Вентиляция производственных помещений

Защита от источников теплоизлучений

 

В условиях интенсивного теплового излучения в организме человека происходят биохимические сдвиги, наступают нарушения деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем. Длительное воздействие инфракрасных лучей вызывает катаракту глаз. Кроме непосредственного воздействия на рабочих лучистый поток теплоты нагревает пол, стены, оборудование, в результате чего температура внутри помещения повышается, что также ухудшает условия работы.

Расчет теплового облучения работающих производится следующим образом.

Определяют интенсивность облучения, Вт/м², на рабочем месте:

Q=0.91S((T/100)4 – A) /r2 - если r≥S1/2,

Q=0.91S((T/100)4 – A) / r - если r<S1/2,

где r - расстояние от источника до работающего, м;

S – площадь источника излучения, м²;

Т - температура излучающей поверхности, К;

А - эмпирический коэффициент: для хлопчатобумажной ткани -А=85, для сукна - А=110.

Подсчитанную величину интенсивности облучения сравнивают с допустимой по нормам. В соответствии с санитарными нормами допустимая интенсивность от открытого источника не должна превышать 140 Вт/м². В случае превышения необходимо проведение мероприятий по уменьшению действия облучения на работающих.

Меры защиты работающих от тепловых облучений:

-механизация и автоматизация технологических процессов;

-теплоизоляция агрегатов (поверхность тепловых агрегатов вблизи рабочих мест должна иметь температуру не более 45^оС);

-экранирование рабочих мест или источников излучения (экраны отражающие, теплопоглощающие и теплоотводящие);

-средства индивидуальной защиты (спецодежда, спецобувь, охлаждающие костюмы, теплоизоляционные коврики);

-рациональный режим труда и отдыха (дополнительные перерывы, комната отдыха).

 

 

Задача вентиляции - обеспечение чистоты воздуха и заданных метеорологических условий в производственных помещениях. С помощью вентиляции удаляется загрязненный или нагретый воздух из помещения и подается свежий.

Классификации вентиляции:

1) По способу перемещения воздуха –естественная (аэрация) и искусственная (механическая).

2) По характеру (месту) действия --общеобменная и местная.

3) По назначению –-приточная, вытяжная и приточно-вытяжная.

Действие общеобменной вентиляции основано на разбавлении загрязненного, нагретого, влажного воздуха помещения свежим воздухом до предельно допустимых норм. Эта система вентиляции наиболее часто применяется в случаях, когда вредные вещества, теплота, влага выделяются равномерно по всему помещению (при этом необходимые параметры воздушной среды поддерживаются во всем объеме помещения). Если помещение велико, а число людей, находящихся в нем, мало (с фиксированным местом нахождения людей), нет смысла проветривать все помещение полностью, можно ограничиться оздоровлением воздушной среды только в местах нахождения людей.

Воздухообмен в помещении можно значительно сократить, если улавливать вредные вещества в местах их выделения, не допуская их распространения по помещению. Для этого технологическое оборудование выполняется в кожухе с герметизацией и отсосом загрязненного воздуха (местная вытяжная вентиляция).

Расчет общеобменной вентиляции заключается в определении количества воздуха, которое нужно подавать в помещение (или удалять) - L, м³/с.

Количество воздуха определяется по одному из следующих принципов.

1-й принцип -по разбавлению вредных веществ до предельно допустимой концентрации (ПДК):

L = G / (Cух - Cпр),

где G - количество вредных веществ, выделяемых в производственное помещение в единицу времени, мг/с,

Сух, Спр - концентрация вредных веществ в уходящем и приточном воздухе, мг/м³.

Согласно санитарным нормам Сух <= ПДК, Спр <= 0,3 ПДК.

При одновременном выделении нескольких вредных веществ, не обладающих однонаправленным действием, количество воздуха рассчитывают по тому веществу, для которого требуется подача чистого воздуха в наибольшем количестве. Если вещества обладают однонаправленным действием расчет, выполняют путем суммирования количества воздуха, необходимого для разбавления каждого вещества до его ПДК.

2-й принцип - по выделению в помещении избыточного тепла:

L = Q /(сρ (tух - tпр),

где Q - количество тепла, выделяемое в единицу времени, кДж/с;

tух, tпр - температура уходящего и приточного воздуха,^о С;

с - удельная теплоемкость воздуха, с = 1 кДж /(кг К);

ρ - плотность воздуха при tпр.

Температура уходящего воздуха определяется следующим образом:

tух = tр.з + dt( Н - 2),

где tр.з - температура рабочей зоны, которая не должна превышать допустимую по нормам (из параметров микроклимата – табл.2.2);

dt - градиент температуры по высоте, dt = 0,5...1,5^оС на 1 м высоты;

Н - расстояние от пола до центра вытяжных проемов;

2 - высота рабочей зоны, м.

3-й принцип –по выделению в помещении избытка влаги:

L = G / [ρ (dух - dпр)],

где G – количество избыточной влаги, г/с;

ρ - плотность воздуха, кг /м³;

dух, dпр - содержание влаги в удаляемом и приточном воздухе, г /кг.

При одновременном выделении в помещении избытка тепла, влаги и наличии вредных веществ за требуемый расход воздуха принимается большее из полученных значений.

4-й принцип - расчет количества воздуха по людям (при отсутствии выделения вредных веществ и тепла):

L = n L^р ,

где n - количество людей;

L^р - количество воздуха на 1 человека, м³ /чел.

При расчете необходимо обеспечить не менее 30 м³/ч на человека, если объем помещения не превышает 20 м³/чел., и не менее 20 м³/ч на человека - при большем объеме. Если же в помещении невозможно естественное проветривание, то в таких помещениях нужно подавать не менее 60 м³ /ч на человека.

5-й принцип - по кратности воздухообмена - К ,1/ч:

L = K V,

где V – объем помещения, м³.

Кратность воздухообмена показывает, сколько раз в час меняется воздух в помещении. Кратность воздухообмена принимают равной от 1 до 10 1/ч (большие величины характерны для помещений небольшого объема).

Механическая вентиляция обеспечивает поддержание постоянного воздухообмена независимо от внешних метеоусловий за счет комплекса систем воздуховодов и механических вентиляторов (центробежных или осевых). Воздух, поступающий в помещение, при необходимости подогревается или охлаждается, увлажняется или осушается. Обеспечивается также очистка воздуха, выбрасываемого наружу. Достоинством является также возможность подачи воздуха или его удаления из заданной точки помещения. Недостатками являются высокая стоимость оборудования и эксплуатации, шум, незначительность объемов вентилируемого воздуха.

Для экономии тепла на нагрев воздуха в помещениях, не содержащих вредных веществ, возможно применение рециркуляции воздуха, при которой часть теплого воздуха из помещения после очистки снова возвращается в помещение.

В аэрации или естественной вентиляции необходимый воздухообмен создается за счет разности плотности теплого воздуха, находящегося внутри помещения, и более холодного наружного, а также в результате наличия ветра. Она может быть неорганизованной (поступление и удаление воздуха происходит через неплотности наружных ограждений, окна, форточки) и организованной. Естественная вентиляция экономична и проста в эксплуатации. Основные недостатки - невозможность предварительной обработки воздуха, отсутствие очистки удаляемого воздуха, наличие сквозняков, ухудшение работы аэрации при наличии ветра, сложность управления. Она применяется в цехах, требующих больших объемов воздуха, с постоянным перепадом температур внутри и вне здания (сталелитейные, прокатные и др.).

Расчет аэрации включает определение теплового напора Р_т, Па, и скорости удаления воздуха v, м/с:

Р_т = g h ( ρ_нар - ρ_вн),

v = 4 (Р_т)^0/5,

где h - расстояние от нижних до верхних аэрационных проемов, м;

g – ускорение свободного падения;

ρ_нар, ρ_вн – плотность воздуха снаружи и внутри помещения, кг/м³.

Управление аэрацией осуществляется за счет изменения площади аэрационных проемов – F_пр., м²:

F_пр = L / (μ v) ,

где L - количество воздуха, которое необходимо удалить из производственного помещения (рассчитывается по одному из вышерассмотренных 5 принципов), м³/с;

μ – коэффициент расхода, зависит от конструкции аэрационных проемов и составляет 0.3…0.65.

Местная вентиляция обеспечивает удаление вредностей непосредственно из места их выделения и предотвращение их попадания в воздух производственного помещения и рабочей зоны. Виды местной вентиляции: воздушные души, завесы, вытяжные зонты, отсасывающие панели, активированные отсосы, вытяжные шкафы и др..

Принцип расчета местной вентиляции заключается в определении количества удаляемого воздуха необходимого давления. Порядок расчета следующий: а) выбор конструкции системы местной вентиляции; б) определение количества удаляемого воздуха и сопротивления сети; в) подбор вентилятора.