Классификация систем вентиляции.
Задачей вентиляции является обеспечение чистоты воздуха в заданных метеорологических условиях. По способу перемещения воздуха вентиляция бывает естественной и механической. В зависимости от того для чего служит вентиляция, она бывает приточной и вытяжной. По месту действия она бывает местной и общеобменной. При общеобменной вентиляции загрязненный влажный воздух разбавляется свежим воздухом по всему помещению. Если помещение велико, а количество людей мало и они сосредоточены в одном месте, то применяют местную вентиляцию в местах их сосредоточения. Примером может служить кабина наблюдения и управления в прокатных цехах, где размещают местную приточно-вытяжную вентиляцию. Воздухообмен в помещении можно значительно сократить, если удалять вредные вещества в местах их выделения, не допуская их распространения по помещению. Для эффективной работы системы вентиляции необходимо выполнять следующие санитарно-гигиенические требования:
1.Количество приточного воздуха должно почти соответствовать количеству удаляемого воздуха, а разница между ними должна быть минимальной.
2.Приточные и вытяжные системы в помещении должны быть правильно размещены т.е. свежий воздух должен подаваться в ту часть помещения, где количество вредных веществ минимально, а удалять с тех участков помещения, где выделение вредных веществ максимально.
3.Система вентиляции не должна вызывать перегрев или переохлаждение рабочих.
|
|
|
4.Система вентиляции не должна создавать шум на рабочих местах.
5.Система не должна быть электро и взрывоопасной.
Естественная вентиляция
Воздухообмен при естественной вентиляции происходит вследствие разности температур воздуха внутри (более высокая) и снаружи помещения (более низкая), что вызывает поступление холодного воздуха в помещение. При действии ветра с заветренной стороны здания создается пониженное давление, вследствие чего происходит вытяжка теплого загрязненного воздуха из помещения; при действии ветра с наветренной стороны здания создается избыточное давление снаружи и свежий воздух поступает в помещение.
Естественная вентиляция в производственных помещениях может быть организованной и неорганизованной. Неорганизованная вентиляция осуществляется через не плотности окон, форточек, специальные проемы. Организованная естественная вентиляция осуществляется аэрацией и дефлекторами. Аэрация осуществляется в горячих цехах за счёт действия гравитационного и ветрового давления.
р1= h1x(рн + рсрн) (1);
pсрн,, tорн – средняя плотность воздуха и температуры соответственно в помещении;
|
|
|
tн, pн – температура и плотность воздуха снаружи
p2 = h2x(pн + pсрн) (2);
pг = Δp1+ Δp2= hx (pн-pсрн) (3);
В летнее время открываются проемы 1,3 , а в зимнее открываются проемы 2,3. Поскольку tвнтр. > tнаруж. , то следовательно рнар. > рвнут.. На определённой высоте, называемой плоскостью равных давлений, это разность равна нулю. Ниже этой плоскости существует разряжение, обуславливающее поступление наружного воздуха (выражение 1), а выше плоскости равных давлений существует избыточное давление (выражение 2) под действием которого происходит вытяжка загрязненного воздуха наружу. Общая величина гравитационного давления под действием которого происходит воздухообмен равна выражению (3). Преимущество аэрации состоит в том, что большие объемы воздуха подаются в помещение и удаляются из него без вентиляторов. Недостаток -это малая эффективность данного метода летом в следствии повышения температуры наружного воздуха.
Вентиляция с помощью дефлекторов
Дефлекторы представляют собой специальные насадки, устанавливаемые на вытяжные воздуховоды и использующие энергию ветра. Они применяются для удаления загрязненного или перегретого воздуха из помещения небольшого объема, а также для местной вентиляции. Например, для вытяжки горячих газов из кузнечных цехов, плавильных печей. В настоящее время широкое распространение получил дефлектор ЦАГИ.
|
|
|
D = 0,018 Lg/Vg; (1)
Lg – производительность дефлектора м 3/4;
Vg – скорость воздуха в трубопроводе м/с, которая принимается равной 1/2 скорости ветра Vв. Обычно Vg = 1.5 – 2 м/с при скорости ветра Vв = 3 – 4 м/с.
Он состоит из диффузора 1, обечайки 2, колпака 3, который служит для защиты от попадания атмосферных осадков в трубопровод 5 и конуса 4, который служит для предотвращения задувания ветром внутрь дефлектора. Ветер, обдувая обечайку 2, создает на большей ее поверхности разряжение, вследствие чего воздух из помещения движется по трубопроводу 5 и выходит наружу через кольцевые щели между обечайкой 2 и краями колпака 3 и корпусом диффузора 1.
Механическая вентиляция – это система движения воздуха, которая осуществляется вентиляторами. Существуют приточная и вытяжная вентиляция.
Кондиционирование воздуха – это автоматическое подержание в помещении независимо от внешних условий температуры, влажности, чистоты и скорости движения воздуха. В производстве кондиционирование применяется для обеспечения необходимых санитарно-гигиенических условий. Кондиционер-это вентиляционное устройство, которое с помощью приборов автоматического регулирования поддерживает в помещении заданные параметры воздушной среды. Кондиционеры бывают центральные и местные. В центральных кондиционерах приготовление воздуха осуществляется вне обслуживаемого помещения, а раздача осуществляется по воздуховоду. В местных кондиционерах приготовление воздуха происходит в обслуживаемых помещениях без воздуховодов.
|
|
|
При очистке воздуха с размером пыли > 10 мкм наибольшее распространение получили циклоны.
Циклоны применяются для очистки сухой не волокнистой пыли с размером > 10 мкм. Пылеотделение в них основано на принципе центробежной сепарации. Пыль попадая в патрубок 1 по касательной к корпусу приобретает вращательное движение по спирали и опускается вниз по конической части корпуса 3 и выходит наружу через шлакосбоpник 4. Очищенная воздушная смесь под действием поступающего воздуха вытесняется по конической части 3 в выходной трубопровод 2.
Вихревые пылеуловители отличаются от циклонов наличием вспомогательного воздушного потока. Запыленный воздух поступает через патрубок 5, закручивается лопаточным завихpителем 4 и, перемещаясь вверх, подвергаются воздействию поступающей из тангенциально расположенных сопел 2 струе вторичного воздуха. Под действием центробежных сил частицы отбрасываются к поверхности корпуса и затем оседают в бункер 6. Очищенный воздух выходит через трубопровод 1 наружу. В вихревых пылеуловителях достигается эффективность очистки 0,98 при размерах частиц 10 мкм.
Жалюзийный пылеуловитель представляет набор лопастей 3, установленных последовательно в корпусе 2 так, что между ними образуется щель. Воздух поступает через трубопровод 1, где пылеотделение происходит под действием отражающих лопастей 3. Взвешенные частицы пыли под действием инерции и эффекта отражения от лопастей двигаются в патрубок 5, а очищенный воздух проходит между лопастями и поступает в выходной трубопровод 4. Данные пылеуловителя используются для грубой и средней очистки, после которой загрязненный воздух направляется для очистки в циклоны.
В камерных пылеуловителях запыленный воздух поступает через входной патрубок 1 в рабочую камеру 3, где он отделяется от пыли под действием силы тяжести и выходит через трубопровод 2. Пыль оседает в бункере 4. Камерные пылеуловители применяют для грубой и средней очистки.
Ротационные пылеуловители (pотоклоны) очищают воздух от твердых и жидких примесей за счет центробежных сил, возникающих при вращении ротора. Конструктивно они представляют собой центробежный вентилятор, при вращении которого частицы пыли прижимаются к поверхности диска колеса и к набегающим сторонам лопаток и затем попадают в шлакосборник. Для очистки воздуха от тумана применяют pотоклоны - туманоуловители. Первая ступень очистки представляет ротор с фильтрующим материалом (войлок из синтеытических волокон диаметром 18-22 мкм). Вторая ступень очистки - бpызгоулавливатель, выполнен из одного слоя войлока (из волокон диаметром 65-70 мкм).
Для очистки приточного воздуха от пыли и тумана применяют электрофильтры. Их работа основана на создании сильного электрического поля при помощи источника постоянного напряжения 35 кВ. При прохождении запыленного воздуха между электродами происходит ионизация молекул воздуха с образованием положительных и отрицательных ионов, которые соприкасаясь с частицами пыли заряжают их отрицательно или положительно. Пыль с отрицательным зарядом осаждается на положительном электроде, а положительно заряженная пыль оседает на отрицательных электродах.
Для средней и тонкой очистки воздуха от пыли широко используют фильтры, в которых запыленный воздух пропускается через пористые фильтрующие материалы. Осаждение твердых и жидких частиц на фильтрующем элементе происходит в результате контакта частиц с поверхностью пор. Механизм осаждения частиц обусловлен действием сил инерции, гравитационных сил, бpоуновской диффузии в газах и эффектом касания. В качестве фильтрующих материалов применяют ткань, войлок, бумагу, сетку, металлическую стружку, пористую керамику, пористые металлы.
Для очистки воздуха при запыленности менее 10 мг/м3 используют ячейковые фильтры, представляющие собой каркас заполненный фильтрующими элементами в виде набора металлических или винипластовых сеток, пенополеуретана, упругого стекловолокна, войлока. Выбор материала зависит от качества очистки. Их общим недостатком является ограниченный срок службы из-за быстрого засорения фильтрующего элемента.
В настоящее время широкое распространение получили самоочищающие масляные фильтры, в которых фильтрация осуществляется двумя непрерывно движущимися полотнами из металлической сетки. При загрязнении масляных фильтров сетки промывают в содовом растворе.
Для очистки воздуха от туманов, кислот, масел и других жидкостей используются волокнистые и сеточные туманоуловители, принцип действия которых основан на осаждении капель смачивающей жидкости на поверхности пор с последующим стеканием жидкости под действием сил тяжести. Туманоуловители делятся на низкоскоростные V < 0,15 м/с в которых преобладающим является механизм диффузии осаждения капель и высокоскоростные V=2-5 м/с в которых осаждение капель на поверхности пор происходит под действием инерционных сил. В низкоскоростных туманоуловителях волокнистые слои формируются набивкой стекловолокна с диаметром 7-10 мкм или полимерных волокон (лавсан, полипропилен) диаметром 20-40 мкм. Высокая эффективность очистки 0.99 обеспечивается для частиц менее 3 мкм. Высокоскоростные фильтры для тех же частиц имеют меньшую эффективность 0,9 и большее гидравлическое сопротивление.
Местная приточная вентиляция служит для создания требуемых условий воздушной среды в ограниченном пространстве производственной зоны. К установкам местной приточной вентиляции относятся воздушные души, оазисы, воздушные и воздушно-тепловые завесы. Воздушный душ применяют в горючих цехах на рабочих местах, где создается тепловой поток интенсивностью 350 Вт/м.кв. и более. Воздушный душ представляет собой направленный на рабочего воздушный поток со скоростью 3,5 м/с в зависимости от интенсивности облучения. Воздушные оазисы позволяют улучшить метеорологические условия на ограниченной площади помещения, которая со всех сторон ограждается передвижными перегородками и заполняется более холодным и чистым воздухом.
Воздушно-тепловые завесы используются для защиты людей от холодного воздуха. Завесы бывают двух типов: с подачей воздуха без подогрева и с подогревом. Их работа основана на том, что подаваемый воздух к воротам через специальный воздуховод со щелью выходит с большой скоростью до 15 м/с под определенным углом навстречу холодному потоку и смешивается с ним. Полученная смесь теплового воздуха поступает на рабочие места.
Местная вытяжная вентиляция основана на улавливании и удалении вредных веществ непосредственно у источника оборудования. Так, как борьба с пылью с помощью общеобменной вентиляции дает малый эффект, то местная вентиляция позволяет полностью устранить запыленность помещения. Наиболее эффективными являются укрытия.
Укрытие может быть выполнено в виде кожуха, который полностью или частично защищает оборудование и среду. Внутри укрытий существует разряжение, в результате чего вредные вещества не могут попасть в помещение. Такой способ называется аспирацией. Рис.1,2.
Вытяжные шкафы (рис.1) находят широкое применение при термической и гальванической обработке металлов, окраске, расфасовке сыпучих веществ. Вытяжной шкаф представляет собой колпак большого объема, всасывающий газ и пары.
Вытяжные зонты (рис.2) применяют для локализации вредных веществ, поднимающихся вверх, при тепло и влаговыделениях, создающие устойчивый вредный поток. А - наибольший диаметр колпака, а - сторона перекрываемой поверхности, h - расстояние от перекрываемого оборудования до основания зонта. Наибольшее равномерное всасывание обеспечивается при угле раскрытия зонта менее 60 град..
Всасывающие панели (рис.3) применяются в тех случаях, когда при удалении вредных веществ из помещения рабочий находится под зонтом, что совершенно недопустимо.
Поэтому правильной будет такая конструкция вытяжной системы, когда основание вытяжной трубы расположено под углом к основанию рабочего места, при котором поток воздуха минует рабочего. Таким примером является панель Чернобережного. Для локализации вредных веществ, если укрытие кожухом не представляется возможным по техническим причинам, при травлении металлов, гальваническом покрытии, цинковании, меднении используют бортовые отсосы, представляющие собой щелевидные воздуховоды, устанавливаемые у ванн. Принцип действия их состоит в том, что затягиваемый в щель воздух, двигаясь над поверхностью ванны, увлекает за собой вредные вещества, не давая им распространяться по помещению.
Освещение.
При освещении производственных помещений используют естественное освещение и искусственное, осуществляемое электрическими лампочками и совмещенное, при котором в светлое время суток недостаточно по нормам естественное освещение и его дополняют искусственным.
Естественное освещение подразделяют на боковое, осуществляемое через световые проемы в наружных стенах; верхнее, осуществляемое через аэрационные фонари, проемы в перекрытиях; комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое.
Искусственное освещение может быть двух видов – общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местная, концентрирующая световой поток на рабочем месте. Общее освещение бывает равномерное без учета расположения оборудования и общее локализованное - с учетом расположения рабочих мест. Применение одного местного освещения внутри здания не допускается. В литейных цехах, административных, складских помещениях может быть использована система общего освещения. На машиностроительных предприятиях при выполнении слесарных, токарных работ рекомендуется система комбинированного освещения.
По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на следующие виды: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное и дежурное. Рабочее освещение обязательно во всех помещениях для обеспечения нормальной работы, прохода людей и движения транспорта. Аварийное освещение используют для продолжения работы в тех случаях, когда внезапно отключилось рабочее освещение (при аварии). Эвакуационное освещение предусматривается при аварийном отключении рабочего освещения в местах опасных для прохода людей на лестничных клетках. В нерабочее время, совпадающее с темным временем суток необходимо минимальное искусственное освещение.
Требования к производственному освещению.
Основная задача освещения это создание наилучших условий для обзора объекта. Эту задачу можно решить осветительной системой, отвечающей следующим требованиям:
1.Освещенность должна соответствовать зрительной работе, которая определяется следующими параметрами
– объект различия - это наименьший рассматриваемый объект, отдельные его части, дефекты;
– фон-это поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различия, на котором он расположен;
– контраст объекта с фоном характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точки, линии, пятна) и фона.
2.Необходимость обеспечения равномерного распределения яркости на рабочей поверхности, а также в пределах окружающего пространства.
3.На рабочей поверхности должны отсутствовать резкие тени, наличие которых приводит к утомляемости.
4.В поле зрения должна отсутствовать прямая или отраженная блескость. Блескость - это повышенная яркость светящихся поверхностей.
5.Величина освещенности должна быть постоянной во времени. Это достигается использованием стабилизирующих устройств в сети.
6.Следует выбрать оптимальную направленность светового потока.
7.Следует правильно выбрать необходимый спектральный состав света.
8.Все элементы осветительных установок – светильники, понижающие трансформаторы должны быть долговечными, электробезопасными, а также взрыво и пожаробезопасными.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 269; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!