Промышленная вентиляция и кондиционирование

Реферат

Основным условием нормальной жизнедеятельности человека является определенное состояние окружающей среды и, в первую очередь, воздуха. Атмосферный воздух представляет собой механическую смесь газов, состоящую в основном из азота, кислорода и водяных паров. Сухой воздух вблизи Земли содержит 78,09% азота (N 2 ), 20,95% кислорода (O2 ), 0,95% аргона (Аr), 0,03 % углекислого газа (СО2 ).

На долю остальных газов (водорода, гелия, неона, криптона, ксенона, метана и др.) приходится всего лишь 0,01 %. Без преувеличения можно сказать, что по степени важности состав воздуха является приоритетным даже относительно состава продуктов питания. В подтверждение этого можно отметить, что человек потребляет в сутки продуктов питания примерно 3 кг, а воздуха 15 кг, в том числе 15 литров кислорода в час. В то же время человек выделяет в час углекислого газа 18-36 л, влаги – 40-415 г, тепла – 300-1000 кДж. Накопление выделений различного вида и изменение температуры воздуха сильно сказывается на самочувствии людей. Так, при увеличении температуры окружающей среды с 20 до 36о С производительность работы человека снижается в 5 раз. Особенно это проявляется в промышленных городах, где воздух загрязнен отходами производств, выхлопными газами автомобилей, пылью и т.п. Частицы пыли поглощают водяной пар, вследствие чего уменьшается прозрачность воздуха, увеличивается число пасмурных дней, ухудшается прохождение солнечных лучей, необходимых для нормальной жизни на Земле.

Технологические процессы во многих отраслях промышленности также не могут быть реализованы без создания строго определенной воздушной среды. Основными нормируемыми параметрами воздуха в помещении являются: температура, влажность, скорость движения, газовый состав.

Вентиляция – это организованный воздухообмен, предназначенный для создания воздушной среды, благоприятной для здоровья человека, а также отвечающей требованиям технологических процессов, сохранения оборудования, материалов, продуктов и др.

Кондиционирование воздуха – это создание и автоматическое поддержание в закрытых помещениях температуры, влажности, чистоты, состава, скорости движения воздуха, которые являются наиболее благоприятными для самочувствия людей (комфортное кондиционирование) или ведения технологических процессов, работы оборудования и приборов (техническое кондиционирование).

В соответствии с санитарно- гигиеническими требованиями наиболее благоприятная температура в общественных, административно-бытовых помещениях должна быть 20-22о С, а допустимые колебания в теплый период – от 20 до 28о С, в холодный и переходной периоды – от 18 до 22о С.

30 стр., 14649 слов

Реферат по химии воздух смесь газов

... кислорода. По мере удаления азота цвет жидкого воздуха изменяется от голубоватого до бледно-синего (цвет жидкого кислорода). До ХIX века считали, что газы являются таковыми по ... кондиционированного воздуха, который, помимо чистоты, характеризуется постоянными температурой и влажностью. Кондиционирование воздуха важно ... тыс. см2. Это значит, что человек незаметно для себя испытывает постоянную ...

1. Классификация систем вентиляции.

Нормативной классификации СКВ не существует, но на практике и в технической литературе сложились определенные терминология и классификация, которой мы будем придерживаться.

  1. В зависимости от способа, вызывающего движение воздуха, системы вентиляции подразделяются на естественные (гравитационные) и исксственные (с механическим побуждением).

  2. По назначению – на приточные, вытяжные и смешанные.
  3. По зоне обслуживания – на общеобменные и местные.
  4. По конструктивному исполнению – на канальные и бесканальные.

Воздухообмен при естественной вентиляции (аэрация) происходит за счет разности плотностей внутреннего и наружного воздух а или разности температур атмосферного воздуха и воздуха в помещении. В помещениях с большими тепловыделениями воздух всегда теплее наружного. Более тяжелый наружный воздух, поступая в помещение, вытесняет из него менее плотный воздух, вследствие этого в помещении возникает циркуляция воздуха, аналогичная той, которую искусственно создают вентилятором. В системах с естественной вентиляцией, в которых перемещение воздуха создается за счет разности давлений воздушного столба, минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через дефлектор должен быть не менее 3 м. При этом рекомендуемая длина горизонтальных участков не должна превышать 3 м, а скорость воздуха в воздуховодах – 1 м. Аэрацию применяют в цехах, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30 % от предельно допустимой в рабочей зоне. Если требуется предварительная обработка приточного воздуха, аэрацию не используют.

Иногда для организации потока воздуха в помещении используется явление ветрового давления, которое заключается в том, что на стороне здания, обращенной к ветру, образуется повышенное давление, а на противоположной – разрежение. Системы с естественной вентиляцией просты,не требуют сложного дорогостоящего оборудования и эксплуатационных затрат. Однако зависимость эффективности этих систем от внешних факторов (температуры наружного воздуха, направления и скорости ветра), а также небольшое давление не позволяют решать с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции. Поэтому применяют системы с механическим побуждением. В системах с механическим побуждением используется оборудование (вентиляторы), позволяющие перемещать воздух на нужные расстояния. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки: очистке, нагреванию, охлаждению, увлажнению, осушке. Вентиляцию с механическим побуждением можно разделить на местную и общеобменную: местной вентиляцией называется такая, которая обеспечивает подачу воздуха на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция).

Местная вентиляция обеспечивает воздухообмен только в рабочей зоне, а общеобменная – во всем помещении. К местной вентиляции относятся воздушные души (сосредоточенный приток воздуха с повышенной скоростью).

9 стр., 4092 слов

Нормирование качества воздуха в производственных помещениях

... помещений - по ГОСТ 12.1.005.88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны». В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 «ССБТ. Вредные вещества. ...

Они должны подавать чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижать в их зоне температуру воздуха и обдувать рабочих, подвергающихся тепловому облучению. К местной приточной вентиляции относятся воздушные оазисы – участки помещений, отгороженные от остального помещения перегородками высотой 2-2,5 м, в которые нагнетается воздух с пониженной температурой. Местную приточную вентиляцию применяют также в виде воздушных завес (у ворот, входов, печей и пр.), которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха. Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная. В производственных производственных помещений">помещениях при наличии вредных выделений (газов, влаги, тепла и пр.) обычно применяют смешанную систему вентиляции: общую – для устранения вредных выделений во всем объеме помещения и местную (местные отсосы и приток) – для обслуживания рабочих мест. Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места вредных выделений в помещении локализованы и нельзя допускать их распространения по всему помещению. Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и тепла. Для удаления вредных выделений применяют местные отсосы.

Вредные выделения необходимо удалять от места образования в направлении их естественного движения: горячие газы и пары следует удалять вверх, а холодные тяжелые газы и пыль – вниз. При устройстве местной вытяжной вентиляции для улавливания пылевыделений удаляемый из помещения воздух перед выбросом в атмосферу должен быть очищен с помощью фильтров. Если местной вентиляцией не удается обеспечить санитарно-гигиенические или технологические требования, применяют общеобменные системы вентиляции. Общеобменные вытяжные системы равномерно удаляют воздух из всего помещения, а общеобменные приточные – подают воздух и распределяют по всему объему вентилируемого помещения. При одновременной работе приточной и вытяжной вентиляции они должны быть сбалансированы по расходу воздуха.

Если воздух,подаваемый в помещение, образуется путем смешивания наружного воздуха и воздуха, забираемого из помещения, то такая система называется приточно-рециркуляционной.

Системы вентиляции,подающие и удаляющие воздух по каналам или воздуховодам, называют канальными, а не имеющие каналов – бесканальными.

2. Естественная вентиляция

Воздухообмен в производственных помещениях осуществляется с помощью естественной вентиляции или механических вентиляционных установок. Организованный воздухообмен при естественной вентиляции (аэрации) обеспечивается вследствие разности температур (плотности) воздуха, а также в результате действия ветрового напора.

Под действием тепла, выделяемого машинами и механизмами, нагретым углем (при сушке), людьми, а также нагретыми поверхностями повышается температура воздуха в производственных помещениях и становится выше температуры наружного воздуха.

Нагретый воздух в производственных помещениях поднимается кверху и через отверстия в перекрытиях (крыше) выходит наружу.

27 стр., 13224 слов

Использование фитонцидных растений для оздоровления воздуха помещений

... Франк­фурте-на-Майне в 1994 г. состоялась конференция: "С растения­ми против смога. Лучшее качество воздуха — через озеленение помещений". Тематика этой конференции была связана с ухуд­шением экологии ... на ухудшение здоровья. Одной из при­чин этого является некачественный воздух помещений, в котором обнаружено более 1000 вредных веществ, в том числе 250 высо­котоксичных и 15 ...

Холодный наружный воздух поступает в помещение через открытые проемы в нижней или средних зонах. В результате создается естественный воздухообмен, называемый тепловым напором.

Значение теплового напора определяется по формуле

Н m = h (ρн – ρв ) g , Н/м2

где h – высота между центрами вытяжных и приточных отверстий, м; ρ н и ρв – плотность наружного и внутреннего водуха, кг/м3 ; g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2. Естественная вентиляция может быть неорганизованной и организованной. При неорганизованной вентиляции неизвестные объемы воздуха поступают и удаляются из помещения, а сам воздухообмен зависит от случайных факторов (направления и силы ветра, температуры внешнего и внутреннего воздуха).

Неорганизованная естественная вентиляция включает инфильтрацию – просачивание воздуха через не плотности в окнах, дверях, перекрытиях и проветривание, которое осуществляется при открывании окон и форточек.

3. Искусственная вентиляция.

Искусственная (механическая) вентиляция, в отличие от естественной, дает возможность очищать воздух перед его выбросом в атмосферу, улавливать вредные вещества непосредственно возле мест их образования, обрабатывать притекаемый воздух (очищать, подогревать, увлажнять), более целенаправленно подавать воздух в рабочую зону. Кроме того, механическая вентиляция дает возможность организовать забор воздуха в наиболее чистой зоне территории предприятия и даже за ее пределами.

Обще-обменная искусственная вентиляция. Общ е-обменная вентиляция обеспечивает создание необходимого микроклимата и чистоты воздушной среды во всем объеме рабочего помещения. Она применяется для удаления избыточного тепла при отсутствии токсичных выделений, а также в случаях, если характер технологического процесса и особенности производственного оборудования исключают возможность использования местной вытяжной вентиляции.

Если в производственных помещениях выделяются газы и пары с плотностью, которая превышает плотность воздуха (например, пары кислот, бензина, керосина), то обще-обменная вентиляция должна обеспечить до 60% воздуха из нижней зоны помещения и 40% – из верхней. Если плотность газов меньше плотности воздуха, то удаление загрязненного воздуха осуществляется в верхней зоне.

Приточная вентиляция. Схема приточной механической вентиляции включает: воздухосборник ; фильтр для очищения воздуха ; воздухонагреватель (калорифер) ; вентилятор ; сеть воздуховодов и приточные патрубки с насадками. Если нет необходимости подогревать приточный воздух, то его пропускают непосредственно в производственные помещения через обводный канал . Воздухозаборные устройства необходимо располагать в местах, где воздух не загрязняется пылью и газами. Они должны находиться не ниже 2 м от уровня земли, а от выбросных каналов вытяжной вентиляции по вертикали –ниже 6 м и по горизонтали – не более 25 м. Приточный воздух подается в помещения, как правило, рассеянным потоком для чего используются специальные насадки.

Вытяжная и приточно-вытяжная вентиляция.

В условиях промышленного производства наиболее распространена приточно-вытяжная система вентиляции с общим притоком воздуха в рабочую зону и местной вытяжкой вредных веществ непосредственно из мест образования. В производственных помещениях, где выделяется значительное количество вредных газов, паров и пыли вытяжка должна быть на 10% больше чем притока, чтобы вредные вещества не вытеснялись в смежные помещения с меньшей вредностью. В системе приточно-вытяжной вентиляции возможно использование не только внешнего воздуха, но и воздух самих помещений после его очищения. Такое повторное использование воздуха помещений называется рециркуляцией и осуществляется в холодный период года для экономии тепла, израсходованного на подогревание приточного воздуха. Однако возможность рециркуляции обуславливается целым рядом санитарно-гигиенических и противопожарных требований.

5 стр., 2434 слов

Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха в производственных помещениях

... и производственных зданий обслуживаются, как правило, комплексными автоматизированными системами управления. Автоматизированная система кондиционирования поддерживает заданное состояние воздуха в помещении ... . Вообще различают естественную и механическую ( искусственную ) вентиляцию . При естественной вентиляции движение воздуха происходит при разности температур и , следовательно , плотностей ...

Местная вентиляция.

Местная вентиляция может быть приточной и вытяжной.

Местная приточная вентиляция, при которой осуществляется концентрированное представление приточного воздуха заданных параметров (температуры, влажности, скорости движения), выполняется в виде воздушных душей, воздушных и воздушно-тепловых завес. Воздушные души используются, для предотвращения перегревания рабочих в горячих цехах, а также для образования так называемых воздушных оазисов (участков производственной зоны, которые резко отличаются своими физико-химическими характеристиками от остальных помещений).

Воздушные и воздухо-тепловые завесы предназначены для предотвращения поступления в помещения значительных масс холодного наружного воздуха и необходимости частого открывания дверей или ворот. Воздушная завеса генерируется струей воздуха, которая подается из узкой длинной щели, Д под некоторым углом навстречу потоку холодного воздуха. Канал со щелью размещают сбоку или сверху ворот (двери)

Местная вытяжная вентиляция осуществляется с помощью местных вытяжных зонтов, всасывающих панелей, вытяжных шкафов, бортовых насосов Конструкция местной вытяжной вентиляции должна обеспечивать максимальное улавливание вредных веществ при минимальном количестве удаляемого воздуха. Кроме того, она не должна быть громоздкой и мешать обслуживающему персоналу работать и присматривать за технологическим процессом. Основными факторами при выборе типа местной вытяжной вентиляции являются характеристики вредных факторов (температура, плотность газов и паров, токсичность), положение рабочего при выполнении работы, особенности технологического процесса и оборудования. В случаях, если источник производственных помещений можно поместить внутри просторного, ограниченного стенками, местную вытяжную вентиляцию устраивают в виде вытяжных шкафов, кожухов, ветровых насосов. Если по условиям технологии или обслуживания источник происшествий нельзя изолировать, тогда устанавливают вытяжной зонт или всасывательную панель.

4. Основные требования к системам вентиляции.

Естественная и искусственная вентиляции должны отвечать следующим санитарно-гигиеническим требованиям :

  • создавать в рабочей зоне помещений нормальные климатические условия труда (температуру, влажность и скорость движения воздуха);
  • полностью устранять из помещений вредные газы, пары, пыль и аэрозоли или разжижать их до предельно-допустимых концентраций;
  • не допускать поступления в помещения загрязненного воздуха извне или путем притока загрязненного воздуха из смежных помещений;
  • не создавать на рабочих местах сквозняков или резкого охлаждения воздуха;
  • быть доступными для управления и ремонта во время эксплуатации;
  • не создавать во время эксплуатации дополнительных неудобств (например, шума, вибраций, попадание дождя, снега).
    49 стр., 24062 слов

    Проектирование системы отопления, вентиляции и кондиционирования ...

    ... систем кондиционирования воздуха и расходы на эксплуатацию установки оправдываются следующими преимуществами: поддержание комфортных условий для работников и посетителей; значительное уменьшение проникания в помещение ... состояния воздуха; постоянное поддержание температуры и относительной влажности воздуха на заданном уровне способствует повышению производительности труда. Целью дипломного проекта ...

Наиболее полно, выше перечисленным требованиям, отвечает система кондиционирования воздуха, которая также широко применяется на предприятиях. С помощью кондиционеров создаются и автоматически поддерживаются в производственном помещении заданные параметры воздушной среды.

5. Классификация систем кондиционирования воздуха.

Системы кондиционирования могут быть классифицированы следующим образом:

1. По степени обеспечения метеорологических условий в обслуживаемом помещении системы кондиционирования подразделяются на три класса: первого, второго и третьего.

2. По давлению, развиваемому вентиляторами, – низкого (до 1000 Па), среднего (до 3000 Па) и высокого (свыше 3000 Па) давления

3. По назначению объекта применения – комфортные и технологические.

4. По наличию источников тепла и холода – автономные и неавтономные.

5.По принципу расположения системы кондиционирования относительно обсслуживаемого объекта – центральные и местные.

6. По количеству обслуживаемых помещений – однозональные и многозональные.

7. По типу обслуживаемых объектов – бытовые, полупромышленные и промышленные.

Системы кондиционирования перв ого класса обеспечивают требуемые для технологического процесса параметры в соответствии с нормативными документами.

Системы второго класса обеспечивают санитарно-гигиенические нормы или требуемые технологические нормы.

Системы третьего класса обеспечивают допустимые нормы, если они не могут быть обеспечены вентиляцией в теплый период года без применения искусственного охлаждения воздуха.

Оптимальные параметры воздуха представляют собой совокупность условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей (область комфортного кондиционирования воздуха), или условий для правильного протекания технологического процесса (область технологического кондиционирования).