Все живое в природе, так или иначе, зависит от чистого свежего воздуха, а человеческий организм устроен так, что ему необходимо ежесекундное насыщение кислородом. Особенно это ощутимо, когда человек переносит физические нагрузки, например, при выполнении какой-либо работы.

Поступление свежего воздуха особенно актуально, если рабочее место расположено в производственном цехе. Оборудование, находящееся в нем, и связанные с ним технологические процессы зачастую являются основным источником попадания в воздух различных ядовитых испарений, газов, грязи пыли, химических примесей. Поэтому вентиляция на производстве – крайне необходимая мера в организации любого технологического процесса.

Ошибочно мнение, что создание вентиляции в производственных помещениях (цехах, участках) практически ничем не отличается от организации процесса кондиционирования, например, офисного или жилого помещения. В этом случае стоит поставить акцент на том, что производственная вентиляция – это не одноразовая мера, а целый комплекс инженерных разработок.

Вентиляция на производстве выполняет куда более глубокую роль, чем вентиляция (кондиционирование) в каком-либо другом помещении. Именно производственное вентилирование призвано обеспечить бесперебойное очищение воздуха от различных примесей, его функциональную циркуляцию, при этом не нарушая ход технологических процессов, а создавая благоприятные условия для их успешного выполнения.

Вентиляция как инженерно-технологический комплекс подразделяется на два основных вида:

• местная;
• общеобменная.

Основной целью вентиляции местного характера является локализация и последующее удаление вредных веществ непосредственно в самом месте их первоначального образования. Как правило, вредоносный источник со всех сторон закрывается так называемыми щитами, которые образуют колпак. Внутри этого укрытия давление значительно меньше атмосферного, благодаря чему создается разрежение при отсосе воздуха (вредные примеси не поступают в окружающее помещение). Вентиляция местного типа весьма эффективна и при этом ее организация не требует колоссальных финансовых вложений, так как удаление загрязнений из воздуха достигается при его небольшом расходе.

В случаях, когда вредоносные источники не могут быть локализованы в полном объеме, применяется общеобменный тип вентилирования. Из названия становится понятно, что ее целью является комплексная очистка воздуха во всех производственных помещениях, а проводится она путем разбавления общего содержания примесей, грязи пыли, а также влаги и тепла.

Классификация производственной вентиляции по способу действия

По способу воздействия существует следующие виды вентиляции :

1. вентилирование приточного действия;
2. вентилирование вытяжного действия;
3. вентилирование приточно-вытяжного действия.

Приточная вентиляция на производстве призвана обеспечивать свободное поступление свежего воздуха в объемах, достаточных для целевого функционирования производства. Как правило, в системах приточного типа широко используются канальные вентиляторы. Они способны полностью обеспечить принудительное поступление воздуха в цех. Одновременно давление воздуха в разы увеличивается по сравнению с показателями атмосферного давления и, соответственно, происходит неорганизованное, естественное выдавливание загрязненного воздуха через разные выходы, щели и отверстия на улицу или в соседние помещения.

Вытяжная вентиляция на производстве призвана удалять отработанный воздух (с загрязнениями, либо влажный, либо горячий), при этом порции свежего воздуха поступают внутрь помещения неорганизованно, через двери, окна, стеновые проемы и т.д. Такой тип вентиляции особенно эффективен в производствах, технологические процессы которых подразумевают выделение достаточного количества вредных веществ, влаги, тепла, а также присутствие большого скопления людей.

Самая простая установка вытяжного типа состоит из электродвигателя и вентилятора. Если требуется очистить воздух в помещениях большой площади или сложной планировки, тогда минимальный набор добавляется еще специальными фильтрами и разветвленной системой воздуховодов для вывода отработанного воздуха на улицу.

Приточно-вытяжная вентиляция на производстве обеспечивает как поступление свежего воздуха в помещение, так и одновременное удаление из него отработанного. Распространение воздушных потоков может осуществляться двумя способами:

• перемешиванием;
• вытеснением.

В первом случае на потолочных или стеновых площадках производственного цеха или участка монтируются высокоскоростные диффузоры, сквозь которые принудительно поступает уличный воздух. При попадании в закрытое помещение он естественным образом миксуется с отработанным и, уже перемешанный (с загрязнениями), удаляется через специальные диффузионные клапана.

Во втором случае в нижней части помещения (как правило, на поверхности пола) монтируются несколько низкоскоростных воздухораспределителей, которые обеспечивают принудительное поступление приточного воздуха. Так как воздухораспределитель находится внизу, соответственно свежий (охлажденный) воздух распределяется в нижней части помещения, и, следуя законом физики, теплый воздух поднимается вверх и удаляется через вентиляционные отверстия естественным образом.

Организация вентиляции естественного типа

Естественная вентиляция на производстве организуется по принципу самовозникающей разницы в давлении воздушных потоков, их направлении и разницы в температурных характеристиках. Примером примитивной вентиляции естественно типа может служить самый простой сквозняк, для получения которого необходимо просто открыть двери и окна в производственном помещении. Такой способ вентилирования еще носит название неорганизованного, так как все построено на элементарных физических явлениях.

Организованный способ естественной вентиляции предусматривает использование специальных коробов с заслонками, с помощью которых можно регулировать силу и степень естественного потока воздуха.

Основным преимуществом вентиляции естественного характера является низкая себестоимость ее организации. Создание такого способа вентилирования не предусматривает покупку специальных фильтров, вентиляторов, воздухообменников, диффузоров и прочих приспособлений. А существенным недостатком является невозможность полного контроля за воздушными потоками, а также низкая степень обновления воздушных масс.

Вентиляция рабочих мест сварочного производства

Вентиляция в сварочном производстве призвана особенно качественно и тщательно очищать воздушные массы от вредных примесей, так как сварочные работы относятся к наиболее вредному для здоровья человека виду работ, в процесс сварки непременно образуются окиси азота, углерода, фтора и много других различных химических соединений.

Вид и организационный тип вентиляции такого цеха зависит, прежде всего, от габаритов и мощности выпуска сварочно-соединяемых изделий.

Если мощность сварочного цеха невелика, а объемы выпускаемой продукции также незначительны, то на сварочном рабочем месте можно организовать вентиляцию местного назначения.


Если технологические процессы предполагает постоянное локальное перемещение рабочих по всей площади цеха, то организация мобильных постов с местной вентиляцией теряет свою актуальность. В этом случае целесообразно организовать вентиляцию общеобменного типа. Как правило, такая вытяжка затрагивает нижнюю и верхнюю часть помещения, а принудительные потоки дополнительно обеспечивают и обогрев помещения, что особенно актуально для сварочных работ в холодное время года.

Производственное вентилирование уже давно перестало быть простой производственной необходимостью. В различных производствах современных направлений (мощностей и объемов) вентиляция стала выступать в роли наиважнейшего инженерного комплекса, потому как правильная организация и последующее выполнение мероприятий по оснащению производства вентиляционными системами способствует созданию здорового микроклимата в цехах и на участках производства. А значит, и дает возможность качественного выполнения технологических процессов, направленная на соблюдение основных положений по технике безопасности, в также способствует правильной организации каждого рабочего места, а главное, исключает нанесение вреда здоровья работнику, задействованному в производстве.

Применительно к промышленности вентиляция производственных помещений – это комплекс мер, оборудования и организации его обслуживания, преследующий цели поддержания стабильного воздухообмена и перемещения воздушных потоков в помещениях.

Вентиляционные системы устанавливаются для поддержания нормативных метеорологических параметров в помещениях разной функциональности. Классифицировать виды вентиляции производственных помещений можно по следующим признакам:

• Способ организации воздухообмена – естественная и принудительная (механическая) вентиляция .
• Назначение: приточная или вытяжная вентиляция .
• Зона обслуживания: общеобменная или местная система.
• Конструктивно: канальная или бесканальная система вентиляции.

Виды промышленной вентиляции

Такая естественная вентиляция производственных помещений основана на естественной тяге воздуха, на появление которой влияют следующие факторы:

• Разность наружных температур воздуха и температуры внутри помещений (аэрация).
• Разность атмосферного давления между нижним уровнем в помещении и вытяжкой, которая монтируется на крыше.
• Скорость и давление ветра.

Организация работы естественной вентиляции помещений не потребует значительных вливаний в оборудование. Установка естественной вентиляции – самая простая из существующих систем и не требует подвода электричества. Недостатки – зависимость от значений температуры, давления, направления и скорости ветра. Точный расчет естественной вентиляции производственных помещений производится по формулам:

Варианты обмена воздушных потоков

Действующие нормы вентиляции производственных помещений отражены в СНиП 41-01-2003 от 26.06.2003 года. Согласно этим предписаниям общеобменная вентиляция должна обеспечивать обмен воздуха во всем помещении. Правильно установленная общеобменная вентиляция производственных помещений удаляет отработанные массы по всему объему помещения, а приточное оборудование подает чистый воздух обратно.

• Приточный обмен воздушных масс

Ассимиляция лишней влаги, тепла и разбавление вредных выделений и примесей – задачи приточной общеобменной вентиляции. Все это позволяет соблюдать санитарно-гигиенические нормативы и стандарты для комфортного нахождения на рабочем участке.

Если в помещении холодно, то приточная общеобменная вентиляция решает и проблемы механического побуждения, очищения и подогрева приточных воздушных масс.

• Вытяжка общеобменного типа

Простейший прибор для организации общеобменной вытяжной системы вентиляции – вентилятор с воздухоотводом в окна или в вытяжной канал. При длине воздуховода больше 30-40 м и снижении давления больше 30-40 кг/м2 осевой вентилятор следует заменить на центральный. Общеобменные системы вентиляции производственных помещений часто работают в паре с другими вентиляционными системами (чаще это естественная или механическая вентиляция), так как из-за разнородности вредных примесей и разных условий их образования применение какой-то одной системы малоэффективно.

• Воздуховоды при вентилировании помещений

Использование вентиляционных систем предполагает в некоторых случаях для эффективного перемещения воздуха наличие сети воздуховодов, то есть канальные системы. При отсутствии вентиляционных каналов такая система называется бесканальной. Например, вентилятор устанавливается в перекрытии или в стене, при наличии системы естественной вентиляции и т.д. Любая вентиляционная система обладает 4 главными свойствами: функциональность, объем обслуживаемых площадей, способ перемещения воздушных масс и конструктивное исполнение.

Промышленное производство характеризуется специфическими условиями труда, среди которых могут быть токсические, газовые, тепловые выбросы от технологического оборудования в окружающую среду. Чтобы ликвидировать подобные негативные факторы, внутри промышленного цеха организовывается производственная вентиляция – сложная, многоуровневая система нормализации микроклиматических показателей. Предназначена для отведения от рабочей зоны персонала вредных теплогазовыделений промышленной техники.

Виды производственной вентиляции

Классификация промышленного вентилирования проводится по критериям локализации, направленности и способа функционирования. Рассмотрим подробнее.

По принципу функционирования

• Естественная. Основывается на природной циркуляции воздушных потоков с разными температурой, давлением, плотностью. Тяжелый холодный воздушный поток вытесняет более легкий и теплый. В промышленном помещении этот процесс может происходить через естественные зазоры, неплотности оконных дверных проемов, либо организованные приточные и вытяжные проемы, закрытые решетками, дефлекторами.
  Зависит от атмосферных условий, силы и направления ветра, времени года (зимой проветривание осуществляется лучше за счет сильной тяги). Данный способ подходит далеко не всем производствам, особенно там, где есть вредные выбросы от работающей техники. Может устанавливаться, например, в помещениях сельскохозяйственного направления.

• Искусственная вентиляция. Если производство предполагает побочный эффект в виде токсичных теплогазовыделений, механическая вентиляция производственных помещений строго обязательна. Главная функция – отведение отработанного воздухопотока от рабочей зоны персонала, препятствие проникновению вредных паров в другие помещения, отсеки, а также подача свежего уличного воздуха (очищенного или неочищенного) общим потоком или адресно.
  Организовывается при помощи механических средств подачи-отведения воздушных масс (приточных, вытяжных вентиляторов, крышных установок). Является более эффективным способом очищения, циркуляции воздухопотока внутри промышленного цеха.

По принципу локализации

• Общеобменная. Рассчитана на равномерное очищение всего цеха от вредных технологических тепловыделений, нормализуя температурно-влажностный показатель, скорость движения воздуха. Быстро справляется с небольшим процентом загрязнения воздушных масс.
• Местная вентиляция. Применяется, когда есть локализация большого количества токсинов, паров, задымленности и т.д. в определенном месте. Устанавливается непосредственно над источником повышенного теплогазовыделения. Могут использоваться вытяжные зонты или гибкий воздуховод, подключенный непосредственно к оборудованию. Применяется совместно с общей вентиляционной системой в качестве дополнительного очищающего воздух оборудования.
• Аварийная. Устанавливается и применяется в дальнейшем при экстренных случаях, например, пожаре, чрезмерном выбросе ядовитых веществ промышленным оборудованием, высоком уровне задымленности и др.

По принципу направленности потока

• Установки приточной вентиляции. Принцип действия основан на вытеснении холодным притоком теплого отработанного воздуха через организованные вытяжные проемы вверху цеха. Могут быть как естественной организации, так и механической.
• Установки вытяжной вентиляции удаляют отработанный воздухопоток вместе с частицами гари, дыма, ядовитыми парами, лишним теплом и т.д. Конструктивно могут быть общими или локальными, чаще всего с принудительным побуждением, так как естественным путем удалить загрязненный воздух довольно проблематично.
• Приточно вытяжная установка применяется наиболее часто, обеспечивает необходимую циркуляцию воздушных масс внутри промышленного цеха. Чаще всего с механическим оснащением (приточные, вытяжные вентиляторы).

Оборудование для вентиляции производственных помещений

Система принудительной приточной вентиляции состоит из следующих элементов:

• воздуховоды;
• вентилятор;
• воздушные фильтры;
• воздушные клапаны;
• воздухозаборные решетки;
• шумопоглощающая изоляция;
• калорифер (нагревание воздуха);
• автоматический блок управления при необходимости.

Устройство механической вытяжной вентиляции организовано по такой же модели, за исключением калорифера, фильтров, которые для удаляемого воздуха не нужны.

Локальная вытяжная вентиляция производственных помещений организовывается вытяжными зонтами, гибкими воздуховодами, подключенными к общей системе воздухообмена.

Кроме того, приточно-вытяжное вентилирование может оснащаться рекуператором тепла для экономии электроэнергии во время обогрева входящего потока. Приточные массы нагреваются за счет тепла удаляемого воздуха, не смешиваясь с ним при этом.

Требования к производственной вентиляции

Вентиляция и кондиционирование производственных помещений регулируется общими требованиями СанПиН, а также параметрами, характерными непосредственно данному цеху предприятия. К ним относятся:

• механическая вентиляция производственных помещений должна отвечать правилам пожарной безопасности;
• удаление опасных для здоровья веществ, выбросов без допуска в рабочую зону персонала;
• обязателен гигиенический и пожарный сертификат о безопасности материалов, из которых произведены элементы вентсистемы;
• антикоррозийное покрытие воздуховодов, либо они должны быть сделаны из материалов, устойчивых к подобным воздействиям;
• толщина покрытия вентиляционных каналов горючей краской не должна превышать 0,2 мм;
• для расположенных непосредственно внутри цеха рабочих зон персонала концентрация вредных веществ не должна составлять более 30 %;
• влажностный, скоростной показатели воздухопотока не нормируются в летний период;
• в зимний период температурный показатель воздуха внутри цеха с находящимся там персоналом – минимум 10⁰ С, при отсутствии людей – минимум 5⁰ С;
• в летний период температурные показатели внутреннего и наружного воздухопотоков равны, либо внутренняя температура не превышает наружную более чем на 4⁰ С;
• неиспользуемые летом цеха требования к производственной вентиляции не регламентируют по температурному показателю;
• общий уровень шума внутри промышленного цеха не должен превышать 110 дБа, сюда включается и рабочий шум системы вентилирования.

Приведенный перечень довольно общий. На практике требования к вентиляции производственных помещений дополняются индивидуальными параметрами производства, конструкции цеха, спецификой выпускаемой продукции и т.д. Кроме того, необходимо обязательно учитывать, как взаимодействуют отопление и вентиляция внутри цеха. А также следует принимать в расчет, что освещение и вентиляция производственных помещений также взаимосвязаны.

Устройство вентиляции. Этапы работ

Согласно СНиП, производственная вентиляция и кондиционирование обязательно должны быть установлены во всех помещениях цеха без исключения.

Вентиляция и кондиционирование производственных помещений выполняют следующие задачи:

• отведение воздушных масс, наполненных излишним теплом, ядовитыми парами, газовыми образованиями, частицами гари, дыма и т.д.;
• дополнительная очистка системой фильтрации воздухопотока, исходящего от технологического оборудования и содержащего опасные примеси;
• снабжение персонала постоянным притоком свежего воздуха, нормализация температурно-влажностного баланса, который определяет санитарно-гигиенический контроль.

Установка системы вентиляции производственных помещений происходит в несколько этапов:

• подготовительный – начальный этап, на котором производится проектирование, соответствующие расчеты. Исходя из этого выбирается оптимальное оборудование, транспортируются комплектующие, основные элементы, узлы;
• монтажный – происходит составление отдельных элементов, воздуховодов в единый комплекс. Вентиляционная система монтируется, собирается электрическая составляющая, подключается к электросети;
• пуско-наладочный – тестовая проверка правильного функционирования, качества, эффективности, подписание акта сдачи в эксплуатацию.

Проектирование вентиляции производственных помещений

Проектирование вентиляции производственных помещений – сложный, многокомпонентный процесс, который лучше всего доверить профессиональным инженерам-проектировщикам с многолетним опытом работы в данной сфере. Перечень действий, осуществляемых при проектировании системы вентиляции производственных помещений:

• подготовка технического задания на проектирование, которое включает необходимые требования по организации воздухообмена, параметры технологического оснащения;
• утверждение технического задания;
• производится аэродинамический расчет общеобменной вентиляции, локальных вытяжек воздуха в производственных помещениях, цель которого – определение оптимального внутреннего сечения воздуховодных путей;
• подбор вентиляционного оборудования по рассчитанным характеристикам, параметрам;
• выбор дополнительных элементов, необходимых для наладки, балансировки вентсистемы;
• составление чертежей будущей системы вентилирования при помощи специализированных программ;
• составление схем распределения ключевых узлов системы в соответствии с нормами, требованиями.

Вентиляция производственных зданий. Документация

В число необходимой документации при проектировании и установке системы вентилирования входят:

• базовая информация о специфике производства, конструкции помещений, зданий;
• общая схема оптимального расположения вентиляционного оборудования;
• спецификация вентсистемы;
• перечень материалов, из которых необходимо изготовить элементы будущей установки;
• документы по тепловой, противопожарной изоляции вентканалов;
• чертежи вентиляционной сети, включающие схему здания, отметки уровня напольного покрытия, размеры и диаметр вентиляционных каналов, пересечение воздуховодов с другими конструктивными элементами и отрезки их изоляции;
• отдельные чертежи важных узловых соединений, стыковок;
• схемы нестандартных креплений, если они буду использоваться;
• схемы нетипичных конструкций, элементов, узлов.

Для проведения установки вентиляционной системы необходима технологическая карта, в которой определяется перечень параметров, обязательных к выполнению:

• особенности проведения монтажных работ, связанные со спецификой производства;
• требования к транспортировке материалов, изделий, качеству проводимых работ, страховочным работам и т.д.;
• схемы производственного контроля качества проводимых работ;
• определение степени качества оборудования, материалов, технологии работ;
• перечень необходимых транспортных, материальных, технологических ресурсов;
• график выполнения установочных работ;
• технические, экономические затраты.

Расчет системы вентиляции производственного помещения

Расчет вентиляции производственного помещения должен производиться только высококвалифицированными специалистами. Процесс довольно сложный, учитывающий многие нюансы, которые необходимо увязать в общую эффективную схему вентилирования так, чтобы она показывала необходимые результаты.

При этом необходимо помнить, что при расчете всегда учитываются виды вентиляции производственных помещений, которые решено установить. Как пример кратко приведем две формулы расчетов.

Первая из них применяется для цехов, в которых нет вредных для здоровья человека выбросов:

L = I * n

L – нужный расход воздушных масс для конкретного цеха, помещения;

I – расход воздуха для одного человека, определенный санитарно-гигиеническими, строительными нормами;

n – количественный состав персонала.

Для помещений, где предполагаются выбросы технологическим оборудованием опасных веществ, используется другая расчетная формула:

L = L м.в. + (m в.в. – L м.в. (Су.в. – Сп.в.)) / (С1 – Сп.в.)

L м.в. – воздухопоток, удаляемый местными вытяжками;

m в.в. – опасные вещества (мг/ч), поступающие извне;

Су.в. – количество опасных веществ (мг/м³) в удаляемом воздухе;

Сп.в. – количество ядовитых веществ в приточном воздухе;

С1 – количество опасных веществ (мг/м³), допустимое нормами.

Если опасных веществ выделяется несколько видов, для каждого из них производятся расчеты по данной формуле, результаты суммируются.

Монтаж производственной вентиляции

Производственная вытяжная, приточная системы вентилирования запускаются в процесс монтажа только после того, как утвержден проект, проведены и согласованы все предварительные работы. Место установки, расположения основных элементов определяется на стадии проектирования.

Сначала монтируются основные структурные элементы. После от них разводится система воздуховодов. Во врем монтажа учитываются многие особенности, например, пространственная ориентация вентканалов, материал их изготовления, конструкция потолка, строительные элементы, наличие балок и т.д.

Все это непосредственно имеет значение для того, каким образом будут крепится вентиляционные узлы, трубы воздуховодов. В промышленных цехах вентканалы монтируются к потолку. Для помещений коммерческого назначения предпочтительно использовать пластиковые каналы из-за их более привлекательного исполнения. Чаще всего используются жесткие или гибкие воздуховоды, имеющие свои преимущества, особенности.

Монтаж производится в строгом соответствии с проектом, расчетами, соблюдая при этом необходимые требования к вентиляции производственных помещений.

Производственный контроль вентиляции

Для отслеживания качества микроклиматической среды непосредственно внутри рабочей зоны персонала осуществляется производственный контроль вентиляции. Следует различать проверку эффективности функционирования вентиляционной системы, воздуховодов и производственный контроль систем вентиляции.

В первом случае подразумевается проверка расхода воздуха внутри вентканалов, распределительных решеток, сверяется соответствие данных показателей с проектными расчетами.

Во втором – производственный контроль вентиляции означает снятие параметров воздушной среды именно в рабочей зоне персонала, определение уровня влажности, температуры на соответствие санитарным нормам. Также контроль систем вентиляции производственных помещений предназначен для слежения за уровнем содержания опасных, ядовитых веществ в воздухопотоке, соблюдается ли запроектированная кратность воздухообмена.

Данная процедура довольно дорогостоящая, проводится аккредитованными лабораториями. Как правило, проверяются производства с выбросом опасных веществ в воздух в процессе своей деятельности, также учреждения здравоохранения, другие общественно-культурные, социально важные объекты, которые подвергаются периодическим проверкам со стороны государства.

Выполняет следующие задачи:

• контроль систем вентиляции производственных помещений призван обеспечить безопасные условия труда прежде всего персонала;
• обеспечивает безопасные условия самого производства продукции;
• отслеживать температурно-влажностные показатели, параметры кратности воздушного обмена, концентрацию вредных паров в рабочей зоне для последующей корректировки работы вентсистемы (при необходимости);
• свести к минимуму возникновение опасных, внештатных ситуаций на производстве.

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:

1. 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.
2. Выбор вентиляционной системы цеха или офиса, разработка схем. К проектным решениям выдвигается 3 основных требования – эффективность, соответствие нормам СНиП (СанПин) и экономическая обоснованность.
3. Расчет воздухообмена – определение объема приточного и вытяжного воздуха для каждого помещения.
4. Аэродинамический расчет воздуховодов (если они есть), подбор и расстановка вентиляционного оборудования. Уточнение схем подачи притока и удаления загрязненного воздуха.
5. 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:

1. 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.
2. Вспомогательные крышные и потолочные вентиляторы повышают интенсивность обмена при естественном движении воздушных масс.
3. 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.
4. Кондиционирование – доведение воздушной среды цеха либо офиса до требуемой кондиции. Перед подачей в рабочую зону воздух очищается фильтрами, / осушается, подогревается или .

Нагрев / охлаждение воздуха с помощью теплообменников – калориферов

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 – 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

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:

1. В офисных зданиях принято делать природный воздухообмен – аэрацию, проветривание. При повышенном скоплении людей предусматривается установка вспомогательных вентиляторов либо организовывается воздухообмен с механическим побуждением.
2. 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.
3. При выделении токсичных, опасных и вредных для здоровья паров аэрация и проветривание не допускается.
4. На рабочих местах рядом с нагретым оборудованием проще и правильнее организовать душирование людей свежим воздухом, чем постоянно обновлять весь объем цеха.
5. На малых производствах с небольшим количеством источников загрязнения лучше установить локальные отсосы в виде зонтов или панелей, а общее вентилирование предусмотреть естественным.
6. 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.
7. В лабораториях и рабочих помещениях химических заводов вся вентиляция делается механической, причем рециркуляция запрещена.

Проект общеобменной принудительной вентиляции трехэтажного здания с применением центрального кондиционера (продольный разрез)

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 .

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:

Расшифровка обозначений:

· 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 + = 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:

• 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.

Промышленная вентиляция - это процесс, целью которого является соблюдение технологических и гигиенических требований на производстве, в том числе к воздуху на рабочих местах.

Задача и функции

Проектирование и монтаж промышленной вентиляции решают несколько задач, главная среди которых - определение процессов воздухообмена. После необходимых расчетов специалисты определяют условия технического процесса на производстве, объем и характер вредных выбросов, и с учетом этих данных проектируют вентиляционную систему.

Точно определить необходимые данные практически невозможно. Многое здесь играет эрудиция и опыт специалистов: технологов, проектировщиков, инженеров. Если определить количество отводимого из помещения воздуха неправильно, даже самая дорогая и современная вентиляция не даст должного эффекта.

Для чего же нужна вентиляция производственных помещений?

Главная ее функция - обеспечение комфортных условий пребывания сотрудников данного производственного цеха. Кроме того, благодаря грамотной вентиляции, обеспечиваются необходимые технологические процессы и требования к хранению того или иного типа продукции.

Именно при помощи систем вентиляции на предприятиях создаются оптимальные условия, в соответствии с санитарными нормами. Они не только повышают эффективность производства и производительность труда рабочих, но и улучшают качество производимой продукции, снижая процент брака.

В процессе вентиляции из воздуха в производственном помещении удаляются частицы пыли и лишняя влага, устанавливается оптимальная температура. Воздух очищается от горючих, взрывоопасных и просто вредных для здоровья человека веществ.

Вредные вещества, выделяемые на производстве

Промышленная вентиляция и кондиционирование очищают воздух и нейтрализуют негативное влияние выделяемых при производстве веществ. Например, они успешно справляются с излишним тепло- и влаговыделением, отводят вещества в паро- и газообразном виде, включая различные токсины, вредные для здоровья.

Промышленная вентиляция решает задачу излишней запыленности помещений, когда в воздух выделяются частицы пыли в количестве, превышающем предельно допустимые значения. Это же касается частиц дыма и аэрозольных веществ. Наконец, в процессе производства в воздухе концентрируются мельчайшие частицы жидкости в виде тумана или полые капли пузырьков газа.

Все эти «вредности» переносятся воздухом. А система вентиляции как раз и определяет нужное течение воздуха, формируя температурные поля. Она постоянно удаляет загрязненный воздух извне, а снаружи нагнетает чистый прохладный воздух. Такой воздухообмен осуществляется специальным вытяжным оборудованием.

Проектирование и расчет вентиляции

Итак, промышленная вентиляция напрямую влияет на эффективность работы. От ее правильного расчета и функционирования зависят многие технические процессы. Поэтому перед тем как осуществить монтаж промышленной вентиляции, специалисты тщательно высчитывают интенсивность и частоту обновления воздуха в помещении. Вот какие факторы при этом берутся в расчет.

• Площадь производственного помещения, его размеры и высота;
• Особенности конструкции и архитектурные нюансы;
• Назначение промышленного объекта;
• Размер и тип установок, выделяющих вредные вещества в воздух;
• Количество рабочих, постоянно находящихся в помещении и продолжительность их нахождения;
• Расположение рабочих мест;
• Количество единиц техники и уровень ее загруженности, а также многое другое.

Промышленная и других крупных городах организуется с учетом определенных требований. Например, в небольшое помещение, площадь которого менее 20 квадратных метров, должно поступать не менее 30 кубометров чистого воздуха в час на одного человека.

Оборудование в системе вентиляции

В вентиляционной системе присутствуют два основных типа оборудования: вытяжка и приток. За удаление грязного воздуха отвечает вытяжка, или вытяжная вентиляция промышленная, а за подачу чистого - приточная. Они могут работать либо одновременно, либо хаотично. Однако количество нагнетаемого и отводимого воздуха всегда одно и то же.

В зависимости от способа нагнетания воздуха, промышленная вентиляция делится на механическую и естественную. Последняя осуществляется за счет естественного движения воздуха внутри помещения, из-за различного давления и действия ветров. Механическая вентиляция, соответственно, работает за счет установленных вентиляторов.

Чтобы повысить безопасность технического процесса вентиляции, в некоторых случаях монтируют аварийную или дублирующую систему.

Приточная вентиляция

Итак, приточная вентиляция промышленная служит для замещения грязного воздуха, отводимого из помещения, чистым, нагнетаемым извне. Она подразделяется на два типа: местную и общеобменную.

Общеобменная вентиляция

Эта система в наиболее загрязненных участках. С ее помощью воздух подается в количествах, достаточных для разбавления вредных веществ до предельно допустимых значений. Если речь идет о тепловых значениях, температура понижается до предельной, чтобы не допустить переизбытка тепла.

Местная вентиляция

Служит для создания конкретных параметров в четко определенном помещении. Технически она реализуется с помощью особых конструкций, среди которых:

• воздушная завеса - плоская воздушная струя, не допускающая попадания вредных веществ из воздуха в определенную зону;
• воздушный душ - направленная струя воздуха, например, на промышленную установку или на рабочего;
• воздушный оазис - система для заполнения чистым воздухом определенной части помещения.

Итак, общеобменная промышленная вентиляция нейтрализует лишь излишки тепла и снижает концентрацию вредных веществ в воздухе. Если в процессе производства присутствует значительное выделение вредных газов, паров и пыли, применяется смешанная система, на основе общеобменной вентиляции, но с местными отсосами.

На предприятиях с повышенным пыле- и газовыделением устанавливать общеобменную систему вентиляции не рекомендуется. В этом случае, чем мощнее оборудование, тем сильнее вредные вещества будут разноситься по производственному помещению.

Какие бывают вентиляторы на промышленности?

Сегодня существуют различные типы вентиляторов. Вот основные из них.

• Осевой. Наиболее распространенная разновидность на Может устанавливаться не только в промышленности, но и в системе Конструкция данного аппарата знакома каждому и представляет собой кожух с лопастями.
• Крышной. Как понятно из названия, устанавливается на крышах: магазинов, складов, и прочих производственных предприятий. Также используется в системе вентиляции жилых комплексов.
• Канальный. Часто используется в офисах, монтируется под навесными потолками или в сетях воздуховодов, непосредственно в вентиляционном канале.

Кроме обычных, существуют и вентиляторы с особыми функциями.

• Звукоизолированные. Их ставят в помещениях, где даже, казалось бы, минимальный шум от вентилятора нужно нейтрализовать. Например, в медицинских учреждениях или библиотеках.
• Термоустойчивые. Могут работать в широком диапазоне температур - от минус 20 до плюс 100 градусов. Изготавливаются из особо прочных материалов и покрываются специальной огнестойкой краской.
• Взрывоустойчивые. Применяются на предприятиях, деятельность которых связана с производством взрывоопасных газов. Их изготавливают из особого материала силумина, устойчивого к коррозии и особо прочного.
• Устойчивые к агрессивным средам. Незаменимы на химзаводах или лабораториях, где присутствуют химически агрессивные вещества в газообразном состоянии.
• Для отвода дыма. Такие вентиляторы часто можно увидеть в системах аварийной вентиляции. Они отлично справляются с задачей отвода загазованного воздуха и снижения задымленности при пожарах.

Системы промышленной вентиляции - важная часть любого производства, а их проектированием и установкой должны заниматься грамотные специалисты.