Общеобменная вентиляция
Общеобменная механическая вентиляция устраивается для разбавления до предельно допустимых концентрации тон части производственных выделений, которую нельзя локализовать и извлечь от источников образования при помощи местной вытяжной вентиляции.
Зона отвода использованного вытяжного воздуха должна выбираться в соответствии с температурой и удельным весом выделений.
При отсутствии газовыделений и наличии тепловыделений в помещении вытяжной воздух должен удаляться из верхней зоны помещения. Та же схема отвода использованного воздуха принимается при разбавлении легких паров и газов.
В тех случаях, когда одновременно выделяются тепло и газообразные вещества независимо от их удельного веса, извлечение воздуха производится из верхней зоны, так как конвекционными течениями выделения выносятся наверх.
Если в производственном помещении отсутствуют источники тепла, а выделяющиеся пары и газы тяжелее воздуха, извлечение его необходимо производить в основном из нижней зоны. Вместе с тем должна быть предусмотрена вытяжка и из верхней зоны, так как воздушными течениями выделения разносятся по всему помещению.
Из двух зон — верхней и нижней — нужно производить извлечение воздуха, загрязненного смесью газообразных веществ, часть которых легче, а часть тяжелее воздуха.
При выделении пыли применение общеобменной вентиляции не рекомендуется, так как повышенная подвижность воздуха приводит часть осевшей пыли снова во взвешенное состояние. При невозможности устройства местных укрытий и необходимости использования общеобменной вентиляции, удаление воздуха осуществляют из нижней зоны помещения.
Форма и конструкция воздухоприемников вытяжной общеобменной вентиляции, с точки зрения гигиенических требований, особого значение не имеют, так как скорость в потоке всасывания, как указывалось выше, быстро уменьшается и не оказывает действия на работающих. Важно лишь располагать вытяжные приемники в зонах наиболее высоких температур и наибольшего загрязнения воздуха.
Подача приточного воздуха должна производиться, как правило, в рабочую зону при следующих условиях:
а) при выделении тепла и совместном выделении тепла и газов;
б) при устройстве вытяжки из зоны с наибольшими концентрациями пыли выше рабочей зоны (например, сварочные цехи).
Выпуск приточного воздуха в верхнюю зону помещений — должен осуществляться:
а) при отсасывании пыли или газов местной вытяжной вентиляцией, при отсутствии значительных избытков тепла;
б) при нижней вытяжке в помещениях с выделением паров летучих растворителей или пыли;
в) в помещениях с избытками тепла, если их вентилирование производится холодным или малоподогретым воздухом. Опускаясь в рабочую зону, приточный воздух смешивается с теплыми воздушными массами.
При наличии влаговыделений приточный воздух подастся в две зоны помещения — нижнюю и верхнюю. Воздух, подаваемый вверху, подогревается до высокой температуры (40—70°), чем предотвращается конденсация паров воды и образование под перекрытием тумана.
В некоторых случаях вентиляционные устройства для подогрева верхней зоны влажных цехов осуществляются как рециркуляционные. Допускается также установка в верхней части таких помещений отопительных приборов (например, из гладких труб).
, Приемы осуществления притока и конструкции приточных насадков разнообразны.
Подача непосредственно в рабочую зону производится обычно рассеянно и возможно ближе к местам постоянного пребывания рабочих. Для того чтобы достигнуть малых скоростей движения воздуха у рабочего места (0,2—0,5 м/сек), в насадках создается достаточная площадь для выхода воздуха и устраиваются приспособления (сетки, решетки, диафрагмы и др.), обеспечивающие равномерное распределение приточного воздуха по всей площади выходного отверстия.
Во избежание взмучивания осевшей на полу пыли низ насадков, выпускающих воздух горизонтально, располагают на высоте 0,5—1 м от пола. При вертикальном и наклонном выпуске воздуха расстояние от пола до насадков должно быть не меньше 2,5 м.
При осуществлении притока в верхнюю зону помещения подача воздуха часто производится с помощью хорошо зарекомендовавших себя перфорированных воздухораспределителей, выполненных в виде усеченных конусов, на стенках которых размещены небольшие отверстия. Струйки, вытекающие из малых отверстий, быстро смешиваются с окружающим воздухом, что обеспечивает малую подвижность воздушной среды в нижней зоне помещения и возможность в случае необходимости подавать приточный воздух температуры, на 10—15° отличающейся от температуры в рабочей зоне. Имеются и другие конструкции воздуховодов для равномерной раздачи воздуха.
В последние годы в производственных помещениях различного назначения широкое распространение получила дешевая в строительстве и эксплуатации сосредоточенная подача воздуха, производимая в горизонтальном (или слегка наклонном) направлении на высоте не ниже 3,5 м от пола через малое число насадков.
Для сосредоточенной подачи приточного воздуха часто используют специальные устройства, в которых собраны в агрегаты вентилятор с электромотором, калориферы, приемник свежего наружного, внутреннего рециркуляционного воздуха и, наконец, насадки для выпуска обработанного воздуха в помещение. Указанные агрегаты могут действовать как чисто вентиляционные, а также служить для целей рециркуляционно-воздушного отопления и поэтому называются вентиляционно-отопительными агрегатами.
При сосредоточенном притоке воздушный факел вследствие больших размеров приточной насадки весьма дальнобоен, а начальные скорости в струе велики и могут достигать 20—25 м/сек. Это приводит к интенсивному перемешиванию воздуха в помещении и выравниванию полей температур и газообразных примесей (чего не наблюдается при рассеянной подаче). Такое выравнивание вызывает необходимость увеличения воздухообмена в тех случаях, когда по высоте вентилируемого помещения наблюдается нарастание температуры и концентраций газообразных выделений. Наоборот, перемешивание приводит к снижению необходимых воздухообменов, если повышение концентраций тяжелых химических веществ обнаруживается в нижней части помещений (например, малярных цехов).
То обстоятельство, что активная часть приточной струи находится выше рабочей зоны, которая располагается в области возвратных циркуляционных токов, позволяет обеспечить в рабочей зоне допустимую подвижность воздуха. Вместе с тем начальная температура приточного воздуха может при наличии теплоизбытков приниматься даже на 20° ниже температуры рабочей зоны без опасения вызвать у работающих неприятные ощущения.
Таким образом, использование сосредоточенного притока, характеризующегося высокими технико-экономическими показателями, не встречает возражений и с гигиенической точки зрения.
При определении потребного объема общего воздухообмена исходят из необходимости довести концентрации и температуры в рабочей зоне до величин, допускаемых санитарными нормами.
В качестве примера произведем элементарный расчет, исходя из следующих данных: в рабочую зону производственного помещения поступает 100 г/час окиси углерода; в наружном воздухе, используемом для притока, содержится окиси углерода 5 мг/м3, а предельно допустимая концентрация его равна 20 мг/м3. Соответственно потребный воздухообмен, обеспечивающий поддержание в рабочей зоне предельно допустимой концентрации окиси углерода, будет равен:
L = 100 000/[20—5] ≈ 6700 м3/час
Результаты расчета можно было бы считать окончательными, если принять, что загрязнения распределяются в рабочей зоне равномерно.
Однако данные практических наблюдений свидетельствуют, что концентрации (так же как и температуры) распределяются в рабочей зоне неравномерно и в некоторых точках помещения могут превосходить средние в 2—6 раз. Из этого вытекает необходимость соответственна увеличить величину общего воздухообмена, полученного путем приведенного расчета. Вместе с тем это не всегда целесообразно. С помощью моделирования можно определить неблагоприятные участки и ликвидировать их соответствующей организацией притока. В некоторых случаях для ликвидации неблагоприятных условий целесообразно использовать сосредоточенный приток, выравнивающий в рабочей зоне температуры и концентрации. В других случаях может быть использована устройство местного притока на рабочих местах, расположенных в неблагоприятных зонах.