Для чего нужна вентиляция механических цехов?

Специфика работы механического цеха подразумевает эксплуатацию большого количества оборудования, металлорежущих и обрабатывающих станков. При их работе происходит выделение в атмосферу цеха различных вредных компонентов:

  • масляный туман
  • пары эмульсола и аэрозолей
  • избыточная теплота
  • пыль, в т. ч. абразивная от шлифовальных станков
  • отработанный воздух от дыхания и тепловыделения людей

Удаление этих нежелательных взвесей или составляющих производится с помощью систем общеобменной вентиляции. Как правило, ОВ механических цехов строится на обычной основе и совмещается с системой воздушного отопления. Состав цехового воздуха должен поддерживаться на определенном уровне, согласно медицинским нормам и показателям. Если не обеспечить качественный воздухообмен, объемы вредных компонентов будут возрастать, что приведет к плохому самочувствию работников, возникновению профессиональных заболеваний или отравлений.

Одним из наиболее опасных веществ является взвесь перегретого смазочного масла. Она становится причиной сильных головных болей, отравлений, нередко для излечения требуется госпитализация пострадавших. Поэтому все механические цеха, где есть отделения термической обработки, снабжаются специализированными линиями для удаления горячих масляных взвесей или дыма.

Еще одним вредным компонентом, часто присутствующим в атмосфере механического цеха, является избыточная теплота. Она появляется при работе электродвигателей, от трения движущихся деталей оборудования, при выполнении термических работ и т. п. Для удаления излишков производится замена отработанного воздуха непосредственно от рабочих мест или с помощью подачи приточного потока с верхнего цехового яруса.

Основные требования и нормы

Объемы воздуха, которые требуется подавать в механический цех, зависят от нескольких факторов:

  • размер помещений, высота потолков, конфигурация
  • специфика технологического процесса, особенности используемого оборудования. В частности, необходимо особое внимание уделять процессам с большим выделениям теплоты, или с использованием абразивных материалов
  • количество работающего оборудования
  • количество работников

Основной норматив, действующий для систем общеобменной вентиляции механических цехов, определяет количество свежего приточного воздуха на каждого работника — не менее 30 м3/ч. Это количество не включается в объемы компенсации местных отсосов или вытяжных установок (если они имеются).

При отсутствии оборудования, подчиненного особым требованиям по вентиляции или отведению вредных выделений, используются обычные нормы воздухообмена на каждого работающего человека. Если используются установки с большими объемами выбросов пыли, аэрозолей или взвесей, для каждой из них устанавливается местный отсос. Его мощность и производительность должны полностью обеспечивать вывод нежелательных компонентов из рабочей зоны и исключать ассимиляцию выделений с воздухом цеха.

Важно также учитывать особенности вредных компонентов — если есть возможность выброса тяжелых газов, понадобятся дополнительные объемы вытяжки с нижних ярусов цеха.

Типы вентиляции и особенности

Вентиляция механического цеха основана на использовании приточно-вытяжной общеобменной системы и дополнительных местных отсосов. Применяются механические системы принудительной вентиляции. Естественные способы воздухообмена не исключаются, но в каждом отдельном случае их возможность рассматривается особо, поскольку наружный воздух может быть загрязнен вредными выбросами соседних цехов.

В первую очередь необходимо установить источники повышенных выбросов вредных компонентов и исключить их ассимиляцию с общей атмосферой цеха. Для этого используются вытяжные установки разного типа:

  • отсосы
  • зонты
  • отсеки
  • вытяжные шкафы

К наиболее распространенным видам следует отнести местные отсосы и зонты, которые просты в установке и не нуждаются в серьезном обслуживании. Кроме того, они не отнимают места и могут быть использованы при работе с деталями неодинакового размера. Отсеки и вытяжные шкафы применяются при массовой обработке однотипных элементов.

Приточная вентиляция совмещена с воздушным отоплением. Забор воздуха производится снаружи, после чего он проходит фильтрацию и подогревается с помощью калориферов. Подача, как правило, производится с верхнего яруса, чтобы вытеснялись излишки тепла и водяных паров. Если необходимы дополнительные объемы приточного потока в нижних ярусах, они задаются технологами отдельно. Чаще всего в этом нуждаются установки, не имеющие собственного охлаждения.

В основном, нижний ярус оборудуется вытяжными приемными отверстиями, которые эффективно отводят пыль и взвешенные частицы непосредственно от рабочих мест. Вытяжной воздух проходит несколько степеней фильтрации и рекуперации, после чего выбрасывается в атмосферу.

Пример расчета

Вентиляция механического цеха рассчитывается в первую очередь по потребностям людей. Это 30 м3/ч на каждого работника (минимум). Однако, если технологический процесс основан на использовании термической обработки, шлифовки или иных видов работы с повышенными выделениями вредных компонентов, проектирование вентиляции усложняется. Приходится делать отдельный расчет по каждой из возможных вредностей.

По избыточному тепловыделению

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

где:

  • Qu (м3) – общий объем выводимого потока (вытяжки)
  • V (Ватт) – величина тепловой энергии, выделенной оборудованием
  • с (кДж) – табличное значение теплоемкости
  • Tz (°C) – температура отработанного воздуха
  • Tp (°C) – температура приточного воздуха
  • T1 – температура на вытяжке общеобменной линии вентиляции цеха

По избыточной влажности

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

где:

  • W (мг*час) – часовое выделение водяных паров
  • Om (грамм*кг) – количество влаги, выводимое локальными установками
  • Op (грамм*кг) – уровень влажности приточного потока
  • O1 (грамм*кг) – общее количество влаги, выводимое вентиляционной системой

Производительность вытяжной линии

Производительность вытяжной линии общеобменной вентиляции определяется общей формулой:

L = 3600 * V * S

где:

  • L (м3) – производительность системы
  • V – скорость воздушной струи в вытяжных воздуховодах
  • S – сечение каналов

Расчет вентиляции механического цеха требует тесного взаимодействия с технологами, которые могут вовремя определить показатели того или иного станка, дать указания по количеству выделяемых вредностей и т. д.

Вывод

Организация воздухообмена механических цехов направлена на ассимиляцию и удаление выделившихся в процессе работы вредных компонентов. Для вывода используются местные отсосы или иные местные вытяжные узлы. Подача компенсирующего приточного потока производится с верхнего яруса, что позволяет эффективно вытеснять или ассимилировать избыточное тепло и водяной пар в верхних участках цехового объема. Процесс воздухообмена обеспечивается механическими приточно-вытяжными линиями с возможным участием естественных систем (по условиям производства).

Видео

Рекомендуемое оборудование

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:  Бризер для квартиры - рейтинг 2019 лучших моделей и обзор производителей