Какая бывает вентиляция на производстве

Вентиляция производства

От правильного вентилирования промышленных мест зависит соответствующие условия труда работников и исправность механизмов и оборудования.

"ИНТЕХ-Климат" готова реализовать профессиональные решения по климатическому и другому инженерному оборудованию. Выполним полный цикл работ "под ключ": проектирование, подбор, поставка, монтаж и обслуживание.

Звоните сейчас: . Отправьте заявку

Виды промышленной вентиляции

Воздухообмен в промышленных местах можно осуществить разными способами. В зависимости от организации устройства, различают три вида производственной вентиляции:

1. Естественная
2. Механическая (искусственная)
3. Смешанная

Каждый вид имеет свои особенности и недостатки, которые следует учитывать при организации системы на производстве.

Естественная вентиляция на производстве

Естественная система функционирует за счет физических свойств колебания давления и температуры воздуха в помещении и за его пределами.

Различается в свою очередь:

• Организованная
• Неорганизованная

Неорганизованной считается, когда воздух попадает в помещение через негерметичные зазоры в конструкции здания, если нет оборудованных приспособлений для вентилирования.

Организованная система вентиляции промышленных помещений выполняется посредством вытяжных шахт, каналов, форточек и др., с помощью которых можно контролировать количество и силу поступаемого воздушного потока. Над шахтами систем вентилирования часто устанавливают зонт или специальное устройство – дефлектор, для увеличения тяги.

Вентиляция, созданная искусственно (механическая) на производстве

Данный вид обеспечивает поступление и удаление воздушных потоков с помощью вентиляторов. Организация механической системы требует вложения больших энергоресурсов и экономических затрат. Несмотря на это, имеет ряд преимуществ:

• Позволяет производить забор воздуха из необходимого места
• Есть возможность влиять на физические свойства: охлаждать или подогревать воздушный поток, повышать или понижать уровень влажности
• Можно осуществить подвод воздуха напрямую на рабочее место или отвод с последующей фильтрацией

Очищение загрязненного воздуха из помещений, обязательное условие на производстве. Данный фактор на строгом контроле у природоохранных организаций.

Механическая система в зависимости от конструкции, целей, и задач поставленных перед ней различается:

1. Приточная
2. Вытяжная
3. Приточно-вытяжная

В производственных местах воздушная система подбирается исходя из нужд и специфики места эксплуатации.

Классификация производственной вентиляции по способу действия

По способу воздействия существует следующие виды вентиляции:

1. вентилирование приточного действия;
2. вентилирование вытяжного действия;
3. вентилирование приточно-вытяжного действия.

Приточная вентиляция на производстве призвана обеспечивать свободное поступление свежего воздуха в объемах, достаточных для целевого функционирования производства. Как правило, в системах приточного типа широко используются канальные вентиляторы. Они способны полностью обеспечить принудительное поступление воздуха в цех. Одновременно давление воздуха в разы увеличивается по сравнению с показателями атмосферного давления и, соответственно, происходит неорганизованное, естественное выдавливание загрязненного воздуха через разные выходы, щели и отверстия на улицу или в соседние помещения.

Вытяжная вентиляция на производстве призвана удалять отработанный воздух (с загрязнениями, либо влажный, либо горячий), при этом порции свежего воздуха поступают внутрь помещения неорганизованно, через двери, окна, стеновые проемы и т.д. Такой тип вентиляции особенно эффективен в производствах, технологические процессы которых подразумевают выделение достаточного количества вредных веществ, влаги, тепла, а также присутствие большого скопления людей.

Самая простая установка вытяжного типа состоит из электродвигателя и вентилятора. Если требуется очистить воздух в помещениях большой площади или сложной планировки, тогда минимальный набор добавляется еще специальными фильтрами и разветвленной системой воздуховодов для вывода отработанного воздуха на улицу.

Приточно-вытяжная вентиляция на производстве обеспечивает как поступление свежего воздуха в помещение, так и одновременное удаление из него отработанного. Распространение воздушных потоков может осуществляться двумя способами:

• перемешиванием;
• вытеснением.

В первом случае на потолочных или стеновых площадках производственного цеха или участка монтируются высокоскоростные диффузоры, сквозь которые принудительно поступает уличный воздух. При попадании в закрытое помещение он естественным образом миксуется с отработанным и, уже перемешанный (с загрязнениями), удаляется через специальные диффузионные клапана.

Во втором случае в нижней части помещения (как правило, на поверхности пола) монтируются несколько низкоскоростных воздухораспределителей, которые обеспечивают принудительное поступление приточного воздуха. Так как воздухораспределитель находится внизу, соответственно свежий (охлажденный) воздух распределяется в нижней части помещения, и, следуя законом физики, теплый воздух поднимается вверх и удаляется через вентиляционные отверстия естественным образом.

Виды климатических систем

Кондиционеры для промышленных объектов отличаются повышенной мощностью и производительностью холода. Каждый конкретный прибор подбирается исходя из целевого предназначения обслуживаемого помещения, его размеров и тех требований, которые предъявляются к микроклимату внутри объекта.

Мультизональные установки VRF и VRV

Мультизональная система кондиционирования способна одновременно обслуживать несколько помещений. Она состоит из одного мощного блока, который устанавливается снаружи объекта и нескольких модульных приборов, находящихся внутри помещений. Такие установки экономны, точны в регулировке температуры и при работе не издают громких звуков.

Установки «чиллер-фанкойл»

Такая система состоит из одного наружного блока – чиллера, и нескольких внутренних модулей – фанкойлов. В качестве хладагента используется вода, охлажденная до 6-8°С. «Чиллер-фанкойл» отличается повышенной энергоэффективностью, не имеет ограничений по количеству внутренних модулей и способна заменить собой вентиляционную систему и систему отопления.

Центральные и крышные кондиционеры

Центральные и крышные кондиционеры состоят из стандартных секций забора и подачи воздуха, фильтрации, охлаждения, орошения и нагрева. Воздух непосредственно в них охлаждается или нагревается до заданных параметров, а затем по трубопроводам подается непосредственно в помещение.

Прецизионные установки

Это шкафные кондиционеры, оснащенные гиростатом. Они состоят из двух блоков, внутренний имеет возможность раздавать холодный воздух через верхнюю и нижнюю панель.

Оборудование для вентиляции производственных помещений

Система принудительной приточной вентиляции состоит из следующих элементов:

• воздуховоды;
• вентилятор;
• воздушные фильтры;
• воздушные клапаны;
• воздухозаборные решетки;
• шумопоглощающая изоляция;
• калорифер (нагревание воздуха);
• автоматический блок управления при необходимости.

Устройство механической вытяжной вентиляции организовано по такой же модели, за исключением калорифера, фильтров, которые для удаляемого воздуха не нужны.

Локальная вытяжная вентиляция производственных помещений организовывается вытяжными зонтами, гибкими воздуховодами, подключенными к общей системе воздухообмена.

Кроме того, приточно-вытяжное вентилирование может оснащаться рекуператором тепла для экономии электроэнергии во время обогрева входящего потока. Приточные массы нагреваются за счет тепла удаляемого воздуха, не смешиваясь с ним при этом.

Требования к производственной вентиляции

Вентиляция и кондиционирование производственных помещений регулируется общими требованиями СанПиН, а также параметрами, характерными непосредственно данному цеху предприятия. К ним относятся:

• механическая вентиляция производственных помещений должна отвечать правилам пожарной безопасности;
• удаление опасных для здоровья веществ, выбросов без допуска в рабочую зону персонала;
• обязателен гигиенический и пожарный сертификат о безопасности материалов, из которых произведены элементы вентсистемы;
• антикоррозийное покрытие воздуховодов, либо они должны быть сделаны из материалов, устойчивых к подобным воздействиям;
• толщина покрытия вентиляционных каналов горючей краской не должна превышать 0,2 мм;
• для расположенных непосредственно внутри цеха рабочих зон персонала концентрация вредных веществ не должна составлять более 30 %;
• влажностный, скоростной показатели воздухопотока не нормируются в летний период;
• в зимний период температурный показатель воздуха внутри цеха с находящимся там персоналом – минимум 10⁰ С, при отсутствии людей – минимум 5⁰ С;
• в летний период температурные показатели внутреннего и наружного воздухопотоков равны, либо внутренняя температура не превышает наружную более чем на 4⁰ С;
• неиспользуемые летом цеха требования к производственной вентиляции не регламентируют по температурному показателю;
• общий уровень шума внутри промышленного цеха не должен превышать 110 дБа, сюда включается и рабочий шум системы вентилирования.

Приведенный перечень довольно общий. На практике требования к вентиляции производственных помещений дополняются индивидуальными параметрами производства, конструкции цеха, спецификой выпускаемой продукции и т.д. Кроме того, необходимо обязательно учитывать, как взаимодействуют отопление и вентиляция внутри цеха. А также следует принимать в расчет, что освещение и вентиляция производственных помещений также взаимосвязаны.

Расчёт вентиляции производственного помещения

При расчёте вентиляции производственного помещения нужно определить, какой тип системы требуется: общеобменный или местный.

Расчет общеобменной системы производится по следующим формулам:

L = l * n, где

L – необходимый расход воздуха на помещение

n – количество людей в помещении

l – удельный расход воздуха из расчёта на одного человека (в соответствии со СНиП 41-01-2003).

Эта расчётная формула относится к производствам, на которых не выделяется вредных веществ. В противном случае, расчёт вентиляции производственных помещений будет производится для каждого вида веществ следующим образом:

L = Lм.в. + (mв.в. – Lм.в. (Cу.в. – Cп.в.))/(C1 – Cп.в.)

L_м.в. – расход воздуха удаляемый местными вытяжками, м 3 /ч;

m_в.в. – вредные вещества поступающие в помещение снаружи, мг/ч;

C_у.в – концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, мг/м 3 ;

C_п.в – концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м 3 ;

C₁ – требуемая концентрация вредных веществ в помещении, мг/м 3 ;

Если в процессе работы объекта выделяется не одно, а несколько вредных веществ, то объём воздухообмена рассчитывается для каждого из них по выше приведённой формуле, а затем полученные значения суммируются.

Проектирование и монтаж системы вентиляции на производстве

В планировании и установке вентиляции на производстве есть несколько этапов:

• Подготовка и утверждение технического задания на проектирование вентиляции (содержит в себе технологические характеристики оборудования, требования по воздухообмену и т.п.)
• Стадия проектирования. Производится аэродинамический расчет системы для определения размеров воздуховодов и характеристик оборудования. Подбираются вентиляционные агрегаты и дополнительные компоненты для балансировки и наладки системы. Выбирается система управления вентиляцией. Именно на стадии проекта систему можно сделать энергоэффективной и соответственно не дорогой в обслуживании.
• Закупка и поставка материалов и оборудования. Осуществляется по заранее подготовленной спецификации, после согласования с Заказчиком.
• Монтажные работы. Проведение монтажа – один из самых ответственных этапов во всем проекте. Монтаж должны выполнять квалифицированные специалисты, иначе система может не только не выдать проектные расходы, но и вовсе выйти из строя.
• Пуско-наладка. Любая система вентиляции имеет систему пуска и управления. Так же для выхода на проектные мощности, систему воздуховодов требуется отбалансировать.

Проектирование системы подразумевает на только расчёт, но и распределение основных узлов системы на схеме.

Подробный гайд о промышленной вентиляции

Существует общеизвестное правило: комфорт и безопасность – основа эффективного труда. Важнейшая составляющая этого подхода – промышленная вентиляция.

Содержание:

Что такое промышленная вентиляция и зачем она нужна

Промышленная вентиляция, как понятно из названия, используется на производственных предприятиях. Коротко ее назначение можно сформулировать следующим образом: вентиляция нужна, чтобы удалить из рабочей зоны отработанный воздух и заменить его чистым.

На практике промышленная вентиляция решает четыре основные задачи:

Из каких элементов состоят системы промышленной вентиляции

Для устройства систем промышленной вентиляции используют 10 основных элементов.

Воздухозаборная решетка. Устанавливают на внешней стороне здания. Она выполняет декоративные и защитные функции: не дает попасть в систему вентиляции мелкому мусору, влаге, снегу или тополиному пуху.

Воздушный клапан. Не дает холодному уличному воздуху попадать в систему вентиляции, когда она выключена. Чаще всего воздушный клапан комплектуется электроприводом для синхронизации его закрытия/открытия с выключением/включением системы вентиляции.

Фильтры очистки воздуха. Предотвращают попадание мелких твердых частиц и пыли в механизмы системы вентиляции и увеличивают ее срок службы. Фильтры делятся на три класса:

Воздухонагреватель (по-другому калорифер). Подогревает холодный воздух, поступающий с улицы. По способу нагревания делятся на электрические и водяные. Иногда в системах вентиляции дополнительно используют рекуператоры. Они нагревают поступающий холодный воздух, передавая ему тепло от загрязненного теплого воздуха из помещений, без смешения потоков. Основная ценность рекуператоров – невысокое энергопотребление.

Вентилятор. Подает воздух в производственные помещения. У вентилятора 5 основных характеристик:

Шумоглушитель. Не дает шуму от работающего вентилятора распространиться по воздуховодам. При изготовлении используют звукоизолирующие материалы: минеральную вату или стекловолокно, которые помещают в металлическую коробку или цилиндр.

Воздуховод. Доставляет воздушный поток. Различается тремя параметрами:

По типу воздуховоды делят на гибкие, полугибкие и жесткие. Гибкие и полугибкие представляют собой многослойную алюминиевую фольгу, одетую на каркас из стальной проволоки. У них только круглое сечение. Воздуховоды легко гнутся, но отличаются высоким аэродинамическим сопротивлением и поэтому подходят только для небольших по длине участков системы вентиляции.

Жесткие воздуховоды изготавливают из нержавеющей или оцинкованной стали. Могут иметь круглое или прямоугольное сечение. Круглые воздуховоды проще в изготовлении и создают меньшее аэродинамическое сопротивление потоку воздуха, а прямоугольные прочнее, их легче укладывать, они лучше вписываются в интерьер.

Фасонные изделия. Разветвители, повороты и переходники, с помощью которых собирают воздуховод.

Воздухораспределительные устройства. Нужны для равномерного распределения воздуха в производственных помещениях. Воздухораспределительные устройства бывают металлические или пластиковые, круглой или прямоугольной формы, различаются расцветкой и размерами. Чаще всего это решетки или плафоны.

Система управления. Простая или сложная. Простая – кнопка включения/выключения. Сложная – самостоятельно контролирует состояние фильтров, включает или отключает калорифер, управляет воздушным клапаном и прочее.

Все перечисленные выше элементы можно заменить готовой вентиляционной установкой – это гарантирует совместимость компонентов, исключает возможные ошибки во время сборки и не требует настройки автоматики.

Как можно классифицировать системы промышленной вентиляции

Системы промышленной вентиляции можно классифицировать по трем признакам.

Естественные функционируют за счет разницы давления и температуры снаружи и внутри помещений. Для подачи чистого и отвода отработанного воздуха используют систему вентиляционных отверстий. Воздухообмен регулируют с помощью задвижек или форточек.

Такие системы не требуют больших финансовых вложений, но они малоэффективны, зависят от внешних факторов (времени года, давления) и подходят только для производств, где нет выброса вредных веществ. Фактически с их помощью можно контролировать только температуру и влажность в помещениях.

Механические или принудительные системы промышленной вентиляции работают с помощью специального оборудования и не зависят от внешних факторов. Их можно использовать на любых производствах. У систем больший радиус действия, они улавливают вредные вещества в местах выброса, не допуская распространения, и могут не только очищать воздух, но и подогревать, увлажнять или осушать его.

Общеобменные осуществляют воздухообмен во всем помещении. Они удобны, если в цехах нет фиксированных рабочих мест или вредные для здоровья вещества в небольшой концентрации равномерно занимают все пространство.

Местные системы промышленной вентиляции выполняют воздухообмен на отдельных участках производственного помещения. Они эффективны, если имеются точечные очаги выбросов вредных веществ, распространение которых недопустимо.

Особенности приточной промышленной вентиляции

При использовании приточной вентиляции воздухообмен обеспечивается за счет нагнетания чистого воздуха в помещения, а отток выполняется естественным образом за счет разницы давлений в помещении и вне его. Такие системы подходят для производств без выделения вредных веществ или при выделении их в малом количестве.

Особенности вытяжной промышленной вентиляции

В этом случае обеспечивается принудительный отвод загрязненного воздуха из помещений. Приток воздуха выполняется естественным путем в результате падения давления в вентилируемом помещении.

Эти системы оптимальны для очистки воздуха от высокотоксичных веществ и удобны для удаления лишней влаги, углекислого газа или неприятных запахов, но их помощью нельзя регулировать параметры поступающего воздуха.

Особенности приточно-вытяжной промышленной вентиляции

При использовании таких систем приток и вытяжка воздуха выполняются принудительно. В результате обеспечивается качественный и эффективный воздухообмен с очисткой воздуха и регулированием его температуры и влажности. При этом могут быть реализованы две схемы распределения воздуха: перемешивание или вытеснение.

При перемешивании чистый воздух подается в помещение с верхних точек, перемешивается с отработанным и выводится через воздухораспределительные решетки.

При вытеснении снизу подается чистый воздух, вытесняет отработанный и удаляется через воздухораспределительные решетки.

Для каких помещений нужна промышленная вентиляция

Такие помещения можно разделить на три категории:

Примеры систем промышленной вентиляции для разных цехов

Сварочный цех

В сварочном цехе выделяются соединения фтора (при сварке под флюсом), озона и окиси углерода (при сварке в защитном газе), окиси и двуокиси азота (при плазменной и газовой сварке). В этом случае используется местная и общеобменная системы вентиляции.

С помощью местной удаляется до 85 % вредных выбросов до их распространения за пределы рабочих мест. Общеобменная вентиляция может быть естественной, но предпочтительнее использовать принудительную приточно-вытяжную. Она гарантированно снизит концентрацию вредных веществ.

Малярный цех

В малярном цехе важно не только удалить вредные для здоровья пары краски и растворителя, но также убрать пыль и мусор, которые могут заметно ухудшить качество покрытия. Важно принимать во внимание направление движения, скорость воздуха и его кратность (сколько раз за час меняется воздух).

При окрашивании небольших деталей кратность должна быть не меньше 5, а, например, для автомобилей она может доходить до 300. Во всех случаях используется приточно-вытяжная вентиляция. При этом через верх удаляется 2/3 отработанного воздуха, через низ – 1/3.

Кондитерский цех

В кондитерском цехе несколько вредных факторов:

Система вентиляции должна отводить избыток влаги, обеспечивать комфортную температуру и очищать воздух от примесей. Для этого используют комбинацию местных вытяжных устройств и общеобменной приточно-вытяжной вентиляции. При этом обязательно надо использовать бактерицидные фильтры.

Столярный цех

К вредным факторам относится повышенное тепловыделение от используемого оборудования, испарение лаков и клеев, а также взвесь древесной пыли. Для организации комфортных условий труда необходимо сочетание местной вытяжки и общеобменной приточно-вытяжной вентиляции. При этом важно обеспечить качественную очистку отработанного воздуха.

Промышленная вентиляция – необходимый элемент организации современного производства. Она не только исключает воздействие вредных факторов на персонал, но и создает условия для повышения производительности труда.

Промышленная вентиляция и виды вентиляционных систем

Основой комфорта труда всего персонала является нормальный воздухообмен на предприятии. Чтобы обеспечить комфортные условия, на производстве, устанавливают промышленную вентиляцию, целью которой является не только обеспечение воздухообмена, но и устранение загрязненного воздуха на опасных участках, чтобы повысить безопасность работников. Исходя из условий помещения, устанавливается вытяжная установка и просчитывается приток воздуха в пространство.

Для чего нужна ветиляция?

У вентиляций есть 4 основные цели, а именно:

Нередко на предприятии требуется поддержание определенных условий для хранения продукции, в этом случае никак не обойтись без приточно-вытяжной вентиляции. Создание оптимальных условий труда в соответствии с санитарными нормами обеспечит для работников комфортные условия труда, что крайне важно, особенно на опасных предприятиях. Частицы вредной пыли, лишняя влага, установление оптимальной температуры – все эти задачи решает именно промышленная приточно-вытяжная вентиляция.

Виды вентиляционных систем

Существует два основных вида промышленных вентиляционных систем:
1. Приточная вентиляция или как ее еще называют общеобменная вентиляция. Такая система уменьшает концентрацию вредных веществ, путем их смешивания с чистым воздухом;
2. Местная вытяжная система, которая способна устранить вредные или опасные вещества в воздухе в непосредственной близости от себя, путем выпускания их наружу.

Общеобменная вентиляция способна очищать воздух в самых загрязненных участках. Система добавляет в помещение чистый воздух в тех количествах, которых достаточно для разбавления вредных веществ до разрешенных показателей. Если говорить о тепловых показателях, то они понижаются до тех пор, чтобы не допустить переизбытка тепла.

Ограничения приточной вентиляции

Если приточная вентиляция выбрана в качестве защиты работников на предприятии, то важно знать, что система:

Ограничения любой системы вентиляции

Такие ограничения включают в себя:

Из чего состоит промышленная вентиляция

В промышленной вентиляции существует 2 основных оборудования: приток и вытяжка. Вытяжка обеспечивает удаление грязного воздуха, а приток обеспечивает подачу чистого воздуха. Работа этих систем может происходить одновременно или в хаотичном порядке. Но стоит отметить, что количество удаленного и количество поступившего воздуха будет одинаковым.

Способ нагнетания воздуха делит промышленную вентиляцию на механическую и естественную. Естественная вентиляция происходит ввиду самостоятельного движения воздуха в помещении, различного давления и воздействия ветров. Механическая же, функционирует за счет установленных вентиляторов. Для повышения безопасности на предприятии зачастую устанавливают аварийную систему вентиляции.

При использовании местной вентиляции важно помнить, что необходимо обеспечивать постоянное достаточное количество воздуха в помещении для его замены, который выпускается с рабочего места. Если воздуха для замены будет недостаточно, то на рабочем месте его останется недостаточно, что приведет к отрицательному давлению. Такое давление увеличит сопротивление на систему вентиляции, что приведет к уменьшению движения воздуха в пространстве. В результате этого в зимний период работники будут жаловаться на воздействие холодного воздуха, они попросту будут мерзнуть и это приведет к дополнительным расходам на отопление производства.

Проектирование системы вентиляции для промышленного производства является крайне важным и ответственным шагом. Для проведения расчетов и создания благоприятного и безопасного микроклимата, лучше сразу обращаться к профессионалам. Это обеспечит минимальные затраты на отопление, благодаря разумному расходу электроэнергии, а также создаст качественные рабочие места для персонала.

Вентиляция производственных помещений

Рисунок 1. Вентиляция производственных помещений

Вентиляция производственных помещений (зданий, фабрик, цехов, заводов) является достаточно сложной проектной задачей — для нее не существует универсального метода. Формирование микроклимата в производственных помещениях напрямую связано с поддержанием соответствующего температурно-влажностного режима в помещении. На производственных предприятиях в ходе технологических процессов в воздух, окружающий рабочее место, выделяются загрязняющие вещества: твердые частицы, газы, пары, туманы и жидкие аэрозоли. Также существует проблема с выделением тепла и водяного пара.

Загрязнение воздуха может вызвать:

• риски для здоровья и безопасности человека, обусловленные их раздражающими, аллергенными, токсичными, канцерогенными, радиоактивными, пожаровзрывоопасными свойствами;
• дискомфорт и недомогание;
• взрывы и пожары в результате превышения допустимых концентраций горючих, взрывоопасных компонентов;
• быстрый износ, повреждение и выход из строя оборудования.

В связи с этим в заводских цехах необходимо создать надлежащие условия труда. Важно обеспечить не только оптимальную температуру воздуха, соответствующую физическим усилиям и времени года, но и поддерживать концентрацию загрязняющих веществ на безопасном уровне.

Применение промышленной вентиляции помогает решить эти проблемы. Ее основная задача — максимально эффективно и быстро удалить или разбавить загрязняющие вещества, образующиеся в ходе технологических процессов, повысить комфортность пребывания сотрудников за счет улучшения качества воздуха.

Вентиляция на производстве, созданная искусственно (механическая)

Удалять загрязняющие вещества следует как можно ближе к месту выброса с применением искусственной вентсистемы, поскольку использование вытяжной естественной вентиляции не позволит эффективно удалить вредоносные загрязнители. Данное оборудование обеспечивают надлежащие условия для работы людей, снижает концентрацию токсичных выбросов, контролирует параметры микроклимата. Ниже рассмотрим типы вентиляции производственных помещений.

Приточная вентиляция производственного помещения

Приточная вентиляция для производственных помещений обеспечивает полную термовлажностную обработку воздуха. Для очистки приточного воздуха устанавливаются соответствующие воздушные фильтры. На производствах применяют не только фильтры для очистки воздуха от пыли, но и вещества, поглощающие или нейтрализующие химические соединения.

Потоки свежего воздуха необходимо направлять в зоны присутствия людей. В некоторых случаях может потребоваться применение специальных решений, например, вентиляция с форсунками, создающими струи с большей скоростью воздуха. Их установка рекомендована в объемных помещениях, с многочисленными препятствиями на пути воздушных потоков — во всех тех случаях, где классическая вентиляция оказывается недостаточно эффективной.

Вытяжная вентиляция производственных помещений

Вентиляция цехов с различными типами загрязнения воздуха требует несколько иного подхода, чем устройства, обеспечивающие комфортную вентиляцию жилых и офисных помещений. Наиболее важным отличием этих систем является наличие пыли или других загрязняющих веществ в вытяжном воздухе. Основные требования к установке:

• расчетная мощность;
• повышенная герметичность;
• коррозионная стойкость.

Хорошим решением является использование вытяжного вентилятора в самом конце установки, чтобы он работал под отрицательным давлением на протяжении всей магистрали. В случае сбоя это вызовет утечку воздуха из цеха в установку, а не наоборот.

Система приточно-вытяжной вентиляции производственных помещений

Данная установка обеспечивает воздухообмен во всем производственном помещении. Эта операция возможна благодаря использованию вентиляторов. Они создают движение воздушных масс в цехе, забирая свежий воздух извне и удаляя отработанный за пределы здания. За высокое качество воздуха в этой системе отвечают фильтрующие элементы, за эффективное распределение по всему пространству объекта — системы воздухоразделения.

Однако на этом роль приточно-вытяжной вентиляции не заканчивается. Воздух в зале должен соответствовать температурно-влажностным параметрам. Эти показатели устанавливаются для конкретных отраслей и технологий производства. Это означает, что в дополнение к вентиляторам необходимо учитывать инвестиции в устройства, влияющие на температуру (обогреватели, охладители) и влажность воздуха (осушители и увлажнители).

Рисунок 2. Виды вентиляции производственных помещений

Местное вентилирование помещений

Зональная вентиляция применяется в сварочных цехах, малярных боксах, дробеструйных и пескоструйных камерах, зонах упаковки и перевалки, комнатах для хранения токсичных и пылевидных веществ — везде, где есть неконтролируемый выброс загрязняющих веществ на определенном участке предприятия.

Данное решение позволяет проветривать и изолировать определенные зоны (сварочные и покрасочные цеха, зоны упаковки). Функция местной вытяжки заключается в удалении вредных и опасных веществ с недопустимыми концентрациями или неприятными запахами как можно ближе к месту их выброса.

Основные элементы системы — вытяжной зонт, насадки, колпаки и кожухи. Эти устройства соединены вентиляционными каналами с устройством очистки отработанного воздуха, поток которого нагнетается вытяжным вентилятором.

Тепловые завесы из воздуха

Воздушная завеса — это устройство, используемое в местах с интенсивным движением, где помещения быстро остывают в результате частого открывания и закрывания входной двери. Мощные тепловые агрегаты создают плоский воздушный поток, разделяющий два помещения с разной температурой. Их устанавливают непосредственно над входными воротами в здание или вертикально сбоку от двери. Они также могут разделять зоны в производственном помещении с различными требованиями.

Местная вытяжка с использованием специальных отсосов

Одним из наиболее рекомендуемых, а также чрезвычайно эффективных и действенных способов удаления загрязнений из цеха является использование специальных отсосов. В этом случае канцерогены и химикаты, образующиеся в процессе работ, оперативно выводятся через герметичные трубы за пределы цеха.

Эта система состоит из следующих элементов:

• вентиляторный узел, обеспечивающий необходимый объемный расход;
• гибкая и герметичная труба, в состав которой входит всасывающий патрубок, предназначенный для сбора паров и газов;
• хомут крепления всасывающего патрубка для быстрого соединения без инструментов;
• уравновешивающий механизм, с помощью которого монтируется всасывающий шланг.

Дополнительно оборудование комплектуется системой, информирующей о включении вытяжки.

Как рассчитать приточно-вытяжную вентиляцию

С чего начать проектирование механической вентиляции на производстве?

1. Собрать данные для проектирования: поэтажные планы отдельных этажей.
2. Обозначить помещения, обслуживаемые механической и естественной вентиляцией.
3. Указать зоны, в которые будет подаваться свежий воздух.
4. Отметить участки, из которых будет удаляться загрязненный воздух.
5. Указать тип и объем отдельных помещений.
6. Рассчитать поток приточного и вытяжного воздуха из отдельных зон (составить баланс воздуха на производстве).
7. Определить теплопритоки от людей и оборудования.

Главный фактор при проектировании вентсистемы в цехах — определение и размещение на схеме источников выбросов.

Рисунок 3. Системы вентиляции производственных помещений

Нормы и требования отраслевых стандартов

Информация и требования к устройству вентиляции промышленных объектов, содержащиеся в нормативных документах, представлены ниже:

1. Предельно допустимая концентрация (ПДК) — средневзвешенное значение концентрации, воздействие которой на работника в течение 8-часового ежедневного и средне недельного рабочего времени в период его профессиональной деятельности не должно вызывать отрицательных изменений в его здоровье и в здоровье его будущих поколений.
2. Воздухообмен — необходимо замещение воздуха в результате хозяйственно-бытовых нужд и функций помещений, тепло влажностного баланса, а также твердых и газообразных загрязнителей, не допуская превышения ПДК данного вещества. В кондиционируемых рабочих помещениях должен быть обеспечен постоянный воздухообмен, не менее половины времени в час.
3. Воздушный поток от вентиляционных устройств не должен быть направлен непосредственно на рабочее место.

Вентиляция не должна вызывать сквозняков, охлаждения или перегрева рабочих помещений (данное требование не распространяется на аварийную вентиляцию).

Аварийная вентиляция на производстве

Аварийная вентиляция является частью системы противопожарной защиты. Основной конструктивный элемент — дымовые заслонки — подбираются в строгом соответствии с отраслевыми стандартами. Системы дымоудаления активируются автоматически соответствующими датчиками или вручную, после обнаружения возгорания. При получении сигнала тревоги открываются створки и ворота, что вызывает приток свежего воздуха в здание и выброс дыма из помещения.

Система дымоудаления выполняет две важнейшие задачи:

• понижение температуры дыма в подпотолочной зоне, что защищает конструкцию здания от разрушения;
• дымоудаление облегчает пути эвакуации и работу аварийно-спасательных бригад, так как улучшает видимость и уменьшает плотность удушливого газа.

Датчики тревоги реагируют на конкретную, повышенную температуру или обнаружение дыма — в зависимости от типа и настроек системы. После получения сигнала от детектора пожарные панели контролируют все системы безопасности, используемые в здании.

Классификация вентиляционных систем для производства

На промышленных объектах могут применяться следующие виды вентиляции производственных помещений:

(смесительная или вытесняющая);
• приточно-вытяжная;
• местная;
• центральные установки для обслуживания нескольких станций.

Кроме централизованных (канальных) вытяжных систем можно выделить мобильное оборудование, к которым относятся фильтрующие устройства с рециркуляцией воздуха в помещение. Их преимуществом является удобство размещения и экономия энергии в отопительный сезон за счет рециркуляции.

К децентрализованной вентиляции относятся бесканальные приточно-вытяжные установки, которые предназначены для обогрева и вентиляции больших помещений производственных цехов и складов. Воздух подается сверху и направляется в сторону пола: вертикально или под углом. Панель управления состоит из двух частей: внешней и внутренней. Обработка воздуха ограничивается фильтрацией, нагревом и охлаждением с использованием теплообменника. В некоторых моделях предусмотрена возможность рекуперации тепла.

Как работает естественная вентиляция?

Данная система использует принцип естественного притока воздуха за счет разницы температур внутри и снаружи. Как это работает на практике? Действие основано на простых законах физики: воздухообмен происходит только тогда, когда температура внутри здания намного выше, чем снаружи. Из-за разницы давлений теплое помещение «всасывает» холодный воздух снаружи внутрь. Таким образом, использованный воздух постоянно заменяется свежим. Для этого должны быть соблюдены следующие условия:

• температура внутри должна быть не менее, чем на 12°С выше наружной температур;
• здание должно иметь свободные пути для притока воздуха извне (негерметичные или открытые окна, специальные воздухозаборники) и пути для его выхода наружу (дымоходы и вентиляционные отверстия в помещениях).

Только при выполнении вышеуказанных условий может возникнуть соответствующий перепад давления и эффективный воздухообмен.

Естественная вентиляция и аэрация

В некоторых случаях применение естественной вентиляции требуется по закону — например, в цехах, отапливаемых открытыми печами. Для правильной работы системы свежий воздух должен беспрепятственно поступать в здание через окна. Для работы в зимний период стеклопакеты необходимо оборудовать воздухозаборниками. Теплопотери естественной вентиляции на 30% выше механической.

Искусственная или принудительная?

Существует два основных типа вентиляции: естественная и механическая. Первые могут применяться только на объектах, где для производства не используются вещества, которые могут угрожать здоровью и жизни работников, вызывать пожар. При этом воздух перемещается вокруг объекта в результате естественных процессов, без вмешательства человека. Вентиляция производственного цеха механического типа (существующая на большинстве промышленных объектов) применяется везде, где необходимо «принудительно» удалять или нагнетать воздух внутрь с помощью вентиляторов.

Механические виды вентсистем делятся на вытяжные, приточные и комбинированные — приточно-вытяжные. Вытяжная вентиляция вытягивает использованный воздух из зоны вокруг конкретного рабочего места и/или из всего зала. Задачей приточных систем воздухоснабжения является обеспечение помещения свежим воздухом.

Большую роль на промышленных объектах играет общеобменная вентиляция. Ее функция заключается в разбавлении загрязнителей воздуха, образующихся в ходе технологических процессов, до допустимых величин. Это устраняет проблемы, связанные с неорганизованным выбросом загрязнителей из неконтролируемых источников. Также всегда существует риск утечки вредных веществ из-под присосок и колпаков локальной вытяжной вентиляции.

Рисунок 4. Вентиляция промышленных помещений

Разновидности вытяжек

Типы вытяжной вентиляции производственных помещений:

• подвесные монтируют в потолочной зоне;
• встраиваемые можно интегрировать непосредственно в оборудование;
• настенные устанавливаются на стену над источников выброса;
• островные монтируют возле источника выброса канцерогенов;
• угловые используются при ограниченной полезной площади в цехах.

Эффективность оборудования определяется не только конфигурацией, но и мощностью вытяжки.

Принцип работы

В крупных цехах с большим количеством рабочих мест лучшим решением является центральная вентсистема, использующая общую сеть каналов с отдельными точками вытяжной вентиляции.

Воздуховоды для сбора паров, газов, пыли располагают под потолком или вдоль стен цеховых помещений. К ним крепятся гибкие шланги локальных вытяжек. Важнейший вопросом в таких конструкциях — обеспечение жесткости всей установки и сохранение герметичности резинового уплотнительного фартука. Эти системы обычно изготавливаются из алюминия, чтобы получить высокую коррозионную стойкость и минимизировать вес подвесной конструкции всей системы.

Вытяжка-улитка

Данный вид вентиляторов нагнетает повышенное давление и способен перемещать воздух на большие расстояния. Применяется в промышленных установках, где сложная конструкция воздуховодов вызывает потери давления в магистралях.

Центробежные вентиляторы стационарно крепятся в раме с амортизатором или на отдельном фундаменте с помощью анкерных болтов. Воздух нагнетается по радиусу вращающегося ротора. При этом воздушные массы между лопастями несущего винта выбрасываются наружу. Из-за разницы давлений между входом и выходом вентилятора возникает центробежный эффект. Это создает нарастание давления, которое увеличивает общую эффективность устройства.

Рисунок 5. Вытяжка-улитка

Фильтры в вытяжке

Очистку удаляемого воздуха осуществляют многоступенчатым способом с применением последующих устройств с различной эффективностью фильтрации в зависимости от размера фракции задержанной пыли. В качестве первой ступени фильтрации можно использовать циклон или отстойник.

Следующий этап очистки воздуха происходит на более точных устройствах, таких как электрофильтры, мешочные или рамные пылеуловители с фильтрующими материалами и картриджные фильтры (цилиндрические, заполненные мелко гофрированным фильтрующим материалом, например, фторопластом).

Типы промышленных вентиляторов

По своей конструкции вентиляторы можно разделить на две группы: осевые и центробежные.

Первый тип нагнетает воздух в направлении, параллельном оси ротора. Второй, напротив, сконструирован таким образом, чтобы менять направление воздуха на 90 градусов. Эта процедура позволяет повысить КПД устройств.

Осевые вентиляторы обычно используются в различных типах оптовых складов, а также в некоторых мастерских и производственных цехах. Радиальные же устройства часто можно встретить на крупных промышленных объектах, где необходимо эффективно удалять загрязнения в столярных, сварочных или малярных цеха.

Как устроен вытяжной вентилятор? Принцип работы

Промышленные вентиляторы оснащаются устройствами дистанционного управления и работают под действием электрического тока. Их часто подключают к системе противопожарной защиты и дымоудаления на случай возгорания. Для установки многих из них требуется специализированное оборудование и квалифицированные рабочие.

На крупных производственных предприятиях нередко устанавливают несколько вентиляторов рядом друг с другом вместо одного большого устройства. Это хорошая альтернатива в ситуации, когда какое-то устройство перестает работать или есть потребность периодически снижать мощность.

Рисунок 6. Промышленный вентилятор

Вытяжная аэрация на производстве

Механическая вытяжная вентиляция производственного цеха осуществляется с помощью канальных решений стационарными устройствами, обслуживающими все помещение или только выделенное рабочее место, либо с помощью автономных переносных устройств, действующих локально.

Проектирование и установка

Вентиляция воздуха производственных помещений — сложный кейс как для проектировщика, так и для инвестора. В крупногабаритных объектах вентсистема составляет значительную часть эксплуатационных расходов, иногда они оказывают существенное влияние на себестоимость продукции и услуг. Установленное оборудование должно иметь наилучшее соотношение стоимости и, в случае модернизации, короткий срок окупаемости.

1. Реализация проекта вентиляции — первый шаг, чрезвычайно важный для штатной работы вентсистемы в будущем. Проект должен соответствовать нормам и требованиям нормативных и отраслевых документов. Чтобы вентиляция могла эффективно очищать воздух на данном производственном предприятии, ее конструкция должна учитывать количество и тип загрязняющих веществ, образующихся на предприятии. Необходимо точно знать, как они производятся и как попадают в воздух. Информацией, которую не следует недооценивать, является также температура и плотность этих загрязняющих веществ. В проекте должны быть отмечены все источники их образования: именно под эти факторы подстраивается вся система вентиляции воздуха.
2. Комплексный и оперативный монтаж системы вентиляции в производственных помещениях.
3. Пуско-наладка промвентиляции на предприятии. После того, как система установлена, ее необходимо ввести в эксплуатацию.

Финальный этап — обучение работников промышленных предприятий.

Рисунок 7. Проектирование и установка вентиляционных системам для производства

Управление вентиляционными системами

Для централизованного управления вентсистемами применяются наборы автоматики, которые решают следующие задачи:

1. Возможность параметризации и ввода системы в эксплуатацию с помощью конфигуратора.
2. Один контроллер управляет работой вентиляционно-бытовой вытяжки, вытяжного шкафа и двух технологических вытяжек.
3. Полный контроль над работой вытяжных шкафов.
4. Возможность управления инвертором вентилятора в зависимости от количества вытяжек.

Многие устройства поддерживают дополнительный функционал: контроль температуры, уровня СО 2 , чистоты воздуха, НЕРА-фильтр, канальный нагреватель.

Паспортизация вентиляции производственных помещений

Паспортизация вентиляционных систем — это проверка рабочего состояния вентиляционных систем перед их сдачей в эксплуатацию, требующая проведения всех необходимых аэродинамических испытаний, по результатам которых специалистами пусковой наладки заполняется технический паспорт объекта проверки.

Нормы воздухообмена помещений производства

Температура и относительная влажность воздуха в цехах должны соответствовать технологическим требованиям. Рекомендуемые параметры микроклимата и воздухообмена для различных производств:

• пищевая промышленность: температура 22÷27°С и относительная влажность 60÷70%;
• малярные цеха: 22 ÷ 24°С и относительная влажность 50 ÷ 70%;
• бумажная промышленность: 22÷24°С и относительная влажность 50÷65%;
• производство оптики: 25°С и относительная влажность 70÷80%.

Требуемые температура и влажность в промышленности связаны с гигроскопичностью (способностью впитывать влагу) материалов.

Расчет вентиляции цеха

Несмотря на то, что количество воздухообменов для конкретных производственных помещений включено в отраслевые стандарты, определять количество вентиляционного воздуха упрощенными методами не рекомендуется. Неточный расчет количества воздуха (особенно заниженный) может привести к возникновению условий, приводящих к взрывам, пожарам и гибели людей. В связи с этим мощность вентиляции следует определять с помощью точных расчетных методов, связанных с типом загрязнения (тепло, влага, пыль, газы), которое является доминирующим в данном помещении.

По излишкам тепла

Математические соотношения для расчета объемного расхода вентиляционного воздуха по теплопритокам, формула: V=3.6*Q_max/p*c_p*(t_u — t_n), где:

• V × — требуемый объемный расход вентиляционного воздуха, м 3 /ч;
• Q_max — наибольшая суммарная величина суммарных теплопритоков, Вт;
• ρ — плотность воздуха, кг/м 3 (обычно 1,2 кг/м 3 );
• c_p — удельная теплоемкость воздуха, кДж/кг² (обычно л. 005 кДж/кг²);
• t_n — температура притока, К;
• t_u — температура оттока, К.

Температура вытяжного воздуха определяется в зависимости от способа вентиляции помещения. Процедура отличается в случае смешанной и вытесняющей вентиляции. Методика его определения включена в [5].

Для взрывоопасного или токсичного производства

• E_max — выброс загрязняющего вещества в помещение, г/ч;
• C_dop — допустимая концентрация в воздухе, г/м 3 ;
• C_naw — концентрация в притоке, г/м 3 ;
• φ — коэффициент неравномерности выхода загрязняющих веществ и их распространения в цехе (φ = 1,1–1,4).

По излишкам влаги

Методика расчета базируется на формуле: V=W_max/ρ*(x_u — x_n), где:

• W_max — максимальный поток водяного пара, выбрасываемого в помещение, г/ч;
• x_u — содержание водяного пара в оттоке, г/кг;
• x_n — содержание водяного пара в притоке, г/кг;
• ρ — плотность воздуха, кг/м 3 .

По выделениям от персонала

Используется формула: Q = N*m, где:

• N — количество людей;
• m — расход воздуха на одного сотрудника в час.

Рисунок 8. Вентиляция в производственных помещениях на предприятии

Кондиционирование воздуха производственных помещений

Промышленное кондиционирование — процесс воздухообмена в производственных помещениях, направленный на поддержание заданных климатических условий. Обеспечивает соответствующий диапазон температуры и влажности воздуха. Создает благоприятные условия для работы и жизнедеятельности человека. Формирует оптимальные условия для конкретного производственного процесса.

Типы систем кондиционирования

Выбор оптимальной системы зависит от объема помещения, вида установки, экономических аспектов. Адаптация к потребностям объекта имеет важное значение, если мы хотим достичь максимальной энергоэффективности и высокой производительности. В следующих разделах поговорим об основных типах промышленных кондиционеров и особенностях применения.

Рисунок 9. Вентиляция и кондиционирование производственных помещений

Мультизональные

Оборудование VRF (от англ. Variable Refrigerant Flow) позволяет кондиционировать большие площади с минимальными затратами энергии. Данный тип системы действует пропорционально, увеличивая или уменьшая количество охлаждающей жидкости в зависимости температуры окружающей среды.

Как это работает?

1. Наружный блок VRF (конденсатор) имеет механизм, который использует внешний воздух для испарения или конденсации газообразного хладагента.
2. Фреон распределяется по трубам к внутренним блокам.
3. Оборудование может быть двухтрубным или трехтрубным. В первом случае агрегат работает на обогрев или охлаждение в попеременном режиме. Во втором способен одновременно подавать холод и тепло.

Установки с рекуперацией тепла предполагают утилизацию тепловой энергии и снижают расходы при эксплуатации. Первоначальная стоимость оборудования выше.

Чиллер-фанкойл

Кондиционер чиллерного типа представляет собой генератор ледяной воды (чиллер) и несколько принимающих внутренних блоков — фанкойлов. Основные преимущества: низкая стоимость хладагента и большой объем резервуаров, который обеспечивает нужные объемы охлажденной жидкости в периоды наибольшего спроса. Производители предлагают устройства с резервуарами до 1,5 тонны, также известные как миничиллеры, и крупные агрегаты на 2 000 тонн и более.

Канальные

Воздух распределяется по сети воздуховодов. Сеть управляет централизованно от внутреннего модуля и обеспечивает одинаковые температурные условия в разных помещениях. Отличаются высокой производительностью и энергоэффективностью. Работают с одним внутренним блоком: нет необходимости устанавливать оборудование в каждой комнате. При установке в подвесные потолки не занимают места в помещении. Незаметны и не нарушают дизайн интерьера.

Кассетные

Представляют собой сплит-систему, в которой внутренний блок встроен в подвесной потолок. В зоне видимости остается декоративная решетка. Формируют нисходящий поток воздуха для равномерного охлаждения. В зависимости от количества выходных отверстий различают кассетные модели с односторонней, двусторонней или четырехсторонней подачей.

Мульти сплит

Позволяет подключить к одному внешнему блоку несколько комнатных модулей. С помощью multi-split кондиционирования воздуха можно зонировать: отрегулировать температуру в разных помещениях или полностью отключить охлаждение в неиспользуемом пространстве для экономии энергии.

Проектирование кондиционирования для производства

Высокие температуры — критичная проблема для многих производственных предприятий. Это отрицательно сказывается на сотрудниках и качестве производственных процессов. Выбор оптимальной климатической техники — ключевой вопрос для больших и малых производственных предприятий.

Инженерная компания Qwent занимается проектированием систем кондиционирования любого масштабного объекта — офисного здания, магазина, склада или производственного цеха. Поставляем, устанавливаем и обслуживаем кондиционеры. Предлагаем гарантийное и послегарантийное обслуживание. Оказываем помощь в подборе устройств, проектировании, монтаже и обслуживании техники как для муниципальных и общественных объектов, так и для многих промышленных предприятий. Предлагаем ряд лучших и инновационных решений в области кондиционирования воздуха для промышленности.

Вывод

Теперь вы понимаете с какой целью применяется вентиляция и кондиционирование производственных помещений. К современному климатическому оборудованию следует относиться не как к ненужным расходам, а как к разумным инвестициям. Благодаря им можно рассчитать стоимость вентиляции складских или производственных цехов и получить существенную экономию в процессе эксплуатации здания. Выбор подходящей системы вентиляции и ее управление должны быть результатом всестороннего анализа, который включает как аспекты комфорта сотрудников, так и инвестиционные и эксплуатационные расходы.