Vzduch uvnitř průmyslových budov je mnohem znečištěnější než v bytech a soukromých domech. Typy a množství škodlivých emisí závisí na mnoha faktorech - na výrobním průmyslu, druhu surovin, použitých technologických zařízeních atd. Je poměrně obtížné vypočítat a navrhnout větrání průmyslových prostor, což odstraní veškerou škodlivost. Pokusíme se v přístupném jazyce prezentovat metody výpočtu předepsané v regulačních dokumentech.
Návrhový algoritmus
Organizace výměny vzduchu uvnitř veřejné budovy nebo ve výrobě se provádí v několika fázích:
- Shromažďování počátečních údajů - charakteristika struktury, počet pracovníků a závažnost práce, odrůdy a množství generovaného nebezpečí, lokalizace míst přidělování. Je velmi užitečné pochopit podstatu procesu.
- Výběr ventilačního systému v dílně nebo kanceláři, návrh schémat. Pro rozhodnutí o návrhu jsou stanoveny tři základní požadavky - účinnost, soulad s normami SNiP (SanPin) a ekonomická proveditelnost.
- Výpočet výměny vzduchu - stanovení objemu přiváděného a odváděného vzduchu pro každou místnost.
- Aerodynamický výpočet vzduchových potrubí (pokud existuje), výběr a umístění ventilačního zařízení. Vyjasnění systémů zásobování a odstraňování znečištěného vzduchu.
- Instalace větrání podle projektu, uvedení do provozu, další provoz a údržba.
Poznámka. Pro lepší pochopení procesu je pracovní seznam výrazně zjednodušen. Ve všech fázích vývoje dokumentace jsou vyžadována různá schválení, objasnění a další zkoušky. Konstruktér neustále pracuje ve spojení s technology společnosti.
Zajímají nás body č. 2 a 3 - výběr optimálního schématu výměny vzduchu a stanovení průtoku vzduchu. Aerodynamika, instalace vzduchotechnických potrubí a zařízení jsou rozsáhlá témata dalších publikací.
Druhy ventilačních systémů
Pro správnou organizaci aktualizace ovzduší v místnosti je třeba zvolit nejlepší metodu větrání nebo kombinaci několika možností. Klasifikační schéma stávajících ventilačních systémů uspořádaných ve výrobě je uvedeno níže ve zjednodušeném diagramu níže.
Podrobněji vysvětlete každý typ výměny vzduchu:
- Neorganizovaná přirozená ventilace zahrnuje ventilaci a infiltraci - pronikání vzduchu skrz narthexy dveří a další mezery. Organizovaná dodávka - provzdušňování - se provádí z oken přes výfukové deflektory a protilietadlová světla.
- Pomocné střešní a stropní ventilátory zvyšují intenzitu výměny během přirozeného pohybu vzdušných hmot.
- Mechanický systém zahrnuje nucenou distribuci a odsávání vzduchu ventilátory vzduchovými kanály. Patří sem také nouzové větrání a různé místní výfuky - deštníky, panely, přístřešky, digestoře.
- Klimatizace - uvedení vzduchu do dílny nebo kanceláře do požadovaného stavu. Před vstupem do pracovního prostoru se vzduch čistí filtry, zvlhčuje / suší, zahřívá nebo chladí.
Odkaz. Podle normativní dokumentace patří spodní část objemu dílny 2 metry vysoko od podlahy, kde se lidé neustále nacházejí, do servisní (pracovní) zóny.
Mechanická ventilace je často kombinována s ohřevem vzduchu - v zimě se pouliční proud zahřívá na optimální teplotu, vodní radiátory nejsou instalovány. Kontaminovaný horký vzduch je veden do rekuperátoru, kde dává 50-70% tepla přítoku.
Kombinace uvedených možností umožňuje dosáhnout maximální provozní efektivity za přiměřenou cenu zařízení. Příklad: Ve svařovací dílně je povoleno navrhnout přirozené provzdušňování za předpokladu, že každá stanice je vybavena nuceným lokálním odsáváním.
Tipy pro výběr
Přímé pokyny k vývoji systémů výměny vzduchu dávají hygienické a průmyslové standardy, není třeba vymýšlet ani vynalézat. Dokumenty jsou vyvíjeny samostatně pro veřejné budovy a různá průmyslová odvětví - hutnictví, chemický průmysl, stravování atd.
Příklad. Při vývoji ventilace horké svařovací dílny najdeme dokument „Sanitární pravidla pro svařování, navařování a řezání kovů“, přečteme si oddíl 3, odstavce 41–60. Stanovuje všechny požadavky na místní a všeobecné větrání v závislosti na počtu zaměstnanců a spotřebě materiálu.
Přívodní a odsávací větrání průmyslových prostor je voleno v závislosti na účelu, ekonomické proveditelnosti a v souladu s platnými normami:
- V kancelářských budovách je obvyklé provádět přirozenou výměnu vzduchu - větrání, větrání. Při zvýšeném vytlačování je zajištěna instalace pomocných ventilátorů nebo je výměna vzduchu organizována s mechanickou motivací.
- Ve strojírenských, opravárenských a válcovacích dílnách velkých rozměrů bude uspořádání nuceného větrání příliš drahé. Obecně přijímané schéma: přirozený výfuk prostřednictvím protiletadlových světel nebo deflektorů, příliv je organizován z otevíratelných světel. Navíc, v zimě se otevírají horní okna (výška - 4 m), v létě - nižší.
- Při uvolňování toxických, nebezpečných a nezdravých výparů není povoleno větrání a ventilace.
- Na pracovištích poblíž vyhřívaného zařízení je snazší a správnější uškrtit lidi čerstvým vzduchem, než neustále aktualizovat celý objem dílny.
- V malých průmyslových odvětvích s malým počtem zdrojů znečištění je lepší instalovat místní sání ve formě deštníků nebo panelů a měla by být zajištěna celková ventilace.
- Ve výrobních budovách s velkým počtem pracovních míst a zdrojů nebezpečných emisí musí být provedena silná nucená výměna vzduchu. Oplocení 50 nebo více místních digestoří je nepraktické, pokud takové události nejsou diktovány pravidly.
- V laboratořích a dílnách chemických závodů je veškerá ventilace mechanická a recyklace je zakázána.
Poznámka. Recyklace - vrácení části vybraného vzduchu zpět do obchodu za účelem úspory tepla (v létě - chladu) vynaloženého na vytápění. Po filtraci je tato část smíchána s čerstvým pouličním proudem v různých poměrech.
Vzhledem k tomu, že je nerealistické uvažovat o všech druzích výroby v rámci jedné publikace, nastínili jsme obecné zásady pro plánování výměny vzduchu. Podrobnější popis je uveden v příslušné technické literatuře, například v učebnici O. D. Volkova „Návrh větrání průmyslové budovy“. Druhým spolehlivým zdrojem je ABOK Engineers Forum (http://forum.abok.ru).
Metody výpočtu výměny vzduchu
Účelem výpočtů je stanovit průtok přiváděného vzduchu. Pokud se při výrobě používají bodové kryty, přidá se k přijatému přítoku množství vzduchu odstraněné deštníky.
Pro referenci. Výfuková zařízení mají velmi malý vliv na pohyb toků uvnitř budovy. Trysky přiváděného vzduchu jim pomáhají říci správným směrem.
Podle SNiP se výpočet větrání výrobní místnosti provádí podle následujících ukazatelů:
- přebytečné teplo vycházející z vytápěných zařízení a výrobků;
- vodní pára nasycující vzduch v obchodě;
- škodlivé (toxické) emise ve formě plynů, prachu a aerosolů;
- počet zaměstnanců.
Důležitý bod. V technických místnostech a různých domácnostech stanoví regulační rámec také výpočet multiplicity směny.Na této stránce se můžete seznámit s metodikou a použít online kalkulačku.
V ideálním případě je míra přítoku považována za všechny ukazatele. Největší ze získaných výsledků je akceptován pro následný vývoj systému. Jedna námitka: Pokud se uvolní 2 typy nebezpečných plynů, které spolu vzájemně reagují, vypočítá se přítok pro každý z nich a výsledky se shrnou.
Zvažujeme tok tepla
Před provedením výpočtů je třeba provést přípravné práce ke sběru zdrojových dat:
- zjistit oblast všech horkých povrchů;
- zjistit teplotu topení;
- vypočítat množství uvolněného tepla;
- určete teplotu vzduchu v pracovním prostoru a dále (nad 2 m nad podlahou).
V praxi je problém řešen ve spojení s podnikovým procesním inženýrem, který poskytuje informace o výrobním zařízení, charakteristikách produktu a složitosti výrobního procesu. Znáte tyto parametry a proveďte výpočet podle vzorce:
Vysvětlení symbolů:
· L - požadovaný objem vzduchu dodávaného vzduchotechnickými jednotkami nebo pronikající přes příčky, m³ / h;
- Lwz - množství vzduchu odebraného z oblasti obsluhy bodovým sáním, m³ / h;
- Q - množství tepla, W;
- c je tepelná kapacita směsi vzduchu, která se rovná 1,006 kJ / (kg ° C);
- Cín je teplota směsi dodávané do dílny;
- Tl, Twz - teplota vzduchu nad pracovní oblastí a uvnitř ní.
Výpočet se zdá těžkopádný, ale pokud existují data, běží bez problémů. Příklad: vnitřní tepelný tok Q je 20 000 W, výfukové panely odstraňují 2 000 m³ / h (Lwz) venkovní teplotu + 20 ° C, uvnitř - plus 30 a 25, v tomto pořadí. Uvažujeme: L = 2000 + [3,6 x 20000 - 1,006 x 2000 (25 - 20) / 1,006 (30 - 20)] = 8157 m³ / h.
Nadbytek vodní páry
Následující vzorec prakticky opakuje předchozí, pouze tepelné parametry jsou nahrazeny symboly vlhkosti:
- W - množství vodní páry přicházející ze zdrojů na jednotku času, gramy / hodinu;
- Din - obsah vlhkosti v přítoku, g / kg;
- Dwz, Dl - obsah vlhkosti vzduchu v pracovní oblasti a v horní části místnosti;
- zbývající notace je jako v předchozím vzorci.
Složitost metody spočívá v získání zdrojových dat. Když je zařízení postaveno a výroba běží, lze snadno zjistit hodnoty vlhkosti. Dalším problémem je výpočet emisí par uvnitř dílny ve fázi návrhu. Vývoj by měl provádět 2 specialisté - procesní inženýr a návrhář ventilačních systémů.
Prach a nebezpečné emise
V tomto případě je důležité studovat složitost procesu dobře. Úkolem je sestavit seznam nebezpečí, určit jejich koncentraci a vypočítat průtok dodávaného čistého vzduchu. Vypořádací vzorec:
- Mpo - hmotnost škodlivé látky nebo prachu emitovaného za jednotku času, mg / hodinu;
- Qin je obsah této látky ve vzduchu v ulicích, mg / m3;
- Qwz - maximální přípustná koncentrace (MPC) škodlivosti v objemu obsluhované zóny, mg / m3;
- Ql - koncentrace aerosolu nebo prachu ve zbývající části dílny;
- dekódování zápisu L a Lwz je uvedeno v prvním vzorci.
Algoritmus operace ventilace je následující. Odhadované množství přítoku je posláno do místnosti, ředí vnitřní vzduch a snižuje koncentraci znečišťujících látek. Místní podíl škodlivých a těkavých látek je nasáván místními deštníky umístěnými nad zdroji, směs plynů je odstraňována mechanickým krytem.
Počet pracujících lidí
Metodika se používá pro výpočet přílivu do kanceláří a jiných veřejných budov, kde neexistují průmyslové znečišťující látky. Musíte zjistit počet trvalých pracovních míst (označených latinským písmenem N) a použít vzorec:
Parametr m ukazuje objem směsi čisté vzduchu přidělené 1 pracovišti. Ve větraných kancelářích je hodnota m 30 m³ / h, zcela uzavřená - 60 m³ / h.
Komentář.Zohledňují se pouze stálá pracovní místa, kde zaměstnanci pobývají alespoň 2 hodiny denně. Na počtu návštěvníků nezáleží.
Výpočet lokálního deštníku
Úkolem místního sání je odvádět škodlivé plyny a prach ve fázi odsávání přímo ze zdroje. Abyste dosáhli maximální účinnosti, musíte si vybrat správnou velikost deštníku v závislosti na rozměrech zdroje a výšce zavěšení. Metodu výpočtu je vhodnější zvážit s odkazem na výkres sání.
Oddělte písmena v diagramu:
- A, B - požadované rozměry deštníku v plánu;
- h je vzdálenost od spodního okraje navíječe k povrchu zdroje emise;
- a, b - velikost překrývajícího se zařízení;
- D je průměr ventilačního potrubí;
- H - výška zavěšení, nejvýše 1,8 ... 2 m;
- α (alfa) - úhel otevření deštníku, v ideálním případě nepřesahuje 60 °.
Nejprve vypočítáme rozměry sání pomocí jednoduchých vzorců:
Dále pomocí metody výběru určujeme úhel otevření a přistupujeme k výpočtu proudu nasávaného vzduchu:
- F je plocha široké části deštníku, vypočtená jako A x B;
- ʋ - rychlost proudění vzduchu v průchodu, pro netoxické plyny a prach bereme 0,15 ... 0,25 m / s.
Poznámka. Je-li nutné odsát toxická nebezpečí, vyžadují normy zvýšení rychlosti toku výfukových plynů na 0,75 ... 1,05 m / s.
Vzhledem k množství nasávaného vzduchu není obtížné zvolit kanálový ventilátor s požadovanou kapacitou. Průřez a průměr výfukového potrubí je určen inverzní rovnicí:
Závěr
Navrhování větracích sítí je úkolem zkušených techniků. Naše publikace je proto pouze orientační, vysvětlivky a výpočtové algoritmy jsou poněkud zjednodušené. Pokud chcete důkladně porozumět problematice větrání prostor na pracovišti, doporučujeme prostudovat příslušnou technickou literaturu, neexistuje žádný jiný způsob. Nakonec - metodika pro výpočet ohřevu vzduchu ve videu.