Общие принципы проектирования и расчета вентиляции

Для проектирования и расчета вентиляции производственных помещений необходимы следующие данные: наименование цеха и его размеры, количество рабочих мест и их назначение, чис­ленность работающих, характер и категория работ по их тяжести, перечень и размещение оборудования, машин, время работы, места выделения загрязнений (газов, паров, пыли, аэрозолей), характеристика теплоизлучения нагретых тел, значения предель­но допустимых концентраций вредных веществ (по СН 245—71), характеристика веществ по пожаро- и взрывоопасности.

Располагая указанными данными, приступают к проектирова­нию вентиляции, которая может быть естественной или механи­ческой.

Механическая вентиляция по принципу действия может быть приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.

Приточную вентиляцию применяют в производственных по­мещениях со значительными тепловыделениями при малой кон­центрации вредных веществ или для усиления воздушного под­пора в помещениях с локальным выделением вредных веществ при наличии систем местной вытяжной вентиляции с целью предотвращения распространения этих веществ по всему объему помещения.

Вытяжную вентиляцию применяют для активного удаления воздуха, равномерно загрязненного по всему объему помещения, при малых концентрациях вредных веществ и небольшой крат­ности воздухообмена.

Приточно-вытяжную вентиляцию применяют в помещениях со значительным выделением вредных веществ, в которых необ­ходимо обеспечить особо надежный воздухообмен с повышенной кратностью.

В тех случаях, когда возможно внезапное поступление в воз­дух рабочей зоны опасных токсических и взрывоопасных ве­ществ, требуется спроектировать аварийную вентиляцию.

При отсутствии в ведомственных документах указаний о воз­духообмене аварийной вентиляции следует предусматривать, чтобы она с совместно действующей вентиляцией другого назна­чения (чаще всего рабочей) обеспечивала при необходимости воздухообмен не менее 8 раз в час по внутреннему объему поме­щения.

Аварийная вентиляция должна быть, как правило, вытяжной и удалять воздух наружу. Выпускные устройства аварийной вен­тиляции не следует располагать в местах постоянного пребывания людей и размещения воздухозаборных устройств систем вен­тиляции и кондиционирования.

Естественная вентиляция может осуществляться посредством аэрации или устройства вытяжных каналов и шахт.

Аэрацию нужно применять для вентиляции производственных помещений большого объема, в которых устройство и примене­ние механической вентиляции в целом для всего помещения потребуют больших капитальных вложений и эксплуатационных затрат.

Естественная вентиляция путем устройства специальных вы­тяжных каналов или шахт рекомендуется для помещений не­больших объемов при кратности воздухообмена не более 3. Для повышения эффективности работы такой вентиляции при­меняют дефлекторы, которые монтируют на верхнем конце наружной части вытяжных вентиляционных каналов. Такую систему вентиляции следует применять в помещениях, где име­ются выделения вредных веществ в незначительных количествах (хранилища, помещения для хранения минеральных удобрений, помещения кормоцехов, нефтехранилища, животноводческие помещения).

Выброс воздуха в атмосферу под действием теплового и вет­рового напоров следует предусматривать через открывающиеся проемы окон и фонарей, дефлекторы или шахты, обеспечиваю­щие устойчивую вытяжку независимо от направления и силы ветра, исключая случаи, для которых технико-экономическими расчетами обосновано применение вытяжки воздуха системами с механическим побуждением.

Шахты и дефлекторы при необходимости надлежит проекти­ровать с регулирующими клапанами, имеющими привод, обеспе­чивающий управление из рабочей зоны.

Управление фрамугами должно быть механизировано и легко осуществляться изнутри и снаружи помещений.

При проектировании вытяжной механической вентиляции следует учитывать плотность удаляемых паров и газов. Причем, если она меньше плотности воздуха, воздухоприемники распола­гают в верхней части помещений, а если больше — в их нижней части.

Приточная механическая вентиляция чаще всего предназнача­ется для компенсации расхода воздуха по общеобменной вытяж­ной и местной вытяжной системам.

Местную вытяжную вентиляцию устраивают в местах значи­тельного выделения газов, паров, пылей, аэрозолей. Такой вен­тиляцией предотвращается попадание опасных и вредных ве­ществ в воздух производственных помещений.

Местную вытяжную вентиляцию следует применять на га­зоэлектросварочных постах, металлорежущих и заточных стан­ках, в кузнечных цехах, гальванических установках, загрязненных отделениях, аккумуляторных цехах, на постах технического обслуживания, в помещениях у мест пуска автомобилей и трак­торов.

Количество воздуха, которое необходимо подавать в помеще­ние с требуемыми параметрами воздушной среды в рабочей или обслуживаемой зоне, следует рассчитывать на основании количе­ства теплоты, влаги и вредных веществ, поступающих в помеще­ния, с учетом неравномерности их распределения по площади помещений, принимая во внимание удаление воздуха из рабочей или обслуживаемой зоны местными отсосами от оборудования и общеобменной вентиляцией. Расчет следует проводить по соот­ветствующим формулам. Расчет необходимого воздухообмена для производственных помещений по табличным значениям коэф­фициента кратности не допускается.

При затруднениях в определении количества выделяющихся вредных веществ расчет воздухообмена нужно проводить соглас­но п. 5.9 СН 245—71, в котором указано: «В производственных помещениях с объемом на одного работающего менее 20 м³ сле­дует проектировать подачу наружного воздуха в количестве не менее 30 м³/ч на каждого работающего, более 20 м³ - не менее 20 м³/ч на каждого работающего».

Если в воздух рабочей зоны выделяется несколько вредных веществ однонаправленного действия, общеобменную вентиля­цию следует рассчитывать путем суммирования объемов воздуха, необходимых для разбавления каждого вещества в отдельности.

Вредные вещества однонаправленного или однородного дей­ствия влияют на одни и те же системы в организме, и при замене компонентов смеси одного другим токсичность смеси не изменяется. Однонаправленностью действия обладают, напри­мер, смеси углеводородов; сильные минеральные кислоты (сер­ная, соляная, азотная); аммиак и окиси азота; угарный газ и цементная пыль. В этом случае расчет допустимого содержания вредных веществ проводят по формуле

где С₁, С₂, …, С_i - концентрации вредных веществ в воздухе помещения, мг/м³;

g_ПДК1, g_ПДК2, …, g_ПДКi - предельно допустимые концентрации вредных веществ, мг/м³.

На следующем этапе проектирования составляют расчетную схему сети воздуховодов, на которой указывают местные отсосы, местные сопротивления (колена, повороты, шиберы, расшире­ния, сужения) и номера расчетных участков сети. Расчетный участок — воздуховод, по которому проходит одинаковый объем воздуха при одинаковой скорости.

По количеству воздуха, проходящего в воздуховоде за единицу времени, и величине полного давления подбирают центробеж­ный вентилятор по аэродинамическим характеристикам. При подборе вентилятора нужно обеспечить максимальное значение КПД установки и снижение уровня шума при работе.

13 соответствии с СНиП II-5—62 выбирают вентилятор нужно­го исполнения: обычного, антикорозионного, взрывобезопасного, пылевого.

Рассчитывают необходимую мощность электродвигателя и подбирают электродвигатель соответствующего исполнения. Вы­бирают способ соединения электродвигателя с вентилятором.

Определяют способ обработки приточного воздуха: очистка, подогрев, увлажнение, охлаждение.

Выбросы в атмосферу содержащего вредные вещества воздуха, удаляемого из систем общеобменной вытяжной вентиляции, и рассеивание этих веществ следует предусматривать и обосновы­вать расчетом таким образом, чтобы концентрации их не превы­шали в атмосферном воздухе населенных пунктов максимальных среднесуточных значений, указанных в таблице 23 приложения 1 (СН 245-71).

Допустимое содержание пыли в воздухе, выбрасываемом в атмосферу, следует определять по формулам, указанным в пункте 4.58 части 2, главы 3 СНиП Н-33-75.

Для очистки воздуха, удаляемого из помещений, используют инерционные и центробежные пылеотделители и фильтры раз­личных конструкций.