Вентиляція є важливим засобом, за допомогою якого створюються належні санітарно-гігієнічні й метеорологічні умови у виробничих приміщеннях. Вентиляція – організований і регульований повітрообмін, метою якого є видалення з повітря виробничих приміщень газів, пилу, що становлять небезпеку отруєння, вибуху чи пожежі, і створення нормальних метеорологічних умов у виробничому середовищі – температури, вологості, швидкості руху повітря.
Основні види вентиляції: природна і штучна.
Природна вентиляція (рис. 3.3) здійснюється внаслідок різниці щільностей повітря поза й усередині приміщення. Повітря усередині приміщення звичайно має більш високу температуру tп (тепловиділення за рахунок технологічних процесів, устаткування, людей) ніж зовні tз, і тому його щільність усередині приміщення γп менше щільності зовнішнього γз. Чим більше відстань h між осями верхнього h1 і нижнього h2 прорізів, тим більше значення теплового напору Нт, яке дорівнює сумі теплових напорів Н1 і Н2:
Нт = Н1 + Н2 = h(γз – γп) ,
Для збільшення теплового натиску на будинках і сховищах споруджують витяжні шахти з дефлекторами.
Штучна (механічна) вентиляція здійснюється завдяки натиску повітря, створюваному вентилятором, що приводиться в обертання електродвигуном. Щодо зон дії вона буває загальною й місцевою, а за призначенням – приточною, витяжною і приточно-витяжною:
H2 = h2(γз – γп)
H1 = h1(γз – γп)
tз
tп
γз
γп
Площина
рівного тиску
Рис. 3.3. Принцип роботи природної вентиляції
місцева – для видалення шкідливих газів, пару і пилу від місця їхнього утворення; перешкоджає їх поширенню по приміщенню. Шкідливі речовини відсмоктуються за допомогою витяжних парасолів, шаф і щілинних приймачів;
загальна– для повітрообміну в усьому приміщенні;
приточна (рис.3.4,а) – для подачі в приміщення чистого повітря, коли виділення в процесі виробництва шкідливих речовин незначно і потрібне і потрібна неповна зміна повітря, а також для запобігання підсмоктування в приміщення шкідливих газів і парів із суміжних (сусідніх) приміщень. Чисте повітря через шахту 7 припливу повітря вентилятором 2 засмоктується зовні, очищається у фільтрах 6, у холодну пору року підігрівається в калорифері 5, при необхідності зволожує у зволожувальному пристрої 4 і надходить у мережу повітроводів, а через вентиляційні канали 3 розподіляється усередині приміщення по приміщенню;
витяжна (рис.3.4,б) – для видалення з повітря приміщення великої кількості шкідливих речовин, що виділяються, коли люди в ньому перебувають лише короткочасно, а приплив повітря легко здійснюється через щілини, нещільності вікон, дверей і пристрою природної вентиляції. Забруднене повітря засмоктується через витяжні вентиляційні канали 9 (місцеві парасолі, установлені на робочих місцях чи у зоні шкідливих речовин) вентилятором 2 і викидається назовні через шахту 8, попередньо фільтруючи у фільтрі 6;
приточно-витяжна (рис.3.4,в) – для очищення повітря і створення сприятливих метеорологічних умов у приміщенні, якщо за допомогою тільки витяжної чи приточної вентиляції це зробити неможливо. Ця система найбільш ефективна.
Кондиціонування повітря дозволяє створити оптимальні метеорологічні умови (штучний мікроклімат) у виробничих приміщеннях і громадських будинках. Кондиціонування передбачає очищення, нагрівання, охолодження, зволоження, видалення запахів і озонування повітря, що подається в приміщення.
а
б
в
Рис. 3.4. Схема видів штучної (механічної) вентиляції:
Кратність обміну повітря протягом однієї години визначається за формулою
n = ρу/ρгдк ,
де ρв – концентрація шкідливої речовини в повітрі приміщення; визначається за допомогою приладів, мг/м3; ρгдк – ГДК у повітрі шкідливої речовини, мг/м3.
Кількість повітря, що подається або видаляється з приміщення, при відомій кратності визначається за формулою
q = n,
де q – кількість повітря, м3/год; V – об’єм приміщення, м3.
Якщо кратність обміну невідома або не може бути встановлена, необхідну для видалення шкідливих газів, пару чи пилу кількість повітря визначають за формулою
q = m/(ρгдк в – ρв.пр),
де m – маса шкідливих речовин, що виділяються в повітря виробничого приміщення за одну годину, мг/год; ρпдк в – ГДК речовини, що видаляється з приміщення, мг/м3; ρв.пр – концентрація шкідливої речовини в приточному повітрі, мг/м3.
Кількість повітря для видалення надлишкових тепловиділень із приміщення розраховується по формулі
де Qнад – кількість надлишкового тепла за годину, кдж/год;
Спов – питома теплоємність повітря, яка дорівнює 1 кдж/(кгЧК); tвид – температура повітря, що видаляється з приміщення, К; tпр – температура приточного повітря в приміщенні, К; r – щільність приточного повітря, кг/м3.
Надлишкове тепловиділення
Qнад = Qн – Qвид,
де Qн – тепло, що надходить у повітря приміщення від установок, апаратури, освітлювальних приладів і людей, а також від поверхонь, нагрітих сонячними променями, кдж/год; Qвид – тепло, що віддається в навколишнє середовище (приміщення), кдж/год.
При пристрої й експлуатації систем вентиляції з порушенням вимог безпеки може виникнути пожежа. Це пояснюється тим, що система вентиляції складається з металевих елементів, які при вібрації і зіткненнях можуть висікати іскру. Якщо при цьому в повітрі, що видаляється вентиляційною системою, є пальні гази, пари чи пил, то може виникнути пожежа чи вибух, або повітроводи сприяють поширенню вогню і диму по будинку чи споруді.
До експлуатації допускаються вентиляційні системи, що пройшли передпускові випробування і мають паспорти, журнали ремонту й експлуатації. Адміністрацією затверджується графік оглядів і ремонтів вентиляційних систем. Приміщення для вентиляційного устаткування замикають, а збереження в цих приміщеннях матеріалів, інструментів та інших сторонніх предметів забороняється. Змазують рухомі деталі тільки після повної зупинки вентиляційних систем, очищення і ремонт систем провадять за допомогою способів, що виключають можливість висікання іскри. Ремонт вибухозахищеного електроустаткування вентиляційних систем провадиться на спеціальних підприємствах з подальшим контрольним випробуванням на відповідність технічним умовам і занесенням результатів в паспорт.
Методичні вказівки
Вивчаючи тему, необхідно чітко усвідомити сутність терміна "шкідлива речовина", зрозуміти, що закладено в це визначення з погляду демографії і здоров'я наступних поколінь. Варто звернути увагу на переважно токсичну дію шкідливих речовин.
Необхідно знати, як діють на організм людини найчастіше у великих кількостях шкідливі речовини, що зустрічаються на виробництві, і пил.
Варто знати, як нормуються шкідливі речовини, що ми розуміємо під граничнодопустимою їх концентрацією. Слід звернути увагу на захист і попередження профзахворювань через дію шкідливих речовин.
Одним з методів оздоровлення повітряного середовища є вентиляція, варто знати її види – природну і штучну і методи розрахунку необхідної кількості повітря для видалення надлишкових тепловиділень, шкідливих речовин і пилу.
