Ventilatsioon tootmisruumides: õhuvahetuse korraldamise reeglid

Tootmisruumide ventilatsiooni põhiülesanne on kasutatud õhu eemaldamine ja värske õhu sissepumpamine. Selle abil luuakse ettevõtte töökodades ja kontorites mugav õhukeskkond, mis vastab normatiivsetele nõuetele.

Tõhusa ventilatsioonisüsteemi rolli on raske ülehinnata. Nõustuge, et ainult puhta õhu, normaalse temperatuuri ja niiskusrežiimi tingimustes on võimalik saavutada tööviljakuse tõus.

Et mõista, kuidas tagada hoone piisav õhuvahetus, tuleb selgeks teha erinevate ventilatsioonisüsteemide tüübid ja töö eripärad.

Me räägime, kuidas toimib loomulik ja mehaaniline ventilatsioon, kirjeldame töötsooni kohaliku ventilatsiooni korraldamise viise ja selgitame õhuvahetuse arvutamise põhimõtteid.

Ventilatsioonisüsteemide klassifikatsioon

Kõik olemasolevad ventilatsioonisüsteemid rühmitatakse nelja tunnuse alusel:

1. Õhu liikumise viisi järgi nimetatakse ventilatsiooni: loomulikuks, mehaaniliseks või tehislikuks, kombineerituks, kui mõlemad variandid esinevad samaaegselt.
2. Õhuvoolu suuna järgi jagatakse ventilatsioonisüsteemid sissepuhke-, väljatõmbe- või sissepuhke-väljatõmbesüsteemideks.
3. Toimekoha järgi rühmitatakse ventilatsioonisüsteemid kolme rühma: üldvahetus-, kohalik- ja kombineeritud ventilatsioon.
4. Otstarbe järgi eristatakse töö- ja avariisüsteeme.

Tootmise töökohtade ventilatsiooni projekteerimise aluseks on normid, mis on kirjas SNiPis 41-01-2003. Loomulik ja mehaaniline õhuvahetus töötavad erinevate skeemide järgi.

Kui loomuliku ventilatsiooni käigus toimuvad protsessid sõltuvad soojus- ja tuulerõhust ning on inimesele praktiliselt allumatud, siis sundõhuvahetus on võimalik ainult tema aktiivsel osalusel.

Loomuliku õhuvahetuse toimeskeem

Ruumide ventileerimine, mis toimub esimesel viisil, pole midagi muud kui lihtne tuulutamine. See toimub ilma inimese sekkumiseta ja on võimalik, kui piirded ei ole piisavalt tihedad ning lasevad ruumi õhku nii väljast kui seest.

Suunda mõjutab rõhk. Kui selle näitajad on väljas kõrgemad, avaneb teed puhta õhu sissepääsuks tänavalt. Vastasel juhul leiab soe õhk ruumist tee välja. Sageli kulgevad need protsessid paralleelselt.

Loomuliku ventilatsiooni suur eelis seisneb selles, et selle paigaldus ei nõua märkimisväärseid kulutusi ei seadmetele ega elektrivarustusele. Kõigist olemasolevatest skeemidest on see kõige lihtsam.

Aktiivne loomulik ventileerimine toimub organiseerimatult juhuslikult kujunenud asjaolude tõttu. Seda täheldatakse tingimustes, kui õhutemperatuur väljaspool ja hoone sees erinevad järsult.

Seda protsessi soodustab ka üksikute alade ilmumine kõrge ja madala rõhu näitajatega hoone küljel, mida tuul intensiivselt puhub ja selle kaitstumal küljel vastavalt. Sellise olukorra korral täheldatakse infiltratsiooni — õhk siseneb ruumi tuule poolelt ja väljub tuulealuselt küljelt.

Õhuvahetuse koefitsient, mis iseloomustab protsessi intensiivsust, ei ületa loomuliku ventileerimise meetodil 0,5.

Mugavaid tingimusi tootmisruumis viibivatele inimestele ja töötavale seadmele ei suuda organiseerimata ventilatsioon tagada. Siin peavad kindlasti olema spetsiaalselt välja töötatud süsteemid.

Korraldatud tüüpi loomulik ventilatsioon realiseeritakse aeratsiooni teel või deflektorite abil. Nii õhu sisse- kui ka eemaldamine ruumist toimub kas läbi avade piirdetarindites või läbi õhuärastite. Kanaventilatsioonis on deflektor kohustuslik.

Kui räägitakse tootmisventilatsioonist, siis peetakse silmas mitte ainult seadmeid, vaid ka nende tehnilist hooldust ja tervet rida meetmeid, mis on seotud tervisliku mikrokliima loomisega.

Loomulik ventilatsioon aeratsiooni kasutades

Töökodades, kus tehnoloogia näeb ette suures koguses soojuse teket, eeldab aeratsioon õhuvahetust, mis toimub läbi valguslaternate ja aknaavade temperatuuri- ja tuulerõhu mõjul. Külmades töökodades toimub õhu assimilatsioon ainult tuulerõhu mõjul.

Aeratsiooni seadistamisel on kohustuslik arvestada tuulerosega, vastasel juhul võivad tootmisruumi sattuda kahjulikud heitmed naaberettevõtete torudest. Miski ei tohi takistada ka aurude ja kahjulike gaaside väljumist läbi valguslaternate.

Parimad tingimused ventilatsiooniks loob hoone asukoht tuulepoolsel küljel kahjuliku tootmise suhtes. Fragmide avamine ja sulgemine peab olema automatiseeritud, et neid saaks altpoolt juhtida.

Nende erinev paiknemine võimaldab reguleerida värske õhu etteannet. Aeratsioon on sobivam variant suure mahuga töökodadele, kus puudub võimalus rakendada mehaanilist ventilatsiooni selle suure maksumuse tõttu.

Aeratsiooni abil õnnestub üksikjuhtudel korraldada loomulikul tõmbel põhinev tõhus õhuvahetus. Selleks paigaldatakse valgusaeratsioonilaternad.

Soovitatav õhu etteande kõrgus ruumi sellise ventilatsioonitüübi puhul on minimaalselt 0,3 ja maksimaalselt 1,8 m soojal perioodil ning minimaalselt 4 m külmal perioodil. Optimaalne variant on spetsiaalse konstruktsiooniga tuulutusavad kolmel tasandil. Kui on soe, pääseb värske õhk läbi allpool asuvate fragmide, ja määrdunud õhk väljub ülalt.

Keskmine tuulutusavade rida tagab õhuvoolu negatiivsel temperatuuril. Selle aja jooksul, kuni õhumass jõuab põranda tasemeni, jõuab see soojeneda.

Kui on vaja eemaldada suurt õhuhulka, on vajalik märkimisväärse suurusega deflektor või mitu väiksemat, mis on tootlikkuselt suuremaga võrdsed.

Väikese mahuga tootmishoonetes paigaldatakse väljatõmbeks ettenähtud kanalitele või torudele deflektorid. Nende abil eemaldatakse väljatõmbeõhk töökodadest, kus on üldvahetusega väljatõmme.

Samuti kasutatakse neid kuumade gaaside ärajuhtimiseks ahjudest, pressidest ja sepistest. Nende paigaldamisel lähtutakse valitseva õhuvoolu trajektoorist.

Tehislik või mehaaniline ventilatsioon

Olles täiuslikum kui loomulik ventilatsioon, eeldab see ventilatsioonitüüp märkimisväärseid rahalisi ja ekspluatatsioonilisi investeeringuid. Sellises süsteemis võivad olla seadmed, mis mitte ainult ei puhasta, vaid ka ioniseerivad, niisutavad ja soojendavad õhku.

Mehaanilise ventilatsiooni skeemi kuuluvad: õhuvõtušaht (1), kalorifeer (2), õhu etteanne (3), väljatõmbeventilaator (4), väljatõmbeventilatsiooniseadme õhukanalid (5), ventilatsioonikanalid (6), tsüklon (7)

Mehaaniline ventilatsioon võib olla nii sissepuhke-, väljatõmbe- kui ka kombineeritud, st sissepuhke-väljatõmbe.

Selle eelised on ilmsed:

• puhta õhu võtu tagamine ja selle töötlemine – soojendamine, kuivatamine, niisutamine;
• õhumasside liigutamine märkimisväärsete vahemaade taha;
• puhta õhu kohaletoimetamine otse töökohale;
• määrdunud õhu eemaldamine ja selle puhastamine;
• töö sõltumatus – süsteemi tõhusus ei sõltu ümbritsevatest tingimustest.

Põhiliselt töötavad väljatõmbe- ja sissepuhkesüsteemid koos, kuid mõnikord soovitatakse kasutada ainult ühte neist kahest tüübist.

Ülesanne sissepuhkeventilatsioonil on tagada tööruumi varustamine õhuga, mis mõjub soodsalt inimeste tervisele.

Seda kasutatakse seal, kus tootmisprotsessidega kaasnevad suured soojuseraldused, mis sisaldavad vähesel määral kahjulikke aineid. Õhukanalite kaudu saabuv puhas õhk jaotatakse töökohtadele jaotusotsakute abil.

Süsteeme, mis eemaldavad ruumist erinevaid saasteaineid sisaldavat õhku, nimetatakse väljatõmbesüsteemideks. Sellist õhuvahetuse tüüpi kasutatakse tootmisruumides, kus puuduvad kahjulikud heitmed ja kus ei ole välistatud sellise parameetri nagu õhuvahetuskordaja minimaalne väärtus.

Need võivad olla lao-, abi- ja olmeruumid. Õhu sissevool tagatakse infiltratsiooni teel. Määrdunud õhu tõhusa eemaldamise ja puhastamise ülesandega tulevad hästi toime aspiratsioonisüsteemid.

Aktiivse ja usaldusväärse õhuvahetuse vajaduse korral kasutatakse sissepuhke-väljatõmbeventilatsiooni. Selleks, et kaitsta vähe saastunud ruume nendega külgnevate kõrgema saastetasemega tsehhide eest, luuakse süsteemis väike surve.

Õhuvahetuse skeemi ettevõttes paigaldatakse arvutuste alusel. Nende täpsus on kompetentse ja tõhusa süsteemi toimimise tagatis.

Projekteerimistööde etapis sissepuhke-väljatõmbeventilatsiooni süsteemi loomisel arvutatakse õhukulu, milleks kasutatakse valemit:

Lots = 3600Fwo, kus

F – avade kogupindala m²-s, Wo — keskmine õhu sisseimemise kiirus. See parameeter sõltub heitmete toksilisusest ja teostatavate operatsioonide tüübist.

Vastuvõtuväljatõmbeavad võivad asuda erinevatel kõrgustel. Peaasi, et saastunud õhuvoolud ei muudaks oma loomulikku liikumistrajektoori. Heitmed, mille erikaal on õhust suurem, asuvad alati alumises tsoonis, seetõttu tuleb nende kogumiseks paigutada seadmed samasse kohta.

Sügis-talvisel perioodil tuleb ruumi juhitavat õhku soojendada. Kulude vähendamiseks kasutatakse retsirkulatsiooni, mis näeb ette osa puhastatud õhust soojendamise ja selle ruumi tagasi juhtimise.

PVU rekuperatsiooniga tööks tuleb järgida 2 reeglit:

1. Väljast tuleb vähemalt 10% värsket õhku, ning tagasi juhitavas õhus ei ületa saasteainete sisaldus 30% piirnormist.
2. Keelatud on kasutada retsirkulatsiooni tootmises, kus õhumassis esineb plahvatusohtlikku tolmu, mikroorganisme, mis võivad põhjustada erinevaid haigusi, ning heitmeid, mis kuuluvad ohtlikkuse klassidesse 1–3.

Ventilatsiooni tüübi valik sõltub heitmete kaalust, nende kontsentratsioonist ja temperatuurist. Üldventilatsioon võimaldab eemaldada kogu määrdunud õhku sõltumata sellest, millistest punktidest see siseneb.

Mehaaniline ventilatsioon võib olla nii üldvahetus- kui ka kohalik. Esimene neist võib olla kanaliga või kanalita.

Kõige levinum on kanaliga variant. Siin on õhu liikumiseks spetsiaalsetes õhukanalites ette nähtud ejektoriseade või kasutatakse ventilaatorit — aksiaal- või tsentrifugaaltüüpi.

Kui õhukanalid puuduvad, nimetatakse süsteemi kanalitaks. Ventilatsiooniseadmed paigaldatakse sel juhul otse seina või lakke. Peamine tingimus on loomuliku ventilatsiooni olemasolu.

Võimalus, et ruumis tekivad suure plahvatusohuga heitmed, ei võimalda paigaldada ventilaatoriseadmeid õhukanalitele, seetõttu kasutatakse neil juhtudel ejektoreid.

Sissepuhkeüldvahetuslikku tehisventilatsioonisüsteemi ühendatakse sageli kesküttega. Hoone välispiirdesse korraldatakse õhuvõtuavad värske õhu sissesaamiseks.

Šahtid paigutatakse katuse kohale ja maapinna kohale. Peaasi, et vastuvõtjate läheduses ei oleks kahjulike heitmetega tootmisüksusi.

Õhuvõtuavad ise peavad asuma maapinnast vähemalt 2 m kaugusel, ning kui tootmine asub haljasalal, peab minimaalne lubatud kaugus maapinnast ava alumise punktini olema 1 m.

Üldvahetusliku sissepuhkeventilatsiooni tööpõhimõte on lihtne:

• ventilaator imeb õhumasse läbi kalorifeeri;
• õhk soojendatakse ja niisutatakse;
• õhuvoolud suunduvad hoone sisse spetsiaalsete ventilatsioonikanalite kaudu.

Sissevoolava õhu mahtu reguleeritakse selleks ettenähtud klappide või siibritega.

Kontsentreeritud aurud ja gaasid, mida üldine ja kohalik väljatõmbeventilatsioon ei suutnud eemaldada, lahjendab sissepuhkeüldvahetussüsteem. Samuti assimileerib see liigset niiskust ja soojust.

Üldvahetusliku kunstliku sissepuhke-väljatõmbe ventilatsiooni tüüp võib olla avatud või suletud. Esimesel juhul on tegemist kahe sõltumatu süsteemiga, millest üks surub õhku sisse ja teine eemaldab paralleelselt eelnevalt neutraliseeritud heitõhu.

Need süsteemid sobivad töökodadesse, kus eraldub aineid ohuklassidest 1–2 ning tootmine ise kuulub kategooriatesse A, B, V.

Lisaks tööventilatsioonile potentsiaalselt ohtlikes tootmisruumides peab olemas olema ka selle avariivariant. Tehakse see peamiselt väljatõmbeventilatsioonina. Ruumide jaoks, mis kuuluvad kategooriatesse A, B, E, varustatakse süsteem mehaanilise ajamiga.

Kõik süsteemi elemendid peavad vastama PUE nõuetele. Töökodades kategooriatega V, G, D on lubatud loomuliku tõmbeventilatsiooni olemasolu, kui tootlikkus on tagatud kõige ebasoodsamate ilmaolude korral.

Avariiventilatsioonisüsteemi võred ja toruotsad paigaldatakse kohtadesse, kus on ohtlike ainete kõrgeim kontsentratsioon.

Avariiventilatsiooni torudele ja šahtidele ei ole vaja paigaldada katuseid. Auke endid ei tohi paigutada kohtadesse, kus inimesed pidevalt viibivad. See halvendaks kohalikku mikrokliimat.

Avariiventilatsiooni roll seisneb heidete kahjulike ainete küllastuse vähendamises töötajate evakuatsiooni ajaks töökojast. Mida rohkem inimesi tootmises töötab, seda kauem aega võtab evakuatsiooniprotsess.

Sissepuhkeavariiventilatsioon paigaldatakse töökodadesse, kus hädaolukorras toimub õhust kergemate aurude või gaaside heide. Ümberlülitus avariiventilatsioonile peab toimuma automaatselt kohe, kui tavasüsteem rikki läheb.

Ruumide kohalik ventilatsioon

Kohalik väljatõmme eemaldab heitõhu kohtades, kus see reostub. Tootmisväljatõmmete komplekti kuuluvad väljatõmbeventilaatorid, torustikud, ventilatsioonivõred.

Kohalik ventilatsioon, mis on ette nähtud seadmetelt ohuklassidesse 1 ja 2 kuuluvate ainete eemaldamiseks, korraldatakse nii, et väljalülitatud ventilatsioonisüsteemi korral ei oleks seadme käivitamine võimalik.

Mõnel juhul nähakse ette varuventilaatorid ja varustatakse kohalikud imurid automaatikaga. Jaotatakse selline ventilatsioon kaheks liigiks – sissepuhke- ja väljatõmbeventilatsioon. Sissepuhkeventilatsiooni liiki teostatakse soojakardinate ja õhuduššidena.

Soojusõhkkardinad

Avad, mis jäävad pikemaks ajaks lahti (rohkem kui 40 m vahetuse kohta) või avanevad üsna sageli (rohkem kui 5 korda), soodustavad ruumis viibivate inimeste alajahtumist. Negatiivseid tagajärgi põhjustab ka kuivatusseadmete töö, mis eraldavad saasteaineid.

Nendel juhtudel paigaldatakse õhkkardinad. Need toimivad barjäärina külma või väga ülekuumenenud õhu teel.

Õhu- ja õhksoojuskardinad projekteeritakse nii, et külmal ajal avade avamisel ei langeks tsehhis temperatuur allapoole järgmistest väärtustest:

• 14°C — töö ajal, mis ei nõua suurt füüsilist pingutust;
• 12°C — kui töö klassifitseeritakse keskmise raskusega;
• 8°C — raske töö tegemisel.

Kui töökohad asuvad väravate ja tehnoloogiliste avade lähedal, paigaldatakse ekraanid või vaheseinad. Väljapoole viivate uste juures olev õhksoojuskardin peab koosnema õhust, mille maksimaalne temperatuur on 50°C, väravate juures aga mitte üle 70°C.

Kohalik väljatõmme spetsiaalsete imiseadmetega

Kohalik väljatõmbesüsteem spetsiaalsete imiseadmete abil haarab esmalt kinni ja seejärel eemaldab tervisele kahjulikud lisandid gaaside, suitsu ja tolmu kujul.

See on omamoodi õhudušš, mille ülesanne on puhuda värsket õhku fikseeritud kohta ja alandada temperatuuri sissevoolutsoonis. Seda kasutatakse tootmises, kus töötajatele mõjuvad kõrged temperatuurid ja kiirgusenergia intensiivsusega üle 300 kcal/m² tunnis, mida kiirgavad kütte- ja sulatusahjud.

Sellised seadmed võivad olla nii statsionaarsed kui ka liikuvad. Nad peavad tagama õhupuhumise kiiruse vahemikus 1 kuni 3,5 m/s.

Õhudušši kasutamine on üks viise soojusbilansi saavutamiseks inimese ja keskkonna vahel, milles ta peab viibima.

On olemas ka selline mõiste nagu õhuoaas, mis on sama seade, mis on ühendatud kohaliku ventilatsioonisüsteemiga. See loob tootmisruumi teatud osas mikrokliima etteantud parameetritega.

Puhastatud õhku, mida juhitakse määratud eraldatud tsooni, töödeldakse tavaliselt spetsiaalse soojusniiskuse töötlusega.

Õhuoaas loob töökohal paremad tingimused ja neutraliseerib kahjulike ainete mõju. Sageli on need eraldi kabiinid, kuid kui nende paigaldamine pole võimalik, suunatakse töökohtadele õhujuga.

Kui kohalik imiseade viia vahetult ruumi saastavate ainete eraldumiskoha lähedale, on võimalik eemaldada õhku, mis sisaldab nende ainete kõrgemat protsenti kui üldvahetusventilatsiooni korral. Kohalik ventilatsioon võimaldab oluliselt vähendada õhuvahetust.

Õhuvahetuse arvutamine

Kui tootmistegevuse käigus ei eraldu kahjulikke aineid, arvutatakse ventilatsiooniks vajaliku õhu hulk järgmise valemi abil:

L = N × Ln, kus

N on tavaliselt ruumis viibivate inimeste arv, Ln on ühele inimesele vajaliku õhu maht, mida mõõdetakse m³/h. Normi kohaselt on see 20 kuni 60 m³/h.

Kasutades sellist parameetrit nagu õhuvahetuse kordsus, tehakse arvutus järgmise valemi abil:

L = n × S × H, kus

n on ruumi õhuvahetuse kordsus (tootmisruumi puhul n=2), S on ruumi pindala m², ja H on selle kõrgus m.

Järeldused ja kasulik video teemal

Siin on kõik erinevate ventilatsioonisüsteemide nüanssidest:

Üksikasjad süsteemi paigaldamise kohta:

Ükskõik milline ventilatsioonisüsteem ka valitaks, peab sellel olema kaks peamist omadust: asjatundlik konstruktiivne teostus ja funktsionaalsus. Ainult nende tingimuste täitmisel säilitatakse tootmises tervisele optimaalne mikrokliima.

Kas on midagi lisada või tekkis küsimusi tootmishoonete ventilatsiooni korraldamise teemal? Palun jätke kommentaare väljaande juurde. Kontaktvorm asub alumises plokis.