Вентиляция производственных цехов: правила, нюансы, особенности

Вентиляция производственных помещений – это комплексное решение, направленное на обеспечение и стабильное поддержание эффективного воздушного обмена в производственных цехах, складах, и пр. В данной статье мы подробно расскажем о всех нюансах и методах обеспечения вентиляции индустриально-производственных помещений, ответим на вопросы о том, какой тип обеспечения воздухообмена более рационален и эффективен, а также приведем подробные описания каждого вида.

Виды вентиляции производственных помещений

Индустриальное производство и осуществление технологических процессов зачастую сопровождается выбросами в атмосферу специфических веществ и соединений, которые вредны для человека – это и неприятные запахи, дым, токсичные испарения и т.п. В итоге создаются условия опасные для человека при длительном воздействии. Именно для ликвидации опасного фактора и создания комфортных условий производственные цеха обеспечиваются разными видами вентиляции.

Для каждой категории работ существуют свои индивидуальнее требования к обустройству климата с помощью вентиляции. Условия и параметры регламентируются СНиП 41-01-2003, положения которого обобщены в таблице:

Кроме выброса дыма и токсичных соединений, многие технологические процессы сопровождаются выбросом в окружающий воздух пыльной взвеси. В этом случае также требуется обеспечение эффективного воздухоотведения от поверхности непосредственного выполнения работ. Кроме прямого вредного воздействия, результат которого может наступить через несколько лет, есть и прямые симптомы, наступающие практически сразу – снижение эффективной работоспособности и возможности длительно переносить физические нагрузки.

Таким образом выявляется еще одна задача для промышленной вентиляции – своевременное удаление отработанного воздуха от мест выполнения работы и проведения технологических процессов.

Еще одна задача такой вентиляции – подавать предварительно подготовленный воздух: профильтрованный, очищенный, насыщенный и т.п.

При создании проекта вентиляции необходимо учитывать следующие факторы и степень их воздействия:

• Присутствие вредных выхлопов.
• Быстрое изменение температуры без принудительного воздухообмена.
• Экстремальное повышение уровня загазованности.

Приточная

Возводится для обеспечения постоянного притока воздуха в промышленное помещение. Такой вид вентиляции актуален, если на рабочем месте повышенная температура воздуха и малая концентрация отравляющих веществ. Отработанный воздух отводится через элементы естественной вентиляции, например, окна, вентшахты и каналы, вытесняясь приточным воздухом.

Приточную вентиляцию разделяют по типам исполнения:

• Моноблочная. Дорогие устройства, но весьма надежные и простые в эксплуатации. Во время монтажа устанавливается главный блок, который обеспечивается электропитанием и имеет отводные воздушные каналы.
• Наборная. Требует специальных знаний для установки, так как состоит из ряда элементов, которые соединяются последовательно и выполняют индивидуальные функции.

Приточная вентиляция позволяет осушать или увлажнять воздух, а также обеспечить замену отработанного объема свежими воздушными массами.

Вытяжная

Функционально является противоположностью приточной вентиляции. В данном случае обеспечивается отвод воздуха из помещения. В промышленных цехах вытяжная вентиляция позволяет небольшие перемещения воздушных потоков.

Вытяжная вентиляция производственных зданий подразделяется на:

• Общеобменную. Перемещение затрагивает объем воздуха во всем помещении.
• Местную. Воздух отводится от конкретного рабочего места.

О данных типах мы расскажем в специальных разделах более подробно.

Вытяжной вентиляцией обеспечиваются складские помещения или цеха хранения сырья, где нет большой загазованности и наличия примесей в воздухе. Приток осуществляется через окна, фрамуги или вентиляционные каналы.

Приточно-вытяжная с рекуператором: нюансы

Рекуператор позволяет сущесвенно сэкономить на нагревателе воздуха. В обычном случае воздух зимой нужно нагреть с -28°С до +18°С (данные для Москвы), то есть на 46°С. А в случае применения рекуператора - всего на 13-18°С (с 0-5°С до 18°С), то есть потребуется в 3 раза менее мощный калорифер.

Однако для производственных зданий есть ряд ограничений. Они являются следствием того, что вытяжной воздух обычно содержит промышленные вредные примеси (химикаты, загрязнители, вредные и отравляющие вещества, неприятные запахи и т.д.).

А в некоторых типах рекуператоров (роторных и пластинчатых) вытяжной воздух частичто попадает в сторону притока. То есть вредные вещества могут попасть в кабинеты и другие рабочие помещения. Этого допускать категорические нельзя.

Поэтому:

1. Наиболее эффективные роторные и пластинчатые рекуператоры допускается использовать только на общеобменной вытяжке, которая обслуживает исключительно рабочие помещения без выделения вредных веществ. Чаще всего возле каждого цеха есть АБК - административно-бытовой комплекс. Вот в нём можно использовать роторные и пластинчатые рекуператоры.
2. В остальных случаях допускается применять рекуператор с промежуточным теплоносителем. Он чуть менее эффективен и дороже в релизации. Он требует прокладки труб между вытяжной и приточной системами, а также установки насоса и узла регулирования для работы водяного контура. На зато позволяет сэкономить на воздухонагревателе.

Отметим ещё один нюанс. Дело в том, что в промышленности часто выбрасывается горячий воздух. В цехах работает оборудование, оно нагревается, воздух тоже, и в вытяжку попадает очень теплый воздух (+25...+40°С).

Все современные требования и рекомендации по энергоэффективности, естестсенно, предписвывают использовать это тепло в полезных нуждах. Например, для нагрева приточного воздуха в рекуператоре. Чем теплее вытяжной воздух, тем сильнее прогреется приточный. Если температура вытяжки +35..+40°С, то нагрев приточного может и вовсе не потребоваться.

Общеобменная

Особенность данного типа вентиляции промышленных помещений заключается в том, что создается равномерный воздухообмен, то есть все параметры воздуха: влажность, температура и скорость воздухообмена одинаковы в любом месте помещения.

Такой способ позволяет быстро избавлять помещение от сильных загрязнений воздуха.

Данная система является локальной, но при этом в общий вентиляционный канал «подключается» множество отводов над каждым рабочим местом или в месте продуцирования загрязнений непосредственно.

Местная

Местная вентиляция работает следующим образом: сначала происходит локализация загрязненного воздуха, а после он удаляется из места их образования.  В итоге отработанный воздух заменяется свежим. Если рассмотреть практическую реализацию данного метода, то происходит следующий процесс: рабочее место огораживается экранами, - таким образом формируется локализованный участок, а сверху устанавливается мощная вытяжная система.

Системы данного вида стоят недорого и весьма эффективно справляются со своими задачами.

Естественная

Работа данной системы обеспечивается естественными явлениями, которые обеспечивают движение воздуха: разность давлений воздуха снаружи и изнутри, разность температур и скорость ветра.

В свою очередь естественная вентиляция подразделяется на:

• Организованную. Для циркуляции воздуха используются вытяжные шахты, каналы, форточки и т.д. С их помощью осуществляется контроль качества и интенсивности воздушного потока. Для увеличения силы тяги над шахтами устанавливают дефлекторы – специальные зонты с механизмом, который приводится в действие под конвекционными потоками воздуха.
• Неорганизованную. Воздух циркулирует внутрь помещений через различные неорганизованные и нетехнологичные зазоры, специальных приспособлений для подвода воздуха нет.

Воздухообмен в производственных помещениях

Системы вентиляции промышленных помещений регламентируются СНиП и ГОСТ. Для вашего удобства мы выделили ряд полезных и важных положений:

1. Производственная вентиляция монтируется на всех промышленных объектах. Тип подбирается в зависимости от мощности производства и специфики.
2. Вентиляция не должна становиться причиной загрязнения воздуха. Современные технологии полностью исключают данное явление, но для старых систем это положение актуально.
3. Шум при работе вентиляции не должен приводить к усилению производственного шума.
4. Если на производстве локализуются сильные загрязнения, то объем вытягиваемого воздуха, должен быть 1,5 раза больше, чем приточного. Для чистых мест данное требование противоположно. Это мероприятие реализуется для того, чтобы избежать перетока грязного воздуха из одного помещения в другое.
5. Нормы регламентируют количество воздуха на одного человека в объеме 30 м³, который должен проциркулировать за 1 час.

СНиП 2.04.05-91 определяет максимальную кратность воздухообмена для помещений, кратность варьируется в диапазоне от 3 до 40 полных замен воздушного объема в час.

Сначала разберемся, какие параметры и факторы влияют на процесс воздухообмена в помещении:

• Геометрическая архитектура и объем помещений. От геометрии зависит наличие или отсутствие сопротивлений при движении воздуха, в ряде случаев могут возникать застои или завихрения.

• Число людей, работающих в цеху. Приток воздуха определяется, исходя из количества работников и интенсивности трудовой нагрузки. Усредненно применяются следующие нормы: при легком труде на одного человека - 45 м³, при тяжелом физическом труде - не менее 60 м³.
• Специфика технологических процессов. Если рабочий процесс сопровождается выбросами вредных веществ, то для каждого такого выброса есть норма воздухообмена, которая позволяет максимально нивелировать поражающий фактор. Самыми сложными являются цеха, где используются лакокрасочные материалы и заводы по обработке каучука и производства полимеров. Такие промышленные предприятия требуют замены полного объема воздуха не менее 40-50 раз в час.

• Тепловая энергия, выделяемая в ходе рабочей деятельности. Если внутри помещения не производится кондиционирование воздуха, то тепло от работы приборов или протекания технологических процессов должно выводиться наружу вентиляцией.
• Избыточный уровень влажности. Высокий уровень влажности возникает на производствах, где применяются и хранятся жидкости – их испарение повышает уровень влаги в воздухе.

Если промышленный цех имеет квадратуру более 50 м², то для каждого работника должна поддерживаться температура воздуха в 10°С при нахождении на временном рабочем месте.

Аварийная вентиляция на производстве

Тезисно опишем принцип работы аварийной вентиляции в промышленных цехах:

• Используется в качестве самостоятельной установки, которая обеспечивается автономными источниками энергии. Это требование выполняется в обязательном порядке, так как основной источник питания может быть поврежден при аварии.
• Система работает только на отвод воздуха из помещений.

Вентиляция промышленных помещений – это технологичный, энергозатратный процесс, которые требует приложения больших усилий при обустройстве. Для правильного функционирования систем циркуляции воздуха необходимо тщательно выполнять монтажные инструкции и не нарушать установленное конструктивное исполнение.