Конструирование систем местной вытяжной вентиляции

Конструирование систем местной вытяжной вентиляции производственного здания в курсовом проекте должно производиться с учетом рекомендаций [3, 4, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17]. Один из основных вопросов, решаемых при разработке местной вытяжной вентиляции, заключается в рациональном выборе общего количества вентиляционных установок. Число систем местной механической вытяжной вентиляции определяется не только одинаковым режимом работы технологического оборудования, от которого устраиваются местные отсосы, но и характером вредных выделений. Для удаления различных вредных веществ - горячих газов, пыли, влаги, как правило, необходимо проектировать отдельные вытяжные системы.

Количество местных отсосов, присоединяемых к одной вентиляционной системе, не должно превышать 8-10, так как вытяжные установки со сложной

разветвленной сетью, обслуживающей большое число отсосов, трудно

регулировать в процессе эксплуатации.

Радиус действия систем местной механической вытяжной вентиляции, удаляющих влажный или загазованный воздух, следует принимать не более 25 - 30 м, систем, удаляющих запыленный воздух, можно принимать до 80 -

- 100 м, так как значительная часть давления теряется в пылеуловителях или фильтрах.

Системы местной вытяжной вентиляции в термических и кузнечно-прессовых цехах, как правило, предусматриваются с механическим побуждением. Необходимо учитывать, что местные отсосы от нагревательных печей нельзя объединять с отсосами от масляных закалочных или отпускных вами. Наличие паров масла в воздуховодах может вызвать возгорание в случае попадания в них искр oт печей. Самостоятельные вытяжные системы следует предусматривать от баков для закалки изделий в масле. Местные отсосы от водяных закалочных ванн не предусматриваются. Для обеспечения надежной и безопасной работы в системах местной вытяжной вентиляции рекомендуется применять вентиляторы с повышенной защитой oт искрообразования (исполнения

И1-01), а на воздуховодах устанавливать огнезадерживаюшие клапаны. Не следует проектировать единые вытяжные системы от соляных цианистых ванн и ванн травления во избежание образования цианистого водорода. Самостоятельные системы необходимо предусматривать и для помещений для хранения цианистых солей. Удаляемый воздух перед вентилятором нужно подвергать очистке от пыли цианистых соединений в сетчатых фильтрах, смачиваемых слабым растром железного купороса. Выброс воздуха системами местной вытяжной вентиляции - факельный. Вентиляционные установки приточных и вытяжных систем следует выносить за пределы цеха или размещать на площадках на высоте 3 - 4 м от пола [3, 8, 9].

В гальванических и травильных цехах удаление воздуха от бортовых отсосов и вытяжных шкафов можно производить по магистральным подпольным кирпичным оштукатуренным или бетонным каналам, перекрытыми сверху железобетонными съемными плитами или по металлическим воздуховодам, проложенным вдоль стен помещений на высоте 3 - 4 м от пола. При наличии под цехами подвалов воздуховоды следует прокладывать под потолком подвалов. Воздуховоды в этом случае следует выполнять с противокоррозийной защитой изнутри и снаружи. Подпольные вытяжные вентиляционные каналы устраиваются из кислотоупорного бетона или кирпича, оштукатуренного кислотоупорным цементом снаружи и изнутри, покрываются каменноугольной смолой. Изготовленные из листовой стали бортовые отсосы и воздуховоды вытяжных систем следует покрывать с обеих сторон асфальтовым или перхлорвиниловым лаком. Приточные воздуховоды общеобменной вентиляции снаружи покрываются асфальтовым лаком или масляной краской, а изнутри - олифой. Горизонтальные участки подпольных каналов выполняются с уклоном i=0,005 - 0,01 в сторону движения воздуха для сбора образующегося в них попутного конденсата. В сборном канале у вентилятора необходимо предусматривать сборник (приемок глубиной до 400 мм) с устройством для спуска конденсата в специальную сеть канализации. При верхней прокладке воздуховодов в нижней части кожухов вентиляторов вытяжных систем устраивают сифоны для спуска конденсата. Для возможности осмотра и очистки в подземных каналах предусматривают люки, а в воздуховодах - съемные участки. Материал секций бортовых отсосов: углеродистая сталь для ванн с неагрессивными растворами (щелочными, цианистыми и т.п.) или полипропилен для ванн с растворами агрессивных кислот и солей. Для изготовления бортовых отсосов и воздуховодов может использоваться винипласт, который рекомендуется применять при температуре среды до 70 - 80 °С.

При объединении местных отсосов в общую вентиляционную систему учитывают периодичность работы отдельных ванн, возможную агрессивность соединений и необходимость очистки выбрасываемого загрязненного воздуха. Отсосы от оборудования травильных цехов объединяют в отдельную систему. Все ванны горячей промывки и ванны холодной промывки после травления в азотной кислоте снабжают местными отсосами. В гальванических цехах в самостоятельные вентиляционные установки следует объединять местные отсосы от ванн обезжиривания деталей органическими растворителями. В отдельные установки следует выделять, как правило, местные отсосы от ванн для цианистых процессов, процессов хромирования и никелирования. Не допускается объединение местных отсосов от ванн хромирования с отсосами от ванн, содержащих растворы азотной и серной кислот. От ванн холодной и горячей промывки вытяжку не устраивают, кроме ванн промывки после травления в азотной кислоте. Самостоятельные вытяжные системы должны проектироваться также для дробеметных камер, обдирочно-шлифовальных и полировальных станков, от укрытий над местами обезжиривания изделий бензином.

Процессы нанесения покрытий в цианистых растворах, а также обработка в растворах азотной и соляной кислот сопровождаются выделениями вредных веществ 2-го класса опасности. Поэтому в системах местных отсосов предусматривают установку резервных вентиляторов с автоматическим включением их при остановке основных. Вентиляторы систем местных отсосов выполняют в антикоррозийном исполнении. Рекомендуется применять радиальные пластмассовые вентиляторы и вентиляторы из титановых сплавов. Возможно также использование вентиляторов из углеродистой стали с антикоррозийным покрытием кожуха и рабочего колеса. Применение вентиляторных агрегатов из нержавеющей стали должно быть технически обосновано [6, 8, 9, 10].

Вентиляционные системы окрасочных цехов, отделений и участков, а также краскозаготовительных отделений, нельзя объединять с вентиляционными системами других производств. В окрасочных цехах не разрешается объединять в одну систему местные отсосы от окрасочных камер, ванн окунания и другого окрасочного оборудования. Системы местных отсосов и системы общеобменной вытяжной вентиляции проектируются отдельными. Если в помещении, кроме окраски, производятся также работы по шпатлевке и зачистке шпатлеванной поверхности, необходимо устраивать местную пылеотсасывающую вентиляцию, выполненную автономно от системы, предназначенной для удаления паров растворителей. При осуществлении вытяжной вентиляции одной постоянно действующей местной системой или общеобменной вентиляционной установкой предусматривают резервный вентиляторный агрегат, автоматически включающийся при остановке основного. Аварийная вентиляция окрасочных цехов и участков не предусматривается, не допускается также рециркуляция воздуха. Не допускается устанавливать в одной камере вытяжные вентиляторы, обслуживающие другие производства. Вентиляторы вытяжных систем от окрасочных участков, окрасочного и сушильного оборудования должны быть в искрозащищенном исполнении [8, 9, 15, 16].

В механических цехах обработки металлов, при наличии группы шлифовальных станков имеющиеся у них местные отсосы обычно объединяют в одну или несколько вытяжных систем вентиляции Удаляемый воздух перед выбросом в атмосферу очищают централизованно в мокрых пылеуловителях, циклонах или в матерчатых фильтрах. Пуск электродвигателей станков блокируют с работой вытяжной вентиляции. При расположении в цехе шлифовальных станков в поточной линии наряду со станками, не требующими устройства местной вентиляции, или отдельно стоящих периодически работающих заточных станков удаление воздуха целесообразно осуществлять индивидуальными агрегатами. Обычно применяют агрегаты, рециркулирующие воздух в помещении после его очистки. В настоящее время промышленностью выпускается индивидуальные обеспыливающие агрегаты ЗИЛ-900, ПА2-12, ПАЗ-12,

А32-12 [4, 8, 9].

В отделениях землеприготовительном, формовочном, стержневом, выбивки форм и стержней, обрубки и очистки литья, в складах шахты (формовочных материалов, кокса, флюса) литейных цехов для удаления пыли от воздухоприемников-отсосов у пылящего технологического оборудования выполняют системы местной вытяжной вентиляции-аспирации. Отсасываемый воздух перед выбросом в атмосферу подвергается очистке от пыли [4, 5, 6, 7].

В сварочных цехах и отделениях предусматривается местная вытяжная вентиляция от сварочных постов при сварке и резке небольших деталей [3, 5, 6, 8, 11, 12, 13].

Выбор материала воздуховодов систем местной вытяжной вентиляции следует производить в соответствии с рекомендациями [4, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15, 16].

В производственных помещениях металлические воздуховоды целесообразно проектировать круглого сечения, принимая наружные размеры поперечного сечения и толщину стенок металла по приложению Н СНиП 41-01-2003 [16].

5.5.3. Конструирование установок местной приточной вентиляции

Конструктивное выполнение систем местной приточной вентиляции (воз-душного душирования) зависит прежде всего от принятых устройств для подачи воздуха. Наиболее простыми из них являются передвижные рециркуляционные агрегаты ПАМ-24, технические данные которых приведены в главе 4 [6]. Указанные агрегаты обеспечивают реально допустимое понижение температуры подаваемого воздуха не более чем на 4 -- 5 °С , чему соответствует снижение температуры воздуха на рабочем месте всего на 2-3 °С При необходимости обеспечить местной приточной вентиляцией сравнительно большее количество рабочих мест (но менее 6 - 8) целесообразно устройство центральных систем воздушного душирования с подачей на рабочие места наружного воздуха, который в холодный период года должен быть подогрет (в калориферах), в теплый - охлажден (обычно в камерах орошения). Стационарные установки для обработки наружного воздуха (фильтрации, нагрева или охлаждения) выполняют в виде приточных камер или кондиционеров с автоматическим регулированием температуры приточного воздуха. Распределение воздуха к отдельным рабочим местам осуществляется разветвленной сетью воздуховодов, проложенной или по цеху на высоте 3,0 - 3,5 м от пола, или под полом цеха. При прокладке стальных воздуховодов над полом цеха их необходимо теплоизолировать во избежание нагрева охлажденного воздуха. При подпольной прокладке выполняют кирпичные или бетонные каналы прямоугольного сечения. Достоинством таких каналов является то, что воздух в них по пути к душирующим воздухораспределителям практически не нагревается.

Конструкции душирующих воздухораспределителей (патрубков) приведены в главе 6 [5].

5.5.4. Конструктивные решения системы отопления

Отопление в производственные помещениях термических, кузнечно-прессовых, термообрубных, заготовительных и сборочно-сварочных, литейных, механических цехов холодной обработки металлов, согласно рекомендациям [3, 4, 6, 8, 11, 14, 15, 16], проектируют воздушным, совмещенным с приточной вентиляцией за счет перегрева приточного воздуха в расчете на компенсацию недостающего количества теплоты. Дежурное отопление (рассчитанное на поддержание внутри производственных помещений в нерабочее время температуры внутреннего воздуха t_int = +5 °С) в перечисленных цехах и отделениях предусматривают также воздушным за счет частичного использование приточных установок с переключением их на полную рециркуляцию. Если это экономически нецелесообразно (при больших мощностях электродвигателей вентиляторах агрегатов), то дежурное отопление можно выполнять путем установки воздушно-отопительных агрегатов, работающих на рециркуляционном воздухе и располагаемых на колоннах в производственных помещениях или вблизи наружных стен (т.е. децентрализованными системами воздушного отопления). Основные расчетные показатели воздушно-отопительных агрегатов и методика их подбора приведены в главе 12 справочника [18]. Для надежности, общее количество устанавливаемых в помещении воздушно-отопительных агрегатов должно быть не менее двух.

Отопление производственных помещений гальванических и травильных цехов и отделений большого объема выполняют воздушным, совмещенным с приточной вентиляцией. В небольших помещениях под окнами или вдоль стен устанавливают местные отопительные приборы. При воздушном отоплении следует предусматривать не менее двух систем (двух установок) или одну систему с резервным вентилятором и электродвигателем. При нескольких системах они должны быть рассчитаны так, чтобы, в случае выхода из строя одной из них, остальные обеспечили бы минимально допустимую температуру воздуха в помещении. Дежурное отопление устраивают с местными отопительными приборами в небольших помещениях и воздушное в помещениях большого объема. В нерабочее время воздушное отопление рекомендуют осуществлять с применением рециркуляции воздуха. Для децентрализованного воздушного отопления, не совмещенного с приточной вентиляцией, можно применять рециркуляционные воздушно-отопительные агрегаты [18]. Агрегатами подвесного типа подают нагретый воздух на высоте 3-4 м. В качестве отопительных приборов в системах отопления с местными отопительными приборами в отделениях - машинном, приготовления растворов, хранения химикатов и развеса цианистых солей применяют радиаторы или ребристые трубы, в шлифовально-полировальном отделении - регистры из гладких труб. Допустимая температура теплоносителя системы отопления с местными отопительными приборами составляет при паровой системе отопления-не более 110 °С, при водяной системе отопления - не более 130 °С [16].

Отопление окрасочных цехов и участков обеспечивается одним из двух вариантов: в небольших по объему помещениях - центральное водяное, в больших-воздушное, совмещенное с приточной вентиляцией без рециркуляции воздуха. Температура поверхности отопительных приборов не должна превышать 95 °С, а в помещениях, где используются нитрокраски, - не более 60 °С [8].

В деревообрабатывающих цехах отопление обычно совмещают с механической приточной вентиляцией или проектируют систему водяного отопления с отопительными приборами с гладкой поверхностью (радиаторами секционными или регистрами из гладких труб) при параметрах теплоносителя согласно приложению Б СНиП 41-01-2003 [16]. Для дежурного отопления допускается также установка рециркуляционных

воздушно-отопительных агрегатов.

5.6. Расчет аэрации в горячих цехах

В курсовом проекте по вентиляции производится расчет аэрации для производственного помещения со значительными тепловыделениями с целью определения необходимой площади или углов открытия створок аэрационных проемов для притока и удаления воздуха для обеспечения заданной температуры в рабочей зоне. Аэрацию рассчитывают при неблагоприятном режиме работы, соответствующему по СНиП [16] отсутствию ветра, для теплого периода года методом, изложенным в главе 5 [5], учитывающим температурное расслоение воздуха по высоте здания и образование температурного перекрытия - тепловой подушки. Аэрацию для холодного периода года не рассчитывают. Аэрационные проемы, открываемые в этот период, расположены на тех же уровнях, что и открывающиеся во время переходных условий, а их площади определяются условиями эксплуатации. Для обеспечения устойчивой работы аэрации площадь приточных проемов должна быть несколько больше вытяжных, что обеспечит относительно невысокие скорости поступления воздуха в цех и устойчивость восходящих конвективных потоков [6, 8].

5.7. Расчет воздушно - тепловых завес

В курсовом проекте у ворот и технологических проемов в наружных стенах производственных помещений необходимо запроектировать воздуш-

но-тепловые или воздушные завесы шиберного типа. У ворот рекомендуется устраивать боковую одностороннюю или боковую двухстороннюю (при ширине ворот более 3 м) завесу. При расчете завесы необходимо исходить из требования СНиП 41-01-2003 [16], что при работе завесы во время открывания ворот и технологических проемов температура воздуха на рабочих местах в производственных помещениях должна быть не менее:

12 °С - при легкой работе и работе средней тяжести и 5 °С - при тяжелой работе и при отсутствии постоянных рабочих мест на расстоянии 6 м и менее от дверей, ворот и технологических проемов. Конструирование и расчет завес необходимо производить на основании положений и зависимостей, приведенных в главе 7 [5]. Воздушно - тепловые и воздушные завесы по своему назначению не являются приточными установками, поэтому при расчете воздухообмена в помещении их действие не учитывается.