Як розрахувати вентиляцію виробничого приміщення: принцип обчислення мінімально необхідного повітрообміну і фактори, які впливають на вимоги до вентиляційної системи

При роботі на виробництві повинні дотримуватися різні нормативи, до умов праці ставлять високі вимоги. Чимало залежить на підприємствах від правильного повітрообміну. Природна вентиляція не допоможе його забезпечити, тому необхідно встановлювати припливно-витяжну вентиляцію. Для цього потрібне спеціальне обладнання, а отже, необхідний розрахунок вентиляції виробничого приміщення.

Фактори, що впливають на мінімально необхідну потужність вентиляційної системи

По-перше, на якість вентиляції впливає забруднення повітря. У виробництві трапляються такі види виділень шкідливих речовин:

  • теплота, що виділяється працюючим обладнанням,
  • випаровування і пари шкідливих речовин,
  • виділення різних газів,
  • вологість,
  • виділення людей (піт, дихання і т.п.).


Практично на всіх підприємствах присутні хоча б якісь з цих забруднень. Вираховуючи потужність системи вентиляції, їх треба брати до уваги.

Припливно-витяжна вентиляція повинна виконувати наступні функції:

  1. Видалення шкідливих речовин.
  2. Видалення надлишків вологи.
  3. Очищення забрудненого повітря.
  4. Віддалений викид шкідливих речовин.
  5. Регуляція температури приміщення, поглинання зайвого тепла.
  6. Наповнення приміщення чистим повітрям.
  7. Нагрівання, охолодження або зволоження повітря, що поступає.

Всі ці функції вимагають певних витрат потужності при роботі вентиляційної системи. Тому при її установці необхідно вибрати і розрахувати всі необхідні параметри.

При проектуванні пристрою вентилювання розраховують витрату повітря за формулою:

Lотс = 3600FWо.

  • F позначає сумарну площу прорізів в м2,
  • Wо – середнє значення швидкості втягування повітря. Ця функція залежить від ступеня забрудненості повітря і характеру виконуваних операцій.

Ще один фактор, що впливає на потужність вентиляції – це підігрів повітря, що поступає. Щоб витрати були менше, використовують рециркуляцію: частина очищеного повітря нагрівається і повертається в приміщення. При цьому повинні бути дотримані наступні правила:

  • зовні має надходити не менше 10% чистого повітря, а в назад надходить повітрі шкідливих домішок не повинно бути більше 30%;
  • забороняється застосування рециркуляції на виробництві, де в повітрі присутні вибухонебезпечні речовини, шкідливі мікроорганізми, викиди, пов’язані з 1-3 класу небезпеки.

Розрахунок припливно-витяжної вентиляції виробничого приміщення

Для того, щоб зробити проект припливно-витяжної вентиляції, насамперед визначається джерело шкідливих речовин. Потім вираховується скільки чистого повітря необхідно для нормальної роботи людей і скільки забрудненого повітря необхідно вивести з приміщення.

Кожна речовина має свою концентрацію, і норми вмісту їх в повітрі теж різні. Тому розрахунки робляться для кожної речовини окремо, а результати потім сумуються. Для створення правильного повітряного балансу необхідно враховувати кількість шкідливих речовин і локальних відсмоктувачів, щоб зробити розрахунок і визначити, скільки необхідно чистого повітря.

Розрізняють чотири схеми повітрообміну припливно-витяжної вентиляції на виробництві: зверху-вниз, зверху-вгору, знизу-вгору, знизу-вниз.

Розрахунок здійснюється за формулою:

Кр = G / V,

  • де Кр – кратність повітрообміну,
  • G – одиниця часу (годину),
  • V-об’єм приміщення.

Правильний розрахунок необхідний, щоб потоки повітря не потрапляли в суміжні приміщення і не віддалялися звідти. Також пристрій, що подає свіже повітря, має розташовуватися з боку обладнання, щоб шкідливі речовини або пари не потрапляли на людей. Всі ці моменти повинні бути враховані.

Якщо при виробничому процесі виділяються шкідливі речовини важчий за повітря, то необхідно використовувати комбіновані схеми повітрообміну, при яких 60% шкідливих речовин буде віддалятися з нижньої зони, а 40% – з верхньої.

Виводить надлишки тепла і шкідливі випари

Це найбільш складний розрахунок, тому що треба брати до уваги кілька факторів, і шкідливі речовини можуть бути розподілені на великій площі. Розраховується кількість шкідливих речовин за такою формулою:

L = Мв / (упом-уп),

  • де L – необхідна кількість свіжого повітря,
  • Мв – маса виділяється шкідливої ​​речовини (мг / год),
  • упом – питома концентрація речовини (мг / м3),
  • уп – концентрація цієї речовини в повітрі, що надходить через систему вентиляції.

При виділенні декількох видів різних речовин, розрахунок робиться для кожного окремо, а потім підсумовується.

Системи, що нормалізує рівень вологості

Для цього розрахунку спочатку необхідно визначити всі джерела утворення вологи. Волога може утворитися:

  • при кипінні рідини,
  • при випаровуванні з відкритих ємностей,
  • витоку вологи з апаратів.

Підсумовуючи виділення вологи з усіх джерел, складається розрахунок для системи повітрообміну, що нормалізує рівень вологості. Це робиться для створення нормальних умов праці і дотримання санітарно-гігієнічних норм.

Формула для повітрообміну:

L = G / (Dyx-Dnp)

  • Де Dух = MухJух,
  • а Dпр = MпрJпр.
  • Jух і Jпр – відносні вологості минає і припливного повітря,
  • Mух і Mпр – маси водяної пари, що знаходяться в році, що минає і припливно повітрі при повному його насиченні і відповідній температурі.

Вентиляції при високій концентрації людей

Даний розрахунок найбільш простий, так як тут відсутні розрахунки при виділенні шкідливих речовин, і беруться до уваги тільки виділення від життєдіяльності людей. Присутність чистого повітря забезпечить високу продуктивність праці, дотримання санітарних норм, чистоту технологічного процесу.

Для обчислення необхідного обсягу чистого повітря, використовують наступну формулу:

L = Nm,

  • де L необхідну кількість повітря (м3 / год),
  • N кількість працюючих людей в даному приміщенні, m – повітря, необхідний для дихання однієї людини на годину.

За санітарними нормами, витрата чистого повітря на одну людину становить 30 м3 на годину, якщо приміщення провітрюється, якщо ж ні, то ця норма подвоюється.

Приклад розрахунку потужності загальнообмінної вентиляції

Загально обмінна вентиляція здійснює циркуляцію повітря по всьому цеху або в більшій його частині. Вона не має проблем, пов’язаних з атмосферним впливом і може переміщати повітряні маси на великі відстані по каналах будь-якої конфігурації.

При загальнообмінної вентиляції потребується повітрообмін визначають з умов видалення надлишкової теплоти і розведення шкідливих виділень свіжим повітрям до гранично допустимих концентрацій.

Витрата припливного повітря, необхідний для відводу надлишкової теплоти:

L1 = Qизб / cr (tуд-tпр),

  • де Qизб – надмірна кількість теплоти, кДж / год;
  • с – теплоємність повітря, Дж / КГК (це постійна величина, вона дорівнює 1,2 Дж / КГК);
  • r – щільність повітря, кг / м3;
  • tуд – температура повітря, що видаляється з приміщення, оС;
  • tпр – температура повітря, що поступає.

Температура припливного повітря залежить від географічного положення підприємства і від пори року. Температуру повітря, що видаляється приймають рівною температурі в робочій зоні і вважають її на 3-5 ° С вище температури зовнішнього повітря. Щільність повітря – 1,225 кг / м3.

Ще необхідно розрахувати витрати припливного повітря, необхідний для підтримки концентрації шкідливих речовин в заданих межах. Скористаємося формулою:

L = G / gуд-gпр,

  • де G – кількість шкідливих речовин,, мг / год;
  • gуд – концентрація шкідливих речовин в повітрі, що видаляється, мг / м3;
  • g

  • пр – концентрація шкідливих речовин в припливно повітрі, мг / м3.

Кількість входить чистого повітря має бути в достатньому обсязі. Пристрій і вид системи на кожному виробництві регулюються СНиП.

Розрахунок вентиляції виробничого приміщення – непроста справа. Воно вимагає спеціальних знань і точних розрахунків. Особливо коли потрібно зробити розрахунки для виробництва, де виробляються вибухонебезпечні або шкідливі речовини, найкраще звернутися до професіоналів. Можна встановити будь-яку систему, якщо спроектувати її грамотно, з дотриманням необхідних норм.

Ссылка на основную публикацию