Механічна вентиляція

7. Механічна вентиляція

У системах механічної вентиляції рух повітря здійснюється вентиляторами і в деяких випадках ежекторами.

Основними частинами механічної вентиляції (рис. 3.) є: повітрозабірна шахта 1, фільтр для очищення повітря від пилу 2, калорифер 3, вентилятор 4, повітроводи 5, припливні і витяжні отвори 6, пиловідділяючий пристрій 7, клапани 8, витяжна шахта 9. При механічній вентиляції повітря підлягає обробці: підігріванню або охолоджуванню, сушці або зволоженню, очищенню від пилу і газів.

повітря газ повітрообмін

Рис. 3. Механічна вентиляція

1 - повітрозабірна шахта; 2 - фільтр для очищення повітря від пилу; 3 – калорифер; 4 – вентилятор; 5 – повітроводи; 6 - припливні і витяжні отвори; 7 - пиловідділяючий пристрій; 8 - клапани; 9 - витяжна шахта; 10 – приміщення

Для очищення від пилу служать різні пиловіддільники і фільтри. На рис. 2.4. представлена пилоосаджувальна камера для крупного і важкого пилу. Пиловіддільники є пристроями, в яких для осадження пилу з повітря використовується сила тяжіння порошинок (рис. 4.) або за рахунок відцентрової сили (у циклонах) (рис. 5.), або за рахунок раптової зміни напряму руху повітря за допомогою жалюзійного пиловловлювача (рис. 6.).

Рис. 4. Пилоосаджувальна камера для крупного і важкого пилу

1 - вхідний патрубок; 2 - корпус; 3 - вихідний патрубок; 4 - бункер

Рис. 5. Схема пиловіддільника типа “циклон”

1 - вхідний патрубок; 2 - циліндрична камера; 3 - конічна камера; 4 – пилоосаджувальна камера; 5 - вихлопна труба Рис. 6. Жалюзійний пиловловлювач

Тонше очищення повітря відбувається у фільтрах (електричних, ультразвукових, гідрофільтрах, паперових, матерчатих, масляних і ін.). В якості фільтруючих матеріалів використовують скловату, гравій, кокс, металеву стружку, пористий папір, тканину, картон, ниткоподібні матеріали.

Кондиціонування повітря – найсучасніший вигляд вентиляції. Кондиціонер – установка, яка за допомогою автоматичного регулювання може незалежно від зовнішніх умов підтримувати усередині приміщення сувор постійні умови повітряного середовища. Розрізняють два види кондиціонерів: установки повного кондиціонування (озонування, іонізація, дезодорація повітря) і неповного кондиціонування.

8. Місцева вентиляція

Місцева вентиляція служить для створення необхідних умов повітряного середовища в обмеженій зоні виробничого приміщення. Сюди відносяться повітряні душі, оазиси, завіси, витяжні шафи, витяжні парасольки, всмоктуючи панелі, бортові відсмоктування і ін.

9. Типи вентиляторів

Вентилятори – це повітродувні машини, які служать для переміщення повітря при втратах тиску у вентиляційній мережі не більш 150МПа. За принципом дії вентилятори бувають осьові і відцентрові. Перевага осьових вентиляторів – простота конструкції, можливість економного регулювання продуктивності в широких межах за допомогою повороту лопаток, велика продуктивність. До недоліків слід віднести малу величину тиску, підвищений шум.

Залежно від тиску, що розвивається, відцентрові вентилятори поділяються на наступні групи: низького тиску – до 10 МПа; середнього тиску від 10 до 30 МПа і високого тиску від 30 до 120 МПа.

Залежно від складу переміщуваного повітря вентилятори виготовляють з певних матеріалів і різноманітної конструкції: звичайного виконання, антикорозійного виконання, вибухобезпечні і пилові.

Вентилятори виготовляють різноманітних розмірів, і кожному з вентиляторів відповідає певний номер, що показує величину діаметра робочого колеса в дециметрах.

 

10. Способи визначення повітрообміну

Згідно вимогам санітарних будівельних норм всі виробничі приміщення повинні вентилюватися. У виробничих приміщеннях з об'ємом на одного працюючого до 20 м3 необхідно забезпечити подачу свіжого повітря не менше 30 м3/год на одного працюючого, з об'ємом 20 – 40 м3 - не менше 20 м3/год, у приміщеннях без природної вентиляції не менше 60 м3/год на одного працюючого.

Існують наступні методи розрахунку необхідної кількості повітря по домінуючому чиннику: по вологовиділенню; по газовиділенню; по пиловиділенню; по надлишковому теплу; по кратності повітрообміну.

У приміщеннях, в яких повітряне середовище забруднене пилом, шкідливими парами, газами або спостерігається значні тепловиділення, кількість повітря потрібна для забезпечення необхідних параметрів повітряного середовища в робочій зоні, визначається розрахунком, виходячи з умови розбавлення шкідливих виділень до ГДК або видалення надлишків тепла за формулами:

; (4)

; (5)

; (6)

де  - надлишкове тепло, Дж;

 - щільність припливного повітря, кг/м3;

С - питома теплоємність, Дж/(кг град);

 і  - температура, відповідно, видаленого і припливного повітря, °С.

 - сумарна кількість вологи, що належить видаленню з приміщення, кг/год;

n - коефіцієнт, що враховує розподіл вологи по приміщенню; n = 0,6 – 0,9.

 і  - вміст вологи, відповідно, видаленому і припливному повітрю, г/кг;

W - кількість шкідливих виділень, г/год;

 і  - концентрація шкідливостей, відповідно, видаленому і припливному повітрю, г/м3.

Кількість повітря, що видаляється з ливарних цехів визначається по кратності повітрообміну:

, м3/час; (7)

де - кратність повітрообміну;

V - об'єм приміщення, м3.

Кратність повітрообміну m може бути визначена за формулою:

, (8)

де - вміст пилу в видаленому повітрі, мг/м3;

- ГДК пилу, мг/м3.

11. Вибір вентилятора для здійснення повітрообміну

Вихідними даними для підбору вентилятора є продуктивність вентилятора, м3/час, динамічний тиск, що створюється вентилятором, МПа і швидкість руху повітря у повітроводі, м/с. Динамічний тиск  визначимо за формулою:

 ; (9)

де v - швидкість руху повітря, м/с;

ρ - щільність повітря, кг/м3;

g - прискорення вільного падіння, м/с2.

Маючи продуктивність вентилятора L, динамічний тиск, що створюється вентилятором , за таблицями вибираємо тип вентилятора і його ККД.

Необхідну потужність електродвигуна для привода вентилятора визначимо за формулою:

; (10)

де  - ККД вентилятора;

 - ККД ремінної передачі.

Усталену потужність електродвигуна визначаємо за формулою:

 , (11)

де - коефіцієнт запасу, приймається від 1,1 до 1,5.

12. Засоби індивідуального захисту

Як індивідуальні засоби захисту застосовуються:

- для захисту тіла – спецодяг з льняних, брезентових, шерстяних, гумових тканин, спецвзуття, головні убори, рукавиці;

- для захисту органів дихання – фільтруючі і ізолюючі прилади (респіратори, протигази);

- для захисту органів зору – окуляри, від механічних пошкоджень, від теплових випромінювань при проведенні зварювальних робіт, від кислот і лугів – герметичні окуляри;

- для захисту шкіри обличча, шиї і рук при роботі з їдкими речовинами - мазі і пасти, які бувають гідрофільні (для захисту від жирів, масел, нафтопродуктів) і гідрофобні (для захисту від розчинів кислот, лугів, солей).