга, задувание (верхние этажи многоэтажных жилых домов) и другие проблемы. Часть из них можно решить и после завершения монтажа, с помощью дополнительных установок.

Яркий пример низкоквалифицированного расчета — недостаточная тяга на вытяжке из производственного помещения без особо вредных выбросов. Допустим, вентканал заканчивается круглой шахтой, возвышающейся над крышей на 2 000 – 2 500 мм. Поднимать её выше не всегда возможно и целесообразно, и в подобных случаях используется принцип факельного выброса. В верхней части круглой вентшахты устанавливается наконечник с меньшим диаметром рабочего отверстия. Создаётся искусственное сужение сечения, которое влияет на скорость выброса газа в атмосферу — она многократно увеличивается.

Пример проекта

Методика расчёта вентиляции позволяет получить качественную внутреннюю среду, правильно оценив негативные факторы, её ухудшающие. В компании «Мега.ру» работают профессиональные проектировщики инженерных систем любой сложности. Мы оказываем услуги на территории Москвы и соседних областей. Также компания успешно занимается удалённым сотрудничеством. Все способы связи указаны на странице «Контакты», обращайтесь.

Как рассчитать приточно-вытяжную систему вентиляции производственного помещения

К условиям труда на производстве и в промышленности предъявляются строгие требования. Должны соблюдаться различные нормативы. Правильное выполнение многих требований влияет на качество воздушной среды. Его обеспечивает правильный воздухообмен. На большинстве промышленных предприятий его невозможно обеспечить за счет естественной вентиляции, поэтому требуется установка специальных вытяжек. Чтобы правильно наладить воздухообмен, необходимо рассчитать вентиляцию.

Виды воздухообмена, используемые на промышленных предприятиях

Системы промышленной вентиляции.

Независимо от типа производства, к качеству воздуха на любом предприятии предъявляются довольно высокие требования. Существуют нормативы на содержание различных частиц. Чтобы в полной мере выполнить требования санитарных норм разработаны различные виды вентиляционных систем. От используемого типа воздухообмена зависит качество воздуха. В настоящее время на производстве используются следующие виды вентиляции:

  • аэрация, то есть общеобменная вентиляция с естественным источником. Она регулирует воздухообмен во всем помещении. Используется только в больших производственных помещениях, например, в цехах без отопления. Это самый старый тип вентиляции, в настоящее время используется все реже и реже, так как плохо справляется с загрязнениями воздуха и не способен регулировать температурный режим;
  • местная вытяжка, ее используют на производствах, где имеются локальные источники выброса вредных, загрязняющих и ядовитых веществ. Ее устанавливают в непосредственной близости от мест выброса;
  • приточно-вытяжная вентиляция с искусственным побуждением, используемая для регуляции воздухообмена на больших площадях, в цехах, в различных помещениях.

Функции вентиляции

Приточно-вытяжная вентиляция

В настоящее время вентиляционная система выполняет следующие функции:

  • удаление производственных вредных веществ, выделяемых в процессе работы. Их содержание в воздухе в рабочей зоне регулируется нормативными документами. Для каждого типа производства устанавливаются свои требования;
  • удаление излишков влаги в рабочей зоне;
  • фильтрация забранного из производственного помещения загрязненного воздуха;
  • выброс удаленных загрязняющих веществ на необходимую для рассеивания высоту;
  • регуляция температурного режима: удаление нагретого в процессе производства воздуха (тепло выделяется от работающих механизмов, нагреваемого сырья, веществ, вступающих в химические реакции);
  • наполнение помещения воздухом с улицы, при этом проводится его фильтрация;
  • нагрев или охлаждение втягиваемого воздуха;
  • увлажнение воздуха внутри производственного помещения и втягиваемого с улицы.

Виды загрязнений воздуха

Перед тем, как приступить к расчетным работам, необходимо выяснить, какие источники загрязнения имеются. В настоящее время на производстве встречаются следующие типы вредных выделений:

  • излишки теплоты от работающего оборудования, нагреваемых веществ и прочее;
  • испарения, пары и газы, содержащие вредные вещества;
  • выделение взрывоопасных газов;
  • избыток влажности;
  • выделения от людей.

Как правило, на современных производствах присутствуют различные типы загрязнений, например, работающее оборудование и химикаты. И ни одно из производств не может обойтись без выделений от людей, так как в процессе деятельности человек дышит, с него осыпаются мельчайшие частицы кожи и так далее.

Расчет необходимо выполнять по каждому из видов загрязнений. При этом их не суммируют, а принимают за конечный наибольший результат вычислений. Например, если больше всего необходимо воздуха для удаления химического загрязнения воздуха, то именно этот расчет и будет принят для вычисления необходимого объема общеобменной вентиляции и мощностей вытяжки.

Читайте так же:
Как сделать вытяжку на кухне в частном доме через стену

Выполнение расчетов

Как видно из всего вышесказанного, вентиляция выполняет множество различных функций. Обеспечить качественное очищение воздуха может только достаточное количество устройств. Поэтому при установке необходимо рассчитать необходимые мощности устанавливаемой вытяжки. Не стоит забывать и о том, что для различных целей используют разные типы вентиляционных систем.

Расчет местной вытяжки

Вытяжная вентиляция

Если на производстве происходят выбросы вредных веществ, то их необходимо улавливать непосредственно на максимально близком расстоянии от источника загрязнения. Это сделает их удаление более результативным. Как правило, источниками выброса становятся различные технологические емкости, также загрязнять атмосферу может работающее оборудование. Чтобы улавливать выделяемые вредные вещества используют локальные вытяжные устройства – отсосы. Обычно они имеют вид зонта и устанавливаются над источником паров или газов. В некоторых случаях такие установки идут в комплекте с оборудованием, в других – мощности и размеры рассчитывают. Выполнить их несложно, если знать правильную формулу расчета и иметь некоторые исходные данные.

Чтобы сделать расчет необходимо провести некоторые замеры и выяснить следующие параметры:

  • размер источника выброса, длину сторон, сечение, если он имеет прямоугольную или квадратную форму (параметры a x b) ;
  • если источник загрязнения имеет круглую форму, необходимо знать его диаметр (параметр d);
  • скорость движения воздуха в зоне, где происходит выброс (параметр vв);
  • скорость всасывания в районе системы вытяжки (зонта) (параметр vз);
  • планируемая или имеющаяся высота установки вытяжки над источником загрязнения (параметр z). При этом нужно помнить, что чем ближе расположена вытяжка к источнику выброса, тем эффективнее улавливаются загрязняющие вещества. Поэтому зонт нужно располагать максимально низко над емкостью или оборудованием.

Формулы расчета для прямоугольных вытяжек выглядят следующим образом:

A = a + 0.8z, где A – это сторона вентиляционного устройства, a – сторона источника загрязнения, z – расстояние от источника выброса до вытяжки.

B = b + 0.8z, где B – это сторона вентиляционного устройства, b – сторона источника загрязнения, z – расстояние от источника выброса до вытяжки.

Если вытяжная установка будет иметь круглую форму, то рассчитывается ее диаметр. Тогда формула будет выглядеть следующим образом:

D = d + 0.8z, где D – диаметр вытяжки, d– диаметр источника загрязнения, z– расстояние от источника выброса до вытяжки.

Вытяжное устройство делается в форме конуса, причем угол должен быть не больше 60 градусов. В противном случае эффективность вентиляционной системы снизится, так как по краям образуются зоны, где застаивается и воздух. Если в помещении показатели скорости воздуха более 0,4 м/с, то конус необходимо оборудовать специальными откидными фартуками, чтобы предотвратить рассеивание выделяемых веществ и защитить их от внешнего воздействия.

Знать габаритные размеры вытяжки необходимо, так как от этих параметров будет зависеть качество воздухообмена. Определить количество вытяжного воздуха можно по следующей формуле: L = 3600vз х Sз, где под L понимается расход воздуха (м 3 /ч), vз – скорость воздуха в вытяжном устройстве (для определения данного параметра используется специальная таблица), Sз – площадь проема вентиляционной установки.

Если зонт имеет прямоугольную или квадратную форму, то его площадь вычисляется по формуле S =A*B, где A и B – стороны фигуры. Если вытяжное устройство имеет форму круга, то его размер вычисляется по формуле S=0,785D, где D – диаметр зонта.

Полученные результаты должны учитываться при проектировке и расчете общеобменной вентиляции.

Расчет общеобменной приточно-вытяжной вентиляции

Схема общеобменной вентиляции

Когда рассчитаны необходимее объемы и параметры местной вытяжки, а также объемы и виды загрязнений, можно приступать к вычислению необходимого объема воздухообмена в производственном помещении.

Самый простой вариант, когда при работе отсутствуют вредные выделения различных типов, а есть только те загрязняющие вещества, которые выделяют люди. Оптимальное количество чистого воздуха обеспечит нормальные условия работы, соблюдение санитарных норм, а также необходимую чистоту технологического процесса.

Чтобы высчитать необходимый объем воздуха для работающих людей, используют следующую формулу: L = N*m, где L – необходимое количество воздуха (м 3 /ч), N – количество работающих людей на производственном участке или в конкретном помещении, m — расход воздуха для дыхания 1 человека за час.

Удельный расход воздуха на 1 человека в час является фиксированной величиной, обозначенной в специальных СНиПах. В нормах указано, что объем смеси на 1 человека составляет 30 м 3 /ч, если помещение проветривается, если таковая возможность отсутствует, то норма становится вдвое больше и достигает 60 м 3 /ч.

Сложнее обстоит дело в том случае, если на участке имеются различные источники выброса вредных веществ, особенно, если их много и они рассредоточены на большой площади. В этом случае локальные вытяжки не смогут в полной мере избавиться от вредных веществ. Поэтому на производстве часто прибегают к следующему приему.

Выбросы рассеивают, а затем удаляют с помощью общеобменной приточно-вытяжной вентиляции. На все вредные вещества установлены свои ПДК (предельно допустимые концентрации), с их значениями можно ознакомиться в специальной литературе, а также нормативных документах.

Высчитать количество вредных веществ в воздухе можно по следующей формуле:

Читайте так же:
Как сделать вентилятор своими руками: лучшие варианты самоделок

L = Mв / (yпом – yп), где L – необходимое количество свежего воздуха, Mв – масса выделяемого вредного вещества (мг/ч), упом – удельная концентрация вещества (мг/м 3 ), уп – концентраци яэтого вещества в воздухе, поступающем через вентиляционную систему.

Если выделяется несколько видов загрязняющих веществ, то необходимо рассчитать необходимое количество чистой воздушной смеси для каждого из них, а потом суммировать их. В результате получится общий объем воздуха, который должен поступать в производственное помещение, чтобы обеспечить выполнение санитарных требований и нормальные условия труда.

Расчет вентиляции – дело сложное, требующее большой точности и специальных знаний. Поэтому для самостоятельных вычислений можно воспользоваться онлайн-сервисами. Если на производстве приходится работать с опасными и взрывчатыми веществами, лучше доверить расчет вентиляции профессионалам.

Система расчета вентиляции производственных помещений

Расчет вентиляции производственного помещения

На производстве предъявляются высокие требования к организации труда и безопасности. Необходимо соблюдение различных нормативов. Одним из критериев является качество воздуха, которое должно обеспечиваться правильным воздухообменом. На большинстве предприятий необходима установка специальных вытяжек. Для обеспечения правильного воздухообмена необходимо произвести расчет вентиляции производственного помещения.

Существующие вентиляционные системы можно классифицировать по 4 основным свойствам:

  • Вентиляция промышленных зданий бывает естественной, искусственной, механической или совмещенной — в зависимости от того, каким образом происходит передвижение воздуха.
  • В зависимости от направления потока воздуха системы бывают вытяжными, приточными или комбинированными.
  • По месту действия — общеобменные, местные и совмещенные.
  • По назначению сети — аварийные или рабочие.

Нормы проектирования вентиляционной магистрали описываются в пунктах СНиПа 41−01−2003. Естественный и механический воздухообмен обеспечиваются разными путями.

Если природный обмен воздуха зависит от внешних факторов, практически неподвластных человеку, таких как тепловой и ветровой напор, то искусственный полностью зависит от действий людей.

Как рассчитать вентиляцию производственного помещения

Вентилирование, осуществляющееся естественным образом, является обычным проветриванием. Происходит оно без влияния человека, когда корпус помещения недостаточно плотный и пропускает воздух.

Большое влияние на направление потока оказывает давление. Если его показатели выше снаружи здания, то чистый воздух поступает извне, в обратном случае он выходит из помещения. Иногда такие процессы протекают совместно.

Активный воздухообмен зачастую происходит случайно, когда температура в помещении и на улице имеет большую разницу в показателях. Другое условие — это отдельные участки с разными коэффициентами давления со стороны корпуса, усиленно обдуваемые ветром. Это явление называется инфильтрацией — поток попадает внутрь с наветренной стороны и выводится наружу с подветренной.

При естественной вентиляции коэффициент обмена воздуха не превышает отметку 0,5. Но нельзя обеспечить комфортные условия труда при неорганизованном вентилировании помещения. Обязательно нужно провести расчеты и разработать систему циркуляции воздуха.

Реализовать натуральный воздухообмен можно при помощи дефлекторов или же путем аэрации. Подача и удаление проводится либо через специальные проемы, либо через воздухоотводы.

Схема вентиляции на производстве

В помещениях, где технологически предусмотрено образование тепла, аэрация обеспечивает обмен, который проходит через световые фонари и проемы в окнах под действием ветрового напора и температуры. В холодных цехах обмен идет только под воздействием ветра.

При насыщении воздухом предприятия следует учитывать розу ветров, в противном случае внутрь могут попасть вредные выбросы из соседних производственных организаций.

Лучшим для предприятия будет расположение с наветренной стороны по отношению к вредным выбросам. Фрамуги должны открываться автоматически, чтобы ими можно было управлять снизу. Расположив их на разной высоте, можно регулировать поток. Аэрация — отличный вариант для больших предприятий, где тяжело применить механический воздухообмен из-за его большой стоимости.

Стандартная высота подачи воздуха в здание при аэрации — минимум 30 см и максимум 180 см в теплый сезон и минимум 400 см — в холодный.

Как должна быть устроена вентиляция на производстве

Рекомендуемый вариант — установка форточек на 3 разных уровнях. В теплое время чистый воздух проходит через нижний уровень, грязный удаляется через верхний. Форточки, находящиеся в середине, используются в холодный период. Пока воздух достигает нижнего уровня, он успевает прогреться.

В небольших цехах на трубы, служащие вытяжками, устанавливают дефлекторы. Они помогают удалить нагретый от производства воздух. Еще их используют для отвода теплых газов от горнов, печей, прессов и т. д.

Искусственный тип обмена воздуха является более совершенным и требует немалых финансовых и эксплуатационных затрат. В такой сети могут также располагаться ионизирующие, подогревающие и другие устройства.

Искусственный воздухообмен еще называют механическим. Он бывает приточным, вытяжным или комбинированным. Такая система имеет немало плюсов:

Как составить план вентиляции на производстве

  • Собирает чистый воздух и обрабатывает его — подогревает, подсушивает или увлажняет.
  • Может передвигать воздушные потоки на большие расстояния.
  • Обеспечивает доставку воздуха в нужное место на предприятии.
  • Может очистить и удалить грязные потоки из любой точки цеха.
  • Не зависит от окружающей среды.

Чаще всего работают две системы — приточная и вытяжная. Однако бывают случаи, когда возможно применить лишь одну из них. Основная задача приточной — обеспечение рабочего места благоприятными условиями, в данном случае — чистым воздухом.

Используют такой тип воздухообмена на предприятиях, где преобладает высокая температура с малым количеством вредных выбросов. Свежий поток поступает по воздуховодам и доставляется на рабочие места путем работы распределительных насадок.

Читайте так же:
Виды и назначение воздушных заслонок, клапанов, фильтров и затворов

Системы, которые очищают загрязненный воздух, называют вытяжными. Чаще всего они работают в складских и бытовых помещениях.

Вентиляционная система на производстве

Если существует необходимость создания надежной и активной сети, выполняют приточно-вытяжной воздухообмен. Чтобы воздух не попадал из загрязненных помещений в более или менее чистые, в системе создают давление.

При проектировании приточно-вытяжной системы необходимо рассчитать расход воздуха по формуле L отс = 3600 FW о, где F — общая сумма проемов в квадратных метрах, W о — средний коэффициент скорости притягивания воздуха. Эта характеристика зависит от вредности выбросов и вида необходимых операций.

Вытяжные устройства могут располагаться на любой высоте. Основная задача состоит в том, чтобы загрязненный воздух не менял свою натуральную траекторию перемещения. Загрязнения, которые тяжелее воздуха, всегда внизу, поэтому там тоже нужно размещать приборы для их забора.

В холодный сезон необходимо подогревать поступающий воздух. Самым экономичным вариантом будет рециркуляция, которая подразумевает подогрев части воздуха. При этом нужно выполнять некоторые условия:

  • Уличный воздух должен поступать в количестве не меньше 10%, а обратно необходимо выпускать поток с 30% загрязнений относительно допустимой отметки.
  • Категорически запрещено использовать рециркуляцию на предприятиях, где в воздухе присутствуют взрывоопасные вещества, болезнетворные микроорганизмы и другие опасные выбросы.

Система вентиляции производственного помещения

Самым распространенным считается канальный вариант. Он использует для продвижения воздуха по воздуховодам эжекторную установку, центровой и осевой вентилятор. Если воздуховодов нет, система именуется бесканальной. В этом случае устройства монтируют прямо в стену. При этом необходимо наличие естественной вентиляции.

Очень часто приточную вентиляционную сеть соединяют с отопительной системой. За пределами цеха монтируют специальные воздухоприемники для чистого воздуха.

Шахты устанавливают над крышей и землей. Нужно лишь, чтобы возле приемников не было источника вредных выбросов. Минимальное расстояние от земли должно составлять 200 см в обычной зоне и 100 см в зеленой зоне.

Принцип работы приточной вентиляции прост: вентилятор осуществляет забор воздуха через калорифер, где затем нагревается. Далее воздушные массы увлажняются либо подсушиваются и поступают в цеха. Объем поступающего воздуха можно контролировать клапанами и заслонами.

Бывают два вида общеобменной приточно-вытяжной вентиляции — замкнутые и разомкнутые системы. Во втором случае это две независимые сети, одна из них подает воздушные массы, вторая удаляет отработанный.

Перечисленные схемы подводят к цехам, имеющим 1−2-й классы опасности.

У любого предприятия должна быть предусмотренная технологами аварийная вентиляция — на случай поступления большого количества вредных или горючих газов и других выбросов.

Рассчитывать расход воздуха необходимо, исходя из размеров помещения. Если у помещения высота менее 6 метров, то нужен восьмикратный обмен воздуха за 60 минут. Если же высота превышает отметку 6 метров, то необходимо удалять 50 куб. м в час на 1 кв. метр помещения.

Для аварийной вентиляции необходимы:

  • Основные вытяжные сети с резервными вентиляторами.
  • Дополнительные системы (вместе с резервом).
  • Только аварийные магистрали, если использование главной системы невозможно.

Аварийная вентиляция на производстве

Лучшим вариантом считается использование автоматической аварийной линии, которая не только работает в опасных ситуациях, но и предупреждает их. Вся работа осуществляется благодаря центральному процессору и датчикам, которые собирают информацию, анализируют ее и выполняют определенные действия.

Как правило, аварийная система использует только механическое удаление загрязнений при помощи вентиляторов. При этом стоит учитывать, что сеть должна оставаться герметичной, не позволяя выбросам проникнуть в другие цеха или помещения. В качестве дополнительных элементов применяют химические добавки, нейтрализующие опасность. Их количество определяется специальными документами.

В зависимости от назначения и физических параметров помещения, а также вероятности аварийной ситуации проводят расчет воздухообмена в производственных помещениях, в частности, определяют кратность по формуле:

L — количество воздушной массы, выводимой через вентиляцию.

V — объем помещения, откуда выводится воздух.

Если высота потолков не превышает 6 метров, то кратность должна равняться 8. В случае если высота превышает эту отметку, необходимо не меньше 50 куб. метров на квадратный метр помещения в час.

Аварийный воздухообмен может функционировать в двух режимах:

  • Пассивный — система не работает и находится в «спящем режиме». Включается, если не хватает мощности обычной сети.
  • Активный — сеть контролирует ситуацию при помощи датчиков и активно очищает воздух, когда нужно понизить концентрацию выбросов.

Система вентиляции на производственном помещении

Местная вытяжка удаляет воздух из мест, где он загрязняется. В состав такой системы входят вентиляторы, трубопроводы, решетки вентиляции. Локальное вентилирование проводят таким образом, что при работе с 1-м и 2-м классами опасных выбросов нельзя будет включить оборудование при выключенной системе.

Если компания не осуществляет выброс вредных веществ, то можно провести расчет общеобменной вентиляции производственного помещения как L = N х L н, где N — количество рабочих, находящихся в помещении, а L н — необходимый объем воздуха для одного человека, который измеряется в куб. м/ч.

Учитывая такой параметр, как кратность воздуха, расчет проводится по формуле L = n x S x Н, где n — кратность, равная 2 в производственном помещении, S — площадь, а Н — высота.

Вентиляция производственных цехов должна обладать двумя критериями — это грамотное исполнение и функциональность. Только в этом случае можно организовать рабочие места в соответствии с нормами. Поэтому так важно произвести точный расчет местной вентиляции.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию