Классификация вентиляционных систем производственных помещений

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра БЖД и ООС

Реферат

по дисциплине БЖДна тему:

Вентиляция производственных помещений

Выполнил: студент 3 ж/о

    Исламгулова В.Р.

Проверил: ассистент каф. БЖД и ООС

             Нурутдинов А. А.

Уфа – 2012

Содержание

Введение …………………………………………………………………………..3

I. Классификация вентиляционных систем производственных помещений…5

         1.1. Естественная вентиляция ……………………………………………..5

         1.2. Искусственная (механическая) вентиляция………………………….7

II. Расчет механической вентиляции…………………………………………...10

2.1. Расчет общеобменной вентиляции………………………………….10

2.1.1. Расчет воздухообмена по газовыделениям………………...11

2.1.2.  Расчет воздухообмена по влаговыделениям………………11

2.2. Расчет местной вытяжной и проточной вентиляции………………13

2.3. Расчет количества воздуха для вентиляции помещений………….13

Заключение…………………………………………………………………….…15

Список использованных источников……………………………………….…17

Введение

Микроклимат производственных помещений определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей. По этой причине указанные характеристики приняты в качестве нормируемых параметров микроклимата.

Гигиеническое нормирование производственного микроклимата предусмотрено ССБТ и распространяется на рабочую зону, под которой понимается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания работающих.

Оптимальные и допустимые величины температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха для рабочей зоны производственных помещений устанавливаются в зависимости от тяжести выполняемой работы, периода года и количества избытков явного тепла в помещении.

Оптимальными микроклиматическими условиями считаются такие сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения реакций терморегуляции, создают ощущение теплового комфорта и способствуют поддержанию высокого уровня работоспособности.

Допустимыми условиями считаются такие параметры микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать преходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма и напряжение реакций терморегуляции, не выходящих за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает нарушений здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения и понижение работоспособности.

Поэтому в производственных помещениях должны обеспечиваться по возможности оптимальные параметры микроклимата.

I. Классификация вентиляционных систем производственных помещений

Под вентиляционной системой понимают совокупность различных по своему назначению вентиляционных установок, способных обслуживать отдельное помещение или корпус.

В зависимости от способа перемещения воздуха в рабочих помещениях вентиляция делится на искусственную (механическую), естественную и комбинированную.

1.1. Естественная вентиляция

При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется двумя способами: неорганизованно, посредством проветривания (через окна и двери в помещении) и инфильтрации (поступление воздуха через поры и щели в окнах и дверных проемах), и организованно, посредством аэрации и с помощью дефлекторов.

Аэрацией является организованный естественный воздухообмен, осуществляемый за счет ветрового давления и регулируемый в соответствии с внешними метеорологическими условиями (рис. 1).

Аэрация осуществляется следующим образом. В производственном здании, оборудованном тремя оконными проемами (1–3), в летнее время открываются проемы 1 и 3. Свежий воздух поступает в помещение через нижние проемы 1, располагаемые на высоте 1…1,5 м от пола, а удаляется через проемы 3 в аэрационном фонаре здания.

 

Рис. 1. Схема аэрации зданий за счет разной плотности воздуха: а – в теплый период года; б – в холодный период года. 1, 2, 3 – оконные проемы; 4 – аэрационный фонарь

Поступление наружного воздуха в зимнее время осуществляется через проемы 2, расположенные на высоте 4–7 м от пола, чтобы холодный наружный воздух, опускаясь до рабочей зоны, успел нагреться за счет перемешивания с теплым воздухом помещения.

Преимуществом аэрации является то, что большие объемы воздуха (до нескольких миллионов кубических метров в час) подаются и удаляются без применения вентиляторов. Кроме того, система аэрации является мощным средством для борьбы с избытком выделения теплоты в производственных помещениях.

Недостатком аэрации является снижение эффективности в летнее время вследствие повышения температуры наружного воздуха, особенно в безветренную погоду. Кроме того, поступающий воздух в помещение не очищается и не охлаждается.

 Вентиляция с помощью дефлекторов применяется в том случае, если неорганизованного воздухообмена (проветривание или инфильтрация) для удаления вредных выделений из помещения бывает недостаточно. В настоящее время наибольшее распространение получил дефлектор ЦАГИ (рис. 2). Он стоит из диффузора 1, верхнюю часть которого охватывает цилиндрическая обечайка 2. Колпак 3 служит для защиты от попадания атмосферных осадков в патрубках 5, а конус 4 – для предохранения от задувания ветром внутрь дефлектора.

Ветер, обдувая обечайку дефлектора, создает на большей части его окружности разрежение, вследствие чего воздух из помещения по воздуховоду и патрубку 5 выходит наружу через две кольцевые щели между обечайкой 2 и краями колпака 3 и корпуса 4. Эффективность работы дефлекторов зависит от скорости ветра, а также от высоты установки их над коньком крыши (рис. 3).

Рис. 2. Схема дефлектора типа ЦАГИ

Рис. 3. Расположение дефлекторов: 1 – правильно; 2, 3 – неправильно

1.2. Искусственная (механическая) вентиляция

В системах искусственной, механической вентиляции движение воздуха осуществляется вентиляторами, а в некоторых случаях эжекторами.

По месту расположения механическая вентиляция бывает общеообменная (схема воздуха происходит во всем объеме помещения), местная (локальная), когда обмен воздуха происходит в местах образования вредных выбросов, и комбинированная (наряду с общим воздухообменом локально удаляется загрязненный воздух от источника выделения).

По способу подачи воздуха механическая вентиляция бывает: приточной, вытяжной и приточно-вытяжной.

Схемы общеобменной вентиляции приведены на рис. 4.

 

Рис. 4.

Схема общеобменной вентиляции: 1 – корпус помещения; 2 – загрязненный воздух; 3 – подаваемый или удаляемый воздух, системами вентиляции. а – приточная; б – вытяжная; в - приточновытяжная

Местная приточная вентиляция осуществляется устройством воздушных душей, воздушных завесы, оазисов.

Воздушный душ представляет собой поток воздуха определенных параметров, направленный на человека. Воздушная завеса позволяет предотвратить проникновение холодного воздуха в помещение. Воздушные оазисы улучшают метеоусловия на ограниченной площади помещения, отделенной со всех сторон перегородками.

Местная вытяжная вентиляция выполняется, как правило, в виде вытяжных шкафов (рис. 5), вытяжных зонтов, всасывающих панелей, бортовых отсосов (рис. 6), эжекционных установок.

Рис. 5.  Установка вытяжных шкафов: а – правильная; б – неправильная

Эжекторы применяют в тех случаях, когда необходимо удалить очень агрессивную среду, пыль или газы.

Принцип действия эжектора (рис. 8) заключается в создании в специальной камере вытекающим воздухом разрежения, с помощью которого подсасывается воздух из помещения.

Рис. 7. Бортовой отсос

Рис. 8. Эжектор: сплошной односторонний 1 – сопло подводного патрубка; 2 – камера разрежения; 3 – камера смешивания эжектирующего и эжектируемого воздуха

II.  Расчет механической вентиляции

2.1. Расчет общеобменной вентиляции

2.1.1. Расчет воздухообмена по газовыделениям

Расчет механической общеобменной вентиляции сводится к определению необходимого качества вентиляционного воздуха L для того, чтобы разбавить вредные выделения до значений, не превышающих предельно допустимых концентраций.

Количество воздуха, необходимого для растворения вредных выделений, поступающих с отработавшими газами, при работе автомобилей одинаковых моделей, определяется по формуле:

,                                                        (1)

где G – количество вредных выделений, поступающих в помещение, кг/ч;

- средняя продолжительность работы автомобиля, мин. (табл. 1);

n – число автомобилей, работающих одновременно в течении 1 часа;

ПДК – предельно допустимая концентрация рассчитываемого вещества.

Количество окиси углерода, выделяющейся в помещение при работе карбюраторного двигателя,

,                                                             (2)

где - количество окиси углерода, кг/ч;

15 – количество отработавших газов, образующихся при сгорании 1 кг топлива;

P – содержание вредного вещества в отработавших газах, % (табл. 2);

 – часовой расход топлива одним карбюраторным двигателем, л.

Часовой расход топлива определяется по формуле:

,                                                            (3)

        где V – рабочий объем цилиндров двигателя, л.

- расход топлива, кг/ч.

Таблица 1. Показатели продолжительности работы автомобиля, мин.

Вид работы автомобиля	Время, мин.
Выезд легкового автомобиля	3
Выезд грузового автомобиля	5
Въезд и постановка автомобиля на стоянку	2
Ежедневное обслуживание автомобиля	1.5
Кратковременный ремонт	1.5
Ремонт продолжительностью более 1 часа	4
Испытание двигателя на стенде	60

Таблица 2. Содержание окиси углерода в отработавших газах дизельного (карбюраторного) двигателя, % от массы

Наименование режима	Окись углерода
Разогрев двигателя	0.071 (6.0)
Движение автомобиля в помещении	0.054 (4.0)
Въезд в зону хранения и постановка на место	0.044 (2.5)

2.1.2.  Расчет воздухообмена по влаговыделениям

Количество воздуха, необходимое для удаления избытков влаги, вычисляется по формуле

,                                               (4)

где G – количество влаги, выделяемое всеми источниками, г/ч;

- плотность удаляемого воздуха, ;

- содержание влаги приточного воздуха, г/кг;

 – относительная влажность воздуха, %;

- относительная влажность приточного воздуха, %.

Таблица 3. Значение фактора гравитационной подвижности

Температураводы,	До 30	40	50	60	70	80	90	100
	0.022	0.028	0.033	0.037	0.041	0.046	0.051	0.06

Таблица 4. Содержание водяного пара в воздухе при нормальном атмосферном давлении

Температура,	Содержание водяного пара, г/кг	Давление водяного пара, Па	Температура,	Содержание водяного пара, г/кг	Содержание водяного пара, г/кг
-15	1.1	184.1	45	60.7	9389.1
-10	1.7	275.3	50	79.0	12098.0
-5	2.6	409.4	55	102.3	15451.2
0	3.8	604.9	60	131.7	19567.2
5	5.4	854.7	65	168.9	24590.5
10	7.5	1209.8	70	216.1	30652.5
15	10.5	1670	75	276.0	37937.5
20	14.4	2288.1	80	352.8	46629.5
25	19.5	3090.2	85	452.1	56939.5
30	20.3	4142.2	90	582.5	69090.1
35	35.0	5496.7	95	757.6	83239.5
40	46.3	7219.3	100	1000.0	100000

Количество влаги, выделяющейся со свободной поверхности промывочных ванн, определяется по следующей формуле:

,                                       (5)

где  – фактор гравитационной подвижности окружающей среды;

V – скорость движения воздуха над источниками испарения, м/с;

-парциальное давление водяных паров в окружающем воздухе, Па;

 – парциальное давление водяных паров, насыщающих воздух при температуре поверхности испаряющейся жидкости, Па (табл. 4);

F – поверхность испарения, .

2.2. Расчет местной вытяжной и проточной вентиляции

Для улавливания вредностей непосредственно в месте их образования применяется местная вытяжная вентиляция. Вытяжная вентиляция выполняется, как правило, в виде местных отсосов – вытяжных шкафов, камер, зонтов, панелей, щелей, бортовых отсосов; приточная – в виде оазисов, завес и душей.

2.3. Расчет количества воздуха для вентиляции помещений

Необходимое количество воздуха может быть определено различными методами в зависимости от назначения помещения и вида вредных выделений.

1. Метод определения необходимого количества воздуха по кратности воздухообмена применяют для ориентировочных расчетов, когда не известны виды и количества выделяющихся вредных веществ (согласно СНиП 245–71 определение количества воздуха по кратности воздухообмена не допускается, за исключением случаев, оговоренных в нормативных документах).

Кратностью воздухообмена К называется отношение воздухообмена, создаваемого в помещении, к внутреннему объему помещения:

Эта величина показывает, сколько раз в течение часа весь объем помещения заполняется вводимым в помещение приточным воздухом. Количество приточного воздуха должно быть не менее 30 м³/ч на одного человека при объеме помещения, приходящегося на него, менее 20 м³. Если естественное проветривание невозможно, то в такие помещения нужно подавать не менее 60 м³/ч воздуха на одного человека

2. Для определения воздухообмена из условия удаления из помещения углекислоты CO² используют формулу

,

где L – воздухообмен, м³/ч;

G – количество углекислоты, выделяющейся в помещении, г/ч или л/ч;

x₁ – концентрация СО₂ в наружном (приточном) воздухе;

x₂ – допустимая концентрация CO2 в воздухе помещения.

Количество СО2, выделяемое людьми:	СО2, г/ч	СО2, л/ч
При физической работе тяжелой	68	45
При физической работе легкой	45	30
В состоянии покоя	35	23
Допустимые концентрации СО2 в помещениях:	СО2, г/кг	СО2, л/м3
Постоянного пребывания людей	1,5	1
Периодического пребывания людей	1,75	1,25
Кратковременного пребывания людей	3	2
Содержание СО2 в наружном воздухе следует принимать:
	СО2, г/м3	СО2, л/м3
Для сельской местности	0,6	0,40
Для городов	0,9	0,60

Заключение

Многие производственные помещения на предприятиях отличаются большими размерами и использованием в процессе работы вредосодержащего сырья и материалов. Это создает определенные трудности в решении задач нормализации микроклимата, то есть в обеспечении требований норм к параметрам микроклимата.

Согласно ССБТ с целью нормализации параметров микроклимата следует исключить из технологических процессов работы и операции, сопровождающиеся поступлением в производственные помещения больших количеств теплого или холодного воздуха, влаги, вредных паров, газов и аэрозолей. При возможности выбора различных вариантов технологических процессов и конструкций производственного оборудования предпочтение следует отдавать тем из них, которые характеризуются наименьшей выраженностью вредных производственных факторов. Большое значение имеет рационализация объемно-планировочных решений производственного помещения. Она должна быть направлена на максимальное ограничение распространения по всему помещению вредных выделений.

Нормализации микроклимата по температуре способствует устройство тамбуров-шлюзов, применение воздушно-тепловых завес у ворот и технологических проемов отапливаемых зданий, изготовление ограждающих поверхностей зданий (стен, потолков, полов) из материалов с оптимальными теплоизолирующими свойствами. Для обеспечения чистоты воздуха, выполнения требований норм к его температуре и влажности используются также специальные системы: вентиляции, кондиционирования, отопления. Если с их помощью не удается нормализовать параметры микроклимата, то применяются средства индивидуальной защиты работающих.

Системы вентиляции служат для удаления из помещения загрязненного и (или) нагретого воздуха и подачи в него чистого. Системы кондиционирования воздуха обеспечивают создание и автоматическое поддержание в помещении заданных параметров воздушной среды независимо от меняющихся метеоусловий.

Вентиляционные системы должны отвечать ряду специальных требований: не увеличивать пожарную опасность, не создавать повышенного шума, обеспечивать отвод статического электричества; вентиляторы, применяемые во взрыво- и пожароопасных помещениях, должны быть выполнены из материалов, не вызывающих искрообразования.

Список использованных источников

1. www.mankin.narod.ru

2. Пшеничников А. Л. Менеджер по охране труда. Учебное − М.: Издательство,  2006. − количество страниц.