Podstawy wentylacji pomieszczeń przemysłowych: wszystko o obliczeniach i typach systemów

wentylacja dużego przedsiębiorstwa jest uderzająca pod względem skali i złożoności
wentylacja dużego przedsiębiorstwa jest uderzająca pod względem skali i złożoności

System wentylacji w pomieszczeniu produkcyjnym tworzy i utrzymuje wskaźniki klimatyczne, których normy regulują instrukcje nadzoru sanitarnego i epidemiologicznego.

Wilgotność, temperatura i szybkość przepływu powietrza są ważne dla zdrowia pracowników i zgodności z procesem. W przeciwieństwie do przedmiotów gospodarstwa domowego, takie wskaźniki jak ilość zanieczyszczeń mechanicznych i chemicznych w powietrzu są również kontrolowane w zakładach produkcyjnych.

W niektórych przypadkach mikroklimat wewnętrzny powinien zapewniać optymalne warunki przechowywania (na przykład podczas przechowywania muzeów lub bibliotek), a następnie wygoda personelu zanika w tle.

Klasyfikacja systemów wentylacyjnych w miejscu pracy

Przemysłowe systemy i instalacje wentylacyjne można podzielić na następujące właściwości:

  • Sposób przemieszczania się mas powietrza: swobodny i obowiązkowy;
  • Charakter działania: spaliny lub zapasy;
  • Obszar obsługiwany: wymiana lokalna lub ogólna;
  • Cechy konstrukcyjne: kanałowy lub kanałowy.

Naturalny impuls

naturalny ruch powietrza
naturalny ruch powietrza

Wentylacja z naturalnym ruchem przepływu ma następujące właściwości:

  • przepływ powietrza jest zapewniany przez napowietrzanie;
  • ze względu na różnicę ciśnień między warsztatem a końcem kanału wydechowego umieszczonego nad dachem konstrukcji;
  • z powodu wiatru.

Zgodnie z podstawami wentylacji pomieszczeń typu produkcyjnego naturalny impuls realizowany jest w fabrykach o silnym wytwarzaniu ciepła i zawartości zanieczyszczeń mechanicznych nie większych niż 30% maksymalnego dopuszczalnego stężenia w miejscach pracy personelu.

Jeśli trzeba go poddać obróbce przed dostarczeniem powietrza, metoda taka jak napowietrzanie nie jest odpowiednia.

Aby zapewnić stabilny ruch mas powietrza z powodu różnicy ciśnień, różnica wysokości między punktami wlotu i wylotu powinna wynosić od 3 metrów. W obliczeniach wentylacyjnych dla pomieszczeń tego typu maksymalny czas trwania poziomych kanałów wentylacyjnych wynosi 3 metry. Powietrze w układzie porusza się z prędkością nieprzekraczającą jednego metra na sekundę.

System wentylacji pomieszczeń, zbudowany zgodnie z tą zasadą, jest tani, wystarczy go zamontować i obsługiwać. Jednak jego skuteczność jest niestabilna i różni się od wielu czynników zewnętrznych.

Motywacja mechaniczna

lokalne okapy
lokalne okapy

W systemach wentylacyjnych pomieszczeń pracujących na mechanicznym rozciąganiu stosowane są urządzenia transportujące masy powietrza na wymagane odległości.

Powietrze jest dostarczane i odprowadzane z obszaru roboczego w wymaganych ilościach w każdych warunkach środowiskowych. W razie potrzeby powietrze nawiewane może być filtrowane, chłodzone, ogrzewane, osuszane lub nawilżane. Naturalna wentylacja nie pozwala na optymalną wydajność powietrza. Parametry dopływu są podobne do powietrza atmosferycznego.

Najczęstsze systemy wentylacji z mieszaną motywacją.

Urządzenia zasilające dostarczają świeże powietrze do obsługiwanego budynku. Jednocześnie mechanizmy wydechowe wyciągają zanieczyszczone, gorące lub mokre opary.

Przy obliczaniu wentylacji pomieszczeń ważne jest prawidłowe zrównoważenie objętości dostarczanego i odprowadzanego zużytego powietrza.

Lokalna wentylacja

lokalne zasilanie powietrzem
lokalne zasilanie powietrzem

Podstawowa różnica między lokalnym systemem wymiany powietrza polega na tym, że powietrze jest dostarczane punktowo do określonego miejsca (lokalny dopływ) i jest odprowadzane w ten sam sposób (lokalny wylot).

Oto lista lokalnych komponentów świeżego powietrza stosowanych w obiektach przemysłowych:

  • prysznice powietrzne (strumienie powietrza docierające do określonego miejsca z dużą prędkością);
  • obszary odgrodzone od całego obszaru, na którym powstaje specjalna atmosfera;
  • kurtyny powietrzne.

Ze względu na wysoką wydajność i opłacalność lokalnej wentylacji jest ona bardzo szeroko stosowana w różnych gałęziach przemysłu.

Miejscowa wentylacja wyciągowa jest konieczna, gdy toksyczne substancje lub ciepło są uwalniane punktowo, a ich dystrybucji należy zapobiegać.

Elementy lokalnej wentylacji wyciągowej:

  • Parasole wydechowe;
  • boczne okapy;
  • pokrowce na sprzęt;
  • kurtyny powietrzne.

Przy obliczaniu wentylacji pomieszczenia bierze się pod uwagę następujące wymagania:

  • miejscowy układ wydechowy nie powinien zakłócać procesu;
  • należy pokryć całą powierzchnię uwalniania zagrożeń;
  • wydzieliny wydzielane są podczas ich ruchów fizycznych (zimne opadają, a gorące, zgodnie z prawami fizyki).

Powietrze wywiewane należy oczyścić przed uwolnieniem do środowiska. Czasami wystarczy tylko jeden filtr zgrubny, w razie potrzeby instaluje się kaskadę filtrów o różnych stopniach oczyszczania. Pomimo skuteczności systemów lokalnych nie zawsze radzą sobie z utrzymaniem niezbędnego mikroklimatu.

Ogólna wentylacja

Ogólny system wentylacji jest potrzebny, gdy szkodliwe zanieczyszczenia, wilgoć i ciepło są rozprowadzane po całym pomieszczeniu.

Ogólny system wymiany zasilania zmniejsza stężenie szkodliwych substancji i wypiera zanieczyszczone masy powietrza.

Wentylacja wyciągowa to system kanałów i wentylatora. Jeśli długość kanału wentylacyjnego nie jest większa niż 40 m, zainstalowany jest wentylator osiowy, w przeciwnym razie jest on odśrodkowy, ponieważ ma większą moc.

Funkcje obliczeń systemów wentylacyjnych

schemat wentylacji warsztatu
schemat wentylacji warsztatu

Obliczenia i rodzaj wentylacji pomieszczenia zależą od jego przeznaczenia. Wentylacja pomieszczenia produkcyjnego powinna usunąć następujące rodzaje zanieczyszczeń, emitowanych podczas pracy urządzenia i przez ludzi:

  • gorące powietrze;
  • wybuchowe i toksyczne zanieczyszczenia w powietrzu;
  • para wodna.

Obliczenia wentylacji przeprowadza się dla każdego rodzaju zanieczyszczeń obecnych w powietrzu.

Obliczenia oparte są na ilości powietrza nawiewanego wymaganej w normalnych warunkach pracy.

Obliczanie wentylacji za pomocą nadmiaru ciepła:

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

GdzieQu - objętość powietrza odprowadzanego przez lokalne zasysanie w metrach sześciennych \ h,V. - ilość ciepła wytwarzanego przez sprzęt i produkty, w watach,do - pojemność cieplna, zaczerpnięta z podręczników, równa 1,2 kJ,Tz - temperatura powietrza wywiewanego odprowadzanego z miejsca pracy, w stopniach Celsjusza,Tp - temperatura powietrza nawiewanego, w stopniach Celsjusza,T1 - temperatura powietrza usuwanego przez ogólną wentylację wymienną.

Obliczenia dla przemysłu wybuchowego i toksycznego

Przy obliczaniu wentylacji dla roślin z emisjami wybuchowymi lub toksycznymi zadaniem jest ich rozcieńczenie do maksymalnego dopuszczalnego poziomu.

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

GdzieM. - masa toksycznych substancji uwolnionych do powietrza w ciągu 1 godziny, w mg,Km - zawartość substancji toksycznych w powietrzu odprowadzanym przez systemy lokalne, w mg \ metr sześcienny,Kp - zawartość substancji toksycznych w powietrzu nawiewanym, mg \ metr sześcienny,Ku - zawartość toksycznych substancji w powietrzu odprowadzanym przez ogólny system wymiany, mg \ metr sześcienny.

Obliczanie wysokiej wilgotności

Q = Qu + (W. - 1,2 (Om - Op) / (O1 - Op)),

tutajW. - ilość wilgoci dostającej się do powietrza warsztatowego w ciągu 1 godziny, w mg / h,OM - ilość pary odprowadzanej przez system lokalny wg / kg,Lub - wilgotność powietrza nawiewanego, gr \ kg,O1 - ilość pary w powietrzu odprowadzanym przez ogólny system wymiany, g / kg.

Obliczanie absolutorium od personelu

Przy obliczaniu wentylacji niektórych pomieszczeń ważne jest, aby wziąć pod uwagę każdy gram wilgoci, która dostaje się do powietrza. Następnie obliczenia są przeprowadzane zgodnie z liczbą pracowników:

Q = N * m,

tutajN. - Liczba pracownikówm - zużycie powietrza na 1 osobę na godzinę.

Kategorie pomieszczeń dla bezpieczeństwa pożarowego

instalacja wentylacji hangaru
hangar instalacja wentylacyjna KONICA MINOLTA DIGITAL CAMERA

Pomieszczenia do dowolnego celu: przemysłowe, magazynowe, mieszkalne lub publiczne są podzielone na kategorie dotyczące wentylacji i bezpieczeństwa pożarowego:

  • I - zwiększone niebezpieczeństwo wybuchu, pożaru. Budynki, w których stosuje się lub emituje łatwopalne gazy oraz substancje lub substancje, które w kontakcie z powietrzem (wodą) mogą się zapalić lub wybuchnąć z temperaturą zapłonu do 28 stopni;
  • b - niebezpieczeństwo pożaru lub wybuchu. Budynki, w których występuje pył lub para, łatwopalne i o temperaturze zapłonu powyżej 28 stopni;
  • B1 - B4 - niebezpieczeństwo pożaru. Budynki, w których wydzielane są ciecze, ciała stałe lub substancje lotne, które trudno jest zapalić w kontakcie z powietrzem, wodą lub innymi substancjami;
  • sol - umiarkowane ryzyko pożaru. Pomieszczenia, w których substancje są obecne w postaci podgrzanej lub stopionej, obfitość ciepła, płomień. A także substancje stosowane w postaci paliwa lub wykorzystywane do spalania;
  • re - niskie prawdopodobieństwo pożaru. Budynki, w których niepalne substancje są obecne w temperaturze otoczenia.

Tworząc wentylację pomieszczeń magazynowych lub przemysłowych, ujednolicony system jest zapewniany w następujących przypadkach:

  • do budynków mieszkalnych;
  • do budynków biurowych, domowych, publicznych lub przemysłowych z wentylacją kategorii D;
  • pomieszczenia przemysłowe z wentylacją kategorii B lub A, zajmujące do 3 pięter;
  • przemysłowy z jedną kategorią D, G lub B;
  • magazyn, zajmujący do 3 pięter, posiadający kategorię B, A lub B.

Funkcje wentylacji magazynu

rodzaje wentylacji magazynu
rodzaje wentylacji magazynu

Wybierając wentylację magazynu, należy kierować się SNiP „Ogólne wymagania sanitarne i higieniczne dla powietrza w miejscu pracy”, „Budynki magazynowe”, „Bezpieczeństwo przeciwpożarowe budynków i budowli”.

Jeśli typowa wentylacja pomieszczenia z naturalnym ciągiem nie jest w stanie stworzyć wymaganego mikroklimatu, stosuje się motywację mechaniczną. Na przykład napowietrzanie nie jest zalecane w przypadku wentylacji magazynów z magazynami żywności. Powietrze uliczne jest zanieczyszczone i często nie ma możliwości jego oczyszczenia.

W niektórych przypadkach napowietrzanie nie może być zorganizowane ze względu na architekturę budynku lub jego lokalizację. Następnie zastosuj mechaniczną wentylację magazynu.

Jeśli substancje emitujące szkodliwe lub wybuchowe gazy (pary) są przechowywane w magazynie, zapewniona jest wentylacja mechaniczna.

Niemniej jednak w zdecydowanej większości magazynów organizowany jest ogólny system wymiany z naturalnym przeciągiem i pojedynczą wymianą powietrza.

Przed obliczeniem wentylacji magazynu konieczne jest określenie charakteru przechowywanych materiałów. Tak więc przy obliczaniu wymiany powietrza brany jest pod uwagę rodzaj i ilość szkodliwych emisji.

Infiltracja

Scalony system wentylacji
Scalony system wentylacji

Z reguły magazyny nie są ciasne. Proces wymiany powietrza między magazynem a ulicą nazywa się infiltracją. Przy dużej różnicy temperatur infiltracja może wynosić od 1,5 do 2 wymian powietrza. Ten parametr jest z pewnością brany pod uwagę przy projektowaniu podstaw wentylacji magazynowej.

Jeśli jednorazowa wymiana powietrza jest wystarczająca dla magazynu, możliwe jest jedynie zorganizowanie wydmuchu powietrza. Napływ zostanie uzupełniony przez infiltrację.

Częściej w magazynach instalowane są systemy bezkanałowe. Wskazane jest stosowanie kanałów o naturalnym ciągu w małych budynkach pomocniczych o projektowej wymianie powietrza nie większej niż 1.

Podczas napowietrzania przepływ powietrza jest zapewniony przez otwarte otwory wentylacyjne. Jeśli stężenie zanieczyszczeń w powietrzu jest większe niż jedna trzecia MPC, napowietrzanie nie jest stosowane.

W ciepłym sezonie powietrze jest dostarczane do magazynu przez otwory w ścianach usytuowanych na wysokości nie większej niż 1,5 metra od ziemi. Mogą to być bramy, okna, przesuwne ścianki działowe.

Zimą otwory na wpływy są wyposażone na wysokości 3-4 metrów nad ziemią. Muszą być przykryte przyłbicami od deszczu i śniegu.

Powietrze wywiewane jest usuwane przez wały wylotowe lub otwory wentylacyjne. Przyczepność w układzie poprawia się, instalując deflektor na wylocie wału wydechowego. Intensywność ciągu regulują różne przepustnice, bramy, żaluzje.

Wysokość główki wału wydechowego musi przekraczać wysokość kalenicy dachu o 50 cm lub więcej. W przeciwnym razie przy silnych wiatrach obserwuje się odwrotny ciąg.

Obliczanie objętości powietrza nawiewanego:

Nieparzysty = 3600 *S.*m*n,

GdzieS. - powierzchnia okna w m2,m - prędkość powietrza wm \ s wynosi 1 - 1,5 przy naturalnej przyczepności,n - współczynnik przepływu zależy od kąta otwarcia okna: przy 90 stopniach 0,65, przy 45 - 0,44, przy 30 stopniach - 0,32.

Odległości między osiami wałów wydechowych i zasilających, cm Objętość powietrza przechodziła przez 1 metr kwadratowy okna, w tysiącach m
Kąt otwarcia 90 stopni lub całkowicie otwarty Kąt otwarcia 45 stopni Kąt otwarcia 30 stopni
600 2,5 1,7 1,2
1000 4,1 2,8 2
1500 6,1 4,1 3,2

Tabela 1. Objętość powietrza przenikającego przez 1 kw.

Funkcje wentylacji pomieszczeń handlowych

wentylacja magazynu
wentylacja magazynu

Wszystkie lokale handlowe można podzielić na 2 typy:

  • Magazyny (duże hipermarkety typu metro);
  • Strefowe kompleksy handlowe (centra handlowe takie jak Mega).

Sklepy magazynowe

W pierwszym przypadku nie jest konieczne dostarczanie powietrza do oddzielnych pomieszczeń. Dlatego wentylacja powierzchni handlowej pierwszego typu najczęściej stanowi wydajną instalację nawiewno-wywiewną bez strefowania wskaźników klimatycznych.

Standardowym rozwiązaniem dla sklepów magazynowych są klimatyzatory dachowe. Jest to jednoczęściowy sprzęt, który jest zainstalowany na dachu budynku i jest połączony z halą za pomocą kanałów powietrznych. Kanały są rozmieszczone pod sufitem podwieszanym. Oprócz wentylacji, dach pełni funkcję ogrzewania i klimatyzacji.

Czasami zamiast jednego dużego instaluje się kilka dachów o niższej mocy.

Klimatyzatory dachowe są niezawodne, trwałe, ciche i dość ekonomiczne. Jedynym minusem korzystania z wentylacji tego typu powierzchni handlowej jest niemożność wyznaczenia stref strefowych.

Centra handlowe

W centrach handlowych znajdują się obszary do różnych celów: butiki, salony piękności, kawiarnie, magazyny. Które muszą stworzyć inny mikroklimat. Dlatego dla każdego rodzaju pomieszczeń dokonuje się obliczeń w zależności od liczby odwiedzających, uwalniania ciepła, wilgoci (uzdrowiska), dymu (pokoje dla palących).

Dodatkową trudnością jest lokalizacja kompleksów handlowych na kilku poziomach, a także cechy architektoniczne każdego pokoju.

Standardowym wyborem do wentylacji pomieszczeń komercyjnych tego typu są centralne klimatyzatory. To jest sprzęt sekcyjny, w tym sekcje:

  • ogrzewanie;
  • redukcja szumów;
  • Fani;
  • nawilżający;
  • filtracja.

Moduły są zamknięte we wspólnym budynku, który znajduje się w specjalnym przedziale budynku. Ponieważ centralny klimatyzator nie zawiera źródeł zimna i ciepła, należy go połączyć z cewką agregatu chłodniczego. Ta kombinacja urządzeń pozwala ustawić indywidualne parametry powietrza dla każdego pomieszczenia, obsługuje budynki o dowolnej powierzchni. Tego rodzaju urządzenia do wentylacji można jednocześnie używać do podgrzewania wody w basenie i zamrażania lodu na lodowisku.

Tak złożony sprzęt klimatyczny jest kontrolowany tylko automatycznie za pośrednictwem konsoli centralnej.

Funkcje wentylacji pomieszczeń czystych

niektóre laboratoria należą również do pomieszczeń czystych
niektóre laboratoria należą również do pomieszczeń czystych

Głównym zadaniem wentylacji w czystym pomieszczeniu jest zapewnienie takich wskaźników:

  • Stężenie cząstek pyłu w 1 metrze sześciennym. m powietrza. W tym celu powietrze przepływa przez filtry absolutne, utrzymując daną klasę czystości. Powietrze nawiewane jest oczyszczane na czterostopniowych filtrach, które wychwytują wtrącenia do 0,01 mikrona;
  • Temperatura, wilgotność i prędkość powietrza. Mikroklimat jest ważny nie tylko dla pracy personelu, ale także dla procesu technologicznego. Jeśli powietrze jest zbyt suche, powoduje elektryczność statyczną. Jeśli jest zbyt mokry, kondensacja może się osadzić;
  • Różnica ciśnienia między czystymi i przylegającymi pokojami. Aby zapobiec przedostawaniu się kurzu i wilgoci do sąsiednich pomieszczeń do czystego pomieszczenia, w środku utrzymuje się nieznacznie podwyższone ciśnienie. Wentylacja w pomieszczeniu czystym zapewnia przewagę dopływu nad okapem;
  • Obecność świeżego powietrza. Ludzie pracują w pomieszczeniu, dlatego należy zapewnić im czyste powietrze w ilościach zgodnych z normami sanitarnymi.

Tworzenie czystych stref

Za pomocą ukierunkowanego lub laminarnego przepływu powietrza możesz stworzyć czyste pomieszczenie w pomieszczeniu. Powietrze poruszające się w jednym kierunku bez turbulencji wypiera cząsteczki pyłu z niezbędnej strefy. Następnie są wyciągane przez system kanałów. Ze względu na specjalny kierunek przepływu cząsteczki są natychmiast usuwane. Efekt osiąga się dzięki zastosowaniu specjalnych laminarnych rozdzielaczy powietrza.

Z reguły podstawą wentylacji czystego pomieszczenia jest centralna klimatyzacja specjalnej modyfikacji.

Jest kontrolowany automatycznie. Niezbędne parametry powietrza są obsługiwane za pomocą całej sieci czujników i jednostki sterującej, również w pełni zautomatyzowanej.

Projektowanie i instalacja wentylacji przemysłowej jest złożonym procesem wieloetapowym. Wiele firm oferuje kompleksowe usługi: od projektu po serwis posprzedażny. Takie rozwiązanie usuwa z klienta wszelkie problemy z mikroklimatem przedsiębiorstwa.

Film o automatyzacji sterowania wentylacją w pomieszczeniu czystym:

Ogrzewanie

Wentylacja

Kanalizacja