Вентиляция. Системы механической вентиляции

Механической вентиляцией называется вентиляция, с помощью которой воздух подается в производственные помещения или удаляется из них по системам вентиляционных каналов с использованием для этого специальных механических побудителей.

Механическая вентиляция по сравнению с естественной имеет ряд преимуществ:

— большой радиус действия вследствие значительного давления, создаваемого вентилятором;

— возможность изменять или сохранять необходимый воздухообмен независимо от температуры наружного воздуха и скорости ветра;

— подвергать вводимый в помещение воздух предварительной очистке, осушке или увлажнению, подогреву или охлаждению;

— организовывать оптимальное воздухораспределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам;

— улавливать вредные выделения непосредственно в местах их образования и предотвращать их распространение по всему объему помещения, а также возможность очищать загрязненный воздух перед выбросом его в атмосферу.

К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость сооружения и эксплуатации ее и необходимость проведения мероприятий по борьбе с шумом.

Системы механической вентиляции подразделяются на: общеобменные системы механической вентиляции; местные системы механической вентиляции; — смешанные системы механической вентиляции; — аварийные системы механической вентиляции

Общеобменная вентиляция применяется в том случае, если вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению. Обычно объем воздуха, подаваемого в помещение при общеобменной вентиляции, равен объему воздуха, удаляемого из помещения.

Однако в ряде случаев возникает необходимость нарушить это равенство. Так, в особо чистых цехах электровакуумного производства, для которых большое значение имеет отсутствие пыли, объем притока воздуха делается больше объема вытяжки, за счет чего создается некоторый избыток давления в производственном помещении, что исключает попадание пыли из соседних помещений. В общем случае разница между объемами приточного и вытяжного воздуха не должна превышать 10...15 %.

По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции:

— приточная, вытяжная, приточно-вытяжная — системы с рециркуляцией.

По приточной системе воздух подается в помещение после подготовки его в приточной камере. В помещении при этом создается избыточное давление, за счет которого воздух уходит наружу через окна, двери или в другие помещения. Приточную систему применяют для вентиляции помещений, в которые нежелательно попадание загрязненного воздуха из соседних помещений или холодного воздуха извне.

Вытяжная система предназначена для удаления воздуха из помещения. При этом в нем создается пониженное давление и воздух соседних помещений или наружный воздух поступает в данное помещение. Вытяжную систему целесообразно применять в том случае, если вредные выделения данного помещения не должны распространяться на соседние, например, для вредных цехов, химических и биологических лабораторий.

Приточно-вытяжная вентиляция - наиболее распространенная система, при которой воздух подается в помещение приточной системой, а удаляется вытяжной; системы работают одновременно.

В производственных помещениях с объемом воздуха на каждого работающего 20 м³ расход воздуха на одного работающего, должен быть не менее 30 м³/ч. В случае отсутствия естественной вентиляции (герметичные кабины) расход воздуха на одного работающего должен составлять не менее 60 м³/ч.

Приточные вентиляционные системы обычно состоят из (рисунок 7.2):

— воздухозаборных устройств, устанавливаемых снаружи здания в тех местах, где воздух наименее загрязнен (1);

— устройств, предназначенных для придания воздуху необходимых качеств (2), к ним относятся фильтры и калориферы;

— воздуховодов для перемещения воздуха к месту назначения (3);

— возбудителей движения воздуха - вентиляторов и эжекторов (4);

— воздухораспределительных устройств (патрубков, насадок), обеспечивающих подачу воздуха в нужное место с заданной скоростью и в требуемом количестве (5).

Вытяжные вентиляционные системы обычно состоят из:

— воздухозаборных устройств, предназначенных для удаления воздуха из помещения (6);

— вентилятора (7);

— воздуховодов для перемещения воздуха к месту выброса (8);

С помощью местной вентиляции необходимые метеорологические параметры создаются на отдельных рабочих местах. Например, улавливание вредных веществ непосредственно у источника возникновения, вентиляция кабин наблюдения и т.д. Наиболее широкое распространение находит местная вытяжная локализующая вентиляция. Основной метод борьбы с вредными выделениями заключается в устройстве и организации отсосов от укрытий.

Смешанная система вентиляции является сочетанием элементов местной и общеобменной вентиляции. Местная система удаляет вредные вещества из кожухов и укрытий машин. Однако часть вредных веществ через неплотности укрытий проникает в помещение. Эта часть удаляется общеобменной вентиляцией.

Аварийная вентиляция предусматривается в тех производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздухе большого количества вредных или взрывоопасных веществ.

Производительность аварийной вентиляции принимается такой, чтобы она вместе с основной вентиляцией обеспечивала в помещении не менее восьми воздухообменов за 1 ч.

Кондиционирование воздуха

Кондиционированием воздуха называется автоматическая обработка воздуха с целью поддержания в помещениях заранее заданных метеорологических условий независимо от изменения наружных условий и режимов внутри помещения.

При кондиционировании автоматически регулируются:

— температура воздуха,

— относительная влажность воздуха;

— скорость подачи воздуха в помещение.

Эти параметры регулируются в зависимости: от времени года; наружных метеорологических условий; от характера технологического процесса в помещении.

Установки для создания строго определенных параметров воздуха называются кондиционерами.

Кондиционеры могут быть местными (для обслуживания отдельных помещений) и центральными (для обслуживания нескольких отдельных помещений). Принципиальная схема кондиционера представлена на рисунке 7.3.

Наружный воздух очищается от пыли в фильтре (2). Пройдя через ступень предварительной температурной обработки 3, воздух поступает в камеру с форсунками (4) и каплеуловителем (5), где он проходит специальную обработку (промывание воздуха водой, обеспечивающую заданные параметры относительной влажности, и очистку воздуха), и на калорифер (6). При температурной обработке зимой воздух подогревается частично за счет температуры воды, поступающей в форсунки(4), и частично, проходя через калориферы (3) и (6). Летом воздух охлаждается частично подачей на форсунки (4) охлажденной воды, и главным образом в итоге работы специальных холодильных машин.

В ряде случаев, помимо обеспечения санитарных норм микроклимата воздуха, в кондиционерах производят специальную обработку воздуха: ионизацию; дезодорацию; озонирование.

Кондиционеры могут быть: местными (для обслуживания отдельных помещений); центральными (для обслуживания нескольких отдельных помещений).

Защита от вибрации

Основными методами защиты от вибрации являются:

1. Снижение вибрации в источнике ее возникновения;

2. Уменьшение вибрации по пути ее распространения от источника.

1. Чтобы снизить вибрацию в источнике ее возникновения, необходимо уменьшить действующие в системе переменные силы.

Это достигается заменой динамических технологических процессов статическими (например, ковку и штамповку заменять прессованием; пневматическую клепку – сваркой).

Необходимо обеспечить, чтобы собственные частоты вибрации агрегата или установки не совпадали с частотами переменных сил, вызывающих вибрацию. Это не допустит возникновения резонанса.

Для защиты от вибрации используют метод вибродемпфирования (вибропоглощение), под которым понимают превращение энергии механических колебаний системы в тепловую. Это достигается использованием в конструкциях вибрирующих агрегатов специальных материалов (например, сплавов систем медь–никель), применением двухслойных материалов типа сталь–алюминий. Хорошей вибродемпфирующей способностью обладают пластмассы, дерево, резина.

Виброгашение, или динамическое гашение колебаний, достигается установкой вибрирующих машин и механизмов на прочные, массивные фундаменты. Массу фундамента рассчитывают таким образом, чтобы амплитуда колебаний его подошвы была в пределах 0,1...0,2 мм, а для особо важных сооружений - 0,005 мм.

2. Достаточно эффективным способом защиты является виброизоляция, которая заключается в уменьшении передачи колебания от вибрирующего устройства к защищаемому объекту помещением между ними упругих устройств (виброизоляторов).

В качестве виброизоляторов используют пружинные опоры либо упругие прокладки из резины, пробки. Для уменьшения вибрации ручного инструмента его ручки изготавливаются с использованием упругих элементов — виброизоляторов, снижающих уровень вибрации.

Средствами индивидуальной защиты от вибраций являются специальные рукавицы, перчатки и прокладки. Для защиты ног используют виброзащитную обувь, снабженную прокладками из упругодемпфирующих материалов (пластмассы, резины или войлока).

С целью профилактики вибрационной болезни персонала, работающего с вибрирующим оборудованием, необходимо строго соблюдать режимы труда и отдыха, чередуя при этом рабочие операции, связанные с воздействием вибрации, и без нее.

Защита от шума

Способы уменьшения шума

1. Снижение звуковой мощности источника шума.

2. Изменение направленности шума.

3. Рациональная планировка предприятий и цехов.

4. Звукоизоляция

5. Звукопоглощение.

1. Наиболее рациональным способом уменьшения шума является снижение звуковой мощности его источника Этот способ борьбы с шумом носит название уменьшения шума в источнике его возникновения. Снижение механических шумов достигается:

— улучшением конструкции механизмов;

— заменой металлических деталей на пластмассовые;

— заменой ударных технологических процессов на безударные.

Эффективность этих мероприятий по снижению уровня шума дает эффект до 15 дБ.