Системы вентиляции производственных помещений.

Введение

Место труда является немаловажной составляющей разного рода предприятий. Связи с чем появляется актуальность, данной проблемы, заключающейся в том, что здоровье работников производства зависит от точного расчета и устройства системы вентиляции, а также потока воздуха. Немаловажным условием также является уровень шума, который создается системой вентиляции во время работы. А это, в свою очередь, непосредственно оказывает большое влияние на весь ход рабочего процесса и его эффективность. В конечном результате, производительность и эффективность производства будет зависеть от каждого верно поставленного процесса.
Вентиляция предполагает собой систему устройств и мероприятий, которые обеспечивают микроклиматические условия в рабочей зоне, поддерживают чистоту воздуха с теми условиями, которые формируются СанПином. Основная задача вентиляции состоит в том, чтобы устранять из помещений непригодный и плохой воздух.
Ещё на этапе разработки вентиляционной системы специалистами осуществляется совокупность задач, в ходе которых выполняется подбор специализированного оборудования, наиболее оптимальной системы и дальнейшее расположение основных приборов.
Разработка проекта вентиляционной системы – очень сложный и трудоемкий процесс, содержащий множество разделов, которые предполагают осуществление точных расчетов.
Из этого следует, что главной целью работы является изучение системы вентиляции производственных помещений.


1 История вентиляции
Каждая вещь изобретенная человеком имеет свою историю. Не обошло это стороной и вентиляцию. Происхождение слова «вентиляция» свое начало берет от латинского слова ventilatio, что переводится как проветривание. Употреблять данное слово можно в нескольких контекстах:
первый вариант предполагает удалять грязный отработанный воздух из помещения путем замены его на свежий приточный воздух (благодаря работе фильтров или нагревателей);
второй вариант комплексное использование оборудования, для создания в помещении благоприятной среды человеку либо поддержания заданных параметров для хранения и продления времени жизни как материальных, так и духовных ценностей [2].
Наличие свежего воздуха в помещении требовалось человеку всегда. Еще в древности самым простым способом для вентиляции здания являлась естественная вентиляция, характеризовалась возможностью попадания свежего воздуха благодаря наличию щелей в здании, окон, дверей или специально оборудованных для этих целей отверстий. Удаление загрязненного воздуха из помещения производилось за счет того, что теплый воздух является гораздо легче и находится сверху, нежели холодный, который находится снизу (или просто с помощью наличия сквозняка).
Большим значением пользовалась естественная вентиляция уже в древнем мире. Так пирамида Хеопса, 4,5 тысячелетия назад предусматривала наличие специальных вентиляционных каналов, размер которых составлял 20 Х 20 см и длинна, доходила до 60 метров каждый. Назначением этих каналов, была вытяжка застоялого воздуха из галереи и усыпальницы самого Фараона.
Римский храм Пантеона до сих пор обладает очень хорошей по нынешним меркам естественной вентиляцией, и даже холодная сырость в дождливые зимние времена в нем не ощущается.
Считается, что первой рассчитанной естественной вентиляцией воздуха, была система, примененная в больнице, не без известного города Дерби, что находится в пригороде Лондона.
Главным предназначением вентиляции является очистка воздуха для создания более благоприятной среды, как для проживания, так и для работы человека или животного. Нельзя не сказать о большой роли в сфере хранения вещей и продуктов питания. Следовательно, для достижения данных потребностей требуется устранить из воздуха излишки влаги, тепла, пыли совместно с другими вредными элементами [8].
Период появления первой вентиляции нельзя охарактеризовать точной датой. Еще в Древнем Египте была замечена вся необходимость проветривания помещений. А связано это с тем, что была установлена закономерность, резчики камня, работа которых проходила в закрытом помещении, болели заболеваниями связанные с дыхательными путями чаще, чем такие же резчики камня, но работа, которых происходила на свежем воздухе. Впоследствии помещения для резки камня начали оборудовать так, что бы производился свободный воздухообмен, и была хорошая циркуляция воздуха. Это достигалось вырубанием окна или сносом стены.
Древние римляне не стояли на месте, и пошли дальше сооружая целую централизованную систему для отопления. К печи подключались воздуховоды, проходившие подполом. Тем самым нагревая пол повышая температуру всего помещения.
В средневековые времена людьми было выявлено, что есть заболевания, передача которых происходит воздушно-капельным путем. Помимо того многие дома были снабжены каминами, которые предполагают кратковременные но не менее опасные выбросы дыма в жилую комнату. Угрожая тем самым здоровью жильцов.
Не равнодушный к здоровью своих подданных король Англии Чарльз I, в 1600 году издал указ, который запрещал строительство зданий, в которых высота потолков была меньше 3-х метров. Указ регламентировал ширину окон, которая не должна была превышать общую высоту окна. Данный указ позволил значительно уменьшить процент пострадавшего населения, по причине отравления угарным газом.
Самой первой вентиляцией была естественная вентиляция. Прежде чем возводить здание, строителям требовалось найти розу ветров на той местности, где предполагалось строительство. Производилась вырубка окна в строго определенном месте с сопутствующими ухищрениями. Но тот фактор, который предполагал постоянное наличие побудителя воздуха, вне зависимости ветреная ли погода на улице. И привел к созданию первого искусственного нагнетателя в лице вентилятора. Прародителем которого стал не без известный всем ученый того времени Леонардо Да Винчи, первоначально поместив его в будуар своей жены.
80-й год двадцатого века охарактеризовал себя повсеместным применением вентиляторов, работа которых основывалась на электричестве и пару. Первоначально они имели огромный и массивный вид, дальнейшие видоизменения сводились к уменьшению габаритов, без значительных потерь КПД. На сегодняшний день даже самые передовые системы вентиляции, смонтированные с использованием самого современного и высококачественного оборудования, не способны удивить ни кого.
Впрочем, они и были созданы не, удивлять, а создавать такие условия воздушной среды, которые являются благоприятными для здоровья и самочувствия человека, могли отвечать различным требованиям технологического процесса, сохранять оборудование и конструкции зданий, были предназначены для хранения продуктов, духовных и материальных ценностей.


2 Классификация и основные виды производственной вентиляции
Приступая к рассмотрению классификации, мы не можем оставить без внимания основное понятие, что такое вентиляция, а именно под вентиляцией понимается некая совокупность мероприятий и устройств, предназначенных для обеспечения действенного воздухообмена в помещении, с целью удаления запыленного, загрязненного газами или сильно нагретого воздуха с заменой на чистый воздух и свежий

. Система вентиляции поддерживает допустимый метрологический параметр в помещениях разнообразного назначения.
Под вентиляционной системой понимается инженерная конструкция, имеющая определенные функциональные назначения, такие как вытяжка, приток, местный отсос и т.п. и являющаяся одним из элементов системы вентиляции.
Назначение систем вентиляции заключается в создании условий для обеспечения заданного технологического процесса с поддержанием заданной климатической среды, с целью улучшения продуктивной работы человека.
Первый случай предполагает систему вентиляции технологическую, а второй комфортную.
Под технологической вентиляцией подразумевается обеспечение помещения заданным составом воздуха, температурой, влажностью, подвижностью в зависимости от требований технологического процесса. Особенно высокими требованиями характеризуются такие производства как: электровакуумная, радиотехническая, химико-фармацевтическая, текстильная. Все возможные архивы, хранилища, помещения для хранения исторических ценностей и сельскохозяйственной продукции [5].
Чтобы нам проще было разобраться во всем имеющемся разнообразии вентиляционной системы, на рисунке 1 приведем основные критерии, по которым происходит деление классификации.

Рис. 1 Критерии деления классификации
По назначению вентиляция подразделяется на рабочую и аварийную.
Рабочей вентиляции присуще наличие местных и фильтрующих установок. Преимущественно в большей степени относится к так называемой принудительной вентиляционной системе. Состоит из многочисленных вентиляторов и воздуховодов. Вентиляторы в свою очередь идут с газоанализаторами. Они предназначены для визуального отображения неисправности в системе и выявления концентрации газов присутствующих в воздухе.
Аварийная вентиляция предназначена для своевременного выявления пожара и задымленности. Включение аварийной вентиляции происходит по сигналу датчика дыма и огня. В своей комплектации, имеет вентиляторы дыма удаления и подпора совместно со специальными клапанами. С помощью подпора происходит обеспечение безопасной эвакуации людей и затрудняется распространение очага пожара внутри здания.
По способу перемещения воздуха вентиляция подразделяется на естественную, искусственную и общеобменную.
Естественная, в основе лежит природная циркуляция воздушных потоков с разным температурным показателем, плотностью и давлением. Происходит вытеснение холодным воздушным потоком более легкого и теплого. В промышленных помещениях этот процесс происходит естественно, источниками служат естественные зазоры, неплотные дверные и оконные проемы, специально спроектированные вытяжные и приточные проемы, закрытые решетки и дефлекторы [4].
Находится в прямой зависимости от некоторых атмосферных условий, таких как сила и направление ветра, время года (в зимний период проветривание происходит лучше из-за усиленной тяги). Но данный способ не подходит всем типам производства. Особенно не подходит тому производству, где происходят вредные выбросы, выделяет которые работающая техника.
В свою очередь естественная вентиляция подразделяется: организованную и не организованную. Неорганизационная вентиляция характеризуется неопределенным объемом воздуха, который поступает и удаляется из помещения. Воздухообменные процессы зависят от силы и направления ветра, наружной температуры и воздуха в нутрии помещения. Организационной естественной вентиляцией называется аэрация. Для работы, которой в стене здания делаются отверстия, в которые поступает наружный воздух. А для выведения отработанного воздуха устанавливаются специальные устройства, так называемые фонари, в верхней части здания. Результатом этого происходит необходимость производить расчеты площади вытяжных и приточных отверстий аэрации, обеспечивающие запланированный воздухообмен.
Искусственная вентиляция применяется в производстве, если предполагается присутствие побочного эффекта в виде токсичного тепло газа выделения. В этом случае производственные помещения строго должны быть снабжены вентиляцией. Главной функцией является отведение отработавшего воздуха потока, от рабочего места персонала. Препятствуя проникновению опасных паров в соседние помещения, одновременно осуществляя подачу свежего воздуха с улицы. Как адресным, так и общим потоком.
Организовывается с помощью механизированных средств подачи и отведения воздушной массы, совместно с приточной, вытяжной, вентилированной и крышной установкой. Являясь более, репродуктивным способом для очищения и циркуляции воздушного потока внутри, промышленного объекта [7].
Назначение обще обменной вентиляции является обеспечение заданного микроклимата и чистоты воздушной среды, всего объема рабочей площади помещения. С удалением избыточного тепла и присутствием незначительных токсичных выделений.
По способу подачи и удаления воздуха разделяются на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную вентиляцию.
Приточная вентиляция основывается на принципе вытеснения холодным воздушным потоком отработанного теплого воздуха, через специально организованные выходные проемы, установленные на крыше цеха. Организация может быть как естественная, так и механическая.
Вытяжная вентиляция производит удаление отработанного воздушного потока вместе с гарью, дымом, ядовитыми парами, с избытками тепла и т.д. По конструкции разделяются общие и локальные, в основном являются принудительного побуждения. По причине того, что естественное удаление загрязненного воздуха весьма проблематично.
Приточно-вытяжные уже по своему названию предполагают симбиоз в себе обоих видов, принудительного движения воздушного движения масс. Как их подачу, так и отвод. Данная система признана наиболее эффективной, так как процесс ее работы предполагает перемещение одинакового объема воздуха. Они могут устанавливаться отдельно друг от друга и работать независимо, или одной целой конструкцией.
По способу обеспечения метеорологических параметров бывают обще-обменные, местные и смешанные.
Обще-обменная вентиляция предусматривает создание одинаковой воздушной среды, влажности, температуры, подвижности воздушного потока и частоты воздуха, всего помещения, но главным образом целенаправленное расположение непосредственно на рабочем месте