Gamybinių patalpų vėdinimas: oro apykaitos organizavimo taisyklės

Pagrindinis darbas, kurį atlieka gamybinių patalpų vėdinimas – naudoto oro pašalinimas ir šviežio oro tiekimas. Jos pagalba cechuose ir įmonės biuruose sukuriama komfortiška oro aplinka, atitinkanti norminius reikalavimus.

Pervertinti efektyvios vėdinimo sistemos vaidmenį sunku. Juk sutikite, tik švaraus oro, normalios temperatūros ir drėgmės sąlygomis galima pasiekti darbo našumo padidėjimą.

Norint suprasti, kaip organizuoti pakankamą pastato oro mainą, būtina išsiaiškinti skirtingų vėdinimo sistemų tipus ir jų veikimo ypatumus.

Mes papasakosime, kaip veikia natūrali ir mechaninė vėdinimas, apibūdinsime vietinio darbo zonos vėdinimo įrengimo būdus, taip pat paaiškinsime oro maino skaičiavimo principus.

Vėdinimo sistemų klasifikacija

Visos esamos vėdinimo sistemos grupuojamos pagal 4 požymius:

1. Pagal oro judėjimo būdą vėdinimas vadinamas: natūraliu, mechaniniu arba dirbtiniu, kombinuotu, kai abu variantai yra vienu metu.
2. Pagal oro srauto kryptį vėdinimo sistemos skirstomos į tiekimo, traukimo arba tiekimo-ištraukimo.
3. Pagal veikimo vietą vėdinimo sistemos jungiamos į 3 grupes: bendrąją mainų, vietinę, kombinuotą.
4. Pagal paskirtį išskiriamos darbo ir avarinės sistemos.

Pagrindu projektuojant vėdinimą darbo vietoms gamyboje yra normos, nustatytos SNiPe 41-01-2003. Natūralus ir mechaninis oro mainas veikia pagal skirtingas schemas.

Kadangi procesai, vykstantys natūralaus vėdinimo metu, priklauso nuo šiluminio ir vėjo slėgio ir yra praktiškai nevaldomi žmogaus, tai priverstinis oro mainas galimas tik jam aktyviai dalyvaujant.

Natūralaus oro maino veikimo schema

Patalpų vėdinimas, vykdomas pirmuoju būdu, yra ne kas kita, kaip paprastas vėdinimas. Jis vyksta be žmogaus įsikišimo ir yra galimas, kai atitvaros yra nepakankamai sandarios ir praleidžia orą į patalpą tiek iš išorės, tiek iš vidaus.

Kryptį veikia slėgis. Jei jo rodikliai yra aukštesni lauke, atsiveria kelias švariam orui iš gatvės patekti į patalpą. Priešingu atveju šiltas oras iš patalpos randa būdų išeiti į lauką. Dažnai šie procesai vyksta lygiagrečiai.

Didelis natūralios vėdinimo privalumas yra tas, kad jos įrengimas nereikalauja didelių išlaidų nei įrangai, nei elektros tiekimui. Iš visų esamų schemų ši yra pati paprasčiausia.

Aktyvus natūralus vėdinimas vyksta neorganizuotai dėl atsitiktinai susiklosčiusių aplinkybių. Jis stebimas sąlygomis, kai oro temperatūra lauke ir pastato viduje smarkiai skiriasi.

Šiam procesui prisideda ir atskirų zonų su aukštais ir žemais slėgio rodikliais atsiradimas iš korpuso pusės, intensyviai vėjo pučiamos, ir iš atitinkamai labiau apsaugotos pusės. Esant tokiai situacijai, stebima infiltracija – oras patenka į patalpą iš priešvėjinės pusės, o išeina į lauką iš pavėjinės.

Oro mainų koeficientas, apibūdinantis proceso intensyvumą, taikant natūralų vėdinimo būdą, neviršija 0,5.

Neorganizuotas vėdinimas negali užtikrinti komfortiškų sąlygų gamybinėje patalpoje esantiems žmonėms ir veikiančiai įrangai. Čia būtinai turi būti specialiai sukurtos sistemos.

Organizuoto tipo natūralus vėdinimas realizuojamas aeracijos būdu arba naudojant deflektorius. Tiek oro padavimas, tiek šalinimas iš patalpos vyksta arba per angas atitvarinėse konstrukcijose, arba per ortakius. Kanalinėje vėdinime būtinai yra deflektorius.

Kai kalbama apie vėdinimą gamyboje, turima omenyje ne tik įranga, bet ir jos techninė priežiūra, bei visa priemonių visuma, susijusi su sveiko mikroklimato kūrimu.

Natūralus vėdinimas naudojant aeraciją

Cechuose, kuriuose technologija numato didelį šilumos susidarymą, aeracija reiškia oro mainus, vykdomus per šviesos žibintus ir langų angas, veikiant temperatūros ir vėjo slėgiui. Šaltuose cechuose oro asimiliacija vyksta tik veikiant vėjo slėgiui.

Įrengiant aeraciją būtina privalomai atsižvelgti į vėjų rožę, kitaip į gamybinę patalpą gali patekti kenksmingi išmetimai iš kaimyninių įmonių vamzdžių. Niekas neturi trukdyti ir garų, kenksmingų dujų išėjimui per šviesos žibintus.

Geriausias sąlygas vėdinimui sukuria pastato išdėstymas priešvėjinėje pusėje kenksmingos gamybos atžvilgiu. Langų varčių atidarymas ir uždarymas turi būti automatizuotas, kad būtų galima jas valdyti iš apačios.

Skirtingas jų išdėstymas leidžia reguliuoti šviežio oro tiekimą. Aeracija yra tinkamesnis variantas didelės apimties cechams, kuriuose nėra galimybės taikyti mechaninį vėdinimą dėl didelės jo kainos.

Aeracijos pagalba atskirais atvejais pavyksta organizuoti, remiantis natūralia trauka, efektyvų oro mainą. Šiuo tikslu įrengiami šviesos aeraciniai žibintai.

Rekomenduojamas oro padavimo į patalpą aukštis tokio tipo vėdinime – ne mažiau kaip 0,3 ir ne daugiau kaip 1,8 m šiltuoju laikotarpiu ir ne mažiau kaip 4 m šaltuoju. Optimalus variantas – specialios konstrukcijos langeliai 3 lygiuose. Kai šilta, šviežias oras patenka per apatinėje dalyje esančias varčias, o užterštas išeina per viršų.

Vidurinė langelių eilė užtikrina oro srautą esant neigiamai temperatūrai. Per tą laiką, kol oro masė pasiekia grindų lygį, ji spėja sušilti.

Kai reikia pašalinti didelį oro kiekį, reikalingas didelio dydžio deflektorius arba keli mažesni, lygūs didesniam pagal našumą.

Mažos apimties gamybiniuose pastatuose ant kanalų ar vamzdžių, skirtų ištraukai, įrengiami deflektoriai. Jų pagalba pašalinamas ištrauktas oras iš cechų, kuriuose yra bendroji mainų ištrauka.

Taip pat jie naudojami šildomoms dujoms nuo krosnių, presų, židinų nukreipti. Juos įrengiant remiamasi vyraujančio oro srauto trajektorija.

Dirbtinis arba mechaninis vėdinimas

Kadangi šis vėdinimo tipas yra tobulesnis už natūralų, jis reikalauja didelių finansinių ir eksploatacinių investicijų. Tokioje sistemoje gali būti įrenginiai, ne tik valantys, bet ir jonizuojantys, drėkinantys, šildantys orą.

Į mechaninės vėdinimo schemą įeina: oro paėmimo šachta (1), kaloriferis (2), oro padavimas (3), ištraukiamasis ventiliatorius (4), ištraukiamosios vėdinimo įrangos ortakiai (5), vėdinimo kanalai (6), ciklonas (7)

Mechaninė vėdinimas gali būti tiek tiekiamasis, tiek ištraukiamasis arba kombinuotas, tai yra tiekiamasis-ištraukiamasis.

Jos pranašumai akivaizdūs:

• švaraus oro paėmimo užtikrinimas ir jo apdorojimas – šildymas, džiovinimas, drėkinimas;
• oro masių perkėlimas dideliais atstumais;
• švaraus oro pristatymas tiesiai į darbo vietą;
• nešvaraus oro pašalinimas ir jo valymas;
• darbo nepriklausomumas – sistemos efektyvumas nepriklauso nuo aplinkos sąlygų.

Paprastai ištraukiamoji ir tiekiamoji sistemos veikia kartu, tačiau kartais rekomenduojama naudoti tik vieną iš šių dviejų tipų.

Tiekiamosios vėdinimo užduotis – užtikrinti darbo patalpos aprūpinimą oru, kuris teigiamai veikia žmonių sveikatą.

Ji taikoma ten, kur gamybos procesus lydi dideli šilumos išskyrimai, turintys nedidelį kenksmingų medžiagų kiekį. Švarus oras, patenkantis ortakiais, paskirstomas darbo vietose naudojant paskirstymo antgalius.

Sistemos, pašalinančios iš patalpos orą, kuriame yra įvairių teršalų, vadinamos ištraukiamosiomis. Toks oro mainų tipas naudojamas gamybinėse patalpose, kuriose nėra kenksmingų išmetimų ir neatmetama minimali tokio parametro, kaip oro mainų daugkartiškumas, vertė.

Tai gali būti sandėliavimo, pagalbinės, buitinės patalpos. Oro pritekėjimas užtikrinamas infiltracijos būdu. Su užteršto oro efektyvaus pašalinimo ir jo valymo užduotimi puikiai susitvarko aspiracijos sistemos.

Esant aktyvaus ir patikimo oro mainų poreikiui, taikoma tiekiamoji-ištraukiamoji vėdinimas. Siekiant apsaugoti mažai užterštas patalpas nuo šalia esančių cechų su padidintu taršos lygiu, sistemoje sukuriamas nedidelis slėgis.

Oro mainų schema įmonėje montuojama remiantis skaičiavimais. Jų tikslumas yra teisingo ir efektyvaus sistemos veikimo garantas.

Projektavimo darbų etape, kuriant tiekiamojo-ištraukiamojo vėdinimo sistemą, apskaičiuojamas oro srautas, tam naudojama formulė:

Lotc = 3600FWo, kur

F – bendras angų plotas m², Wo – vidutinė greičio vertė, kuria oras yra įtraukiamas. Šis parametras priklauso nuo išmetimų toksiškumo ir atliekamų operacijų tipo.

Priėmimo ištraukimo įtaisai gali būti skirtinguose aukščiuose. Svarbiausia, kad užteršti oro srautai nekeistų savo natūralios judėjimo trajektorijos. Išmetimai, turintys didesnį nei oro savitąjį svorį, visada yra apatinėje zonoje, todėl ten pat reikia įrengti jų surinkimo įtaisus.

Rudens-žiemos laikotarpiu į patalpą tiekiamą orą reikia šildyti. Siekiant sumažinti išlaidas, naudojama recirkuliacija, numatanti dalies išvalyto oro pašildymą ir jo grąžinimą į patalpą.

Kad PVU su rekuperacija veiktų, turi būti laikomasi 2 taisyklių:

1. Iš lauko patenka ne mažiau kaip 10% gryno oro, o atgal tiekiamame ore užterštų priemaišų kiekis neviršija 30% didžiausios leistinos talpos.
2. Draudžiama taikyti recirkuliaciją gamyboje, kurioje oro masėje yra sprogstamųjų dulkių, mikroorganizmų, galinčių sukelti įvairias ligas, ir išmetimų, priklausančių 1–3 pavojingumo klasėms.

Vėdinimo tipo pasirinkimas pagal veikimo vietą priklauso nuo išmetimų svorio, jų susitelkimo, temperatūros. Apibendrinta ventiliacija leidžia pašalinti visą nešvaraus oro kiekį, neatsižvelgiant į tai, iš kokių taškų jis patenka.

Mechaninė ventiliacija gali būti tiek bendroji, tiek vietinė. Pirmoji iš jų būna kanalinė ir nekanalinė.

Labiausiai paplitęs kanalinis variantas. Čia orui judėti specialiais ortakiais yra numatytas ežektorinis įrenginys arba naudojamas ventiliatorius — ašinis arba išcentrinis tipas.

Jei ortakių nėra, sistema vadinama nekanaline. Vėdinimo įranga šiuo atveju montuojama tiesiai sienoje arba perdangoje. Pagrindinė sąlyga — natūralios ventiliacijos buvimas.

Galimybė patalpoje atsirasti didelio sprogstamumo išmetimų neleidžia montuoti ant ortakių vėdinimo įrangą, todėl šiais atvejais naudojami ežektoriai.

Tiekiamoji bendroji dirbtinė vėdinimo sistema dažnai sujungiama su centriniu šildymu. Už pastato ribų organizuojami oro imtuvai grynam orui patekti.

Šachtos išdėstomos virš stogo ir virš žemės. Svarbiausia, kad šalia imtuvų nebūtų gamybų su kenksmingais išmetimais.

Pačios oro įsiurbimo angos turi būti ne mažesniu kaip 2 m atstumu nuo žemės, o jei gamyba yra žaliojoje zonoje — mažiausias leistinas atstumas nuo žemės lygio iki apatinio angos taško turi būti 1 m.

Bendrosios tiekiamosios ventiliacijos veikimo principas nesudėtingas:

• ventiliatorius įsiurbia oro mases per kaloriferį;
• oras įkaitinamas ir drėkinamas;
• oro srautai patenka į pastato vidų specialiais vėdinimo kanalais.

Įeinančio oro tūris koordinuojamas tam skirtomis sklendėmis arba vožtuvais.

Koncentruotus garus ir dujas, kurių nepajėgė pašalinti bendroji ir vietinė ištraukiamoji ventiliacija, praskiedžia tiekiamoji bendroji sistema. Ji taip pat asimiliuoja drėgmės ir šilumos perteklių.

Bendroji dirbtinė tiekiamojo-ištraukiamojo tipo vėdinimas būna atviroji ir uždaroji. Pirmuoju atveju tai yra dvi nepriklausomos sistemos: viena tiekia orą, o kita lygiagrečiai šalina iš anksto neutralizuotą išmetamąjį orą.

Šios sistemos tinka cechams, kuriuose išsiskiria 1-2 pavojingumo klasių medžiagos, o pati gamyba priskiriama A, B, V kategorijoms.

Be darbinės vėdinimo potencialiai pavojingose gamybinėse patalpose, turi būti ir jos avarinis variantas. Jis dažniausiai būna ištraukiamasis. Patalpose, priskiriamose A, B, E kategorijoms, sistema aprūpinama mechanine pavara.

Visi sistemos elementai turi atitikti PUE reikalavimus. V, G, D kategorijų cechuose leidžiama naudoti natūralų vėdinimo skatinimą, jei našumas užtikrinamas pačiomis nepalankiausiomis oro sąlygomis.

Avarinės vėdinimo sistemos grotelės ir vamzdžiai įrengiami ten, kur yra didžiausia pavojingų medžiagų koncentracija.

Ant avarinės vėdinimo vamzdžių ir šachtų nereikia montuoti skėčių. Pačių angų negalima įrengti ten, kur nuolat būna žmonės. Tai pablogins vietinį mikroklimatą.

Avarinės vėdinimo vaidmuo – sumažinti kenksmingųjų medžiagų išmetimų prisotinimą darbuotojų evakuacijos iš cecho metu. Kuo daugiau žmonių dirba gamyboje, tuo daugiau laiko užtrunka evakuacijos procesas.

Tiekiamoji avarinė ventiliacija įrengiama cechuose, kuriuose, įvykus ekstremaliajai situacijai, įvyktų garų arba dujų, kurios yra lengvesnės už orą, išmetimas. Perjungimas į avarinę vėdinimą turi įvykti automatiškai, kai tik sugenda įprastinė sistema.

Vietinis patalpų vėdinimas

Vietinis ištraukimas pašalina išmetamąjį orą tose vietose, kur jis užteršiamas. Gamybinių ištraukimų komplekte yra ištraukiamieji ventiliatoriai, vamzdynai, vėdinimo grotelės.

Vietinė vėdinimą, skirtą šalinti nuo įrangos 1 ir 2 pavojingumo klasėms priskiriamas medžiagas, įrengiama taip, kad išjungus vėdinimo sistemą įrangos paleidimas taptų neįmanomas.

Kai kuriais atvejais numatomi rezerviniai ventiliatoriai ir vietiniai ištraukimai aprūpinami automatika. Tokia vėdinimą skirstoma į du tipus – tiekiamąją ir ištraukiamąją. Tiekiamasis vėdinimo tipas įrengiamas kaip šiluminės užuolaidos, oro dušai.

Oro šiluminės užuolaidos

Angos, kurios ilgą laiką lieka atidarytos (daugiau nei 40 minučių per pamainą) arba atidaromos gana dažnai (daugiau nei 5 kartus), skatina patalpoje esančių žmonių peršalimą. Neigiamas pasekmes sukelia ir džiovinimo įrenginių darbas, išskiriantis teršalus.

Tokiais atvejais įrengiamos oro užuolaidos. Jos veikia kaip barjeras šalto arba labai perkaitinto oro kelyje.

Oro ir oro-šiluminės užuolaidos projektuojamos taip, kad šaltuoju metų laiku, atidarant angas, cechų temperatūra nenukristų žemiau žymos:

• 14°С — atliekant darbą, nereikalaujantį didelių fizinių pastangų;
• 12°С — kai darbas klasifikuojamas kaip vidutinio sunkumo;
• 8°С — atliekant sunkų darbą.

Jei darbo vietos yra netoli vartų ir technologinių angų, įrengiami ekranai arba pertvaros. Oro-šiluminė užuolaida prie durų, išeinančių į lauką, turi būti sudaryta iš oro, kurio maksimali temperatūra 50°С, o prie vartų – ne daugiau kaip 70°С.

Vietinis ištraukimas naudojant specialius siurblius

Vietinė ištraukimo sistema, naudojant specialius siurblius, pirmiausia sulaiko, o paskui pašalina sveikatai kenksmingus priemaišus dujų, dūmų ir dulkių pavidalu.

Tai savotiškas oro dušas, kurio užduotis yra pripūsti gryno oro fiksuotoje vietoje ir sumažinti temperatūrą įtekėjimo zonoje. Jis naudojamas gamyboje, kur darbuotojus veikia aukštos temperatūros ir spinduliuojamoji energija, kurios intensyvumas didesnis nei 300 kcal/m² per valandą, skleidžiama kaitinimo ir lydymo krosnių.

Tokie įrenginiai būna tiek stacionarūs, tiek mobilūs. Jie turi užtikrinti pūtimo greitį nuo 1 iki 3,5 m/s.

Oro dušo taikymas yra vienas iš būdų nustatyti šiluminę pusiausvyrą tarp žmogaus ir aplinkos, kurioje jis priverstas būti.

Egzistuoja ir tokia sąvoka kaip oro oazė, kuri yra tas pats įrenginys, įtrauktas į vietinės vėdinimo sistemą. Ji sukuria tam tikroje gamybinės patalpos dalyje mikroklimatą su nustatytais parametrais.

Išvalytas oras, tiekiamas į nustatytą atskirtą zoną, paprastai yra specialiai termo-drėgniniam apdorojimui.

Oro oazė sukuria pagerintas sąlygas darbo vietoje ir neutralizuoja kenksmingų medžiagų poveikį. Dažnai tai yra atskiros kabinos, tačiau kai jų įrengti neįmanoma, į darbo vietas nukreipiama oro srovė.

Jei vietinį išsiurbimo įrenginį priartinti tiesiai prie teršiančių medžiagų išsiskyrimo vietos, pavyks pašalinti orą, kuriame yra didesnis jų procentas, nei naudojant bendrojo keitimo tipo vėdinimą. Vietinė vėdinacija leidžia žymiai sumažinti oro apykaitą.

Oro maino skaičiavimas

Jeigu gamybinės veiklos metu neišsiskiria kenksmingos medžiagos, tuomet vėdinimui reikalingas oro kiekis apskaičiuojamas pagal formulę:

L = N x Ln, kur

N – tai žmonių, paprastai esančių patalpoje, skaičius, Ln – vienam žmogui reikalingas oro tūris, matuojamas m³/val. Pagal normą tai nuo 20 iki 60 m³/val.

Naudojant tokį parametrą kaip oro apykaitos dažnis, skaičiavimas atliekamas pagal formulę:

L = n x S x H, kur

n – oro apykaitos dažnis patalpoje (gamybinei patalpai n=2), S – patalpos plotas m², o H – jos aukštis m.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Čia viskas apie įvairių vėdinimo sistemų subtilybes:

Sistemos montavimo detalės:

Kad ir kokia vėdinimo sistema būtų pasirinkta, ji turi pasižymėti dviem pagrindinėmis savybėmis: kompetentingu konstrukciniu atlikimu ir funkcionalumu. Tik įvykdžius šias sąlygas gamyboje bus palaikomas sveikatai optimalus mikroklimatas.

Turite ką pridurti arba kilo klausimų apie gamybinių pastatų vėdinimo organizavimo temą? Prašome palikti komentarus prie publikacijos. Kontaktinė forma yra apatiniame bloke.