Вентиляция производственных помещений.

Вентиляция может осуществляться с помощью гравитационных сил и скоростного напора ветра или совокупностью технических средств вентиляторов с системой воздуховодов и другого вентиляционного оборудования. В первом случае вентиляцию называют естественной, во втором - механической. Когда естественная или механическая вентиляция предназначена для воздухообмена всего помещения - ее называют общеобменной; если она предназначена только для воздухообмена на рабочем месте, то ее называют местной. В качестве примера местной промышленной вентиляции можно назвать отсосы от вытяжных шкафов или от оборудования и т.п. Общеобменная естественная вентиляция производственных помещений может быть нерегулируемой (за счет инфильтрации воздуха через щели, проемы здания) и регулируемой. Регулируемый воздухообмен называется аэрацией.

Расчет аэрации основан на обеспечении баланса воздухообмена:

где Q_пр и Q_выт - соответственно кол-во воздуха поступающего и выходящего в единицу времени.

Основной недостаток естественной вентиляции в том, что приточный воздух вводится в помещение без предварительной очистки и подогрева, а удаляемый воздух не очищается и загрязняет атмосферу.

Общеобменную промышленную механическую вентиляцию делят на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную. Достоинства приточной и приточно-вытяжной вентиляции состоят в том, что подаваемый вентиляторами воздух в помещение можно очищать, нагревать, увлажнять или осушать, дезинфицировать или ионизировать в специальных камерах, которые называются приточными.

Вытяжная вентиляция обеспечивается аспирацией (отсосом) воздуха из помещения с помощью вентиляторов. При такой вентиляции можно предусмотреть очистку воздуха, выбрасываемого наружу. Очистка производится с помощью пылеулавливающих камер, циклонов, фильтров и других пылеуловителей, а также газоулавливающих устройств. Если помещение обеспечивается только вытяжной механической вентиляцией, то в зимнее время наружный холодный воздух поступает в помещение без подогрева, что приводит к простудным заболеваниям работников. Поэтому в зимний период, когда необходима аспирация воздуха из помещения, предусматривается только приточно-вытяжная вентиляция.

Местная механическая вентиляция производственных помещений необходима для предупреждения распространения вредных выделений по всему помещению и предусматривает отсос воздуха от вытяжных зонтов, шкафов, укрытий, наждачных станков и т.д., а также для улучшения климатических условий на рабочих местах с помощью воздушных душей или завес.

Расчет общеобменной и механической вентиляции сводится к выбору вентилятора. Порядок расчета следующий: 1) рассчитывается требуемое количество воздуха для проветривания; 2) выбирается вентиляционное оборудование; 3) определяется характеристика вентиляционной сети: 4) устанавливается тип вентилятора и его режим с помощью характеристик вентиляционной сети и вентилятора.

Количество воздуха доставляемое приточной вентиляцией следует определить расчетом.

Для разбавления вредных выделений до допустимых концентраций количество воздуха рассчитывают по формуле:

где Q - объем приточного воздуха (м³/ч).

К_уд -концентрация вредных выделений в воздухе, удаляемом из помещения (г/м³)

К_пр -концентрация вредностей в приточном воздухе, (г/м³)

W- количество поступающих вредных выделений (г/ч)

В помещениях со значительными тепловыделениями объем приточного воздуха, необходимого для поглощения избытка теплоты, рассчитывается по формуле:

где - избытки теплоты, Дж/ч;

t_уд -температура удаляемого из помещения воздуха, ⁰С;

t_пр- температура приточного воздуха, ⁰С;

_пр- плотность приточного воздуха, кг/м³;

С- теплоемкость воздуха, Дж (кг. град).

При расчете местной вытяжной вентиляции объем удаляемого воздуха принимается в зависимости от характера вредных выделений, а также от скорости и направления их движения.

где F-площадь открытого сечения вытяжного устройства, м²,

v -скорость движения всасываемого воздуха в этом проеме.

В тех случаях, когда количество выделяемых вредных веществ велико или трудноопределимо расчет воздухообмена можно провести по кратности. Кратность воздухообмена равна отношению объема воздуха, подаваемого или удаляемого из помещения за 1ч к объему помещения.

 

Q - производительность вентилятора

V-объем помещения

 

 

Принципиальная схема общеобменной приточной (а) и вытяжной (б) вентиляции

 

 

а)

 

 

б)

 

 

1 – фрамуги для забора и притока воздуха

2 – нагреватель и увлажнитель

3 – вентилятор

4 – магистральные воздуховоды

 

 

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ.

Освещение объектов работы имеет большое практическое значение. Свет влияет на физиологические процессы, происходящие в организме человека. Плохое освещение не только угнетает организм, отрицательно действуя на нервную систему человека, но и приводит к быстрой утомляемости и снижению работоспособности. Особенно важно иметь рациональное освещение в тех производственных помещениях или на тех рабочих местах, где трудовая деятельность связана с различением предметов или их деталей.

Освещение производственных помещений нормировано, причем нормы освещенности совершенствуются.

Освещение производственных помещений может быть естественным и искусственным. Естественное освещение при правильном его устройстве наиболее благоприятно для человека.

Основные требования к освещению следующие:

освещение должно быть достаточным для быстрого и легкого различения объектов работы;

освещенность должна быть равномерной, без резких теней;

между объектом рассмотрения и фоном, на котором рассматривается объект, должна быть некоторая контрастность;

источник света не должен ослеплять работающего;

уровень освещенности рабочих поверхностей не должен меняться во времени.

Приведенные требования подтверждены не только исследованиями, но и производственной практикой. Так, достаточное освещение обеспечивается не только световым потоком, но и тем, как отражается свет от стен и потолка, какая контрастность между фоном и деталью. Для наглядности приведем такой пример: чтобы рассмотреть тонкую черную нить на черном сукне, требуется освещенность в тысячу раз большая, чем при рассмотрении черной нити на белом полотне.

 

Естественное освещение

Естественное освещение обеспечивается устройством окон (боковое освещение), фонарей и прозрачных покрытий зданий (верхнее освещение) или одновременно устройством окон и фонарей (комбинированное освещение).

Естественное освещение нормируется коэффициентом естественной освещенности (к.е.о.) который представляет собой выраженное в процентах отношение фактической освещенности Е_в в какой либо точке помещения к освещенности Е_н рассеянным светом небосвода точки, лежащей на открытой местности.

Расчет естественного освещения через боковые окна по нормам освещенности ведут для самой отдаленной от окон точки, т.е. находят минимальное значение е_мин коэффициента естественной освещенности

В помещениях с верхним или комбинированным освещением нормируется среднее значение е_ср коэффициента естественной освещенности

 

 

где е_1, е₂, …..е_n- значения к.е.о. в отдельных точках помещения при равных расстояниях между ними.

Обычно к.е.о. определяется не менее чем в пяти точках.

При боковом одностороннем освещении нормируется минимальное К.Е.О. в наиболее удаленной точке (на расстоянии 1м от поверхности стен)

При двустороннем боковом освещении нормируется минимальное значение К.Е.О. в точке посередине помещения.

Расчет естественного освещения заключается в определении площади световых проемов (окон и фонарей) в соответствии с нормированным значением К.Е.О.

Расчет площади световых проемом производится с помощью следующих соотношений:

при боковом освещении

при верхнем освещении

где S₀ -площадь световых проемов окон при боковом освещении;

S_n -площадь пола помещения;

е_н -нормированное значение К.Е.О.;

К₃ -коэффициент запаса ;

-световая характеристика окон;

К₃₃ -коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями;

- общий коэффициент светопропускания;

r₁ - коэффициент, учитывающий повышение К.Е.О. от отраженного света;

S_ф -площадь световых проемов фонарей при верхнем освещении;

-световая характеристика фонаря или светового проема;

К_ф -коэффициент, учитывающий тип фонаря;

r₂ -коэффициент, учитывающий повышение К.Е.О. от отраженных поверхностей.

Все необходимые для расчета данные находятся в приложении к СНиП П-4-79.

Искусственная освещенность -создается искусственными источниками света и подразделяется на: рабочее, аварийное, эвакуационное и охранное.

Искусственное освещение проектируется из двух систем: общей и комбинированной.

Общее освещение предназначено для освещения всего помещения, оно может быть равномерным или локализованным.

Комбинированное состоит из общего и местного.

Наименьшая освещенность рабочих поверхностей в производственных помещениях устанавливается в зависимости от характеристики зрительной работы и регламентируется нормами.

В качестве источников искусственного света применяются лампы накаливания и газоразрядные лампы.

По функциональному назначению различают следующие виды искусственного освещения:

рабочее, действующее при нормальном режиме работы;

аварийное эвакуационное, предназначенное для безопасной работы;

эвакуационное, предназначенное для безопасной эвакуации людей при аварийном отключении сети рабочего освещения;

аварийное для продолжения работы в тех же случаях.

Применяются следующие системы рабочего освещения:

-общее, когда все помещение или его часть освещается одинаково. Общее освещение может быть симметричным (равномерным) и локализованным, когда оборудование в цехах размещено несимметрично и в связи с этим необходимо повышать освещенность на отдельных рабочих местах;

-местное (стационарное или переносное), когда на отдельных рабочих местах с повышенной точностью работ или при выполнении цветных работ нужно создавать высокий уровень освещенности. Светильники местного освещения устанавливают непосредственно на рабочих местах. Применение в цехах только местного освещения не допускается, так как создается неравномерность освещения помещений;

-комбинированное - совокупность общего и местного освещения.

-аварийное освещение для безопасной эвакуации людей предусматривается в помещениях с числом работающих более 50 человек, в проходных помещениях, коридорах, на лестничных клетках. Освещенность пола должна составлять не менее 0,3 лк;

-аварийное освещение для продолжения работы предусматривается в тех случаях, когда неправильные действия персонала в темноте могут вызвать аварии, взрывы или пожар, а также в тех цехах, где необходимо обеспечить условия для непрерывной работы (например, цеха по выпуску ежедневных центральных и республиканских газет). Освещенность при этом должна составлять не менее 10% от нормированной освещенности для ламп накаливания.

Аварийное освещение должно быть присоединено к сети, независимой от сети рабочего освещения, питаться от самостоятельного источника (аккумуляторных батарей, генератора) и включаться автоматически при аварийном выключении сети рабочего освещения.

Для питания светильников общего освещения следует применять напряжение не выше 220 в; для светильников местного освещения с лампами накаливания в помещениях без повышенной опасности - не выше 220 в; в помещениях с повышенной опасностью не выше 36 в. Светильники с люминесцентными лампами на напряжение 127-220В разрешается применять для местного освещения при условии, если приняты меры, исключающие возможность случайного прикосновения к их токоведущим частям.

Высота подвеса светильников общего освещения над уровнем пола должна быть менее 2,5 м.

При проектировании осветительной установки необходимо решить следующие основные вопросы

1. выбрать систему освещения и тип источника света;

2. определить норму освещенности;

3. рассчитать освещенность в необходимых точках;

4. уточнить после этого размещение светильников;

5. определить единичную мощность светильников и ламп.

Для расчета осветительной установки при равномерном размещении светильников общего освещения и горизонтальной рабочей поверхности используют метод коэффициента использования светового потока.

Расчет ведется по выражению

, лк

Ф_л – световой поток одного светильника;

Е_н – нормированное освещение;

S- площадь помещения;

Z- коэффициент, учитывающий отношение средней освещенности к минимальной;

К- коэффициент запаса;

N- число светильников;

η- коэффициент использования светового потока.

Для расчета локализованного и местного освещения используется точечный метод

, лк

где Е- освещенность;

J- сила света;

α – угол между нормалью к рабочей поверхности и направлением светового потока;

h_p- высота подвеса;

К- коэффициент запаса.

Наиболее простой и приближенный метод- это расчет по удельной мощности

Р_л- мощность одной лампы;

Р_уд- удельная мощность;

S- площадь помещения;

N- число светильников.