Системы вентиляции производственных помещений

Роль вентиляции для производственных помещений

Практически все технологические процессы различных производств связаны с выделением загрязняющих воздух веществ – твердых частиц, паров, туманов, жидких аэрозолей, газов, – непосредственно в рабочую зону, а затем в атмосферу.

Производственная пыль, аэрозоли, газы представляют опасность для здоровья и безопасности человека, что обусловлено токсичностью и концентрацией веществ, а также продолжительностью их воздействия на организм. Среди веществ, пыль которых опасна для человека, особое место занимают металлы, поскольку нетоксичных металлов практически не существует. Причем наиболее опасны металлы, когда при технологических процессах происходит возгонка паров.

Кроме того, загрязнение воздуха может привести к преждевременному износу, повреждению и выходу из строя технологического оборудования. В случае превышения допустимых концентраций горючих взрывоопасных компонентов высока вероятность возникновения пожаров, взрывов в производственных цехах.

Если ничего не предпринимать…

Вентиляция в производственных помещениях должна удалять отработанный воздух (вытяжная вентиляция), эффективно очищать его (фильтрация) и возвращать очищенный воздух (рециркуляция) с последующей подачей чистого воздуха.

Основная цель производственной вентиляции – обеспечение постоянного присутствия чистого воздуха в помещении – без примесей, запахов, вредных веществ.

Требования и нормы

1. Производственная вентиляция должна быть безопасной по показателям ПДК вредных веществ.

Для организации в производственных зданиях надлежащих условий труда и комфортного микроклимата необходимо поддерживать концентрацию загрязняющих веществ на безопасном уровне.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) – максимальное количество вредного вещества в единице объема или массы, которое при ежедневном воздействии на человека в течение длительного времени не приводит к каким-либо болезненным изменениям в организме и неблагоприятным наследственным изменениям у потомства.

Предельно допустимые концентрации пыли и других вредных веществ представлены в СанПиН 2.1.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».

Данные ПДК необходимо учитывать при проектировании производственных помещений, при выполнении предписаний надзорных органов, при расчете параметров подбора вентиляционных систем.

2. Производственная вентиляция должна быть безопасной по показателям взрыво-, пожароопасности.

Многие технологические процессы, связанные с получением или переработкой пылевидных материалов с высокой химической активностью, являются взрыво- и пожароопасными. Взрывоопасная пыль – это любой мелкодисперсный материал, который обладает способностью загораться и взрываться при смешивании с воздухом. Некоторые виды пыли в результате процессов физической, химической адсорбции в состоянии геля могут самонагреваться, самовозгораться.

Примерами взрывоопасной пыли могут служить алюминий, магний, уголь, древесная мука, табак, фенопласт, каучук синтетический, мука, сахар, углерод, химикаты, фармацевтические препараты и др.

По пожарной опасности пыль, в зависимости от свойств, может быть взрывоопасной в состоянии аэрозоля, либо пожароопасной в состоянии аэрогеля.

Подбор системы вентиляции всегда производится с учетом указанных требований и норм: оборудование должно быть достаточно эффективным для соблюдения норм ПДК вредных веществ в воздухе, а также, в случае необходимости, снабжено взрывозащищенными элементами.

3. Производственная вентиляция в обязательном порядке оснащается системами очистки воздуха (фильтрами) перед выпуском его в атмосферу или перед возвратом его в помещение.

Все предприятия, на которых при производстве образуются вредные выбросы, должны соблюдать нормы предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Это диктуется требованиями охраны труда и безопасности производства, регламентированными на законодательном уровне. Чтобы добиться нормальных значений, промышленные предприятия должны использовать специальные системы очистки воздуха.

Поэтому необходимым условием технологических процессов, при которых происходит выброс в воздух мелких твердых частиц или пыли, является очистка воздуха системами фильтрации.

Фильтровентиляционные системы на промышленных предприятиях выполняют следующие функции по очистке воздуха:

улавливание вредных веществ (аэрозоль, пыль) из рабочей зоны с помощью вытяжных устройств;
фильтрация газов от взвешенных частиц, механических примесей;
сбор пыли в отдельные емкости (поддон-пылесборник, мешки, бочки и т.п.) для удобства выгрузки и последующего удаления, либо, при необходимости, для возврата в производство и дальнейшего использования.

Многообразие решений: от станка до цеха

Множественность решений по выбору той или иной системы вентиляции обусловлена такими ее общими характеристиками, как способ подачи и удаления воздуха, зона обслуживания, устройство конструкции, назначение. Однако определяющим и решающим фактором является характер технологического процесса, поскольку от специфики производства, а также от количества рабочих мест, свойств пыли, зависит производительность, состав, конструктивные, функциональные особенности вентиляционных систем.

Пример. Вентиляционные системы для цехов металлообрабатывающего предприятия. Станки для механической обработки металла, такие, как фрезерные, токарные, шлифовальные, заточные, а также сварочные посты, столы для резки металла, обязательно оборудуются установками местной вытяжной вентиляции – вытяжным устройством и фильтром – для удаления мелких частиц и вредных паро- и газообразных веществ непосредственно от мест их образования.

для одиночных или непостоянных рабочих мест – передвижные фильтровентиляционные установки со встроенными вытяжными устройствами;
для стационарных одного или нескольких рабочих мест – навесные механические фильтры со встроенным вытяжным устройством, либо несколькими вытяжными устройствами, объединенные единой системой воздуховодов, соединенных с фильтром, соответственно;
для сложных помещений (с ограниченным свободным пространством, низкими потолками, узкими проемами и т.д.) – фильтры с модульной конструкцией;
при отсутствии места установки фильтра внутри промышленного здания – утепленное зимнее исполнение и установка фильтра на улице (до определенных производителем максимальных/минимальных значений температуры);
для сварочных работ на крупногабаритных изделиях – специализированные системы вентиляции на основе принципа поддержания организованной циркуляции воздуха;
для станков и оборудования, использующего СОЖ – специализированные фильтровентиляционные агрегаты для эффективного удаления масляных дымов, туманов;
для увеличения производительности фильтров очистки воздуха – фильтры с модульной конструкцией;
для экономии пространства, удобств, эффективности использования – технологическое оборудование со встроенной системой вентиляции – сварочные, сварочно-зачистные столы, вытяжные столы для резки металла.

Помимо перечисленных вариантов в зависимости от типа пыли, размера частиц и, соответственно, способа фильтрации могут применяться электростатические и мокрые фильтры.

Промышленные предприятия отличаются по технологии производства, планировке цехов, используемым материалам, количеству рабочих мест. Подбирая вентиляционную систему необходимо принимать во внимание специфические особенности каждого конкретного производства для обеспечения своевременного и качественного удаления и очистки загрязненного воздуха.

Аспирация на производстве

Для определенных типов производственной пыли, образующейся от такого технологического оборудования, как дробилки, грохоты, мельницы, конвейеры, бункеры и т.д., применяются высокоэффективные аспирационные системы.

Аспирационные системы работают непосредственно на участках наибольшей запыленности.

Промышленные фильтры, входящие в состав такой системы, как правило, направлены на удаление твердых частиц различных видов сухой, сыпучей, волокнистой, слабо слипающейся пыли и предотвращение их распространения в воздухе.

В зависимости от технологии производственного предприятия, интенсивности процессов пылевыделения фильтры могут быть моноблочными и модульными. Модульная конструкция фильтра позволяет достигнуть необходимой производительности путем выбора размера и количества секций.

Модульные аспирационные фильтры могут иметь весьма внушительные габариты, поэтому производители обычно предусматривают их эксплуатацию не только внутри помещений, но и на улице, в условиях низких температур.

Основные области применения аспирационных систем:

металлургические;
химические;
горнодобывающие;
перерабатывающие;
строительные и прочие производства, для которых характерно повышенное пылевыделение.

Аспирационное оборудование предназначено для очистки загрязненного воздуха, удаляемого от рабочих мест или технологического оборудования, мест пересыпок, дробления, сушки, разгрузки силосов, при погрузке/разгрузке сыпучих материалов навалом в ж/д вагоны и автотранспорт в различных отраслях: химической, металлургической, фармацевтической, топливно-энергетической, пищевой, горнодобывающей, текстильной, в производстве строительных материалов и др. Дисперсный состав улавливаемой пыли составляет от 0,1 мкм.

Фильтры со степенью очистки до 99,99% улавливают пыли и аэрозоли веществ: асбест, свинец, химикаты, красящие пигменты, стекло, мука, окислы металлов, тяжелые металлы, текстиль, цемент, песок, уголь, древесина, табак, моющие порошки, бумага, алюминий, резина и пр.

Некоторые виды пыли, с которыми работает аспирационная система, имеют определенный класс взрыво- и пожароопасности. Поэтому фильтры и воздуховоды такой аспирационной системы могут быть снабжены конструктивными элементами защиты от взрыва.

Комплексный подход

Чтобы системы производственной вентиляции и аспирации отвечали принципам эффективности, безопасности, надежности и комфорта, необходимо учесть множество аспектов и пройти несколько этапов для ее разработки.

1. Для расчета систем вентиляции производственных помещений необходимо иметь:

данные о специфике производства и технологических процессах;
схемы помещения, где будет установлено оборудование, либо место его размещения на улице;
информацию о свойствах удаляемых вредных веществ и среды;
технологическую схему установленного оборудования;
расположение, тип и характеристики существующих систем общеобменной, местной вентиляции (при наличии) и т.п.

2. При необходимости выполнения работ по проектированию систем вентиляции и аспирации на производстве:

рекомендуется провести технический аудит (экспертизу) эффективности и потенциала существующих систем вентиляции, аспирации, кондиционирования воздуха;
в обязательном порядке проводится предпроектное обследование производственного объекта, сбор исходных данных;
непосредственно проектирование вентиляционных систем.

3. На основании полученных данных производится подбор, затем изготовление (поставка) оборудования.

4. В соответствии с проектом или с предоставленными схемами вентсистем осуществляется монтаж.

5. Проводятся пусконаладочные работы – ввод в эксплуатацию смонтированного оборудования, вывод оборудования на проектные режимы и обеспечение экономичной работы вентиляционного оборудования.

6. Сервисное обслуживание всех составляющих систему элементов.

Указанные пункты являются классической схемой ввода в эксплуатацию оборудования и комплектующих систем вентиляции. При производственной необходимости некоторые этапы работ не выполняются, такие, как проектирование систем вентиляции (при наличии комплексного проекта строительства промышленного объекта или подробных схем с планировками вентсистем), монтажные и пусконаладочные работы (если в штате имеются компетентные сотрудники, либо нанята подрядная организация).

Однако очевидным является то, что одновременный охват всех аспектов и этапов при создании системы промышленной вентиляции, сосредоточение их, что называется, в одних руках, имеют важное значение для всех стадий жизненного цикла систем вентиляции на производстве. Поэтому можно говорить, что основной принцип при внедрении систем вентиляции и аспирации – комплексный подход, учитывающий многосторонность, многоаспектность, вариативность решений и, главное, находящийся под управлением и контролем единого исполнителя.

Комплексный подход при решении задач вентиляции и аспирации производственных помещений помогает избежать ошибок:

в проектировании систем;
в производстве оборудования, отвечающего нужным параметрам, заданным характеристикам;
в технологии монтажа;
в сроках, объемах работ по техническому обслуживанию систем.