Системы приточной и вытяжной механической вентиляции цеха, расчет, схема

Расчет системы вентиляции производственного помещения

Качество воздушной среды в цехах регламентируется законодательством, нормативы установлены в СНиП и ТБ. На большинстве объектов эффективный воздухообмен невозможно сформировать посредством естественной системы, и необходимо устанавливать оборудование. Важно добиться нормативных показателей. Для этого выполняется расчет приточно-вытяжной вентиляции производственного помещения.

В нормативах предусмотрены различные виды загрязнений:

избыточное тепло от работы машин и механизмов;
испарения, в которых содержатся вредные вещества;
избыточная влажность;
различные газы;
человеческие выделения.

Методика расчета вентиляции производственных помещений предлагает анализ по каждому из виду загрязнений. Результаты не суммируются, а в работу принимается наибольшее значение. Так, если на производстве максимальный объем нужен для удаления излишков тепла, именно этот показатель принимается для вычислений технических параметров структуры. Приведем пример расчета вентиляции производственного помещения, площадью 100 м2.

Воздухообмен на промышленной площадке, площадью 100 м2

Вентиляционная система на производстве должна выполнять следующие функции:

удалять вредные вещества;
очищать среду от загрязнений;
удалять излишнюю влагу;
выводить за пределы здания вредные выбросы;
регулировать температурный режим;
формировать приток чистого потока;
в зависимости от особенностей площадки и погодных условий, нагревать увлажнять или охлаждать поступающий воздух.

Поскольку каждая функция требует дополнительной мощности от вентиляционной структуры, поэтому выбор оборудования следует делать с учетом всех показателей.

Подбираем высоту труб

Следующий шаг – определение силы тяги, возникающей внутри вытяжного блока при заданном перепаде высот. Параметр зовется располагаемым гравитационным давлением и выражается в Паскалях (Па). Расчетная формула:

p – гравитационное давление в канале, Па;
Н – перепад высот между выходом вентиляционной решетки и срезом вентканала над крышей, м;
ρвозд – плотность воздуха помещения, принимаем 1.2 кг/м³ при домашней температуре +20 °С.

Методика расчета основана на подборе требуемой высоты. Вначале определитесь, на сколько вы готовы поднять трубы вытяжки над кровлей без ущерба внешнему виду здания, затем подставьте значение высоты в формулу.

Пример. Берем перепад высот 4 м и получаем давление тяги p = 9.81 х 4 (1.27 — 1.2) = 2.75 Па.

Теперь грядет сложнейший этап – аэродинамический расчет отводных каналов. Задача – выяснить сопротивление воздуховода потоку газов и сопоставить результат с располагаемым напором (2.75 Па). Если потеря давления окажется больше, трубу придется наращивать либо увеличивать проходной диаметр.

Аэродинамическое сопротивление воздуховода вычисляется по формуле:

Δp – общие потери давления в шахте;
R – удельное сопротивление трению проходящего потока, Па/м;
Н – высота канала, м;
∑ξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений;
Pv – давление динамическое, Па.

Покажем на примере, как считается величина сопротивления:

Находим значение динамического давления по формуле Pv = 1.2 х 1² / 2 = 0.6 Па.
Сопротивление от трения R находим по таблице, ориентируясь на показатели динамического напора 0.6 Па, скорости потока 1 м/с и диаметра воздухопровода 225 мм. R = 0.078 Па/м (обозначено зеленым кружочком).

Сравним расчетный напор, образующийся в воздухопроводе, и полученное сопротивление. Сила тяги p = 2.75 Па больше, чем потери давления (сопротивление) Δp = 2.05 Па, шахта высотой 4 метра слишком высока, строить такую бессмысленно.

Теперь укоротим вентканал до 3 м, снова произведем перерасчет:

Располагаемое давление p = 9.81 х 3 (1.27 — 1.2) = 2.06 Па.
Удельное сопротивление R и местные коэффициенты ξ остаются прежними.
Δp = 0.078 Па/м х 3 м + 2.9 х 0.6 Па = 1.97 Па.

Напор природной тяги 2.06 Па превышает сопротивление системы Δp = 1.97 Па, значит, шахта трехметровой высоты станет исправно работать на естественную вытяжку и обеспечит нужный расход удаляемых газов.

Важное замечание. Разница между силой тяги и сопротивлением воздуховода составила всего 2.06 — 1.97 = 0.09 Па. Чтобы вытяжка устойчиво работала в любую погоду, высоту трубы в нашем примере лучше принять с запасом – 3.5 м.

Канал вентиляции Ø225 мм можно разделить на 2 меньших трубы, но не по диаметру, а по сечению. Получаем 2 круглых вентканала 150—160 мм, как сделано на фото. Высота обеих шахт остается неизменной — 3.5 м.

Местная вытяжка

Если в технологических процессах производства на одном из участков происходят выбросы вредных веществ, то рядом с источником, согласно нормативам нужно установить местную вытяжку. Так удаление будет более эффективным.

Чаще всего таким источником являются технологические резервуары. Для таких объектов используются специальные установки – отсосы в виде зонтиков. Его размеры и мощность рассчитываются с использованием следующих параметров:

размеры источника в зависимости от формы: длина сторон (a*b) или диаметр (d);
скорость потоков в зоне источника (vв);
скорость всасывания установки (vз);
высота размещения отсоса над резервуаром (z).

Стороны прямоугольного отсоса рассчитываются по формуле: А=а +0,8z, где А – сторона отсоса, а – сторона резервуара, z – расстояние между источником и устройством.

Стороны круглого устройства рассчитываются по формуле: D=d +0,8z, где D – диаметр устройства, d – диаметр источника, z – расстояние между отсосом и резервуаром.

Вытяжка преимущественно имеет форму конуса, угол которого не должен превышать 60 градусов. Если в цехе скорость масс более 0,4 м/сек, то устройство следует укомплектовать фартуком. Количество вытяжного воздуха устанавливается по формуле:
L=3600vз*Sa, где L – расход воздуха в м3/час, vз – скорость потока в вытяжке, Sa – рабочая площадь отсоса.
Мнение эксперта

Результат нужно учитывать в проектировании и расчетах обещеобменной системы.

Вычисляем диаметры вентканалов

Дальнейшие расчеты несколько сложнее, поэтому каждый этап мы сопроводим примерами вычислений. Результатом станет диаметр и высота вентиляционных шахт нашего одноэтажного здания.

Весь объем вытяжного воздуха мы распределили на 3 канала: 100 м. куб. принудительно удаляет вытяжка на кухне в период включения плиты, оставшийся 271 кубометр уходит по двум одинаковым шахтам естественным образом. Расход через 1 воздуховод получится 271 / 2 = 135.5 м³/ч. Площадь сечения трубы определяется по формуле:

F – площадь поперечного сечения вентканала, м²;
L – расход вытяжки через шахту, м³/ч;
ʋ — скорость движения потока, м/с.

Справка. Скорость воздуха в каналах естественной вентиляции лежит в пределах 0.5—1.5 м/с. В качестве расчетного значения принимаем средний показатель – 1 м/с.

Как рассчитать сечение и диаметр одной трубы в примере:

Находим размер поперечника в квадратных метрах F = 135.5 / 3600 х 1 = 0.0378 м².
Из школьной формулы площади круга определяем диаметр канала D = 0.22 м. Выбираем ближайший больший воздуховод из стандартного ряда – Ø225 мм.
Если речь идет о заложенной внутрь стены кирпичной шахте, то под найденное сечение подойдет размер вентканала 140 х 270 мм (удачное совпадение, F = 0.0378 м. кв.).

Общеобъемная вентиляция

Читайте также: Гидроизоляция открытого балкона своими руками: топ лучших способов + технология монтажа

Когда выполнен расчет местной вытяжки, виды и объемы загрязнений, можно делать математический анализ нужного объема воздухообмена. Наиболее простой вариант, когда на площадке нет технологических загрязнений, и в вычисления принимаются только человеческие выделения.

В этом случае задачей является достижение санитарных норм и чистоты производственных процессов. Необходимый объем для сотрудников вычисляется по формуле: L=N*m, где L – количество воздуха в м3/час, N – число работников, m – объем воздуха на человека в течение часа. Последний параметр нормируется СНиП и составляет 30 м3/час – в проветриваемом цеху, 60 м3/час – в закрытом.

Если вредные источники существуют, то задача вентиляционной системы снизить загрязнения до предельных норм (ПДК). Математический анализ выполняется по формуле: О = Мв (Ко — Кп), где О – расход воздуха, Мв – масса вредных веществ, выделяющихся в воздух за 1 час, Ко – концентрация вредных веществ, Кп – число загрязнений в притоке.

Так же вычисляется и приток загрязнений, для этого использую следующую формулу: L = Мв / (yпом – yп), где L – объем притока в м3/час, Мв – весовое значение вредных веществ, выделяющихся в цеху в мг/час, yпом – удельная концентрация загрязняющих веществ в м3/час, yп – концентрация загрязнений из приточного воздуха.

Расчет общеобменной вентиляции производственных помещений не зависит от его площади, здесь важны другие факторы. Математический анализ для конкретного объекта — сложен, в нем нужно учитывать множество данных и переменных, следует пользоваться специальной литературой и таблицами.

Наши услуги

В нашей компании вы можете заказать отдельный проект на систему промышленной вентиляции, либо на любые другие виды строительных работ. Мы предлагаем:

подготовку проектной документации на все типы объектов, от производств до торговых центров;
помощь в обязательных согласованиях через надзорные и контролирующие ведомства;
услуги по обследованию зданий, помещений, систем жизнедеятельности объекта;
подготовка заключений о техническом состоянии объекта, его систем.

Условия сотрудничества вы можете уточнить у наших экспертов. Ориентировочные цены за некоторые услуги и работы смотрите в таблице ниже.

№ п/п	Услуга, документ	Предварительная стоимость
1	Разработка проекта промышленной вентиляции	от 30 000 руб.
2	Сопровождение согласований проекта	от 10 000 руб.
3	Обследования, инженерные изыскания	от 25 000 руб.
4	Оформление документов для кадастрового учета	от 10 000 руб.
5	Проектирование на все виды строительных работ и объектов	от 20000 руб.

Приточная вентиляция

Расчет приточной вентиляции производственных помещений целесообразно выполнять по укрупненным показателям, которые выражают расход поступающего воздуха на единицу объема комнаты, на 1 человека или 1 источник загрязнений. В нормативах установлены свои нормы для различных производств.

Формула такова: L=Vk где L – объем приточных масс в м3/час, V – объем помещения в м3, k – кратность обмена воздуха. Для помещения, площадью в 100 м3 и высотой в 3 метра для 3-кратной смены воздуха потребуется: 100*3*3+=900 м3/час.

Расчет вытяжной вентиляции производственных помещений осуществляется после определения нужных объемов приточных масс. Их параметры должны быть аналогичны, так для объекта, площадью в 100 м3 при высоте потолков в 3 метра и трехкратном обмене вытяжная система должна откачивать те же 900 м3/час.

Оптимальным вариантам для предприятий является приточно-вытяжная вентиляционная структура, поскольку она прекрасно справляется с задачами, обеспечивая свежие потоки и хороший микроклимат для сотрудников.

Категории помещений по пожарной безопасности

монтаж вентиляции ангараKONICA MINOLTA DIGITAL CAMERA

Помещения любого назначения: производственные, складские, жилые или общественные делятся на категории по вентиляции и пожарной безопасности:

А – повышенная опасность взрывов, возгораний. Здания, в которых используются или выделяются легковоспламеняющиеся газы и субстанции или вещества, которые при контакте с воздухом (водой) могут загораться или взрываться с температурой вспышки до 28 градусов;
Б – опасность возгораний или взрывов. Здания, в атмосфере которых присутствуют пыль или пар, легко воспламеняющиеся и имеющие температуру вспышки выше 28 градусов;
В1 – В4 – опасность возгораний. Здания, в которых выделяются или присутствуют жидкости, твердые или летучие вещества, трудно воспламеняющиеся при контакте с воздухом, водой или иными веществами;
Г – умеренная опасность возгораний. Помещения, в которых присутствуют вещества в нагретом или расплавленном виде, выделяется обилие тепла, пламени. А также используемые в виде топлива или утилизируемые методом сжигания вещества;
Д – слабая вероятность возгораний. Здания, в которых присутствуют не воспламеняющиеся вещества при температуре окружающей среды.

Создавая вентиляцию складских или производственных помещений, единую систему предусматривают в следующих случаях:

для жилых домов;
для административных зданий, бытовых, общественных или промышленных помещений с категорией по вентиляции Д;
промышленных с категорией помещений по вентиляции Б или А, занимающих до 3 этажей;
промышленных с единственной категорией Д, Г или В;
складских, занимающих до 3 этажей, имеющих категорию В, А или Б.

Приточно-вытяжная вентиляция

Проектирование приточно-вытяжной системы включает в себя массу аспектов. Все начинается с составления технического задания, в котором определяется ориентация объекта по сторонам света, назначение, планировка, материалы конструкций здания, особенности используемых технологий и режим работы.

Объемы вычислений – большие:

климатические показатели;
кратность воздухообмена;
распределение воздушных масс внутри здания;
определение воздуховодов, в том числе их форм, месторасположения, мощностей и других параметров.

Затем составляется генеральная схема, и вычисления продолжаются. На этом этапе учитывается номинальное давление в системе и его потерю, уровень шумов на производстве, длина системы воздуховодов, количество изгибов и иные аспекты.

Список полезных документов

Документы для скачивания:

№ п/п	Документ	Ссылка
1	Техническое задание на проектирование
2	Образец ТЗ на систему вентиляции
3	Образец технического плана
4	Образец заявления о прохождении экспертизы
5	СНИП 41 01 2003 на систему вентиляции
6	Образец заявления о выдаче разрешения на строительство
7	Образец заявления о выдаче разрешения на ввод в эксплуатацию
8	Образец ТЗ на проектирование инженерных сетей

Правила использования измерительных устройств

При измерении скорости потока воздуха и его расхода в системе вентиляции и кондиционирования нужен правильный подбор приборов и соблюдение следующих правил их эксплуатации.

Это позволит получить точные результаты расчета воздуховода, а также составить объективную картину системы вентиляции.

Для того, чтобы зафиксировать средние показатели расхода, нужно выполнить несколько замеров. Их количество зависит от диаметра трубы или от размера сторон, если канал прямоугольной формы

Соблюдайте режим температур, который обозначен в паспорте прибора. Также следите за положением сенсора зонда. Он должен быть всегда ориентирован точно навстречу потоку воздуха.

Если не соблюдать это правило, результаты измерений будут искажены. Чем больше будет отклонение сенсора от идеального положения, тем выше будет погрешность.

Как рассчитать вентиляцию производственного помещения: принцип вычисления минимально необходимого воздухообмена и факторы влияющие на требования к вентиляционной системе

При работе на производстве должны соблюдаться различные нормативы, к условиям труда предъявляются строгие требования. Немало зависит на предприятиях от правильного воздухообмена. Естественная вентиляция не поможет его обеспечить, поэтому необходимо устанавливать приточно-вытяжную вентиляцию. Для этого требуется специальное оборудование, а значит, необходим расчет вентиляции производственного помещения.

Факторы, влияющие на минимально необходимую мощность вентиляционной системы

Во-первых, на качество вентиляции влияет загрязнение воздуха. В производстве встречаются следующие виды выделений вредных веществ:

теплота, выделяемая работающим оборудованием,
испарения и пары вредных веществ,
выделения различных газов,
влажность,
выделения людей (пот, дыхание и т.п.).

Практически на всех предприятиях присутствуют хотя бы какие-то из этих загрязнений. Высчитывая мощность системы вентиляции, их надо брать в расчет.

Приточно-вытяжная вентиляция должна выполнять следующие функции:

Удаление вредных веществ.
Удаление излишков влаги.
Очистка загрязненного воздуха.
Удаленный выброс вредных веществ.
Регуляция температуры помещения, поглощение излишнего тепла.
Наполнение помещения чистым воздухом.
Нагрев, охлаждение или увлажнение поступающего воздуха.

Все эти функции требуют определенных затрат мощности при работе вентиляционной системы. Поэтому при ее установке необходимо выбрать и рассчитать все необходимые параметры.

При проектировании устройства вентилирования рассчитывают расход воздуха по формуле:

F обозначает суммарную площадь проемов в м 2 ,
Wо — среднее значение скорости втягивания воздуха. Эта функция зависит от степени загрязненности воздуха и характера выполняемых операций.

Еще один фактор, влияющий на мощность вентиляции — это подогрев поступающего воздуха. Чтобы затраты были меньше, используют рециркуляцию: часть очищенного воздуха нагревается и возвращается в помещение. При этом должны быть соблюдены следующие правила:

снаружи должно поступать не менее 10% чистого воздуха, а в обратно поступающем воздухе вредных примесей не должно быть более 30%;
запрещается применение рециркуляции на производстве, где в воздухе присутствуют взрывоопасные вещества, вредные микроорганизмы, выбросы, относящиеся к 1-3 классу опасности.

Расчет приточно-вытяжной вентиляции производственного помещения

Для того, чтобы сделать проект приточно-вытяжной вентиляции, первым делом определяется источник вредных веществ. Затем высчитывается сколько чистого воздуха необходимо для нормальной работы людей и сколько загрязненного воздуха необходимо вывести из помещения.

Каждое вещество имеет свою концентрацию, и нормы содержания их в воздухе тоже различны. Поэтому расчеты делаются для каждого вещества в отдельности, а результаты потом суммируются. Для создания правильного воздушного баланса необходимо учитывать количество вредных веществ и локальных отсосов, чтобы сделать расчет и определить, сколько необходимо чистого воздуха.

Различают четыре схемы воздухообмена приточно-вытяжной вентиляции на производстве: сверху-вниз, сверху-вверх, снизу-вверх, снизу-вниз.

Расчет производится по формуле:

где К_р — кратность воздухообмена,
G — единица времени (час),
V -объем помещения.

Правильный расчет необходим, чтобы потоки воздуха не попадали в смежные помещения и не удалялись оттуда. Также устройство, подающее свежий воздух, должно располагаться со стороны оборудования, чтобы вредные вещества или пары не попадали на людей. Все эти моменты должны быть учтены.

Если при производственном процессе выделяются вредные вещества тяжелее воздуха, то необходимо использовать комбинированные схемы воздухообмена, при которых 60% вредных веществ будет удаляться из нижней зоны, а 40% — из верхней.

Выводящей излишки тепла и вредные испарения

Это наиболее сложный расчет, потому что надо брать в расчет несколько факторов, и вредные вещества могут быть распределены на большой площади. Рассчитывается количество вредных веществ по следующей формуле:

где L — необходимое количество свежего воздуха,
Мв — масса выделяемого вредного вещества (мг/ч),
упом — удельная концентрация вещества (мг/м 3 ),
уп — концентрация этого вещества в воздухе, поступающем через систему вентиляции.

При выделении нескольких видов разных веществ, расчет делается для каждого отдельно, а потом суммируется.

Системы, нормализующей уровень влажности

Для этого расчета сначала необходимо определить все источники образования влаги. Влага может образоваться:

при кипении жидкости,
при испарении из открытых емкостей,
утечки влаги из аппаратов.

Суммируя выделение влаги из всех источников, составляется расчет для системы воздухообмена, нормализующего уровень влажности. Это делается для создания нормальных условий труда и соблюдения санитарно-гигиенических норм.

Формула для воздухообмена:

Где D_ух=M_ухJ_ух,
а D_пр=M_прJ_пр.
J_ух и J_пр — относительные влажности уходящего и приточного воздуха,
M_ух и M_пр — массы водяных паров, находящихся в уходящем и приточном воздухе при полном его насыщении и соответствующей температуре.

Вентиляции при высокой концентрации людей

Данный расчет наиболее прост, так как здесь отсутствуют расчеты при выделении вредных веществ, и берутся в расчет только выделения от жизнедеятельности людей. Присутствие чистого воздуха обеспечит высокую производительность труда, соблюдение санитарных норм, чистоту технологического процесса.

Для вычисления необходимого объема чистого воздуха, используют следующую формулу:

где L необходимое количество воздуха (м 3 /ч),
N количество работающих людей в данном помещении, m – воздух, необходимый для дыхания одного человека в час.

По санитарным нормам, расход чистого воздуха на одного человека составляет 30 м 3 в час, если помещение проветривается, если же нет, то эта норма удваивается.

Пример расчета мощности общеобменной вентиляции

Общеобменная вентиляция осуществляет циркуляцию воздуха по всему цеху или в большей его части. Она не имеет проблем, связанных с атмосферным влиянием и может перемещать воздушные массы на большие расстояния по каналам любой конфигурации.

При общеобменной вентиляции требующийся воздухообмен определяют из условий удаления избыточной теплоты и разбавления вредных выделений свежим воздухом до предельно допустимых концентраций.

Расход приточного воздуха, необходимый для отвода избыточной теплоты:

где Q_изб — избыточное количество теплоты, кДж/ч;
с — теплоемкость воздуха, Дж/кгК (это постоянная величина, она равна 1,2 Дж/кгК);
r — плотность воздуха, кг/м 3 ;
t_уд — температура воздуха, удаляемого из помещения, о С;
t_пр — температура поступающего воздуха.

Температура приточного воздуха зависит от географического положения предприятия и от времени года. Температуру удаляемого воздуха принимают равной температуре в рабочей зоне и считают ее на 3-5 о С выше температуры наружного воздуха. Плотность воздуха — 1,225 кг/м 3 .

Еще необходимо рассчитать расход приточного воздуха, необходимый для поддержания концентрации вредных веществ в заданных пределах. Воспользуемся формулой:

где G — количество выделяемых вредных веществ, мг/ч;
g_уд — концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, мг/м 3 ;

Количество входящего чистого воздуха должно быть в достаточном объеме. Устройство и вид системы на каждом производстве регулируются СНиП.

Расчет вентиляции производственного помещения — непростое дело. Оно требует специальных знаний и точных расчетов. Особенно когда нужно сделать расчеты для производства, где производятся взрывоопасные или вредные вещества, лучше всего обратиться к профессионалам. Можно установить любую систему, если спроектировать ее грамотно, с соблюдением необходимых норм.

Расчет общеобменной и местной вентиляции производственного помещения

Воздушная среда внутри промышленных зданий загрязняется гораздо интенсивнее, нежели в квартирах и частных домах. Виды и количество вредных выбросов зависит от множества факторов – отрасли производства, типа сырья, применяемого технологического оборудования и так далее. Рассчитать и спроектировать вентиляцию производственных помещений, удаляющую все вредности, довольно сложно. Постараемся на доступном языке изложить расчетные методики, прописанные в нормативных документах.

Алгоритм проектирования

Организация воздухообмена внутри общественного здания либо на производстве выполняется в несколько этапов:

Сбор исходных данных — характеристики сооружения, число работников и тяжесть труда, разновидности и количество образующихся вредностей, локализация мест выделения. Очень полезно вникнуть в суть технологического процесса.
Выбор вентиляционной системы цеха или офиса, разработка схем. К проектным решениям выдвигается 3 основных требования – эффективность, соответствие нормам СНиП (СанПин) и экономическая обоснованность.
Расчет воздухообмена – определение объема приточного и вытяжного воздуха для каждого помещения.
Аэродинамический расчет воздуховодов (если они есть), подбор и расстановка вентиляционного оборудования. Уточнение схем подачи притока и удаления загрязненного воздуха.
Монтаж вентиляции согласно проекту, запуск, дальнейшая эксплуатация и обслуживание.

Примечание. Для лучшего понимания процесса список работ сильно упрощен. На всех стадиях разработки документации требуются различные согласования, уточнения и дополнительные обследования. Инженер – проектировщик постоянно работает в связке с технологами предприятия.

Нас интересуют пункты №2 и 3 – выбор оптимальной схемы воздухообмена и определение расходов воздуха. Аэродинамика, монтаж вентканалов и оборудования – обширные темы других публикаций.

Виды вентиляционных систем

Чтобы правильно организовать обновление воздушной среды помещения, нужно выбрать оптимальный способ вентилирования либо комбинацию нескольких вариантов. Ниже на структурной схеме упрощенно показана классификация существующих вентсистем, устраиваемых на производстве.

Разъясним каждую разновидность воздухообмена подробнее:

К неорганизованной естественной вентиляции относится проветривание и инфильтрация – проникновение воздуха через дверные притворы и прочие щели. Организованная подача – аэрация – производится из окон посредством вытяжных дефлекторов и зенитных фонарей.
Вспомогательные крышные и потолочные вентиляторы повышают интенсивность обмена при естественном движении воздушных масс.
Механическая система подразумевает принудительную раздачу и отбор воздуха вентиляторами посредством воздуховодов. Сюда же относится аварийная вентиляция и различные местные отсосы – зонты, панели, укрытия, вытяжные лабораторные шкафы.
Кондиционирование – доведение воздушной среды цеха либо офиса до требуемой кондиции. Перед подачей в рабочую зону воздух очищается фильтрами, увлажняется / осушается, подогревается или охлаждается.

Справка. Согласно нормативной документации, к обслуживаемой (рабочей) зоне относится нижняя часть объема цеха высотой 2 метра от пола, где постоянно находятся люди.

Зачастую механическая приточная вентиляция объединяется с воздушным отоплением – зимой уличный поток нагревается до оптимальной температуры, водяные радиаторы не ставятся. Загрязненный горячий воздух направляется в рекуператор, где отдает 50—70% теплоты притоку.

Добиться максимальной эффективности работы при умеренной цене оборудования позволяет комбинация перечисленных вариантов. Пример: в сварочном цехе допускается проектировать естественную аэрацию при условии, что каждый пост оборудован принудительной местной вытяжкой.

Схема движения потоков при естественной аэрации

Советы по выбору

Прямые указания по разработке воздухообменных схем дают санитарные и отраслевые нормы, ничего изобретать и придумывать не нужно. Документы разработаны отдельно для общественных зданий и различных производств – металлургических, химических, предприятий общественного питания и так далее.

Пример. Разрабатывая вентилирование горячего сварочного цеха, находим документ «Санитарные правила при сварке, наплавке и резке металлов», читаем раздел 3, пункты 41—60. Там изложены все требования к местной и общеобменной вентиляции в зависимости от числа работников и расхода материалов.

Приточная и вытяжная вентиляция промышленных помещений выбирается в зависимости от назначения, экономической целесообразности и согласно действующим нормативам:

В офисных зданиях принято делать природный воздухообмен – аэрацию, проветривание. При повышенном скоплении людей предусматривается установка вспомогательных вентиляторов либо организовывается воздухообмен с механическим побуждением.
В машиностроительных, ремонтных и прокатных цехах больших размеров устраивать принудительное вентилирование обойдется чересчур дорого. Общепринятая схема: естественная вытяжка через зенитные фонари либо дефлекторы, приток организован из открываемых фрамуг. Причем зимой распахиваются верхние окна (высота — 4 м), летом – нижние.
При выделении токсичных, опасных и вредных для здоровья паров аэрация и проветривание не допускается.
На рабочих местах рядом с нагретым оборудованием проще и правильнее организовать душирование людей свежим воздухом, чем постоянно обновлять весь объем цеха.
На малых производствах с небольшим количеством источников загрязнения лучше установить локальные отсосы в виде зонтов или панелей, а общее вентилирование предусмотреть естественным.
В производственных корпусах с большим числом рабочих мест и источников выделения вредностей нужно делать мощный принудительный воздухообмен. Городить 50 и более локальных вытяжек нецелесообразно, разве что подобные мероприятия продиктованы нормами.
В лабораториях и рабочих помещениях химических заводов вся вентиляция делается механической, причем рециркуляция запрещена.

Примечание. Рециркуляция – возврат части отобранного воздуха обратно в цех с целью экономии теплоты (летом – холода), затраченной на нагрев. После фильтрования эта часть перемешивается со свежим уличным потоком в различных соотношениях.

Поскольку в рамках одной публикации нереально рассмотреть все разновидности производств, мы изложили общие принципы планирования воздухообмена. Более детальное описание представлено в соответствующей технической литературе, например, учебное пособие О. Д. Волкова «Проектирование вентиляции промышленного здания». Второй достоверный источник – форум инженеров АВОК (http://forum.abok.ru).

Методики расчета воздухообмена

Цель вычислений — определить расход подаваемого приточного воздуха. Если на производстве используются точечные вытяжки, то удаляемое зонтами количество воздушной смеси прибавляется к полученному объему притока.

Для справки. Вытяжные устройства очень слабо влияют на движение потоков внутри здания. Сообщить им нужное направление помогают приточные струи.

Согласно СНиП, расчет вентиляции производственного помещения делается по следующим показателям:

излишки теплоты, исходящие от нагретого оборудования и продукции;
водяной пар, насыщающий цеховой воздух;
вредные (токсичные) выбросы в виде газов, пыли и аэрозолей;
число работников предприятия.

Важный момент. В подсобных и различных бытовых комнатах нормативная база также предусматривает расчет по кратности обмена. Ознакомиться с методикой и воспользоваться онлайн-калькулятором можно на этой странице.

Пример системы локальных отсосов, действующих от одного вентилятора. Предусмотрено улавливание пыли скруббером и дополнительным фильтром

В идеале расход притока считается по всем показателям. Самый больший из полученных результатов принимается для последующей разработки системы. Один нюанс: если выделяется 2 вида опасных газов, взаимодействующих друг с другом, приток рассчитывается по каждому из них, а результаты суммируются.

Считаем расход по выделениям теплоты

Прежде чем взяться за вычисления, нужно провести подготовительные работы по сбору исходных данных:

выяснить площади всех горячих поверхностей;
узнать температуру нагрева;
подсчитать выделяемое количество теплоты;
определить температуру воздушной среды в рабочей зоне и за ее пределами (выше 2 м над полами).

На практике задача решается совместно с инженером-технологом предприятия, предоставляющим сведения о производственном оборудовании, характеристиках продукции и тонкостях процесса изготовления. Зная указанные параметры, выполняйте расчет по формуле:

· L – искомый объем воздуха, подаваемый приточными установками либо проникающий через фрамуги, м³/ч;

Lwz – количество воздуха, забираемое из обслуживаемой зоны точечными отсосами, м³/ч;
Q – величина тепловыделений, Вт;
c – теплоемкость воздушной смеси, принимаем равной 1.006 кДж/(кг °C);
Tin – температура подаваемой в цех смеси;
Tl, Twz – температуры воздуха выше рабочей зоны и в ее пределах.

Расчет кажется громоздким, но при наличии данных выполняется без проблем. Пример: тепловой поток внутри помещения Q составляет 20000 Вт, вытяжные панели удаляют 2000 м³/ч (Lwz) температура на улице + 20 °С, внутри – плюс 30 и 25 соответственно. Считаем: L = 2000 + [3.6 х 20000 — 1.006 х 2000 (25 — 20) / 1.006 (30 — 20)] = 8157 м³/ч.

Избытки водяных паров

Следующая формула практически повторяет предыдущую, только параметры теплоты заменены обозначениями влажности:

W – количество паров воды, поступающих от источников за единицу времени, грамм/час;
Din – содержание влаги в притоке, г/кг;
Dwz, Dl – влагосодержание воздушной среды рабочей зоны и верхней части помещения соответственно;
остальные обозначения – как в предыдущей формуле.

Сложность методики заключается в получении исходных данных. Когда объект построен и производство работает, показатели влажности определить нетрудно. Другой вопрос – рассчитать выделения паров внутри цеха на стадии проектирования. Разработкой должны заниматься 2 специалиста – инженер-технолог и проектировщик вентсистем.

Выбросы пыли и вредных веществ

В данном случае важно хорошо изучить тонкости технологического процесса. Задача – составить список вредностей, определить их концентрацию и вычислить расход подаваемого чистого воздуха. Расчетная формула:

Mpo – масса вредного вещества либо пыли, выделяемой за единицу времени, мг/час;
Qin – содержание этого вещества в уличном воздухе, мг/м³;
Qwz – предельно допустимая концентрация (ПДК) вредности в объеме обслуживаемой зоны, мг/м³;
Ql – концентрация аэрозоля или пыли в оставшейся части цеха;
расшифровка обозначений L и Lwz дана в первой формуле.

Алгоритм работы вентиляции выглядит следующим образом. В помещение направляется расчетное количество притока, разбавляющее внутренний воздух и понижающее концентрацию загрязнителей. Львиную долю вредных и летучих веществ втягивают локальные зонты, расположенные над источниками, смесь газов удаляет механическая вытяжка.

Количество работающих людей

Методика применяется для расчета притока в офисные и другие общественные здания, где отсутствуют промышленные загрязнители. Нужно выяснить количество постоянных рабочих мест (обозначается латинской буквой N) и воспользоваться формулой:

Параметр m показывает объем воздушной чистой смеси, выделяемый на 1 рабочее место. В проветриваемых офисах значение m принимается равным 30 м³/ч, полностью закрытых – 60 м³/ч.

Замечание. В расчет принимаются только постоянные рабочие места, где сотрудники пребывают не менее 2 часов в день. Число посетителей роли не играет.

Расчет зонта местной вытяжки

Задача локального отсоса – отобрать вредный газ и пыль на этапе выделения, прямо от источника. Чтобы добиться максимальной эффективности, нужно правильно подобрать размер зонта в зависимости от габаритов источника и высоты подвеса. Методику вычислений удобнее рассматривать с привязкой к чертежу отсоса.

Расшифруем буквенные обозначения на схеме:

А, Б – искомые размеры зонта в плане;
h – расстояние от нижней кромки втягивающего устройства до поверхности очага выброса;
а, б – размеры перекрываемого оборудования;
D – диаметр вентиляционного воздуховода;
H – высота подвеса, принимается не более 1.8…2 м;
α (альфа) – угол раскрытия зонта, в идеале не превышает 60°.

Первым делом рассчитываем габариты отсоса в плане по простым формулам:

Дальше методом подбора определяем угол раскрытия и переходим к расчету расхода всасываемого воздуха:

F – площадь широкой части зонта, вычисляется как А х Б;
ʋ — скорость воздушного потока в створе короба, для нетоксичных газов и пыли принимаем 0.15…0.25 м/с.

Примечание. Если необходимо отсасывать токсичные вредности, нормы требуют увеличить скорость вытяжного потока до 0.75…1.05 м/с.

Зная количество отбираемого воздуха, нетрудно подобрать канальный вентилятор требуемой производительности. Сечение и диаметр вытяжного воздуховода определяется по обратной формуле:

Заключение

Проектирование вентиляционных сетей – задача опытных инженеров. Поэтому наша публикация носит ознакомительный характер, пояснения и расчетные алгоритмы несколько упрощены. Если вы хотите досконально разобраться в вопросах вентилирования помещений на производстве, рекомендуем изучить соответствующую техническую литературу, другого пути не существует. Напоследок – методика расчета воздушного отопления в рамках видеосюжета.

One Reply to “Расчет общеобменной и местной вентиляции производственного помещения”

Добрый день. Рассчитываю вытяжку для сварочного поста в гараже. Варю мало и любительски, для себя — основания для гаражной же мебели, подстолья, тумбочки и т.п. Задал условия:
* размер перекрываемого оборудования — 0.2×0.2 м (швы не длинные — максимум 5-10 см, поэтому взял даже с запасом)
* высота закрепления h = 0.5м (максимально низко с учетом того, что должно быть место между электродом и зонтом, чтобы не задевать)
Скорость вытяжного потока принял 1.05 м/c

Расчетные значения получились такие:
Размер зонта: 0.6×0.6
Расход всасываемого воздуха: 1360.8 м3/час

Это кажется сильно большой величиной, и канальные вентиляторы с таким расходом встречаются только на диаметр 250 мм.

При этом в примерах на ютубе используются диаметры 110-150 мм и вентиляторы с расходом 250-300 м3/час, и выглядит так, что вроде как всё работает.

Верны ли мои расчеты? Действительно ли надо брать вентилятор с расходом от 1360 м3/час для моей задачи? Если так, то можно ли использовать «улитку» с расходом 1300-1500 м3/час, установив её ближе к входу в общую вентиляцию (понятно, что «улитку» не поставить на поворотный рукав, поэтому надо выносить)? Если у «самоделкиных с ютуба» правильная реализация, то где я ошибся в расчетах?

Система вентиляции и кондиционирования в производственном цехе

Система вентиляции и кондиционирования воздуха производственного цеха – это сложный процесс, который реализуется на основе работы целого комплекса специального оборудования или устройств и направленный на создание качественного воздухообмена внутри рабочего помещения.

Система вентиляции цеха является неотъемлемой частью конструкции здания, его технологичного оборудования и играет более важную роль, чем системы кондиционирования обычных помещений. Особенностью вентиляции производственного объекта является то, что она представляет собой целую систему инженерных разработок, которые призваны обеспечить бесперебойную фильтрацию воздушных масс от вредных и токсичных составляющих и качественную циркуляцию, без нарушения технологического процесса.

Виды вентиляции производственного помещения

Основным регламентирующим документом, который устанавливает нормы вентиляции цеха, является СНиП 41-01-2003. Все существующие системы воздухообмена в рабочих помещениях можно разделить на следующие виды:

В зависимости от способов перемещения воздушных масс:

Естественная.
Механическая.

При естественной вентиляции освежение воздуха происходит за счет разниц давления и температуры внутри помещения и снаружи. Такая циркуляция обычно бывает неорганизованной, то есть основанной на элементарных физических явлениях – например, конвекции. Создается естественная вентиляция при помощи специальных конструкций, которые позволяют осуществлять регулировку силы и величины воздушного потока.

Механическая вентиляция предварительно обрабатывает приточный воздух, нагревая, охлаждая или увлажняя его. Кроме того, принудительная система способна осуществлять фильтрацию загрязненных воздушных масс перед выбросом их в атмосферу.

В зависимости от способа организации воздухообмена:

Местная.
Общеобменная.

Местная вентиляция локализует, а в последующем удаляет вредные и токсичные вещества и выбросы непосредственно в месте их возникновения. На практике такой вид вентиляции реализуется следующим образом: источник загрязнения (станок, рабочее место) огораживается щитами, формируя своеобразный «колпак», в котором или над которым имеется вытяжка. При интенсивном отсосе воздуха, давление внутри «колпака» понижается, что препятствует распространению вредных примесей в остальное помещение цеха. Такая система эффективно справляется со своими обязанностями и недорого в организации.

В тех случаях, когда местная вентиляция не способна обеспечить полноту локализации источников загрязнения, задействуется общеобменный ее тип. Принцип работы такой вентиляции основан на комплексном очищении воздуха во всех производственных помещениях или их большой части путем разбавления концентрации вредных примесей, пыли и грязи, тепловых излучений. Кроме того, общеобменная вентиляция эффективно поглощает тепло и распространена в тех цехах, где отсутствует выброс вредных веществ в атмосферу помещения. В тех случаях, когда производство сопряжено с выбросом газа, вредного пара, канцерогенов и пыли, применяется вентиляция смешанного типа – к общеобменной добавляются местные отсосы. При этом ключевой концепцией построения вентиляции производственного цеха является создание такой системы, при которой максимальное количество вредных веществ будет удаляться при помощи местных отсосов, а оставшиеся примеси и газы будут разбавляться потоком свежего воздуха до концентрации допустимого уровня.

В зависимости от способа действий:

Приточная.
Вытяжная.
Приточно-вытяжная.

Приточная система вентиляции предназначена для обеспечения свободного притока воздушных масс в объемах, достаточных для полноценного функционирования производственного помещения. В подобных системах устанавливаются канальные вентиляторы, которые обеспечивают забор внешнего воздуха и пропуск его через специальные охлаждающие или нагревающие калориферы.

Приточная вентиляция способна полностью обеспечить принудительное поступление воздушных масс в цех. При этом давление воздуха в помещении будет постоянно увеличено в сравнении с атмосферным, что будет способствовать естественному (неорганизованному) выдавливанию отработанного воздуха на улицу через щели, выходы или отверстия.

Приточная вентиляция существует нескольких видов и отличается друг от друга наличием эксклюзивного оборудования. Так, может устанавливаться:

Воздушный душ. Работа такого оборудования заключена в направлении потока чистого воздуха на рабочее место.
Воздушные и воздушно-тепловые завесы.
Оазисы. Эта вентиляция, которая способна обслуживать целые участки цеха, где воздух будет двигаться с рассчитанной скоростью и температурой.

Вытяжная система вентиляции предназначена для удаления загрязненного воздуха. При этом замещение удаленных воздушных масс осуществляется механическим организованным или неорганизованным способом – через оконные, дверные проемы и специальные отверстия в стенах. Подобная система применяется в тех производствах, которые сопровождаются большим количеством выделений токсичных веществ и тепла, а также при выполнении работ значительным количеством сотрудников.

Приточно-вытяжная вентиляция предназначена для удаления загрязненного воздуха и одновременной подачи свежего. Сами по себе потоки воздушных масс могут распределяться путем перемешивания или вытеснением. В первом случае в потолке или стенах цеха монтируются высокоскоростные диффузоры, осуществляющие подачу свежего воздуха, который естественным образом смешивается с отработанным и удаляется через диффузный клапан. Во втором случае свежий прохладный воздух поступает через воздухораспределители, которые устанавливаются ближе к полу. Воздушная масса, нагреваясь, поднимается на верх, вытесняя через решетки отработанные газы.

Расчет вентиляции цеха

Для того чтобы спроектировать и установить вентиляцию необходимо качественно и с высокой точностью рассчитать масштабы ее работы. Расчет системы вентиляции цеха осуществляется на основе данных об объемах выделяемых вредных веществ, тепла и различных справочных показателей.

Расчет системы вентиляции цеха выполняется отдельно по каждому из видов загрязнений:

По излишкам тепла

Q_u (м 3 ) — объем, который отводится местным отсосом;
V (Ватт) — количество теплоты, которое выделяет продукция или оборудование;
с (кДж) — показатель теплоемкости = 1,2 кДж (справочная информация);
T_z (°C) — t загрязненного воздуха, отводимого от рабочего места;
T_p (°C) — t приточных воздушных масс
T₁ — t воздуха, удаляемого вентиляцией общеобменного типа.

Для взрывоопасного или токсичного производства

При таких расчетах ключевая задача — разбавить токсичные выбросы и испарения до предельного допустимого уровня

M (мг*час) — масса токсичных веществ, выделяемых за один час;
K_m (мг/м 3 ) — содержание токсичных веществ в воздухе, отводимых местными системами;
K_p (мг/м 3 ) — количество отравляющих веществ в приточных воздушных массах;
K_u (мг/м 3 ) — содержание токсичных веществ в воздухе, отводимое общеобменными системами.

По излишкам влаги

W (мг*час) — количесиво влаги, которое попадает в помещение цеха за 1 час;
O_m (грамм*кг) — объем пара, отводимый локальными системами;
O_p (грамм*кг) — показатель влажности приточного воздуха;
O₁ (грамм*кг) — количество пара, отводимое общеобменной системой.

По выделениям от персонала

N — число работников
m — расход воздуха из расчета на 1 чел*час (согласно СНиП составляет 30 м 3 на человека в проветриваемом помещении, 60м 3 — в нерповетриваемом).

Расчет вытяжной вентиляции цеха

Определить количество вытяжного воздуха можно по следующей формуле:

L = 3600 * V * S , где

L (м 3 ) — расход воздуха;
V — скорость воздушного потока в вытяжном устройстве;
S — площадь проема установки вытяжного типа.

Особенности вентиляции цехов различной направленности

Механический цех

Особенностями производственного механического помещения является большое тепловое выделение от электрического оборудования и рабочих, наличие в воздухе паров аэрозолей, охлаждающих жидкостей, масла, эмульсий, пыли.

Вентиляция в таких цехах устанавливается смешанного типа. Местные отсосы располагаются непосредственно над станками и рабочими зонами, а элементы общеобменной системы обеспечивают приток свежего воздуха сверху, в расчете не менее 30 куб.м. на одного человека.

Деревообрабатывающий

Особенностями деревообрабатывающего помещения является постоянное выделение тепла от прессов, испарение токсичных веществ растворителя и клея, а также повышенная концентрация отходов деревообработки — пыли, стружки, опилок.

В таких цехах местные отсосы устанавливаются непосредственно в пол, для обеспечения удаления древесных отходов. Общеобменная система рассредоточивает приток воздуха в верхней зоне, через воздуховоды перфорированного типа.

Гальванический

Особенность гальванического цеха – это наличие в атмосфере помещения паров щелочи, кислоты, электролита, повышенное количество тепла и влаги, пыли, водорода.

Местные отсосы бортового типа устанавливаются непосредственно над ваннами с кислотными растворами. В обязательном порядке осуществляется оснащение отсосов для ванн с кислотами различными типами резервных вентиляторов и элементами фильтрации вытягиваемых воздушных масс.

Общеобменная система, выполненная из антикоррозионного материала, должна обеспечивать 3-кратный воздухообмен в отделениях для приготовления растворов и цианистых солей.

Сварочный

Особенность сварочного цеха – наличие в воздухе фтористых соединений, окиси азота, углерода, озона. В таких производственных помещениях местные отсосы желательны, но не обязательны. Общеобменная вытяжка должна обеспечивать удаление воздуха в количестве: 2/3 из нижней зоны, 1/3 — из верхней. Расчет воздуха на разбавление вредных выбросов от сварки до предельного допустимого уровня производится исходя из веса сварочных электродов, которые расходуются за 1 час.

Литейный

Главная особенность литейного цеха – огромное количество тепла, которое выделяется в процессе производства. Кроме того, в атмосфере помещения концентрируется аммиак, сернистый газ, окись углерода.

Местные отсосы устанавливаются у каждого станка и элемента оборудования. Общеобменная система применяется только с механическим побуждением в верхней зоне цеха. К этому добавляется аэрация и душирование рабочих мест.

Вентиляция цеха покраски

Особенностью производственного помещения в котором осуществляются покрасочные работы является высокая концентрация в нем испарений различных растворителей, разбавителей и частиц краски.

В подобных цехах местные отсосы устанавливаются непосредственно над рабочими зонами и местами сушки. Общеобменная система обеспечивает компенсацию местной вытяжки.

Чтобы заказать проектирование и монтаж вентиляционной системы на производстве, обратитесь в компанию ЭкоЭнергоВент. Позвоните по телефону +7 (812) 954-09-79 или оставьте свою заявку в специальной форме обратной связи на нашем сайте.

Расчет механической вентиляции

Правильно и рационально работающая вентиляция обеспечивает поддержание чистоты воздуха и уменьшает количество содержащихся в нем вредных выделений.

Вентиляция по способу побуждения воздуха может быть принудительной (механической) или естественной.

Механическая вентиляция по принципу действия может быть приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.

Приточную вентиляцию применяют в производственных помещениях со значительным выделением теплоты при малой концентрации вредных веществ в воздухе, а также для усиления воздушного подпора в помещениях с локальным выделением вредных веществ при наличии систем местной вытяжной вентиляции. Это позволяет предотвратить распространение таких веществ по всему объему помещения.

Вытяжную вентиляцию применяют для активного удаления воздуха, равномерно загрязненного по всему объему помещения, при малых концентрациях вредных веществ в воздухе и небольшой кратности воздухообмена. При этом кратность воздухообмена, ч -1 , определяют по формуле:

где L – объем удаляемого из помещения или подаваемого в помещение воздуха, м 3 /ч;

V_вн – внутренний объем помещения, м 3 .

Приточно-вытяжную вентиляцию применяют при значительном выделении вредных веществ в воздух помещений, в которых необходимо обеспечить особо надежный воздухообмен с повышенной кратностью.

При проектировании вытяжной механической вентиляции следует учитывать плотность удаляемых паров и газов. Причем если она меньше плотности воздуха, то воздухоприемники располагают в верхней части помещений, а если больше – в их нижней части.

Выброс в атмосферу загрязненного воздуха, удаляемого механической вентиляцией, должен предусматриваться над кровлей зданий.

Выброс воздуха через отверстия в стенах без устройства шахт, выведенных выше кровли, не допускается. В виде исключения выброс может предусматриваться через отверстия в стенах и окнах, если вредные вещества не будут заноситься в другие помещения.

Выброс в атмосферу взрывоопасных газов должен происходить на расстоянии по горизонтали, равном не менее 10 эквивалентных диаметров (по площади) выбросной трубы, но не менее 20 м от места выброса дымовых газов.

Местную вытяжную вентиляцию устраивают в местах значительного выделения газов, паров, пыли, аэрозолей. Такая вентиляция предотвращает попадание опасных и вредных веществ в воздух производственных помещений.

Местную вытяжную вентиляцию следует применять на газо- и электросварочных постах, металлорежущих и заточных станках, в кузнечных цехах, гальванических установках, аккумуляторных цехах, на постах технического обслуживания, в помещениях у мест пуска тракторов и автомобилей.

Технологические выбросы, а также выбросы воздуха, содержащего пыль, ядовитые газы и пары, следует очищать перед выпуском их в атмосферу.

Объем воздуха, который необходимо подавать в помещение с требуемыми параметрами воздушной среды в рабочей или обслуживаемой зоне, следует рассчитывать на основании количеств теплоты, влаги и поступающих вредных веществ с учетом неравномерности их распределения по площади помещения. При этом принимают во внимание количество удаляемого из рабочей или обслуживаемой зоны воздуха местными вытяжными устройствами и общеобменной вентиляцией.

При затруднении в определении количества выделяющихся вредных веществ расчет воздухообмена проводят согласно Санитарным нормам, в которых указано: «В производственных помещениях с объемом на одного работающего менее 20 м 3 – не менее 20 м 3 /ч на каждого работающего».

Если в воздух рабочей зоны выделяется несколько вредных веществ однонаправленного действия, то при расчете общеобменной вентиляции следует суммировать объемы воздуха, необходимые для разбавления каждого вещества в отдельности. Вредные вещества однонаправленного или однородного действия влияют на одни и те же системы организма, поэтому при замене одного компонента смеси другим токсичность смеси не изменяется. Однонаправленностью действия обладают, например, смеси углеводородов, сильные минеральные кислоты (серная, соляная, азотная), аммиак и оксиды азота, угарный газ и цементная пыль. В этом случае допустимое содержание вредных веществ определяют по формуле:

где С₁, С₂,…, С_i – концентрация вредных веществ в воздухе помещения, мг/м 3 ;

g_пдк1, g_пдк2,…, g_пдк_i – предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ, мг/м 3 .

На следующем этапе проектирования составляют расчетную схему сети воздуховодов, на которой указывают местные вытяжные устройства и сопротивления (колена, повороты, шиберы, расширения, сужения), а также номера расчетных участков сети. Расчетный участок – это воздуховод, по которому проходит одинаковый объем воздуха при одинаковой скорости.

По количеству воздуха, проходящего в воздуховоде за единицу времени, и его полному давлению подбирают центробежный вентилятор по аэродинамическим характеристикам. При подборе вентилятора нужно обеспечить максимальное значение коэффициента полезного действия (КПД) установки и снижение уровня шума при работе.

В соответствии со Строительными нормами и правилами выбирают вентилятор нужного исполнения: обычного, антикоррозионного, взрывобезопасного, пылевого. Рассчитывают необходимую мощность электродвигателя, по которой подбирают электродвигатель соответствующего исполнения. Выбирают способ соединения электродвигателя с вентилятором.

Определяют способ обработки приточного воздуха: очистка, подогрев, увлажнение, охлаждение.

Выбросы в атмосферу содержащего вредные вещества воздуха, удаляемого из систем общеобменной вытяжной вентиляции, и рассеивание этих веществ следует предусматривать и обосновывать расчетом таким образом, чтобы концентрации их не превышали в атмосферном воздухе населенных пунктов максимальных среднесуточных значений.

Степень очистки выбросов воздуха, содержащего пыль, принимают по таблице 3.128.

Таблица 3.128 – Допустимое содержание пыли в выбросах воздуха

в зависимости от ее ПДК в воздухе рабочей зоны производственных

ПДК пыли в воздухе рабочей зоны производственных помещений, мг/м 3	Допустимое содержание пыли в воздухе, выбрасываемом в атмосферу, мг/м 3
≤ 2
от 2 до 4
от 2 до 6
от 6 до 10

Если в выбросах воздуха содержание пыли не превышает значений, указанных в таблице 3.128, то этот воздух разрешается не подвергать очистке.

Для очистки воздуха, удаляемого из помещений, используют инерционные и центробежные пылеотделители, а также фильтры различных конструкций.

Для расчета механической вентиляции необходимы следующие исходные данные: назначение помещения и его размеры, характер загрязнений; назначение и количество оборудования, материалов, выделяющих вредные вещества и теплоизлучения; характеристика загрязнений по пожароопасности; пожарная опасность помещений; предельно допустимая концентрация вредных веществ в помещении, концентрация загрязнений в приточном воздухе.

Пример 3.11. В сварочном отделении ремонтной мастерской на каждом из имеющихся четырех сварочных постов расходуется G = 0,6 кг/ч электродов марки ОМА-2. При сжигании 1 кг электродов удельные выделения марганца q = 830 мг/кг. Необходимо рассчитать вытяжную сеть общеобменной приточно-вытяжной вентиляции (рис. 3.19), обеспечивающую требуемое состояние воздушной среды при условии одновременной работы всех сварщиков. Температуру воздуха в помещении принять 22 °С.

Рис. 3.19. Схема к расчету вытяжной сети системы вентиляции:

I…V – номера расчетных участков; 1…4 – местные сопротивления: 1 – жалюзи на входе; 2 – колено с углом поворота α = 90°; 3 – внезапное расширение отверстия при F₁ / F₂ = 0,7; 4 – диффузор вентилятора

Решение. Часовой объем воздуха, удаляемого вытяжной вентиляцией одного сварочного поста:

где g_пдк – предельно допустимая концентрация марганца при содержании его в сварочных аэрозолях до 20 % (g_пдк = 0,2 мг/м 3 ).

Общее количество воздуха, удаляемого вытяжной вентиляцией:

L_общ = 4 · L₁ = 4 · 2490 = 9960 м 3 /ч.

Диаметры воздуховодов на первом и втором участках сети при скорости движения воздуха v = 10 м/с:

Принимаем из стандартного ряда (180, 200, 225, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630 мм) d₁ = d₂ = 0,28 м.

После этого уточняем скорости движения воздуха в воздуховодах на первом и втором участках сети:

Сопротивление движению воздуха на первом и втором участках сети вытяжной вентиляции:

где ρ – плотность воздуха, кг/м 3 ;

v – скорость движения воздуха в трубопроводе, необходимая для переноса различных пылей (принимается равной v = 10…16 м/с);

λ – коэффициент сопротивления движению воздуха на участке воздуховода (для металлических труб λ = 0,02, для полиэтиленовых λ = 0,01);

l – длина участка, м;

d – диаметр воздуховода, м;

ε_м – коэффициент местных потерь напора (рис. 3.20).

Рис. 3.20. Значения коэффициентов местных потерь напора

в поворотных коленах:

а – квадратного сечения; б – круглого сечения

Плотность воздуха, кг/м 3 :

где t – температура воздуха, при которой определяют плотность, °С.

Здесь ρ = 353/(273 + 22) = 1,197 кг/м 3 – плотность воздуха при заданной температуре в помещении; λ = 0,02 для воздуховодов из металлических труб; коэффициенты местных потерь напора приняты: ε_м1 = 0,5 для жалюзи на входе; ε_м2 = 1,13 для колена круглого сечения при α = 90°; ε_м3 = 0,1 для внезапного расширения отверстия при отношении площади воздуховодов на последующем участке сети к площади воздуховода на предыдущем участке сети, равном 0,7.

Диаметры воздуховодов на третьем и четвертом участках сети:

Скорости движения воздуха в воздуховодах на третьем и четвертом участках сети:

где L₃ – количество воздуха, проходящего за 1 ч через воздуховоды третьего и четвертого участка вентиляционной сети (L₃ = L₄ = 2 L₁ = 4980 м 3 /ч).

Сопротивления движению воздуха на третьем и четвертом участках гидравлической сети вытяжной вентиляции:

Диаметр воздуховода на пятом участке вентиляционной сети:

Из стандартизованного ряда значений принимаем d₅ = 0,56 м.

Скорость движения воздуха в трубопроводе пятого участка:

где L₅ – количество воздуха, проходящего за 1 час через воздуховоды пятого участка вентиляционной сети (L₅ = L_общ = 9960 м 3 /ч).

Сопротивление движению воздуха на пятом участке вытяжной вентиляции:

где ε_м4 – коэффициент местных потерь напора для диффузора вентилятора (принимается равным ε_м4 = 0,15).

Общее сопротивление воздуховодов сети, Па:

Далее рассчитаем производительность вентилятора с учетом подсосов воздуха в вентиляционной сети:

где k_п – поправочный коэффициент на расчетное количество воздуха (при использовании стальных, пластмассовых и асбоцементных трубопроводов длиной до 50 м k_п = 1,1, в остальных случаях k_п = 1,15).

По необходимой производительности и полному расчетному давлению выбирают вентиляторы для обменной и местной систем вентиляции. При этом назначают тип, номер и технические характеристики вентиляторов (табл. 3.129), а также их исполнение: обычное – для перемещения неагрессивных сред с температурой не выше 423 К, не содержащих липких веществ, при концентрации пыли и других твердых примесей не более 150 мг/м 3 ; антикоррозийное – для перемещения агрессивных сред; взрывоопасное – для перемещения взрывоопасных смесей; пылевое – для перемещения воздуха с содержанием пыли более 150 мг/м 3 .

Таблица 3.129 – Технические характеристики центробежных

вентиляторов серии Ц4-70

Номер вентилятора	Диаметр колеса, мм	Подача, тыс. м 3 /ч	Асинхронный электродвигатель закрытого исполнения
Марка	Частота вращения, мин -1	Мощность, кВт
0,55…6,8	4АА63А4УЗ 4АА63В4УЗ 4А80А2УЗ 4А80В2УЗ	0,25 0,37 1,5 2,2
0,95…11,5	4А71А6УЗ 4А71А4УЗ 4А71В4УЗ 4А80А4УЗ 4А100S2УЗ 4А112L2УЗ 4А112М2УЗ	0,37 0,55 0,75 1,1 4,0 5,5 7,5
2…17,5	4А71В6УЗ 4А80А6УЗ 4А80В4УЗ 4А90L4УЗ 4А100S4УЗ	0,55 0,75 1,5 2,2 3,0
2,5…26	4А90L6УЗ 4А100L6УЗ 4А100L4УЗ 4А112М4УЗ 4А132S4УЗ	1,5 2,2 4,0 5,5 7,5

Вентиляторы подбирают по аэродинамическим характеристикам (рис. 3.21). Зная производительность вентилятора, проводят горизонтальную прямую (например, из точки а на оси ординат в нижней части графика при L = 11000 м 3 /ч) до пересечения с линией номера вентилятора (точка b). Затем из точки b поднимают вертикаль до пересечения с линией расчетного давления, равного суммарным потерям напора в вентиляционной сети (например, Н = 1150 Па). В полученной точке с определяют КПД вентилятора η и безразмерный параметр А. При этом следует обеспечить воздухообмен с наибольшим КПД.

Рис. 3.21. Номограмма для выбора вентиляторов серии Ц4–70

В нашем случае по известным Н_с и L_в, используя рисунок 3.21, выберем центробежный вентилятор серии Ц4-70 №6 обычного исполнения с КПД η_в = 0,59 и параметром А = 4800.

Вычисляем частоту вращения вентилятора:

где N – номер вентилятора.

Так как частота вращения электродвигателей, указанных в таблице 3.129, не совпадает с расчетной частотой вращения вентилятора, то привод его осуществим через клиноременную передачу с КПД η_п = 0,95.

Проверим выполнение условия снижения шумности вентиляционной установки:

где D_в – диаметр колеса вентилятора, м.

При выбранном вентиляторе и принятых его характеристиках данное условие выполняется.

Мощность электродвигателей для местной вытяжной и общеобменной систем вентиляции, кВт, определяют по формуле:

где L_в – требуемая производительность вентилятора, м 3 /ч;

Н – давление, создаваемое вентилятором, Па (численно равно Н_с);

η_в – КПД вентилятора;

η_п – КПД передачи (колесо вентилятора на валу электродвигателя – η_п = 0,95; плоскоременная передача – η_п = 0,9).

Выбирают тип электродвигателя: для общеобменной и местной вытяжной систем вентиляции – взрывобезопасного или нормального исполнения в зависимости от удаляемых загрязнений; для приточной системы вентиляции – нормального исполнения.

Установленную мощность электродвигателя для вытяжной системы вентиляций рассчитываем по формуле:

Р_уст = Р · К_з.м = 4,85 · 1,15 = 5,58 кВт,

где К_з.м – коэффициент запаса мощности (К_з.м = 1,15).

Примем для выбранного вентилятора электродвигатель марки 4А112М4УЗ нормального исполнения с частотой вращения 1445 мин -1 и мощностью 5,5 кВт (см. табл. 3.129).

Система вентиляции и кондиционирования в цехе

Вентиляция в производственном цехе представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных между собой процессов и устройств, нацеленный на создание качественного воздухообмена внутри производственного помещения.

Система вентиляции цеха играет гораздо более важную роль, чем аналогичная система в любом другом помещении. Главный акцент состоит в том, что это целая система инженерных разработок, которая призвана обеспечить бесперебойную фильтрацию воздуха от вредных и токсичных примесей и его функциональную циркуляцию, не нарушая при этом ход технологических процессов, а способствуя благоприятным условиям для их успешного выполнения.

Вентиляция в промышленном цехе

Виды вентиляции промышленных цехов

В зависимости от способа перемещения воздуха, вентиляция производственных цехов может быть:

естественная;
механическая.

В первом случае, воздухообмен происходит за счет температурной разницы и разницы в давлении потоков воздуха. Такой тип вентилирования может быть неорганизованным (основанным на элементарных физических явлениях — например, сквозняк) и организованным (аэрация). Для этого задействуют спецконструкции (например, короба с заслонами), позволяющие регулировать величину и силу воздушного потока.

Механическая вентиляция позволяет производить предварительную обработку приточного воздуха (охлаждение, нагрев, увлажнение) и фильтрацию загрязненного воздуха перед выбросом в атмосферу.

*При создании проекта вентиляции цеха и определении норм воздухообмена при естественной и механической вентиляции, руководствуются СНиП 41-01-2003.

Как инженерно-технологический объект, вентиляцию промышленных цехов можно условно разделить на 2 вида, по способу о рганизации воздухообмена:

местного типа;
общеобменного типа.

В первом случае, главная задача местной вентиляции заключается в локализации и последующем удалении вредных и токсичных веществ и выбросов, непосредственно в месте их возникновения. На практике, источник загрязнения укрывается со всех сторон т.н. щитами, формируя своеобразный колпак. Внутри подобного укрытия возникает разрежение при отсосе воздушных масс потому, что давление внутри ниже атмосферного. Такая мера препятствует поступлению вредных примесей в помещение. Местная система вентиляции цеха достаточно эффективно справляется с очищением воздуха, а ее организация довольно бюджетна.

Местная вытяжная вентиляция цеха

В тех случаях, когда местная вентиляция не может локализовать источники загрязнения в полном объеме, задействуют общеобменный тип вентиляции. Его цель заключается в комплексном очищении воздуха во всех производственных помещениях (либо их значительной части), посредством разбавления концентрации вредных примесей, пыли и грязи, тепловых излучений и проч.

Общеобменная вентиляция отлично справляется с поглощением тепла и, в основном, применяется в случаях, когда нет выброса вредных примесей в атмосферу производственных помещений. Если специфика производства предполагает выброс газов, вредных паров, канцерогенов и пыли, применяют вентиляцию смешанного типа: общеобменная+местные отсосы.

Общеобменная вентиляция цеха

В отдельных случаях предприятия, чье производство связано со значительным пылевыделением или выбросом токсичных примесей, полностью отказываются от общеобменной вентиляции. Объясняется это тем, что мощная общеобменная система может попросту разнести эти вредности и пыль по всей территории цеха.

Ключевая концепция построения вентиляционных систем заключается в том, чтобы удалить максимальный объем вредностей при помощи местных отсосов (а это главный базис, на котором строится промышленная вытяжная вентиляция), а оставшиеся примеси разбавить притоком свежего воздуха, снизив их концентрацию до предельного допустимого уровня.

Классификация вентиляции промышленных цехов по способу действия:

приточная вентиляция цеха;
вытяжная вентиляция цеха;
приточно-вытяжная вентиляция цеха.

Приточная вентиляция в цехе Вытяжная вентиляция в цехе

Вы можете бесплатно получить эскизный проект и стоимость вентиляции цеха

Приточная система вентиляции цеха нацелена на обеспечение свободного притока свежего воздуха в объемах, которого будет достаточно для полноценного функционирования производства. В системах приточного типа, в основном, используют канальные вентиляторы, которые производят забор воздуха извне с последующим его пропуском через калориферы, где происходит нагрев и увлажнение (если требуется).

Такие системы способны полностью обеспечить принудительное поступление воздушных масс в цех. При этом, давление воздуха увеличивается в сравнении в показателями давления атмосферного, что способствует естественному (неорганизованному) выдавливанию отработанного воздуха на улицу через щели, выходы или отверстия.

Местная приточная вентиляция может быть нескольких видов и включать такое оборудование, как:

воздушный душ (поток чистого воздуха, направляемый на рабочее место: стационарные и мобильные)
воздушные и воздушно-тепловые завесы (с подогревом и без)
оазисы (обслуживают целые участки цеха, где воздух двигается с рассчитанной скоростью и температурой)

Вытяжная система выполняет удаление загрязненного/влажного/горячего/токсичного воздуха, а его замещение на чистый происходит неорганизованно — через оконные и дверные проемы и т. п. Такая вентиляция цеха очень актуальна при технологических процессах, предполагающих большое выделение тепла, влаги, вредных испарений и при значительном штате задействованных на производстве сотрудников.

Все виды вытяжных вентиляционных установок производственных цехов состоят из нескольких компонентов:

отсоса (открытого типа — состоящие из защитного кожуха, вытяжного зонта, шарнирно-телескопических/бортовых отсосов, воздухоприемников; или закрытого типа — к которым можно отнести вытяжные шкафы (для производств с повышенным выделением токсичных газов и ядовитых паров), камеры, боксы-укрытия (для работы с особо ядовитыми и радиоактивными веществами), кабины)
вентилятора (центробежного или осевого);
вытяжного канала;
фильтра;
воздуховода

Вентиляционный зонт для цеха

Приточно-вытяжная вентиляция цеха осуществляет удаление грязного воздуха с одновременной подачей свежих воздушных масс. Распределение потоков может происходить 2 способами:

путем перемешивания;
путем вытеснения.

Для первого варианта в потолочном или стеновом пространстве производят монтаж высокоскоростных диффузоров, через которые уличный воздух принудительно попадает в помещение. Внутри он естественным образом перемешивается с отработанным и удаляется через диффузный клапан.

Во втором варианте, на уровне пола производят монтаж воздухораспределителей, через которые происходит принудительный приток свежего воздуха. Прохладный воздух распределяется внизу помещения, а теплый поднимается наверх и естественным образом вытесняется через вентиляционные решетки.

Особенности расчетов и устройства вентиляции в цехах различного назначения

Проектирование вентиляции цеха – сложная инженерная задача, для решения которой необходимо выполнить тщательные расчеты, которые в значительной степени зависят от его назначения. Производственная вентиляция должна удалять все вредности, включая горячий воздух, взрывоопасные примеси и ядовитые выделения, пары воды — все, что выделяется в процессе производства продукцией, оборудованием и персоналом.

Расчет системы вентиляции цеха выполняется отдельно по каждому из видов загрязнений:

По излишкам тепла:

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

Q_u (м 3 ) — объем, который отводится местным отсосом,

V (Ватт) — кол-во теплоты, которое выделяет продукция или оборудование,

с (кДж)-показатель теплоемкости = 1,2 кДж (справочные данные),

T_z (°С) — t загрязненного воздуха, отводимого от рабочего места,

Т_р (°С) — t приточных воздушных масс,

Т₁ — t воздуха, удаляемого вентиляцией общеобменного типа.

Для взрывоопасного или токсичного производства:

При таких расчетах, ключевая задача — разбавить токсичные выбросы и испарения до предельного допустимого уровня.

Q = Qu + (M – Qu(Km – Kp)/(Ku – Kp), где

М (мг*час) — масса токсичных веществ, выделяемых за один час,

K_m (мг/м 3 ) — содержание токсичных вещ-в в воздухе, отводимых местными системами,

К_р (мг/м 3 ) — кол-во отравляющих вещ-в в приточных воздушных массах,

K_u (мг/м 3 ) — содержание токсичных вещ-в в воздухе, отводимое общеобменными системами.

По излишкам влаги:

W (мг*час) – кол-во влаги, которое попадает в помещение цеха за 1 час,

O_m (грамм*кг) — объем пара, отводимый локальными системами,

О_р (грамм*кг) — показатель влажности приточного воздуха.,

О₁ (грамм*кг) — кол-во пара, отводимое общеобменной системой.

По выделениям от персонала:

Q = N * m, где

N – число работников,

m — расход воздуха из расчета на 1 чел*час (согласно СНиП составляет 30 м 3 на человека в проветриваемом помещении, 60 м 3 — в непроветриваемом).

Расчет вытяжной вентиляции цеха

Определить кол-во вытяжного воздуха можно по следующей формуле:

L=3600*V *S, где

L (м 3 ) — расход воздуха,

V — скорость воздушного потока в вытяжном устройстве,

S — площадь проема установки вытяжного типа.

Особенности вентиляции цехов различной направленности

Вентиляция механического цеха

Вредности: тепловые выделения от электрических двигателей, персонала, пары аэрозолей и охлаждающих жидкостей, масла, эмульсии, пыль — наждачная и механическая.

Отопление: воздушное, совмещенное с системой вентиляции

Местные отсосы: над шлифовальными/обдирочными станками, станками без охлаждения, баками для эмульсий, ваннами для мытья деталей.

Общеобменная : приток воздуха сверху; расчет воздуха по избыткам влаги и тепла — не менее 30 м 3 на 1 чел.

Вентиляция в механическом цехе

Вентиляция деревообрабатывающего цеха

Вредности : тепло от прессов, пары растворителей, клея, отходы деревообработки — пыль, стружки, опилки

Отопление: воздушное, совмещенное с системой вентиляции

Местные отсосы: напольные и подпольные для отходов древесных, отсосы от станков; очищение воздуха происходит в рукавных фильтрах, циклонах

Общеобменная: рассредоточенный приток воздуха в верхнюю зону, через воздуховоды перфорированного типа (в основном)

Вентиляция деревообрабатывающего цеха

Вентиляция гальванического цеха

Вредности: испарения щелочей, кислот, электролитов, избыток тепла и влаги, пыль, водород цианистый

Отопление : воздушное, совмещенное с системой вентиляции

Местные отсосы: бортовые для ванн, независимые вытяжные системы над ваннами с цианистыми и кислыми растворами, взрывобезопасные вентиляторы, обязательное оснащение отсосов для ванн с кислотами различным типов резервными вентиляторами. Обязательная фильтрация вытягиваемых воздушных масс

Общеобменная: воздуховоды из антикоррозийных материалов или обязательное антикоррозийное покрытие всех воздуховодов; подача 5% от притока во все смежные помещения; 3-кратный воздухообмен в отделениях для приготовления растворов и цианистых солей. Обязательная фильтрация вытягиваемых воздушных масс.

Вентиляция гальванического цеха

Вентиляция сварочного цеха

Вредности: фтористые соединения, окиси азота, углерода, озона

Отопление: воздушное, совмещенное с системой вентиляции

Местные отсосы: желательны (по возможности)

Общеобменная: вытяжка: 2/3 из нижней зоны, 1/3 — из верхней. Расчет воздуха на разбавление вредных выбросов от сварки до предельного допустимого уровня.

Расчет производится исходя из веса сварочных электродов, которые расходуются за 1 час: для ручной сварки — 1500-4500 м 3 *ч на 1 кг. электродов, 1700-2000 м 3 *ч для полуавтоматической на углекислом газу, 2500-5400 м 3 *ч — для сварки с использованием порошковой проволоки.

Вентиляция сварочного цеха

Вентиляция цеха покраски

Вредности : испарения растворителей/разбавителей, частицы краски

Отопление : центральное, либо воздушное, которое совмещено с вентиляцией

Местные отсосы: у агрегатов обезжиривания, окрасочных камер, установок струйного облива, камер сушки, столов, стендов, ванн окунания.

Общеобменная: приток для компенсации местной вытяжки + 1 крат, общеобменная вытяжная вентиляция не меньше 1 крат из верхней зоны.

Вентиляция покрасочного цеха

Вентиляция в литейных цехах

Главная задача вентиляции литейного цеха — справиться с огромным количеством тепла, которое выбрасывается в производственные помещения.

Вредности: лучистое тепло, огромное количество тепловыделений, аммиак, сернистый газ, окись углерода

Отопление: совместно с системой вентиляции

Местные отсосы : практически для всех видов оборудования горячего цеха

Общеобменная вытяжная с механическим побуждением в верхней зоне цеха +аэрация + душирование рабочих мест + общеобменная приточная вентиляция.

Вентиляция литейного цеха

Создание и проектирование вентиляции в производственных цехах любого назначения доверяется исключительно профессионалам, которые обеспечат соблюдение всех необходимых нормативов и выполнят расчеты, с учетом особенностей вашего производства.

Вы можете бесплатно получить эскизный проект и стоимость вентиляции Вашей котельной

Телефон +7 (495) 481-22-94
Ежедневно с 9:00 до 21:00
info@ads-vent.ru
Москва, 1-я улица Бухвостова 12/11к10

Расчет системы вентиляции производственного помещения

Кондиционирование

В нормативах предусмотрены различные виды загрязнений:

избыточное тепло от работы машин и механизмов;
испарения, в которых содержатся вредные вещества;
избыточная влажность;
различные газы;
человеческие выделения.

Воздухообмен на промышленной площадке, площадью 100 м 2

удалять вредные вещества;
очищать среду от загрязнений;
удалять излишнюю влагу;
выводить за пределы здания вредные выбросы;
регулировать температурный режим;
формировать приток чистого потока;
в зависимости от особенностей площадки и погодных условий, нагревать увлажнять или охлаждать поступающий воздух.

Местная вытяжка

размеры источника в зависимости от формы: длина сторон (a*b) или диаметр (d);
скорость потоков в зоне источника (vв);
скорость всасывания установки (vз);
высота размещения отсоса над резервуаром (z).

Стороны прямоугольного отсоса рассчитываются по формуле:
А=а +0,8z,
где А – сторона отсоса, а – сторона резервуара, z – расстояние между источником и устройством.

Стороны круглого устройства рассчитываются по формуле:
D=d +0,8z,
где D – диаметр устройства, d – диаметр источника, z – расстояние между отсосом и резервуаром.

Вытяжка преимущественно имеет форму конуса, угол которого не должен превышать 60 градусов. Если в цехе скорость масс более 0,4 м/сек, то устройство следует укомплектовать фартуком. Количество вытяжного воздуха устанавливается по формуле:
L=3600vз*Sa,
где L – расход воздуха в м3/час, vз – скорость потока в вытяжке, Sa – рабочая площадь отсоса.

Общеобъемная вентиляция

В этом случае задачей является достижение санитарных норм и чистоты производственных процессов. Необходимый объем для сотрудников вычисляется по формуле:
L=N*m,
где L – количество воздуха в м 3 /час, N – число работников, m – объем воздуха на человека в течение часа. Последний параметр нормируется СНиП и составляет 30 м 3 /час – в проветриваемом цеху, 60 м 3 /час – в закрытом.

Если вредные источники существуют, то задача вентиляционной системы снизить загрязнения до предельных норм (ПДК). Математический анализ выполняется по формуле:
О = Мв (Ко — Кп),
где О – расход воздуха, Мв – масса вредных веществ, выделяющихся в воздух за 1 час, Ко – концентрация вредных веществ, Кп – число загрязнений в притоке.

Так же вычисляется и приток загрязнений, для этого использую следующую формулу:
L = Мв / (yпом – yп),
где L – объем притока в м3/час, Мв – весовое значение вредных веществ, выделяющихся в цеху в мг/час, yпом – удельная концентрация загрязняющих веществ в м3/час, yп – концентрация загрязнений из приточного воздуха.

Приточная вентиляция

Формула такова:
L=Vk
где L – объем приточных масс в м 3 /час, V – объем помещения в м 3 , k – кратность обмена воздуха.
Для помещения, площадью в 100 м 3 и высотой в 3 метра для 3-кратной смены воздуха потребуется: 100*3*3+=900 м 3 /час.

Расчет вытяжной вентиляции производственных помещений осуществляется после определения нужных объемов приточных масс. Их параметры должны быть аналогичны, так для объекта, площадью в 100 м 3 при высоте потолков в 3 метра и трехкратном обмене вытяжная система должна откачивать те же 900 м 3 /час.

Приточно-вытяжная вентиляция

Объемы вычислений – большие:

климатические показатели;
кратность воздухообмена;
распределение воздушных масс внутри здания;
определение воздуховодов, в том числе их форм, месторасположения, мощностей и других параметров.

Резюмируем

Правильный математический анализ для определения параметров воздухообмена на производстве может сделать только специалист, используя различные данные, переменные и формулы.

Самостоятельные работы приведут к ошибкам, а в результате: нарушению санитарных норм и технологических процессов. Поэтому, если на вашем предприятии нет специалиста с должным уровнем квалификаций, лучше воспользоваться услугами профильной компании.