Производственная вентиляция: разновидности и особенности установки

Производственная вентиляция используется для создания комфортного микроклимата в помещении, вывода загрязненного воздуха и доставки необходимого объема чистого воздуха. Это позволяет обеспечить оптимальные условия для труда человека и работы технологического оборудования, которое размещено в производственном помещении.

При этом могут использоваться вентиляционные системы разных типов. Чтобы подобрать подходящую, нужно разобраться в их специфике.

Типология вентиляционных систем

В первую очередь нужно отметить, что все системы устанавливаются и используются в соответствии с действующими правилами пожарной безопасности, строительными и санитарными нормами. Но в зависимости от типа вентиляции эти требования могут отличаться.

Вентсистемы классифицируют по различным признакам.

• По способу передвижения воздуха:
  • естественные, 
  • искусственные, 
  • комбинированные. 
• По направлению движения воздушных потоков:
  • приточные, 
  • вытяжные, 
  • комбинированные. 
• По площади обслуживания:
  • локальные, 
  • общеобменные, 
  • комбинированные. 
• По предназначению:
  • рабочие, 
  • аварийные. 

Давайте подробно разберем каждый из перечисленных типов.

Естественные вентиляционные системы

Речь идет о классическом проветривании. Основное условие для его осуществления — помещение не должно быть герметичным, в нем должны быть окна, форточки и двери. Воздушная тяга в таком случае возникает за счет перепада давления в помещении и снаружи.

Но сам процесс проветривания фактически не контролируется человеком. Направление движения воздуха будет зависеть от давления и температуры воздуха в помещении и снаружи. Кроме того, на качество и распределение потоков будет влиять направление ветров снаружи.

Как видите, многие факторы переменны и неподконтрольны человеку. Поэтому качественный воздухообмен, необходимый для производственных помещений, естественная вентиляция обеспечить не может. Коэффициент ее эффективности в среднем составляет 0,5% (а это критически низкий показатель для производственных объектов).

Решение: установка организованных вентиляционных систем естественного типа с аэрацией либо применением дефлекторных устройств. Чтобы регулировать движение поступающих воздушных масс, используют сеть каналов.

Как организовывается аэрация?

В производственных помещениях, где оборудование выделяет большое количество тепла, обязательно организовывается аэрация.

Воздух в помещении насыщается кислородом при помощи специальных фонарей или через окна под воздействием ветрового и температурного естественного движения. Если температура в помещении в процессе работы технологического оборудования не растет, то циркуляция воздуха будет осуществляться под воздействием ветра. А значит, при проектировании аэрационной системы обязательно нужно учесть векторную ветровую диаграмму местности. В противном случае есть риск, что ветром в здание затянет грязный воздух соседних промышленных объектов, содержащий опасные для человека вещества.

Хорошо, когда есть возможность расположить помещения с наветренной стороны от производственных объектов, которые могут выбрасывать в атмосферу вредные и опасные вещества.

Не менее важно обеспечить отвод отработанных воздушных масс.

При аэрационной вентиляции приток воздуха должен располагаться на высоте не менее 30 см и не более 1,8 м летом, а также не менее 4 м зимой. Для этого в процессе проектирования здания нужно расположить форточки на разных уровнях.

• Летом свежий воздух будет проникать в помещение через форточки на нижних уровнях, а загрязненный — выходить через форточки на верхнем уровне.
• Зимой чистый воздух будет поступать через форточки на средней высоте и, нагреваясь, постепенно опускаться вниз.

К форточкам нужно обеспечить беспрепятственный доступ, чтобы в любой момент их можно было открыть или закрыть.

В ряде случаев вытяжные каналы стоит оборудовать дефлекторными устройствами.

Аэрация создается на производственных объектах, где установить механические вентиляционные системы было бы нецелесообразно дорого и затруднительно.

Механические (искусственные) вентиляционные системы

Для обустройства искусственной вентиляции нужно специальное оборудование. Поэтому такая система всегда стоит дороже, чем естественная вентиляция.

Однако у механических вентиляционных систем есть преимущества:

• Чистый воздух поступает непосредственно в рабочую зону.
• Воздушные массы можно перемещать на большие расстояния.
• Воздух можно очищать в любой зоне производства.
• Качество работы системы не зависит от погодных явлений и других внешних факторов.
• Дополнительно можно увлажнять и очищать воздух, повышать и понижать его температуру.

Как и естественная вентиляция, искусственная система может быть:

• приточной
• вытяжной
• комбинированной.

Чаще всего используется последний вариант, в котором комбинируется приточная и вытяжная вентиляционные системы. Но порой достаточно лишь одной из них.

Приточная вентиляционная система

Эта установка предназначена для обеспечения помещения чистым воздухом. Для этой цели используются специальные насадки-распределители, которые направляют воздух в нужном направлении — непосредственно к рабочим зонам.

Приточные системы незаменимы на производствах, где в процессе работы выделяется большое количество тепла, а также токсичных веществ.

Вытяжная вентиляционная система

Такая система предназначена для очищения производственных пространств от загрязненного воздуха. Используется, как правило, на складах, в подсобках и бытовых помещениях, где и происходит инфильтрация воздуха.

Приточно-вытяжная система

Чтобы получить качественный и устойчивый воздухообмен, используют систему, в которой работают приточная и вытяжная вентиляции одновременно. Это имеет смысл, например, в просторных производственных помещениях.

На этапе проектирования такой системы важно учесть расход воздуха, который основывается на количестве оконных и дверных проемов, особенностях производственного процесса, скорости затягивания воздуха и пр.

Вытяжки могут располагаться на разных высотах, но с учетом особенностей движения загрязненного воздуха, который весит больше чистого. Таким образом, предпочтительно располагать вытяжные отверстия в нижней части помещения.

Зимой воздух, который поступает в цех, нужно прогревать. Но это дорого и непросто. Поэтому часто используются рециркуляционные установки, которые нагревают часть воздуха, который очищен, —— и направляют его обратно в цех или другое производственное пространство.

Для качественной рециркуляции важно соблюдать два правила:

1. Как минимум 10% свежего воздуха должно поступать извне.
2. Воздушные массы, которые возвращаются, должно содержать не более 30% вредных веществ.

Вентиляционные системы с рециркуляцией имеют ряд ограничений. Так, их нельзя использовать на производствах, где в воздух попадают взрывоопасные, легковоспламеняющиеся или патогенные вещества.

Канальная или бесканальная система

Как правило, в промышленных помещениях выполняется искусственная вентиляция канального типа.

Принцип ее действия связан с использованием каналов, по которым перемещается воздух. Сам процесс перемещения обычно происходит под воздействием эжекторного оборудования. Впрочем, если в воздухе нет взрывоопасных частиц, возможно использование осевого вентилятора.

При бесканальном решении вентоборудование устанавливается в перекрытиях или стенах. Но важно учитывать, что для эффективного функционирования такой системы необходима естественная вентиляция.

Аварийная вентиляционная система

На потенциально опасных предприятиях наряду с рабочей вентиляционной системой устанавливается аварийная. Как правило, это вытяжная система.

На производствах класса А, Б и Е такая система непременно должна быть автоматизирована.

В помещениях класса В, Г, Д допускается естественная вентиляция, но при условии, что производительность такой системы не снижается при изменении погодных условий.

Особенности аварийных вентиляционных систем:

• Патрубки и решетки должны быть размещены в зонах наибольшего сосредоточения вредных и опасных веществ.
• Выходы каналов нельзя располагать в помещениях, где непрерывно находятся люди.
• Нельзя ставить зонты в вентиляционных каналах и шахтах.

Аварийные вентиляционные системы также могут быть приточными. Они применяются на производственных объектах, где существует риск выброса вредных и опасных веществ, масса которых меньше массы воздуха. При этом аварийная система должна включаться автоматически, если выключается основная рабочая вентсистема.

Локальная или общая система: отличия

Выбор между этими двумя системами зависит от степени загрязненности на разных участках предприятия.

• Общеобменная система будет производить очистку воздуха во всех производственных помещениях одновременно.
• Локальная система будет улучшать микроклимат только в конкретной зоне.

Принцип действия локальной вентиляционной системы

На производственных объектах, где в атмосферу могут выбрасываться вещества I и II категории опасности, действуют специальные правила проектирования локальной вентиляции. Оборудование, которое выделяет токсичные и опасные вещества, не должно включаться без одновременного или предварительного включения вентиляции.

Локальная вентиляция бывает:

• стационарной или мобильной;
• вытяжной или приточной.

Локальная вытяжная вентиляционная система включает:

• вентиляторы
• воздуховоды
• вентиляционные решетки.

Также в нее могут входить резервные вентиляторы и автоматические всасывающие устройства.

В локальной приточной вентиляционной системе используются:

• воздушные завесы
• души.

Воздушные завесы, как правило, оборудуются в помещениях, где используется оборудование, выделяющее тепло, но входы в них часто остаются открытыми. Они устанавливаются, чтобы избежать сквозняков, создать в помещении комфортный для людей микроклимат. Температурные значения при работе завес указаны в СНиПах. При наличии больших проемов и ворот целесообразно также использовать перегородки и экраны.

Функция воздушного душа — поглощение и выведение загрязненного воздуха. Для этого в выбранном месте точечно нагнетается чистый воздух при сниженной температуре. Такой душ используется, если рабочее оборудование выделяет много тепла или в производственных процессах используются излучения, которые могут быть опасны для здоровья работников.

Выводы

На производственных объектах могут использоваться различные вентиляционные системы. У каждой из них — свое назначение, особенности проектирования и установки. От понимания этих особенностей, профессионализма проектировщиков и монтажников, качества их работы зависит эффективность вентиляционной системы, эффективность и корректность работы технологического оборудования, но самое главное — здоровье и безопасность сотрудников предприятия.

Небольшие погрешности в расчетах на этапах проектирования могут снизить эффективность системы и свести на нет всю пользу ее использования. Поэтому проектирование и установку вентсистем должны выполнять специалисты. Они разработают индивидуальный проект, который будет необходим и по-настоящему эффективен на конкретном предприятии, с учетом всех его особенностей, строительных и санитарных норм, требований пожарной безопасности. И подберут вентиляционное оборудование, оптимальное по производительности и функциональности.