Местная вытяжная вентиляция
При устройстве местной вытяжной вентиляции необходимо соблюдать следующие условия:
а) источники вредных выделений должны быть максимально укрыты;
б) конструкция отсасывающего воздухоприемника и его расположение должны учитывать естественное движение выделений (направленность пылевого факела, устремленность кверху конвекционных потоков и легких газов и т. п.);
в) при обслуживании процесса зона дыхания рабочего должна находиться вне укрытия;
г) ход производственного процесса и удобство обслуживания агрегата не должны нарушаться;
д) в укрытии путем отсасывания воздуха должно создаваться разрежение, достаточное для воспрепятствования поступлению из него вредных выделений в воздух помещения.
Необходимое разрежение может быть обеспечено отсасыванием минимального количества воздуха, если внутри укрытия отсутствуют местные избыточные давления и токи воздуха. Однако такие давления и токи могут возникать по разным причинам: вследствие движения частей машин внутри укрытия; при падении измельченных материалов (через течки), увлекающих воздух; при выделении тепла и возникновении конвекционных токов и разности плотностей воздуха внутри и вне укрытия; вследствие задувания в укрытие струи воздуха из открытого окна и т. д. В подобных случаях объем воздуха, отсасываемого из укрытия, приходится увеличивать.
Типы приемников и укрытий можно разбить на четыре класса.
1. Полностью закрытые полости аппаратов или закрытые кожухи, укрывающие источники выделения тепла, газов, паров и пыли, из которых отсасывается (аспирируется) воздух.
2. Приемники, укрывающие источники указанных выделений, но имеющие рабочие окна для обслуживания.
3. Приемники, лишь частично укрывающие источники вредных выделений для обеспечения удобства обслуживания производственного процесса.
4. Открытые воздухоприемники, представляющие собой отсосы той или иной конструкции, приближенные к источнику выделений.
Первым классом приемников обслуживаются многие аппараты по обработке сыпучих материалов (дробилки, дезинтеграторы, сита), а также реакторы, подпольные каналы и т. д. При этом в отдельных случаях аспирация производится непосредственно из капотов оборудования, а иногда агрегат укрывается специальным кожухом и уже в нем создается разрежение путем отсасывания воздуха. Последний прием предпочтительнее в тех случаях, когда хотят избежать излишнего уноса перерабатываемого материала. На рис. 66 показана шаровая мельница, снабженная отсосами как из кожуха, укрывающего аппарат, так и от питателя, соединенного с рабочим объемом мельницы.
Рис. 66. Аспирация от шаровой мельницы.
Рис. 67. Вытяжные шкафы.
Количество воздуха, отсасываемого от подобных укрытий, принимается согласно расчету или на основе опытных данных в зависимости от вида аспирируемого оборудования и с учетом степени токсичности выделяющихся веществ.
Типичным примером второго класса приемников являются вытяжные шкафы (рис. 67). Чтобы достигнуть эффективного отсасывания при наименьшем объеме отсасываемого воздуха, рабочие окна в вытяжном шкафу должны быть невелики; когда в обслуживании процесса нет надобности, их закрывают. Объем отсасываемого воздуха должен обеспечить достаточные скорости всасывания воздуха в рабочие отверстия и через имеющиеся неплотности.
Для многих случаев производственной практики рекомендованы необходимые скорости всасывания. В общем случае они могут быть определены расчетным путем в зависимости от вида выделений, соотношения концентраций, внутри укрытия и вне его, формы и размеров шкафа, в частности рабочего проема, способа отведения из шкафа вентиляционного воздуха. Для ориентировочных расчетов можно принимать:
а) 0,3 м/сек — при отсасывании паров воды;
б) 0,5—0,7 м/сек — при отсасывании вредных газов и паров, если предельно допустимая концентрация их равна и выше 100 мг/м3;
в) 0,7—1 м/сек — при отсасывании вредных газов и паров, если предельно допустимая концентрация их меньше 100 мг/м3 или если они имеют температуру от 30 до 100°.
При наличии под укрытием вращающегося оборудования, а также при особой токсичности или летучести газов и паров скорости всасывания воздуха принимаются увеличенными против указанных выше. В тех случаях, когда температура под укрытием выше 100°, необходимые скорости определяются путем специального расчета с учетом теплового давления под укрытием.
Если в укрытии выделяется пыль, то в зависимости от предельно допустимой концентрации ее в рабочей зоне и условий ее выделения скорости всасывания через неплотности и открытые проемы прижимаются в пределах 1—5 м/сек (при перегрузках пылящего материала в зависимости от высоты падения и других начальных условий).
При выделении пыли можно не прибегать к устройству местной вытяжной вентиляции, если технологический процесс допускает увлажнение пылящего материала до пределов, устраняющих пылевыделение. При невозможности увлажнения до полного устранения пылевыделения следует комбинировать частичное увлажнение с устройством местных отсосов.
Рис. 68. Местный отсос от шлифовального станка. 1 — шлифовальный круг; 2 — кожух; 3 — вентилятор.
Приемниками третьего класса обслуживаются точила, шлифовальные круги, приемники опилок и стружек на деревообделочных станках и т. д. (рис. 68). В этих группах приемников особенно важно учитывать движение потоков воздуха, обусловленных вращением или перемещением элементов оборудования.
Количество воздуха, отсасываемого от приемников третьего класса, определяется для отдельных видов производственного оборудования на основании опытных данных, регламентированных нормами.
К четвертому классу местных воздухоприемников относятся открытые всасывающие отверстия, размещаемые в непосредственной близости от источников выделения. Трудность обеспечения необходимой локализации и удаления выделяющихся вредностей связана с тем, что зона потока всасывания весьма ограничена. Поэтому открытые всасывающие воздухоприемники нужно максимально приближать к источникам выделения. В конструкции и способе установки приемников этого класса также весьма важно учитывать естественное движение производственных выделений.
К характерным типам таких приемников относятся вытяжные зонты, устраиваемые над кузнечными горнами, печами, горячими ваннами и т. п. Здесь конвекционный поток, увлекающий с собой вредные выделения, удовлетворительно локализуется даже в тех случаях, когда зонт установлен над источником выделений на расстоянии, выходящем за пределы влияния потока всасывания.
Если извлекаемый воздух собственного движения не имеет, зонт нужно опустить как можно ближе к источнику выделения и, увеличив скорость всасывания в него, активизировать зону воздействия потока всасывания. Устройство зонтов с откидными фартуками повышает эффективность отсасывания.
Конструкция хорошо работающего зонта должна удовлетворять ряду условий. Форма его рабочего отверстия должна соответствовать форме обслуживаемой поверхности. Размеры зонта должны быть в плане больше обслуживаемой поверхности для того, чтобы образующийся над источниками выделений и расширяющийся по мере подъема поток воздуха и газов полностью засасывался в рабочее сечение зонта. Зонт должен быть глубоким и для этого угол раствора его следует принимать не больше 60°, в крайнем случае 90°. В мелких зонтах нельзя получить равномерной скорости всасывания; кроме того, емкость таких зонтов мала, вследствие чего пульсирующие выделения будут переполнять их и выбиваться из-под их краев. Зонты, устанавливаемые над дверцами печей, сушил и т. п. для улавливания выбивающихся газов, называют козырьками. Вылет козырька по возможности должен быть не меньше высоты дверцы, над которой он установлен.
Вентиляционную трубу, отводящую воздух из зонта, следует располагать в самой верхней его части. Сопряжение отсасывающей трубы и стенок зонта должно быть плавным.
Средние скорости всасывания воздуха в рабочее отверстие зонта, отводящего вверх горячие газы, пары и дым, принимаются согласно расчету и обычно колеблются в пределах 0,15—1,25 м/сек в зависимости от полноты укрытия источника зонтом и токсичности выделений, а также возможности выдувания газов из-под зонта горизонтальными потоками воздуха в помещении.
К числу открытых воздухоприемников относятся также бортовые отсосы, устраиваемые в виде всасывающих щелевидных отверстий у бортов производственных ванн или других поверхностей, на которых образуются ядовитые выделения. Бортовые отсосы используются в тех случаях, когда укрытие ванн и выделяющих вредности поверхностей невыполнимо по технологическим соображениям.
Рис. 69. Односторонний бортовой от ванны (обычный).
Рис. 70. Опрокинутый двусторонний бортовой отсос от ванны.
Рис. 71. Бортовой отсос со сдувом.
На рис. 69 показан односторонний бортовой отсос обычного типа. Так как зона действия бортовых отсосов невелика, то их применяют для узких поверхностей: не шире 0,7—0,8 м при одностороннем бортовом отсосе и не шире 1,6—2 м при двустороннем (рис. 70).
Объемы воздуха при бортовых отсосах в зависимости от типа отсоса, размеров и способа установки в помещении, поверхности, выделяющей вредности, уровня и температуры жидкости в ванне принимаются в пределах 2000—6000 м3/час с 1 м2 поверхности.
При ширине ванны более 2 м применяют бортовые отсосы со сдувом (рис. 71). Здесь у одного борта ванны устраивают продольное узкое щелевое отверстие, из которого выпускают воздух в виде плоской струи, сдувающей вредные выделения к другому борту ванны, у которого устроен бортовой отсос.
Бортовые отсосы со сдувом не следует применять при частом извлечении из жидкости обрабатываемых изделий или в тех случаях, когда из ванны выступают элементы оборудования. В этих условиях приточная струя, отклоняемая или рассекаемая препятствием, находящимся на пути ее распространения, выносит из зоны влияния бортовых отсосов вредные выделения и способствует их распространению по помещению.