Задача системы вентиляции в промышленных цехах — поддержание оптимальных условий микроклимата для персонала. Зачастую при этом на систему вентиляции ложатся функции по очищению воздуха от вредных примесей, компенсации теплоизбытков и другие обязанности по устранению нежелательных последствий производственных процессов.

Поэтому к организации вентиляции в цехе следует подходить ответственно и обстоятельно.

Нормы вентиляции цеха

Для цехов действуют общие нормативные документы:

СП 60.13330.2020 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха

ГОСТ 12.4.021-75 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляции

СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания"

ГОСТ 12.1.005-88. Межгосударственный стандарт. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

СП 7.13130.2013 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Требования пожарной безопасности.

В СП (СНиП) прошлых лет были готовые решения, так как оборудование было советское (был точно известен ряд типоразмеров и характеристики, те рынок оборудования был очень узкий) и можно было легко посчитать примерные цифры. Сейчас же каждый раз необходимо делать пересчет по ПДК и эта работа должна производиться совместно с технологом предприятия.

Системы вентиляции производственных цехов

Естественная вентиляция для производственных цехов практически не используется. Исключением могут быть небольшие производства без вредных выбросов, помещения открытого типа, бескаркасные здания, а также помещения с большими тепловыделениями, такие как литейные цеха.

В числе механической (искусственной) вентиляции для цехов, как и для других видов помещений, можно выделить приточную, вытяжную и приточно-вытяжную системы вентиляции. На практике в большинстве случаев применяется приточно-вытяжная — поскольку почти всегда в именно данный тип отвечает потребностям цеха в воздухообмене.

По способу организации воздухообмена системы вентиляции можно подразделить на местные и общего назначения.

Местная реализует подачу и удаление воздуха от мест, где локализуются вредные выбросы или тепловыделения. Общеобменная осуществляет воздухообмен во всем цеху или в большей его части, подогревает и фильтрует приточный воздух, удаляет теплоизбытки. В цехах часто сочетают две эти разновидности — например, с помощью местных отсосов удаляют вредности из рабочих зон, создают зоны чистого приточного воздуха; с помощью общей отводят из помещения избыточное тепло помещения.

Применение того или иного типа вентиляции всегда зависит от конкретного цеха — специфики производства, характеристик помещения, региона объекта.

{{button|tag:proektirovanie_vent|name:Заказать проект вентиляции|style:green}}

Часто для цехов систему вентиляции совмещают с системой отопления — это позволяет значительно сократить капитальные и эксплуатационные затраты: например, если в цехе достаточно много теплопоступлений, можно организовать систему рекуперации и подогревать приточный воздух в холодное время года до необходимой температуры, не используя сторонние источники энергии. Для совмещенных систем отопления и вентиляции используются теплогенераторы и приточно-вытяжные установки с рекуперацией тепла.

Расчет вентиляции цеха

Проектирование вентиляции цеха выполняется с учетом теплопоступлений, влаговыделений, пылевыделений, выделений газа и т.д — иными словами, учитываться должны все особенности технологического процесса.

Расчет теплопоступлений и теплопотерь

Для расчета вентиляции обязательно вычисляется количество теплопоступлений:

от людей
от остывающего металла (например, в литейных цехах)
от остывающих материалов и изделий
от нагревательных печей, кузнечных горнов, нагретых поверхностей
от продуктов сгорания (через отверстия и неплотности печи)
от электродвигателей
с открытой поверхности воды и с водяным паром
от солнечной радиации
от приборов отопления

Различные виды теплопоступлений вычисляются по различным формулам.

Например, формула для расчета тепловыделения от остывающего материала:

Формула для расчета тепловыделения от остывающего материала

Где:

G_мат— количество остывающего материала

C — средняя по температуре теплоемкость материала

t₁,t₂— начальная и конечная температура материала

Z — интервал времени, в течение которого принимается снижение температуры материала

Также как и для любых других помещений, для цехов вычисляются тепловые потери:

через ограждающие конструкции
на нагрев воздуха, поступающего через проемы — ворота, окна, двери
другие дополнительные теплопотери

Все имеющиеся в цехе теплопоступления суммируются, теплопотери также суммируются и используются при составлении теплового баланса:

∑Q = ∑Qпотери – ∑Qпост

По данным теплового баланса делаются выводы о том, сколько тепла необходимо подвести в помещение или наоборот, сколько необходимо удалить. Для оптимальных параметров микроклимата баланс должен быть нулевым.

Расчет вентиляции с учетом влаговыделений

Поскольку многие технологические процессы проходят с испарением воды — например, с водных поверхностей, при кипении воды, при химических реакциях, из агрегатов в виде пара — влаговыделения в воздух необходимо вычислять и учитывать при проектировании вентиляции цеха. При помощи системы вентиляции влажный воздух можно удалить из помещения, компенсировав свежим приточным воздухом; также в вентиляционные каналы можно встроить канальные осушители и с их помощью решить проблему высокой влажности.

Вычисляют количество водяного пара, выделяющегося в помещении, после чего можно рассчитать необходимый воздухообмен:

Формула расчета воздухообмена

Где:

L — необходимый воздухообмен,

W — количество водяного пара, выделяющегося в помещении, г/ч;

d_yx— влагосодержание уходящего из помещения воздуха, г/кг при температуре и относительной влажности воздуха, определяется по диаграмме I—d;

d_np — влагосодержание приточного наружного воздуха, г/кг, определяется по диаграмме I—d

Однако при одновременном поступлении в помещении тепла и влаги расчет усложняется.

Расчет вентиляции с учетом паро и газовыделений

Часто в процессе производства в цехах выделяются вредные токсичные вещества — в виде паров, газов, аэрозолей или смесей этих агрегатных состояний. Задача вентиляции — разбавить эти вещества до предельно-допустимых концентраций (ПДК). ПДК определены в СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания". В данном документе установлено, какое количество вредных веществ может содержаться в воздухе, не нанося вреда человеку в определенный промежуток времени.

Воздухообмен по газовым выделениям в помещении рассчитывают по формуле:

L=K/(K_гдк–K_пр)

Где:

L — воздухообмен,

К – весовое количество газов, что выделяются в помещение;

К_гдк – предельно допустимая концентрация газов;

К_пр – концентрация газов в приточном воздухе.

В идеале, сколько и каких веществ выделяется в процессе производства должен знать инженер-технолог. Но на практике это часто не так, особенно на этапе проектирования объекта. Мы можем помочь в такой ситуации — рассчитать выделения химических веществ в воздух внутренней среды помещений исходя из предоставленных данных.

{{button|tag:tepl_raschet|name:Заказать расчет вентиляции|style:green}}

Расчеты выбросов в атмосферу при вентиляции цехов и промышленных зданий

Смесь вредных веществ, выбрасываемых из помещения требуется очищать. Порядок определения нормативов выбросов вредных веществ содержиться в Приказе Министертва природных ресурсов и экологии РФ от 6 июня 2017 г №273 об утверждении методов расчетов рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе. Расчет степени очистки производится по возможности рассеивания выбросов в атмосфере, с учетом региона строительства (климатических параметров наружного воздуха) , метода рассеивания (геометрических параметров рассеивающих устройств) и тд.

Кратность воздухообмена

Для обустройства вентиляции обязательно требуется вычислить кратность воздухообмена — интенсивность обмена воздуха, определяемая числом смены воздуха за единицу времени. Это значение, которой показывает, сколько раз в течение одного часа воздух в помещении полностью меняется на новый.

Кратность воздухообмена рассчитывается по формуле:

N = Q возд / V пом.

Где:

N или n — кратность (раз в час);

Q возд — нужное количество свежего воздуха в час, м³/ч;

V пом — объем помещения, м³;

Далее необходимо определить технические характеристики вентиляционных установок:

производительность вентиляторов;
давление вентиляторов (напор выводимого воздуха, Па);
частота вращения вентиляторов (количество оборотов в единицу времени, об/мин);
мощность нагревателя приточного воздуха
мощность охладителя приточного воздуха
размеры воздуховодов

Схемы вентиляции цеха

Представим наиболее распространенные схемы воздухообмена общеобменной вентиляции.

Схема воздухообмена “снизу вверх”: приток в нижней части помещения, вытяжка в верхней.

Схема воздухообмена “снизу вверх”

Когда и где применяют: при одновременном выделении тепла и пыли — термические цеха,горячие цеха, другие нетоксичные производства

Схема воздухообмена “сверху вниз”: приток расположен вверху, вытяжка расположены в нижней зоне помещения.

Схема воздухообмена "сверху вниз"

Когда и где применяют: токсичные производства, значительное выделение пыли и тепла — окрасочные цеха, литейные, сварочные.

Также в некоторых цехах можно использовать схемы: "сверху вверх" и "снизу вниз":

Схемы воздухообмена "снизу вниз" и "сверху вверх"

Выбор схемы воздухообмена зависит от конкретного цеха и его технологии — даже в цехах одной отрасли могут применяться разные схемы.

Особенности вентиляции цехов разного назначения

В сварочном цехе основная задача вентиляции — отведение пыли и газов, выделяющихся в процессе сварки и резки. Из вредностей может присутствовать окись азота, окись углерода, фтористых соединений. В сварочных цехах сочетают местную вытяжку на сварочных постах и общеобменную приточно-вытяжную — для ассимиляции теплопоступлений в помещении и разбавления неуловленных вредностей.

В горячих цехах основные тепловыделения исходит от печей, варочных аппаратов, остывающей продукции, нагретых поверхностей. Также присутствуют влаговыделения, пыль, жир, запахи. Вытяжные системы предназначены локализации и улавливания кухонных выделений — связанных с разделкой и приготовлением продуктов питания, мытьем посуды. Воздух, удаляемый местными отсосами и вентилируемыми потолками, должен очищаться от частиц жира до попадания в вытяжные воздуховоды. Нагрев приточного можно реализовать при помощи рекуперации, рециркуляции (при условии очистки вытяжного воздуха), также можно совместить систему вентиляции и отопления.
В цехах деревообработки вредности представлены опилками, стружкой, древесной пылью, парами растворителей, разбавителей, клея.Тепловыделения поступают в виде конвективной теплоты от прессов, сушильных камер, пропарочных камер. Вентиляция чаще всего совмещенная: напольные и подпольные местные отсосы отводят древесную пыль от станков, приточный воздух рассредоточено подается по перфорированным воздуховодам и другим воздухораспределительным устройствам в верхнюю часть помещения.
Гальванический цех — цех, в котором детали и изделия покрывают тонким слоем металла путем электролиза. Здесь выделяются такие вредности как цианистые соли, хромовая и азотная кислота. От ванн, в которых проходят основные процессы, организуют местные отсосы. В самостоятельные вытяжные установки объединяются отсосы от ванн с органическими растворителями, цианистыми процессами, процессами никелирования и хромирования. Приточная вентиляция рассчитывается на полную компенсацию удаляемого воздуха.
В литейных цехах наибольшая проблему представляют теплопоступления. Также выделяются аммиак, сернистый газ, окись углерода, пыль. Местная вытяжная вентиляция в литейных цехах требуется повсеместно, также необходима вытяжная общеобменная. Необходимо обеспечить душирование приточным воздухом рабочих мест — для обеспечения оптимальных условий труда персонала. Выделяемое в ходе технологического процесса тепло можно использовать как для подогрева приточного воздуха, так и для отопления — поэтому систему вентиляции часто совмещают с системой обогрева.
Вентиляция окрасочного цеха направлена на ассимиляцию вредностей, выделяющихся из лаков, красок, растворителей — от формальдегида, свинца, фенола до бензола, спиртов, аммиака, ацетона. Необходимо бороться с повышенной запыленностью и загазованностью воздуха рабочей зоны, высокой температурой в зонах сушки и полимеризации. Для цехов окраски больше всего подходит система вертикальной подачи воздуха: приток воздуха производится через потолок или в в верхней части стен, а отвод воздуха внизу, на уровне пола.

Система вентиляции цеха от компании Энергомир

Мы помогаем организовать вентиляцию в производственных цехах. У нас можно заказать:

Расчет вентиляции цеха
Проект вентсистемы
Разработку принципиальной схемы воздухообмена
Подбор и поставку оборудования

{{button|tag:zakaz_zvonka|name:Оставить заявку на звонок|style:green}}

Про нас

Мы занимаемся проектированием вентиляции и отопления более 12 лет. Огромный опыт подбора, установки и наладки оборудования, а также профильное образование наших инженеров вкупе с постоянным повышением квалификации позволяет успешно работать с самыми специфичными объектами.

Мы используем проверенные системы расчета и подбора техники. Устройства подбираются индивидуально под каждый объект в зависимости от технических условий и пожеланий заказчика. Для поставки доступно современное оборудование, отвечающее высоким стандартам качества и безопасности.

Основы нашего подхода к работе:

Рациональность. Если вы не знаете, какой агрегат будет экономичнее и эффективнее в долгосрочной перспективе, мы учтем все факторы, влияющие на это — специфику производства, географическое расположение, доступность тех или иных видов топлива для конкретного объекта и его расход, изнашиваемость оборудования — и исходя из этих данных посоветуем наиболее разумный вариант.
Честность. Мы честно говорим, если то или иное оборудование не подходит под ваши задачи или если есть более рациональный вариант. Мы не руководствуемся принципом “лишь бы продать”. О минусах и нюансах техники, если такие присутствуют, предупреждаем.
Ответственность. Для подбора мы делаем точные расчеты, за которые отвечаем. Если для точного расчета по какой-то причине недостаточно данных — предупреждаем заказчика и подбираем агрегат так, чтоб его мощности хватало с запасом.