Расчет вентиляции сварочного цеха

Обновлено: 16.05.2024

Работы в сварочном цехе относятся к сложному и вредному роду занятий. Связано это с тем, что в процессе сварочных работ в воздушные массы выделяются химические вещества и водород. Именно поэтому к созданию вентиляционной системы в сварочном цеху выдвигаются повышенные требования.

Воздухообмен при выполнении сварочных работ в цеху

Эффективная система вентиляции сварочного цеха являет собой сбалансированную приточно-вытяжную систему, которая должна демонстрировать высокие результаты очищения воздуха при сравнительно низких энергетических затратах.

Согласно со СНиПам II-33—75:

Система вентиляции цеха должна:

устранять вредные вещества по средствам местной вентиляции;
обеспечивать микроклимат в помещении согласно санитарным нормам N 1009-73;
устранять химические компоненты с помощью общеобменной вентиляции.

В сварочном цехе используют общеобменную и местную приточно-вытяжную вентиляционную систему.

Вентиляция сварочного цеха: особенности подачи воздуха

При обустройстве вентиляционной системы воздухообмен в цеху может подаваться как вертикальными потоками, так и горизонтальными.

Горизонтальный воздухообмен

При подаче воздушного потока в горизонтальном направлении система вентиляции должна быть смонтирована таким образом, чтобы захватывать воздушное пространство всего помещения. Образование застоя воздуха недопустимо. Скорость воздухообмена должна обеспечиваться более 0,1 м/с. Эта схема отлично подходит для малогабаритных помещений. К примеру, в цехе с параметрами 30х20 м устанавливается 7 вентиляторов, общей производительностью 7000м3/час, которые и создают горизонтальные воздушные потоки. Вентиляторы устанавливаются на одну стену на высоте до 4 м и обеспечивают стабильное поступление свежих воздушных масс. Вентиляторы, производительностью 7000 м3/ час устанавливаются на той же высоте на стене напротив притока воздушных масс. Они и устраняют загрязненный воздух.

Донная схема может быть использована для цехов, расстояние между притоком и вытяжкой которых не составляет более 100 м. В том случае, когда расстояние больше воздушные массы «зависают», а вредные вещества скапливаются. Эффективности системы существенно снижается. При такой проблеме необходимо установить дополнительные вентиляторы или струйные аппараты, которые будут ускорять поток свежих воздушных масс.

Вертикальный воздухообмен

Для обустройства вертикального воздухообмена потребуется установить несколько вентиляторов в подвальном помещении, которые будут поставлять свежий воздух в цех посредствам вентиляционных шахт. Отверстия при таком монтаже монтируются в полу и закрываются специальными решетками с ячейками, диаметр которых не превышает 50 мм. Скорость воздушных масс должна составлять 4,5 м/с при выходе от вентиляторов и соответственно 0,1 м/с при входе в помещение. Производительность приточных вентиляторов для помещения 30х20 м составляет 3400 м3/час. Вытяжные вентиляторы устанавливаются на высоте до 6 м, как правило, на крыше. Их производительность составляет 6800 м3/час. Такая вентиляционная система способна в кратчайшие сроки очистить воздух в цеху и снизить концентрацию вредных веществ в воздухе до приемлемы 2 мг/м3.

Важно! Механическая система вентиляции должна соответствовать требованиям СНиП 2-33-75.

Вентиляция рабочей зоны

В соответствии с ГОСТ 12.3.003-86 сварочный цех должен быть обустроен местной вентиляцией со скоростью отсоса отработанного воздуха более 1,5 м/с. Местная вентиляция может быть смонтирована с использованием подвижной всасывающей насадки, соединенной с гибким вентиляционным шлангом.

При использовании автоматического типа сварки скопление газов и химических веществ происходит по средствам щелевидных отсосов длиной не более 350 мм, расположенных на высоте 50 мм от непосредственного места сварки. Если сварочный аппарат не позволяет установить щелевой отсос необходимой длины, тогда рационально применять нескольких местных отсосов.

Количество воздуха, удаляемого с помощью местных отсосов необходимо определять по формуле:

L = K (кубический корень) * a,

где К=12 для одинарных щелевых отсосов и К=16 для нескольких щелевых отсосов, a – сила тока, поставляемого сварочным аппаратом.

Важно! Для местных отсосов используются вентиляторы высокого давления.

Местные отсосы присоединяются к общеобменному каналу с помощью гибкого шланга в том случае, когда сварочный аппарат передвигается не более чем на 2 м. При ходе аппарата свыше 2 м используются подвижные вентиляционные устройства.

Аргонные и углекислотные сварочные аппараты оборудуются местной вентиляционной системой с нижним отсосом 2000 м3/час. Также следует установить регулирующий клапан.

Местная вентиляционная система должна устранять более 75% вредных компонентов с воздушных масс. Остальные 25% вытягиваются общеобменной вентиляционной системой.

Вентиляция сварочных цехов справочник проектирования

В учебном пособии «Проектирование вентиляции сборочно-сварочных цехов» О. Я. Логунова предоставлена подробная информация монтажа вентиляционной системы сварочного цеха с указанием всех расчетов и схем. Согласно инструкции:

вентиляционная система сварочного цеха должна быть автономной;
использование методики рециркуляции воздушных масс категорически запрещено;
приточный воздух должен подогреваться или охлаждаться (в зависимости от температурных показателей) перед подачей в цех;
объем воздуха при ручной сварке должен составлять до 4500м3/час, при использовании автоматического аппарата – 2000м3/час, при использовании порошковой проволоки – 5400 м3/час.

Вентиляция в сварочном цеху: примеры оборудования

К выбору оборудования для создания системы вентиляции стоит подходить с полной ответственностью, ведь оно должно обеспечивать постоянное очищение воздуха и нормального микроклимата в помещении:

Вентиляционная система «Совплим» местного назначения оборудована электростатическим фильтром и гибким вытяжным устройством. С ее помощью вредные вещества удаляются непосредственно с рабочего места, а не распространяются по всему помещению. Радиус действия системы составляет 6 м, что позволяет эффективно очистить рабочую зону.
Система воздухораспределителя БВВ, позволяющая создать зону чистого воздуха непосредственно в месте выполнения сварочных работ. Система устанавливается на высоте более 2 м и обеспечивает качественное вытеснение воздушных масс с рабочей зоны.
Системы FilterBox местного назначения позволяют очистить сварочное место от пыли и вредных компонентов, попавших в воздушные массы.
Вентиляторы марки ВРП, оборудованные электрическим двигателем.

Важно! Выбор производительности оборудования для создания вентиляционной системы сварочного цеха зависит от площади помещения, количества людей и типа используемого сварочного аппарата.

Вентиляция в сварочном цеху должна быть бесперебойной. В обязательном порядке предусмотрен монтаж аварийной системы вентиляции, которая должна быть такой же эффективной, как и основная.

Выбор схемы вентиляции производственного сварочного помещения

На протяжении выбора оптимальной общеобменной схемы вентиляции цеха для выполнения соединительных работ берутся во внимание все важные моменты, включая выход конвективных потоков вверх помещения. Данные потоки могут быть усилены посредством направленных струй приточного воздуха. Также есть возможность направлять конвективные потоки струями к воздухозаборным панелям.

Необходимо обращать внимание на то, что нестойкие конвективные потоки нередко нарушаются вследствие движения масс аэрационного воздуха, либо не без участия охлажденного притока, возвращающегося вместе с вредоносными веществами по направлению вниз. Все эти и многие другие процессы могут с большой вероятностью вызывать определенные трудности в борьбе с ними.

В том случае, если воздух внутри помещения цеха искусственным путем перемешивается путем направленных струй, сосредоточенного притока, концентрация вредных веществ внутри помещения практически выравнивается. Как правило, работы по соединению металлов производятся с большим выделением пыли, и поэтому общеобменная система должна быть выполнена механической приточно-вытяжной, при этом должен иметь место подогрев воздуха зимой.

Соответственно указаниям СНиПа, в процессе сварки приток должны подаваться непосредственно в участок работы. Допускается подача воздуха из воздухораспределителей, которые располагаются на уровне 6 метров от поверхности пола помещения, при воздушных струях, направленных вниз вертикально, при горизонтальных, а также наклонных струях воздуха на уровне 4 метров и выше, как подачу воздуха в участок сварки.

Любопытна система подачи воздуха посредством параллельных струй, выполняемой в трех вариантах:

Подача вертикальными струями по направлению вверх;
Подача горизонтальными струями;
Вертикальными струями по направлению вниз.

Схема подачи воздуха параллельными потоками горизонтальными потоками в длинном цехе

Основная система воздуховода подачи;
Дополнительные вентиляторы;
Раздаточные решетки;
Вентиляторы вытяжки.

Схема подачи воздуха в виде притока параллельными потоками снизу вверх

Короб воздухозаборный;
Установка вытяжки;
Установка притока;
Воздухораспределительный короб с решетками в полу.

В любом случае участок для производства сварочных работ нуждается в качественной вентиляционной системе, а поэтому экономия в данном случае нецелесообразна.

Расчет вентиляции сварочного цеха

Наш специалист свяжется с Вами в течение 15 минут для уточнения деталей

Ищете комплексное решение?

Каталог
Услуги
- Проектирование кондиционирования
- Проектирование вентиляции
- Монтаж вентиляции
- Монтаж кондиционирования
- Обследование
- Обслуживание
- Иммерсионное охлаждение
- Типы объектов вентиляции
- Типы систем вентиляции
- Вентиляция. Другое.
- Вентиляционное оборудование
- Кондиционирование
- Калькулятор вентиляции
Сварочный цех считается, пожалуй, одним из самых неблагоприятным мест для рабочей деятельности человека ввиду того, что во время технологического процесса выбрасывается огромное количество вредностей. Сварочные работы провоцируют насыщение окружающего воздуха фтористыми соединениями, окисями озона, азота и оксидами углерода, провоцирующими развитие опасных (т. н. «профессиональных») заболеваний и несущих вред окружающей среде. Именно поэтому грамотно спроектированная и сбалансированная система вентиляции сварочного цеха является приоритетной задачей.

Особенности и задачи системы вентиляции сварочного цеха

Особенностью при проектировании системы вентиляции сварочного цеха является необходимость достижения высоких результатов очищения воздушных масс, при относительно низких затратах энергии. Кроме того, процесс вентиляции производственного помещения должен быть бесперебойным — поэтому, помимо основной вентсистемы, предусматривается монтаж дополнительной (аварийной вентиляции), которая должна функционировать настолько же эффективно и продуктивно, как и основная.

Ключевыми задачами вентиляционной системы становятся следующие пункты:
- Минимизация концентрации вредных веществ, которые выделяются во время сварочных работ, посредством применения эффективных местных отсосов;
- Обеспечение рекомендуемых микроклиматических показателей, в соответствии с «Санитарными правилами при сварке, наплавке и резке металлов» №1009-73.
- Устранение химических выделений и выбросов, которые уже успели распространиться дальше помещения, посредством общеобменной вентиляции;
- Обеспечение достаточного притока свежих воздушных масс в сварочный цех, с целью снижения предельно допустимой концентрации вредных примесей и опасных веществ.
Вентиляция сварочного поста

Требования, предъявляемые к вентиляции сварочного цеха (СНИП II-33-75)

Согласно стандартам, разработанным и изложенным в СНИП II-33-75, к вентиляции сварочного поста/цеха, предъявляются следующие требования, которые должны неукоснительно соблюдаться, во избежание травм и отравлений.

Если расход сварочных материалов составляет более 0,21 г/ч, требуется обязательный монтаж общеобменной вентиляции. Если этот показатель ниже — можно обойтись системой локального воздухообмена;

Допустимый показатель скорости движения воздуха в области проведения сварочных работ варьируется от 0,4 до 1 метр/сек;

Направление потока свежего воздуха — строго на сварку;

Если сварочный аппарат используют в закрытых резервуарах, либо повышена интенсивность соединительных работ — приток подается на маску работника, при этом температура подаваемых воздушных масс должна быть не выше +19С;

Обязательна установка общеобменной вентиляции в шкафу для хранения газового баллона.

Виды систем вентиляции сварочного цеха. Вытяжная вентиляция

Один из наиболее важных моментов, которому уделяется повышенное внимание при организации вентиляции в цеху — сооружение качественных приборов для местного отведения всех вредных веществ, выделяемых в процессе сварки. Качественная вытяжка для сварочного поста — это не просто забота о здоровье сотрудника, но и уменьшение вреда для окружающей среды.

Чем лучше организована вентиляция сварочного стола и хорошо отгорожено место сварки — тем меньше вредных веществ попадут в атмосферу цеха. Кроме того, снижается требуемая мощность сварочной вытяжки.

На практике, местные отсосы способны уловить и поглотить до 2/3 объема всех выбрасываемых ядовитых веществ, для удаления оставшейся трети используют общеобменную систему вентиляции цеха.

*ВАЖНО! Вентиляция сварочного поста (СНИП II-33-75) в обязательном порядке должна быть оборудована мощными вытяжными системами, из расчета распределения мощности по следующей схеме: 25% направлены на верхний ярус производственного цеха, 75% - на нижний.

Местный отсос

Общеобменная вентиляция

Оборудование рабочих сварочных постов локальной системой отведения эффективно лишь в том случае, когда речь идет о стационарных столах. Если постоянные посты отсутствуют и рабочим цеха приходится постоянно перемещаться/выполнять работу на передвижных сварочных столах, система местной вытяжки становится попросту неэффективной. В таких ситуациях актуальной становится монтаж общеобменной системы вентиляции с кратностью воздухообмена до 10 единиц.

При выборе оптимальной общеобменной схемы, учитывают все важные моменты, в том числе выход конвективных потоков вверх производственного помещения. Конвективные потоки могут при необходимости усиливаться посредством направленных приточных струй или направляться этими струями к воздухозаборным панелям.

Беря во внимание тот факт, что эти потоки не особо стабильны и могут быть нарушены движением масс аэрационного воздуха или охлажденным притоком, могут возникнуть сложности в борьбе за чистый воздух. А если к этому прибавить то, что процесс сварки металлов сопровождается большим выделением пыли, единственный выход кроется в установке механической общеобменной системы вентиляции приточно-вытяжного типа с опцией обязательного подогрева приточного воздуха в холодные сезоны.

Приточная вентиляция: особенности подачи воздушных потоков

При обустройстве вентсистемы в сварочном цеху, подача воздуха может осуществляться как вертикально, так и горизонтально. Рассмотрим каждую из них подробнее.

При горизонтальном воздухообмене, систему вентиляции монтируют так, чтобы она охватывала всю площадь производственного помещения. Абсолютно не допускается образование застоя воздушных масс, при этом скорость воздушного обмена должна превышать хотя бы 0,1 м/сек. Это оптимальное решение для небольших сварочных помещений, или для цехов, где расстояние между вытяжкой и притоком не превышает 100 метров.

При вертикальном воздухообмене, система вентиляции организовывается посредством установки мощных вентиляторов в подвальных помещениях с тем, чтобы они обеспечивали мощный приток воздуха по вентиляционным шахтам. Выходные отверстия монтируются в полу и прикрываются спецрешетками, диаметр ячеек которых не превышает 5 сантиметров. Скорость движения воздуха при выходе от вентиляторов должна находится в пределах 4,5 м/сек и около 0,1 м/сек на входе в помещение. Вытяжные вентиляторы в этой схеме, устанавливаются, как правило, на крыше. Подобная система очень эффективно работает в производственных помещениях сварочных цехов с большой площадью, благодаря возможности очень быстро и эффективно снижать концентрацию вредных веществ до требуемых ГОСТами и СНиПами параметров.

Перейти в каталог вентиляционного оборудования

Расчеты для организации вентиляции рабочей зоны

Если следовать нормативам ГОСТ 12.3.003-86, сварочный цех нуждается в обустройстве локальной вентиляции со скоростью удаления грязного воздуха не меньше 1,5 м/с.

Чтобы рассчитать количество удаляемого местными отсосами отработанного воздуха, используют следующую формулу:

L=K(корень кубический)*а, где

K равен 12 (стандарт для однощелевых отсосов), либо

К равен 16 (стандарт для нескольких щелевых отсосов)

а — сила тока, которую поставляет аппарат для сварки.

Помимо этого, при расчете системы сварочной вентиляции, учитывают следующие общепринятые показатели требуемого объема воздуха:
- при ручной сварке — 4500 м 3 в час;
- при автоматической сварке — 2000 м 3 в час;
- при сварке, с использованием порошковой проволоки — 5400 м 3 в час;
Следует отдельно отметить, что всеми расчетами и установкой оборудования для сварочного цеха должны заниматься исключительно профессионалы. Несоблюдение требуемых норм и пренебрежение техникой безопасности может привести к опасным ситуациям, вплоть до летального исхода. Не экономьте на специалистах, ведь качественная вентиляция — залог успешной работы вашего предприятия.

Получить бесплатную консультацию инженера по вентиляции сварочного цеха

Все права защищены. Использование любых материалов разрешено только при одобрении правообладателя со ссылкой на источник.

Система вентиляции и кондиционирования в цехе

Вентиляция в производственном цехе представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных между собой процессов и устройств, нацеленный на создание качественного воздухообмена внутри производственного помещения.

Система вентиляции цеха играет гораздо более важную роль, чем аналогичная система в любом другом помещении. Главный акцент состоит в том, что это целая система инженерных разработок, которая призвана обеспечить бесперебойную фильтрацию воздуха от вредных и токсичных примесей и его функциональную циркуляцию, не нарушая при этом ход технологических процессов, а способствуя благоприятным условиям для их успешного выполнения.

Вентиляция в промышленном цехе

Виды вентиляции промышленных цехов

В зависимости от способа перемещения воздуха, вентиляция производственных цехов может быть:

В первом случае, воздухообмен происходит за счет температурной разницы и разницы в давлении потоков воздуха. Такой тип вентилирования может быть неорганизованным (основанным на элементарных физических явлениях — например, сквозняк) и организованным (аэрация). Для этого задействуют спецконструкции (например, короба с заслонами), позволяющие регулировать величину и силу воздушного потока.

Механическая вентиляция позволяет производить предварительную обработку приточного воздуха (охлаждение, нагрев, увлажнение) и фильтрацию загрязненного воздуха перед выбросом в атмосферу.

*При создании проекта вентиляции цеха и определении норм воздухообмена при естественной и механической вентиляции, руководствуются СНиП 41-01-2003.

Как инженерно-технологический объект, вентиляцию промышленных цехов можно условно разделить на 2 вида, по способу о рганизации воздухообмена:
- местного типа;
- общеобменного типа.
В первом случае, главная задача местной вентиляции заключается в локализации и последующем удалении вредных и токсичных веществ и выбросов, непосредственно в месте их возникновения. На практике, источник загрязнения укрывается со всех сторон т.н. щитами, формируя своеобразный колпак. Внутри подобного укрытия возникает разрежение при отсосе воздушных масс потому, что давление внутри ниже атмосферного. Такая мера препятствует поступлению вредных примесей в помещение. Местная система вентиляции цеха достаточно эффективно справляется с очищением воздуха, а ее организация довольно бюджетна.

Местная вытяжная вентиляция цеха

В тех случаях, когда местная вентиляция не может локализовать источники загрязнения в полном объеме, задействуют общеобменный тип вентиляции. Его цель заключается в комплексном очищении воздуха во всех производственных помещениях (либо их значительной части), посредством разбавления концентрации вредных примесей, пыли и грязи, тепловых излучений и проч.

Общеобменная вентиляция отлично справляется с поглощением тепла и, в основном, применяется в случаях, когда нет выброса вредных примесей в атмосферу производственных помещений. Если специфика производства предполагает выброс газов, вредных паров, канцерогенов и пыли, применяют вентиляцию смешанного типа: общеобменная+местные отсосы.

Общеобменная вентиляция цеха

В отдельных случаях предприятия, чье производство связано со значительным пылевыделением или выбросом токсичных примесей, полностью отказываются от общеобменной вентиляции. Объясняется это тем, что мощная общеобменная система может попросту разнести эти вредности и пыль по всей территории цеха.

Ключевая концепция построения вентиляционных систем заключается в том, чтобы удалить максимальный объем вредностей при помощи местных отсосов (а это главный базис, на котором строится промышленная вытяжная вентиляция), а оставшиеся примеси разбавить притоком свежего воздуха, снизив их концентрацию до предельного допустимого уровня.

Классификация вентиляции промышленных цехов по способу действия:
- приточная вентиляция цеха;
- вытяжная вентиляция цеха;
- приточно-вытяжная вентиляция цеха.
Приточная вентиляция в цехе Вытяжная вентиляция в цехе

Вы можете бесплатно получить эскизный проект и стоимость вентиляции цеха

Приточная система вентиляции цеха нацелена на обеспечение свободного притока свежего воздуха в объемах, которого будет достаточно для полноценного функционирования производства. В системах приточного типа, в основном, используют канальные вентиляторы, которые производят забор воздуха извне с последующим его пропуском через калориферы, где происходит нагрев и увлажнение (если требуется).

Такие системы способны полностью обеспечить принудительное поступление воздушных масс в цех. При этом, давление воздуха увеличивается в сравнении в показателями давления атмосферного, что способствует естественному (неорганизованному) выдавливанию отработанного воздуха на улицу через щели, выходы или отверстия.

Местная приточная вентиляция может быть нескольких видов и включать такое оборудование, как:
- воздушный душ (поток чистого воздуха, направляемый на рабочее место: стационарные и мобильные)
- воздушные и воздушно-тепловые завесы (с подогревом и без)
- оазисы (обслуживают целые участки цеха, где воздух двигается с рассчитанной скоростью и температурой)
Вытяжная система выполняет удаление загрязненного/влажного/горячего/токсичного воздуха, а его замещение на чистый происходит неорганизованно — через оконные и дверные проемы и т. п. Такая вентиляция цеха очень актуальна при технологических процессах, предполагающих большое выделение тепла, влаги, вредных испарений и при значительном штате задействованных на производстве сотрудников.

Все виды вытяжных вентиляционных установок производственных цехов состоят из нескольких компонентов:
- отсоса (открытого типа — состоящие из защитного кожуха, вытяжного зонта, шарнирно-телескопических/бортовых отсосов, воздухоприемников; или закрытого типа — к которым можно отнести вытяжные шкафы (для производств с повышенным выделением токсичных газов и ядовитых паров), камеры, боксы-укрытия (для работы с особо ядовитыми и радиоактивными веществами), кабины)
- вентилятора (центробежного или осевого);
- вытяжного канала;
- фильтра;
- воздуховода
Вентиляционный зонт для цеха

Приточно-вытяжная вентиляция цеха осуществляет удаление грязного воздуха с одновременной подачей свежих воздушных масс. Распределение потоков может происходить 2 способами:
- путем перемешивания;
- путем вытеснения.
Для первого варианта в потолочном или стеновом пространстве производят монтаж высокоскоростных диффузоров, через которые уличный воздух принудительно попадает в помещение. Внутри он естественным образом перемешивается с отработанным и удаляется через диффузный клапан.

Во втором варианте, на уровне пола производят монтаж воздухораспределителей, через которые происходит принудительный приток свежего воздуха. Прохладный воздух распределяется внизу помещения, а теплый поднимается наверх и естественным образом вытесняется через вентиляционные решетки.

Особенности расчетов и устройства вентиляции в цехах различного назначения

Проектирование вентиляции цеха - сложная инженерная задача, для решения которой необходимо выполнить тщательные расчеты, которые в значительной степени зависят от его назначения. Производственная вентиляция должна удалять все вредности, включая горячий воздух, взрывоопасные примеси и ядовитые выделения, пары воды — все, что выделяется в процессе производства продукцией, оборудованием и персоналом.

Расчет системы вентиляции цеха выполняется отдельно по каждому из видов загрязнений:

По излишкам тепла:

Q = Q_u + (3,6V - cQu * (Tz - Tp) / c * (T₁ - T_p), где

Q_u (м 3 ) — объем, который отводится местным отсосом,

V (Ватт) — кол-во теплоты, которое выделяет продукция или оборудование,

с (кДж)-показатель теплоемкости = 1,2 кДж (справочные данные),

T_z (°С) — t загрязненного воздуха, отводимого от рабочего места,

Т_р (°С) — t приточных воздушных масс,

Т₁ — t воздуха, удаляемого вентиляцией общеобменного типа.

Для взрывоопасного или токсичного производства:

При таких расчетах, ключевая задача — разбавить токсичные выбросы и испарения до предельного допустимого уровня.

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

М (мг*час) — масса токсичных веществ, выделяемых за один час,

K_m (мг/м 3 ) — содержание токсичных вещ-в в воздухе, отводимых местными системами,

К_р (мг/м 3 ) — кол-во отравляющих вещ-в в приточных воздушных массах,

K_u (мг/м 3 ) — содержание токсичных вещ-в в воздухе, отводимое общеобменными системами.

По излишкам влаги:

W (мг*час) – кол-во влаги, которое попадает в помещение цеха за 1 час,

O_m (грамм*кг) — объем пара, отводимый локальными системами,

О_р (грамм*кг) — показатель влажности приточного воздуха.,

О₁ (грамм*кг) — кол-во пара, отводимое общеобменной системой.

По выделениям от персонала:

Q = N * m, где

N – число работников,

m — расход воздуха из расчета на 1 чел*час (согласно СНиП составляет 30 м 3 на человека в проветриваемом помещении, 60 м 3 — в непроветриваемом).

Расчет вытяжной вентиляции цеха

Определить кол-во вытяжного воздуха можно по следующей формуле:

L=3600*V *S, где

L (м 3 ) — расход воздуха,

V — скорость воздушного потока в вытяжном устройстве,

S — площадь проема установки вытяжного типа.

Особенности вентиляции цехов различной направленности

Вентиляция механического цеха

Вредности: тепловые выделения от электрических двигателей, персонала, пары аэрозолей и охлаждающих жидкостей, масла, эмульсии, пыль — наждачная и механическая.

Отопление: воздушное, совмещенное с системой вентиляции

Местные отсосы: над шлифовальными/обдирочными станками, станками без охлаждения, баками для эмульсий, ваннами для мытья деталей.

Общеобменная : приток воздуха сверху; расчет воздуха по избыткам влаги и тепла — не менее 30 м 3 на 1 чел.

Вентиляция в механическом цехе

Вентиляция деревообрабатывающего цеха

Вредности : тепло от прессов, пары растворителей, клея, отходы деревообработки — пыль, стружки, опилки

Местные отсосы: напольные и подпольные для отходов древесных, отсосы от станков; очищение воздуха происходит в рукавных фильтрах, циклонах

Общеобменная: рассредоточенный приток воздуха в верхнюю зону, через воздуховоды перфорированного типа (в основном)

Вентиляция деревообрабатывающего цеха

Вентиляция гальванического цеха

Вредности: испарения щелочей, кислот, электролитов, избыток тепла и влаги, пыль, водород цианистый

Отопление : воздушное, совмещенное с системой вентиляции

Местные отсосы: бортовые для ванн, независимые вытяжные системы над ваннами с цианистыми и кислыми растворами, взрывобезопасные вентиляторы, обязательное оснащение отсосов для ванн с кислотами различным типов резервными вентиляторами. Обязательная фильтрация вытягиваемых воздушных масс

Общеобменная: воздуховоды из антикоррозийных материалов или обязательное антикоррозийное покрытие всех воздуховодов; подача 5% от притока во все смежные помещения; 3-кратный воздухообмен в отделениях для приготовления растворов и цианистых солей. Обязательная фильтрация вытягиваемых воздушных масс.

Вентиляция гальванического цеха

Вентиляция сварочного цеха

Вредности: фтористые соединения, окиси азота, углерода, озона

Местные отсосы: желательны (по возможности)

Общеобменная: вытяжка: 2/3 из нижней зоны, 1/3 — из верхней. Расчет воздуха на разбавление вредных выбросов от сварки до предельного допустимого уровня.

Расчет производится исходя из веса сварочных электродов, которые расходуются за 1 час: для ручной сварки — 1500-4500 м 3 *ч на 1 кг. электродов, 1700-2000 м 3 *ч для полуавтоматической на углекислом газу, 2500-5400 м 3 *ч — для сварки с использованием порошковой проволоки.

Вентиляция сварочного цеха

Вентиляция цеха покраски

Вредности : испарения растворителей/разбавителей, частицы краски

Отопление : центральное, либо воздушное, которое совмещено с вентиляцией

Местные отсосы: у агрегатов обезжиривания, окрасочных камер, установок струйного облива, камер сушки, столов, стендов, ванн окунания.

Общеобменная: приток для компенсации местной вытяжки + 1 крат, общеобменная вытяжная вентиляция не меньше 1 крат из верхней зоны.

Вентиляция покрасочного цеха

Вентиляция в литейных цехах

Вредности: лучистое тепло, огромное количество тепловыделений, аммиак, сернистый газ, окись углерода

Отопление: совместно с системой вентиляции

Местные отсосы : практически для всех видов оборудования горячего цеха

Общеобменная вытяжная с механическим побуждением в верхней зоне цеха +аэрация + душирование рабочих мест + общеобменная приточная вентиляция.

Вентиляция литейного цеха

Создание и проектирование вентиляции в производственных цехах любого назначения доверяется исключительно профессионалам, которые обеспечат соблюдение всех необходимых нормативов и выполнят расчеты, с учетом особенностей вашего производства.

Вы можете бесплатно получить эскизный проект и стоимость вентиляции Вашей котельной

Вентиляция химического производства: нормы проектирования

Вентиляция химического производства — это комплекс высокотехнологичного оборудования, обеспечивающий штатную и безопасную работу сотрудников с летучими химическими соединениями. Отвечаем на следующие вопросы:
- какие требования содержатся в нормативных документах;
- с какими вызовами сталкиваются инженеры-проектировщики;
- какие задачи решают при разработке решений.
Нормативная документация (СНиП)

Регламентные требования к проектированию и монтажу вентиляции на химических предприятиях изложены в следующих документах: СНиП II-33-75, СН 245-71, МУ 2.6.5.033-2017. В вентиляционных центрах чаще всего применяют покрытия, защищающие от вредного воздействия веществ. Эти препараты даже в малой концентрации могут привести к коррозии. С этой целью пластинчатые теплообменники в вентустановках покрываются эпоксидными покрытиями.

Ниже подробно о требованиях к оборудованию и нормы вентиляция химических производств.

В вентсистемах используются центробежные вентиляторы из-за высоких скоростей воздуха и возникающих потерь давления. Данный фактор влечет за собой большее потребление электроэнергии. Рекомендовано применение электрического оборудования класса EC (электронно-коммутируемые). Преимущество — низкий уровень шума, высокий КПД и меньшее энергопотребление по сравнению с электродвигателями переменного тока.

Стандарты требуют применения вентиляторов с коэффициентом удельной мощности в диапазоне 0,8–1,6 кВт/(м3/с). При использовании дополнительных элементов допускается увеличение удельной мощности вентиляторов на 0,3-0,6 кВт/(м3/с) в зависимости от типа применяемого устройства. Химически стойкие вентиляторы изготавливаются из кислотостойкой или нержавеющей стали с диапазоном рабочих температур до 150°C.

При сборке применяются химически стойкие материалы и взрывозащищенные агрегаты. Чаще всего используется армированный пропилен. Востребованы герметичные, монолитные корпусы ротора из стального листа с примесью графита. Это имеет большое значение при перекачивании различных соединений, способных образовывать с воздухом взрывоопасные смеси.

Описание вентиляции химических производств

Помещения оборудуются двумя видами вентиляции: общеобменной и вытяжной. Ключевой вопрос проектирования — корректная конфигурация обоих типов систем, подбор устройств и элементов, обеспечивающих экономичную, безопасную и эффективную работу. Общеобменную вентиляцию химической лаборатории проектируют как механическую приточно-вытяжную систему. Естественный воздухообмен не обеспечивает требуемого притока воздушной массы в любых погодных условиях и не имеет возможностей регулировки. Ранее рассказывали о том, как правильно рассчитать возможные варианты кратностей воздухообмена.

Важно: большие потоки вентиляционных воздушных масс в химических цехах могут вызывать ощущение сквозняка. Крайне важно организовать равномерное распределение воздушной массы. При выборе воздухозаборников и вытяжных решеток обращайте внимание на пропускную способность, дальность потока, скорость подачи и забора воздуха, уровень шума и регулирование положения заслонки.

Наиболее часто применяемые схемами воздухораспределения представлены ниже:
- а) «вверх-вниз»;
- б) «вверх-вверх-вниз»;
- в) «вверх-стенка вниз»;
- г) «вниз-вверх (вытесняющий поток)»;
- д) «вверх-вверх».
Пример реализации: система распределения воздуха «вверх-вниз» используется при работе с химическими соединениями тяжелее кислорода. Удаляет загрязнения в месте их скопления. В роли диффузоров выступают перфорированные перекрытия. Отвод загрязненных воздушных масс осуществляется через вытяжные решетки, расположенные в нижней части помещения.

Аварийная вентиляция

Ключевой этап разработки системы вентиляции химических производств — наличие механизмов аварийного запуска. В химлабораториях, в рабочую зону, устанавливается автономное оборудование, работа которого не зависит от общеобменной и вытяжной сети. Комплектуется датчиками дыма и системой сенсоров, сигнализирующих о превышении ПДК (предельно-допустимой концентрации) загрязнителей. Запускается в аварийном режиме при резком повышении объема выбросов, возникновении задымления, неисправности основной вентсистемы. Работа сопровождается звуковым сигналом.

Типы вентиляции для химической промышленности

Общеобменная — отвечает за поступление свежего кислорода и разбавление (удаление) загрязняющих веществ. Регулирует температуру и влажность. Вытяжная система предотвращает распространение загрязняющих веществ за пределы источника выброса. При разработке создают оптимальную конфигурацию систем для обеспечения надлежащих параметров .

Ключевые аспекты: безопасная и эффективная работа, энергосберегающий эффект. Для достижения этой цели особое внимание следует уделить выбору элементов технического оснащения (трубы, арматура, приборы). В следующих разделах статьи представлен обзор наиболее популярных технических решений.

Вытяжная

Рабочее место лаборанта оснащается вытяжным шкафом — закрытой камерой с системой удаления летучих соединений. При размещении оборудования рекомендуется монтировать вытяжные отверстия общеобменной системы возле лабораторных шкафов. Приточный воздух подается с противоположной стороны помещения. В радиусе 1,5 м от вытяжного шкафа не должно быть диффузоров.

Приточная

Основная задача приточки — подача в помещение свежего, предварительно очищенного CO2. Не допускается подмес воздушных масс из смежных помещений. В лабораториях функцию притока выполняет общеобменная конструкция. Поддерживает микроклимат в боксе на оптимальном уровне, разбавляет или вытесняет загрязненный воздух.

Приточно-вытяжная

Приточно-вытяжная система позволяет эффективно организовать воздухообмен в лаборатории, содержит гибкие возможности и контроля параметров. Основное преимущество: оснащение установки рекуператором. Данная технология энергосбережения (передача тепла вытяжного воздуха приточному) позволяет сократить эксплуатационные расходы. Однако есть несколько ограничивающих факторов. Применение рекуперации тепла может вызвать смешении различных потоков токсичных загрязнителей, различных выделяющихся паров, их неконтролируемую химическую реакцию, загрязнение рекуператора и вентканалов вредными веществами, коррозию. При проектировании уделяется особое внимание материалам, из которых изготавливают вентиляционную систему, разделению потоков и системам многоступенчатой фильтрации.

Расчет вентиляции для химического производства

Расход вытяжного воздуха рассчитывается по формуле:
- q_vexhreq — расчетное значение расхода воздуха, удаляемого из помещений, находящихся в пределах одной зоны;
- ε_v — эффективность;
- C_indoorleak — коэффициент возможной утечки;
- С_rec — коэффициент рециркуляции;
- С_cont — коэффициент, зависящий от параметров регулирования расхода CO2.
Эффективность вентиляции выражается как отношение концентрации загрязняющих веществ в вытяжном воздухе к приточному. Измеряется следующей формулой:

где: C_eta — концентрация загрязняющих веществ в вытяжном воздухе, C_SUP — концентрация загрязняющих веществ в приточном воздухе, C_IDA — концентрация в зоне пребывания людей. Этот показатель отражает эффективность расположения приточных и вытяжных элементов в помещении.

Проектирование вентиляции химических производств

Использование высококлассного лабораторного технического оборудования не гарантирует желаемого эффекта и не защищает от неконтролируемого распространения загрязняющих веществ. Эти установки могут быть эффективны только в сочетании с соответствующими системами автоматизации. Их задача — управление работой отдельных устройств с учетом ограничивающих условий.
- определить требования к автоматизации;
- разработать алгоритмы управления работой отдельных устройств;
- обеспечить их надлежащее взаимодействие.
При разработке решения важно корректно спроектировать общеобменную и вытяжную системы с учетом пространственного расположения элементов относительно друг друга.

На основании норм проектирования вентиляция химических производств можно сформулировать следующие рекомендации:
1. Следует использовать только механическую систему.
2. В помещения должен подаваться 100% свежий воздух.
3. Необходимо предусмотреть дежурный режим в периоды меньшей интенсивности использования лабораторных помещений.
4. В целях обеспечения энергосбережения использовать датчики движения и алгоритм, активирующий режим «присутствия».
5. Расположение воздухозаборников и вытяжных отверстий должно обеспечивать поступление воздуха из наименее загрязненной зоны в наиболее опасную.
6. Из-за помех, создаваемых диффузорами, высота помещения должна быть не менее 2,7 м. Рекомендованное значение: 3 м.
7. Скорость воздушных масс на расстоянии 40 см от вытяжного шкафа не должна превышать 0,2 м/с.
8. Уровень шума от общеобменной системы не должен превышать 55 дБ(А).
Пакет проектной документации включает пояснительную записку, перечень оборудования и комплектующих, рекомендации по выбору материалов, технические характеристики агрегатов, чертежные документы, аксонометрическую схему, 3D-визуализацию.

Монтаж вентиляции на химическом производстве

Специальные материалы, применяемые для инсталляции систем вентиляции в химических цехах, должны быть устойчивы к воздействию химикатов, пыли, температуры, высокой влажности и УФ-излучению. Чаще всего используются ПВХ, ПП, ПЭ. Их основные свойства: хорошая стойкость, долгий срок службы, простота выполнения, малый вес. ПВХ характеризуется низкой горючестью, ПП — высокой жесткостью при повышенных температурах, ПЭ — высокой ударной вязкостью даже при низких температурах.

Основные этапы монтажных работ:
1. Подготовка помещения (освобождение площади для проведения строительных работ, транспортировка оборудование).
2. Графические перенос схемы на стены и потолочные покрытия.
3. Штробление перекрытий под коммуникации.
4. Установка узловых агрегатов.
5. Прокладка кабелей.
6. Подключение к силовой линии.
7. Отладка, тестирование и сдача объекта.
При инсталляции, специалисты инженерной компании Qwent, учитывают возможность образования конденсата и необходимость очистки установки. Воздуховоды монтируются с уклоном и с большим количеством технологических отверстий, позволяющих производить очистку. Важный аспект работ: полная герметичность стыковых соединений. Утечки загрязненного воздуха недопустимы!

Ответы на часто задаваемые вопросы

Что входит в химическое производство?

Химическая промышленность подразумевает ряд отраслей производства, где задействованы химические способы переработки органических и неорганических материалов, сырья.

Что делают на химзаводах?

Технологический процесс зависит от профиля производства. Крупные системообразующие предприятия занимаются производством удобрений, топлива, пластмасс (преимущественно пластификаторов) и технических газов. На производствах меньших масштабов изготавливают химические вещества с высокой добавленной стоимостью: лекарства, косметику, чистящие средства.

Что изготавливает химическая промышленность?

Данная промышленность — одна из ключевых перерабатывающих отраслей. Включает производство органической продукции на основе углеводородов, древесины, каучука, жиров и неорганических изделий на основе минералов и руд.

Какие предприятия и производства относятся к химическим?

По типу выпускаемой продукции химпроизводства подразделяют на несколько промышленных категорий:
- коксохимическая;
- нефтехимическая;
- лакокрасочная;
- фармацевтическая;
- производство серной кислоты;
- изготовление удобрений;
- производство и переработка пластмасс;
- выпуск искусственных и синтетических волокон;
- индустрия чистящих средств.
Такая обработка используется при выпуске готовых полуфабрикатов.

Методическое пособие

1. Расчет воздухообмена в производственном помещении.

Расчет количества приточного воздуха, необходимого для общеобменной вентиляции выполняется из условия выделения в производственном помещении вредных веществ (например, окиси углерода СО ) и избытков явного тепла.

Приведенный ниже расчет воздухообмена выполнен в соответствии со СниП 2.04.05-91 “Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Нормы проектирования” для теплого периода года, как наиболее тяжелого режима работы системы механической вентиляции.

1.1.Расчет воздухообмена из условия выделения вредных веществ:

,

где L_в- количество приточного или удаляемого воздуха в зависимости от принятой схемы механической вентиляции, м 3 /c,

G_вр - количество вредных веществ, выделяемых в производственном помещении, мг/с,

q_ПДК - предельно допустимая концентрация вредных веществ в помещении, мг/м 3 . Определяется из ГОСТ 12.1005-88 ССБТ “Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны”.

q_П- концентрация вредных веществ в наружном воздухе, подаваемом в помещение, мг/м 3 :

При одновременном выделении в воздух рабочей зоны нескольких вредных веществ, расчет ведут по тому вредному веществу, для которого требуется подача чистого воздуха в наибольших количестве.

Так, например, в термических цехах при работе закалочных агрегатов. Работающих на природном газе, воздух рабочей зоны загрязняется оксидом углерода (СО). Количество оксида углерода, поступающего в воздух рабочей зоны, определяется по формуле:

,

где В- расход природного газа, кг/ч;

- количество отходящих газов, образующихся при сжигании 1кг топлива, кг/кг (для газовых печей 15 кг/кг);

р- процентное содержание СО в отходящих газах (3-5%).

Расход природного газа определяется по формуле:

где - удельный расход топлива на 1кВт мощности, принимается равным 0.58кг/кВтч;

К_р- коэффициент режима работы печи с учетом разогрева и регулирования процессом горения, принимается равным от 1.2 до1.5;

N-мощность печей, кВт.

1.2.Расчет воздухообмена из условия выделения избыточного явного тепла.

При выделении избыточного явного тепла в производственном помещении количество приточного (удаляемого) воздуха определяется из условия компенсации избытков этого тепла:

.

Здесь Q_д- избытки явного тепла в производственном помещении, Вт, есть разность между поступающим в помещение явным теплом и количеством уходящего из помещения тепла определяется из формулы:

где q-удельный избыток явного тепла, Вт/м 3 .

В холодных цехах (механических, сборочных и др.) удельный избыток явного тепла составляет не менее q=23 Вт/м 3 . В горячих цехах (литейных, кузнечных, прокатных, термических, котельных и др.) удельный избыток явного тепла в оценочных работах принимается равным 100200 Вт/м 3 в более точных расчетах величины Q_д определяют с учетом тепла, выделяемого всеми энергетическими установками.

V- объем производственного помещения, м 3 ;

С_в- массовая теплоемкость приточного воздуха, принимаемая 1000 Дж/(кгК);

_в- плотность приточного воздуха, принимаемая 1.2 кг/м 3 ;

t_уд- температура удаляемого из помещения воздуха, определяемая по формуле:

где t_норм- нормируемая температура в помещении выбирается по ГОСТ 12.1.005-88 в зависимости от категории помещения для теплого периода года;

t- градиент температуры, принимаемый для непроизводственного помещения равным 0.5 град/м, для производственных помещений равным 1.5 град/м;

Н- расстояние от пола до центра вытяжных проемов, м;

t_п- температура приточного воздуха. Принимается на 58 С 0 ниже температуры нормированной в рабочей зоне.

Читайте также: