Розрахунок місцевої вентиляції. Розрахунок необхідної продуктивності місцевого витяжного пристрою для видалення забрудненого повітря з

Міністерство освіти й  науки, молоді та спорту України

Сумський державний університет

Кафедра прикладної екології

 

 

 

Індивідуальне завдання

з дисципліни «Охорона праці  в галузі»

за темою:

«Розрахунок місцевої вентиляції. Розрахунок необхідної продуктивності місцевого витяжного пристрою для видалення забрудненого повітря з робочого місця»

 

Варіант 5

 

 

 

 Виконала:                                                          студентка групи ФЕ-21

                                                                             Грицина В.О.

       

                   

Перевірив:                                                          Сидоренко С.В.

 

Суми – 2012

Зміст

 

1. Вступ
2. Види місцевої вентиляції
3. Методи розрахунку систем місцевої вентиляції
4. Основні вимоги до систем вентиляції
5. Список використаної літератури

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

 

Вентиляція (від лат. Ventilatio – провітрювання) — регульований повітрообмін у приміщенні, сприятливий  для людини; а також сукупність технічних засобів, що забезпечують такий повітрообмін.

Інакше кажучи, вентиляція – це комплекс заходів і засобів, що використовуються під час організації  повітрообміну для забезпечення необхідного стану повітряного  середовища на виробничих приміщеннях  згідно з будівельними нормами.

Вентиляція призначена для  забезпечення необхідної чистоти, температури, вологості і рухливості повітря. Ці вимоги визначаються санітарними  нормативами: наявність шкідливих  речовин у повітрі (гази, пари, пил) обмежується гранично припустимими (нешкідливими для здоров'я людей) концентраціями, а температура, вологість  і рухливість повітря встановлюються залежно від умов, необхідних для  найбільш сприятливого самопочуття  людини. Для багатьох виробничих приміщень  чистота повітря, його температура  і вологість визначаються також  особливостями технологічного процесу. У ряді випадків температура і  вологість повітря в приміщеннях  повинні відповідати умовам найкращого зберігання предметів, що знаходяться  в них, і матеріалів (фондосховища музеїв, архіви, склади), устаткування, а також будівельних конструкцій.

 

 

 

 

 

 

 

 

Види місцевої вентиляції

 

Місцева вентиляція — вентиляція окремих виробок або їх ділянок (частин) за допомогою спеціальних  установок або пристроїв. До місцевої вентиляції відносять вентиляцію тупикових  виробок, руйнування шарових скупчень метану у виробках, вентиляцію робочих  зон кар'єрів та ін. Способи місцевої вентиляції основані на використанні вентиляційних установок місцевого  провітрювання (вентиляторів з трубопроводами; установок, що створюють вільні струмені; ежекторів на стисненому повітрі) і  шахтних вентиляторів.

 

 

Рис. 1 – Схема вентиляційного обладнання місцевого провітрювання:

1 – вентиляція;

2 – трубопровід.

 

Основними обов'язковими складовими частинами всіх систем місцевої вентиляції є вентилятор, повітровід, повітроприймальна  лійка та фільтр.

Місцева вентиляція може бути:

• припливною;
• витяжною.

Місцева припливна вентиляція, при якій здійснюється концентроване  подання припливного повітря  заданих параметрів (температури, вологості, швидкості руху), виконується у  вигляді повітряних душів, повітряних та повітряно-теплових завіс.

Повітряні душі використовуються для запобігання перегріванню робітників в гарячих цехах, а також для  утворення так званих повітряних оазисів (ділянок виробничої зони, які  різко відрізняються своїми фізико-хімічними  характеристиками від решти приміщення). Повітряні душі повинні подавати чисте повітря до постійних робочих місць, знижувати в їх зоні температуру довколишнього повітря і обдувати робітників, що піддаються інтенсивному тепловому опроміненню.

До місцевої припливної вентиляції відносяться повітряні оазиси –  ділянки приміщень, відгороджені від  останнього приміщення пересувними  перегородками заввишки 2-2,5 м, в які  нагнітається повітря із зниженою температурою.

 

 

Рис. 2 – Повтряно-теплові завіси:

а) з нижньою подачею повітря;

б) з боковою двосторонньою подачею повітря;

в) з боковою односторонньою подачею повітря.

Повітряні та повітряно-теплові  завіси (рис.2) призначені для запобігання надходження в приміщення значних мас холодного зовнішнього повітря при необхідності частого відкривання дверей чи воріт. Повітряна завіса створюється струменем повітря, що подається із вузької довгої щілини, під деяким кутом назустріч потоку холодного повітря. Канал зі щілиною розміщують збоку чи зверху воріт (дверей).

Місцеву витяжну вентиляцію застосовують, коли місця шкідливих  виділень в приміщенні локалізовані й можна не допустити їх поширення  по всьому приміщенню.

 Місцева витяжна вентиляція  у виробничих приміщеннях забезпечує  уловлювання і відведення шкідливих  виділень: газів, диму, пилу і тепла,  що частково виділяється від  устаткування. Основні вимоги, яким  вони повинні задовольняти:

• Місце утворення шкідливих виділень по можливості має бути повністю укрите;
• Конструкція місцевого відсмоктування має бути такою, аби відсмоктування не заважало нормальний роботі і не знижувала продуктивність праці;
• Шкідливі виділення необхідно видаляти від місця їх освіти у напрямі їх природного руху (гарячі гази і пари треба видаляти вгору, холодні важкі гази і пил – вниз).

Конструкції місцевих відсмоктувань  умовно ділять на дві групи:

• Напіввідкриті відсмоктування (витяжні шафи, парасольки). Об'єми повітря визначаються розрахунком.
• Відкритого типа (бортові відсмоктування). Відведення шкідливих виділень досягається лише при великих об'ємах повітря.

Місцева витяжна вентиляція здійснюється за допомогою місцевих витяжних зонтів, всмоктуючих панелей, витяжних шаф, бортових відсмоктувачів (рис. 3).

Конструкція місцевої витяжки  повинна забезпечити максимальне  вловлювання шкідливих виділень при мінімальній кількості вилученого повітря. Крім того, вона не повинна  бути громіздкою та заважати обслуговуючому персоналу працювати і наглядати  за технологічним процесом.

 

 

Рис. 3 – Приклади місцевої витяжної вентиляції: а — витяжний зонт, б — всмоктувальна панель, в — витяжна шафа з комбінованою витяжкою, г — бортовий відсмоктувач з пересувом

 

Конструкція місцевої витяжки  повинна забезпечити максимальне  вловлювання шкідливих виділень при мінімальній кількості вилученого повітря. Крім того, вона не повинна  бути громіздкою та заважати обслуговуючому персоналу працювати і наглядати  за технологічним процесом.

Основними чинниками при  виборі типу місцевої витяжки є характеристики шкідливих виділень (температура, густина  парів, токсичність), положення робітника  при виконанні роботи, особливості  технологічного процесу та устаткування.

У випадках, коли джерело  виробничих шкідливостей можна помістити  всередині простору, обмеженого стінками, місцеву витяжну вентиляцію влаштовують  у вигляді витяжних шаф (рис.4), кожухів, вітринних відсмоктувачів. Якщо за умовами технології або обслуговування джерело шкідливостей не можна ізолювати, тоді встановлюють витяжний зонт або всмоктувальну панель. При цьому потік повітря, що видаляється, не повинен проходити через зону дихання робітника.

 

Рис. 4 – Витяжні шафи:

а) з верхнім відсмоктуванням;

б) з нижнім відсмоктуванням;

в) комбіновані;

г) зонт-козирок.

 

Окремим випадком місцевої витяжної вентиляції є бортові відсмоктувачі (рис. 5), якими обладнують ванни (гальванічні, травильні) чи інші ємкості з токсичними рідинами, оскільки необхідність використати при їх завантаженні підіймально-транспортного обладнання унеможливлює використання витяжних зонтів та всмоктувальних панелей.

 

Рис. 4 – Бортові відсмоктувачі:

а) однобортовий;                        в) з передувом;

б) двобортовий;                          г) перевернутий.

При ширині ванни 1 м і  більше необхідно встановлювати  бортовий відсмоктувач з передувом (рис. 3 г), у якого з одного боку ванни повітря відсмоктується, а з іншого — нагнітається. При цьому рухоме повітря ніби екранує поверхню випаровування токсичних рідких продуктів.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методи розрахунку систем місцевої вентиляції

 

Основне завдання розрахунку загально обмінних систем місцевої вентиляції — визначити кількість повітря, що необхідно подати і вилучити з  приміщення. При розрахунку вентиляції в цехах, повітрообмін, як правило, визначають розрахунковим шляхом за конкретними  даними про кількість шкідливих  виділень (теплоти, вологи, парів, газів).

Для цехів, де виділяються  шкідливі речовини, повітрообмін визначають за кількістю шкідливих газів, парів, пилу, що надходять в робочу зону, з метою розбавлення їх приливним  повітрям до гранично допустимих концентрацій.

 

  (м³/год)

 

де U — кількість шкідливих виділень в цеху, мг/год;

k₁ — гранично допустима концентрація шкідливих виділень в повітрі цеху, мг/м³;

k₂— концентрація шкідливих виділень в припливному повітрі, мг/м³.

 

Для цехів з виділенням надлишкового тепла кількість припливного  повітря визначається із умови асиміляції цього тепла.

 

 

 

С — питома теплоємність повітря при постійному тиску, що дорівнює 1 кДж/кгК;

— густина припливного  повітря, кг/м³;

t_в — температура повітря, що виходить з цеху;

t_n — температура припливного повітря.

 

Для приміщень, де немає шкідливих  виділень (або кількість їх незначна) приплив (витяжку) повітря можна  визначити за кратність повітрообміну (k) — відношенням об'єму вентиляційного повітря L (м³/ год) до об'єму приміщення V (м³):

 

 

 

Кратність повітрообміну  показує скільки разів протягом години необхідно замінити весь об'єм повітря в даному приміщенні для  створення нормальних умов повітряного  середовища. Визначивши за довідником кратність повітрообміну можна  порахувати об'єм припливного повітря  чи витяжки.

Для приміщень, де не утворюються  шкідливі виділення та надлишкове тепло  і немає необхідності у створенні  метеорологічного комфорту можна використати  формулу:

 

 

 

де l — мінімальне подання повітря на одного працівника відповідно до санітарних норм (при об'ємі приміщення, що припадає на одного працівника, до 20 м³—30 м³/год, а при об'ємі більше 20 м³—20 м³/год);

n— кількість працівників в приміщенні.

 

При розрахунку місцевої витяжної вентиляції кількість повітря, що вилучається  місцевою витяжкою (зонт, панель, шафа) можна порахувати за формулою:

 

  (м³/год)

 

де   F — площа перерізу отвору місцевої витяжки, м²;

v — швидкість руху вилученого повітря в цьому отворі (приймається від 0,5 до 1,7 м/с в залежності від токсичності та леткості газів та парів).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основні вимоги до систем вентиляції

 

Місцева  вентиляція повинна відповідати наступним санітарно-гігієнічним вимогам:

• створювати в робочій зоні приміщень нормовані метеорологічні умови праці (температуру, вологість і швидкість руху повітря);
• повністю усувати з приміщень шкідливі гази, пари, пил та аерозолі або розчиняти їх до допустимих концентрацій;
• не вносити в приміщення забруднене повітря ззовні або шляхом засмоктування із суміжних приміщень;
• не створювати на робочих місцях протягів чи різкого охолодження;
• бути доступними для керування та ремонту під час експлуатації;
• не створювати під час експлуатації додаткових незручностей (наприклад, шуму, вібрацій, потрапляння дощу, снігу тощо).