Проектирование вентсистем для цехов различного назначения

Вентиляция промышленных цехов – это «лёгкие» производства, состоящие из сложной системы подачи, забора, охлаждения и нагрева воздуха внутри помещения. Основная задача состоит в создании и поддержании нормативных параметров воздухообмена. От этого зависит микроклимат, а, следовательно, и уровень комфортности среды для сотрудников предприятия. Проект вентиляции цеха содержит всю необходимую информацию в текстовом и графическом виде и должен выполняться только специализированными организациями, имеющими штат подготовленных инженеров. Только специалисты смогут рассчитать систему вентиляции под конкретное производство, учитывая специфику производимых в цеху работ.

Назначение вентиляционной системы

Подача чистого и удаление отработанного воздуха – основная задача вентиляционной системы, как на производстве, так и в любом другом помещении. Это общее понятие, содержащее несколько подзадач:

  1. Удаление отработанного и подача свежего воздуха. Заключается в установке приточных и вытяжных вентиляторов.
  2. Фильтрация вытяжки и приточки. Заключатся в установке фильтров первичной и глубокой очистки воздуха.
  3. Рекуперация. Энергоэффективный процесс нагревания или охлаждения приточки за счёт вытяжки.
  4. Отопление и кондиционирование. Заключается в установке калориферов и систем кондиционирования.
  5. Осушение или увлажнение воздушных масс. Поддержание относительной влажности приточки на расчётном уровне.

Классификация промышленной вентиляции

По способу подачи воздушных масс вентиляция в цеху подразделяется на естественную и искусственную:

  • Естественная. Воздухообмен осуществляется по законам физики и аэродинамики: движение воздуха побуждается за счет разницы температуры или давления внутри и снаружи помещения. Через приточные решетки в цех засасывается уличный воздух. Он «выдавливает» отработанный воздух через вытяжные отверстия.
  • Искусственная. Воздухообмен осуществляется благодаря механическому побуждению с помощью вентиляторов. Основной тип вентилирование производственных помещений. Позволяет проводить предварительную подготовку входящего воздуха, а также фильтрацию выходящего.
Схема систем вентилирования

По направлению движения воздуха вентсистема подразделяется на приточную и вытяжную:

  • Приточная. Основная задача – подача свежего воздуха внутрь цеха. Может быть с искусственным и естественным побуждением. Она представлена канальными вентиляторами, засасывающими воздух снаружи. Часто оборудуется калориферами.
  • Вытяжная. Основная задача – удаление отработанного воздуха через вытяжные отверстия. Часто оборудуется фильтрами для предотвращения попадания в атмосферу отработанных продуктов производства.
Вместе они составляют приточно-вытяжную систему вентилирования. Это основа качественного микроклимат любого помещения.

По области действия подразделяется на общеобменную и местную:

  • Общеобменная. Основная задача – вентилирование всего цеха. В чистом виде применяется, когда на производстве не выделяются вредные химические соединения. Чаще комбинируется с местной.
Общеобменная вентиляция
  • Местная. Точечная система удаления загрязненного воздуха из определенной области производственного помещения. Классический вариант - это местные вытяжки, установленные над конкретным рабочим местом или станком. Приточная система вентилирования может быть выполнена в виде воздушного душа, завесы или отдельной зоны с контролируемым составом воздуха.

Любая вентсистема на производстве работает по двум основным принципам:

  • Перемешивание. Воздух подаётся через потолочные или стеновые приточные отверстия, смешивается с отработанным и удаляется посредством вытяжек.
  • Вытеснение. Система механической приточной вентиляции монтируется уровне пола. Подаётся более холодный уличный воздух, вытесняющий отработанный теплый к верху, где установлены вытяжки.
Вытесняющая вентиляция

Особенности расчёта

Нормативные показатели температуры воздуха, кратности воздухообмена и многие другие параметры указаны в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Так же существует множество методических пособий с примерами расчета конкретных производственных помещений.

Главная особенность в методике расчета вентиляционной системы цеха – это разделение факторов, воздействующих на параметры воздуха.

Например, определение переизбытка тепловой энергии:

Q = Qu + (3,6V - cQu * (Tz - Tp) / c * (T1 - Tp), где

Qu (м3) — объем воздуха, отводимый местным отсосом
V (Ватт) — показатель тепловой отдачи единицы продукции или человека
с (кДж) – теплоёмкость
Tz (°С) — значение температуры отработанного воздуха
Тр (°С) —значение температуры приточки
Т1 — температура воздуха, удаляемого через общую вентсистему.

Производства взрывоопасных или токсичных веществ:

Q = Qu + (M - Qu(Km - Kp)/(Ku - Kp), где

М (мг*час) — количество загрязнителя, выделяемого за один час
Km (мг/м3) — уровень загрязненности воздушных масс, удаляемых местными отсосами
Кр (мг/м3) — уровень загрязненности отравляющими веществами приточных воздушных масс,
Ku (мг/м3) — уровень загрязненности воздушных масс, удаляемых посредством общеобменной вентиляции.

Кроме указанных выше расчетов выполняются расчеты по относительной влажности воздуха, тепловым выделениям от персонала и др. Соблюсти все нормы, правильно подобрать расчетные параметры и учесть все производственные мощности может только профессиональный проектировщик.

Особенности вентсистем в цехах с различной спецификой

В процессе работы над проектом специалисты сталкиваются с необходимостью учёта особенностей того или иного завода. Общие правила, описанные в СНиПах и ГОСТах, остаются неизменными. Цеха градируются согласно типу производимой продукции или технологическому процессу:

  • Гальванический.
  • Сварочный.
  • Кузнечный.
  • Литейный.
  • Малярный.
  • Металлургический.
  • Мясной.
  • Рыбный.
  • Ремонтный.
  • Механический.
  • Окрасочный.
  • Сборочный.
  • Деревообрабатывающий.

Гальванический

Вентиляция направлена на удаление агрессивных химических веществ: кислоты, электролиты или щелочи, а также избытков тепла и влаги. Элементы вентиляции гальванического цеха изготавливаются из нержавеющей стали и должны отвечать самым высоким требованиям по пожарной безопасности.

Кратность смены воздуха для основных помещений принимается равной 3. Клапаны приточной вентиляции располагаются в потолке или верхней части стены. Общеобменная вытяжная вентиляция оборудуется системой фильтрации.

Местные вытяжки монтируются над чанами с кислотой и щелочью: это бортовые отсосы с взрывозащищенными вентиляторами. На них также устанавливаются фильтры.

Сварочный

Работа вентиляционной системы сварочного цеха направлена на удаление углерода, азота, фтористых соединений и нагретого воздуха. Для этого применяются местные вытяжки. При расчете вентиляции сварочного цеха учитывается норма расхода электродов за один час. Она может составлять 1500-5400 м³·ч/кг, все зависит от типа сварочного оборудования. Соотношение объёма приточки и вытяжки в нижней части цеха должно быть 2/3, а в верхней - 1/3.

Кузнечный

Функция системы вентиляции заключается в удалении лучистого когнитивного тепла, а также побочных продуктов от плавки металла. Используется местная вентиляция. Воздухозаборники устанавливаются над каждой печью и горном. Рабочие места оборудуются системой воздушного душирования: это защищает сотрудников от потоков горячего воздуха.

Предусматривается естественная приточно-вытяжная вентиляция, работающая в круглогодичном режиме. Отопление кузнечного цеха совмещено с вентсистемой.

Литейный

Внутренняя среда характеризуется избытком тепла от плавки металла. Выделяется большое количество аммиака, сернистого и углекислого газа. Для удаления загрязненного воздуха применяются принудительная общеобменная и местная вентиляция высокой интенсивности. Предусматривается защита от действия высоких температур.

Вентиляция литейного цеха

Рабочие места оборудуются системами душирования. Общеобменная система работает по схеме подачи воздуха сверху-вниз.

Малярный

Используется приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением. Главная проблема – большая концентрация в воздух взрывоопасных соединений. Для нивелирования ситуации устанавливается двойная система удаления отработанного воздуха. Первая часть - это мастные втяжки. Они устанавливаются непосредственно над окрасочными ваннами и отсеками пульверизации. Вторая часть системы – общеобменные вытяжки, забирающие оставшуюся часть загрязненного воздуха.

В помещение искусственно создается зона пониженного давления. Для этого интенсивность работы вытяжки на 20% больше, чем приточки. По аналогичной схеме работает вентиляция на ликероводочном производстве.

Металлургический

Вентиляция цехов в металлургической промышленности состоит из двух компонентов. Первый – общеобменная приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением. Удаляет излишки тепла от доменных печей. Второй – система аспирации, для удаления пыли от твердого топлива, например каменного угля. Оснащается электронными фильтрами.

Отдельно проектируется система вентилирования и кондиционирования для участков подачи топлива к доменным печам.

Мясной

Проектируется для каждого производственного отсека отдельно. Например, колбасный цех оборудуется общей вентиляцией с механическим побуждением, дополнительно предусматриваются местные отсосы. В пельменном цехе применяются местные вытяжные системы и общецеховые приточные с минимальной скоростью движения воздушных масс.

Рыбный

Особенность цеха - интенсивное выделение влаги и неприятного запаха. Отработанный воздух скапливается в нижней части производственного помещения и удаляется с помощью общеобменной приточно-вытяжной вентиляции. Над участками термической обработки рыбного продукта устанавливаются местные вытяжки.

Ремонтный

Характерный признак - неравномерное распределение источников загрязнения. В таких случаях не всегда удается использовать местные вытяжки, поэтому проектировщики идут по пути создания локальных зон со своим микроклиматом. Для проветривания подобного производственного помещения применяется общеобменная вентсистема.

Вентсистема ремонтного цеха

Механический

Вентиляция в механическом цехе общеобменная с искусственным побуждением. Над токарными, шлифовальными и обдирочными станками устанавливаются местные вытяжки. Проектируется исходя из нормы 30 м³/чел в час. Цех отапливается с помощью калориферов, включенных в общую сеть.

Окрасочный

В воздух выделяется много паров от красок и растворителей. Для удаления над каждым производственным участком устанавливаются местные вытяжки. Нормами предусматривается однократный воздухообмен в час на вытяжку и приточку. Аналогичная система устанавливается в цеха по производству пластмасс. Дополнительно каждое рабочее место оборудуется точками воздушного душирования.

Вентилирование окрасочного цеха

Сборочный

Оборудуется общеобменной системой вентилирования с механическим побуждением. Приточный поток подается с верхней части цеха, а вытяжка располагается внизу или верху. Если сборка предусматривает много пыли, то внизу, а если большие тепловые выделения, то вверху.

Деревообрабатывающий

В воздухе постоянно находится мелкая древесная стружка, выделяется большое количество тепла, а также испарений от клея и растворителя. Вентиляционная система состоит из мощных установок – циклонов. В полу проложены воздуховоды и вытяжные вентиляторы для удаления стружки от обработки древесины. Над каждым станком предусматривается локальная вытяжка с фильтрами. Снаружи монтируется бак для сбора стружки. Таким образом, не засоряется территория вокруг деревообрабатывающего цеха.

Вентилирование деревообрабатывающего цеха

Подведем итоги

Вентиляция на производстве выполняет много функций: от удаления опасных соединений до обогрева помещения. Поэтому к проектированию следует подходить со всей ответственностью.

Пример проекта вентиляции цеха

Компания «Мега.ру» разрабатывает схемы воздушных систем для жилых, общественных и промышленных зданий. Наши специалисты работают в Москве, области и ближайших регионах. Так же мы сотрудничаем с клиентами удаленно. Вы можете обратиться к нам по всем интересующим вопросам. Способы связи указаны в разделе «Контакты».

 

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: