Системы механической вентиляции подразделяют на общеобменные, местные, смешанные, аварийные и системы кондиционирования.
Общеобменная вентиляция предназначена для ассимиляции избыточной теплоты, влаги и вредных веществ во всем объеме рабочей зоны помещений. Она применяется в том случае если вредные выделения поступаю непосредственно в воздух помещения, рабочего места не фиксированы, а располагаются по всему помещению. Обычно объем воздуха Lпр, подаваемого в помещение при общеобменной вентиляции, равен объему воздуха Lв, удаляемого из помещения.
Расчет
потребного воздухообмена при общеобменной
вентиляции производят исходя из условий
производства и наличия избыточной
теплоты, влаги и вредных веществ. Для
качественной оценки эффективности
воздухообмена применяют понятие
кратности воздухообмена
- отношение количества воздуха,
поступающего в помещение в единицу
времени L
(м3/ч),
к объему вентилируемого помещения
(м3)
. (1)
При правильно организованной вентиляции кратность воздухообмена должна быть значительно больше единицы.
При
нормальном микроклимате и отсутствии
вредных выделений количества воздуха
при общеобменной вентиляции принимают
в зависимости от объема помещения,
приходящегося на одного работающего.
Отсутствие вредных выделений - это такое
их количество в технологическом
оборудовании, при одновременном выделении
которых в воздухе помещения концентрация
вредных веществ не превысит предельно
допустимую. В производственных помещениях
с объемом воздуха на каждого работающего
расход воздуха на одного работающего
должен быть не мене
.
В помещении с
и при наличии естественной вентиляции
воздухообмен не рассчитывают. В случае
отсутствия естественной вентиляции
(герметичной кабины) расход воздуха на
одного работающего должен составлять
менее
.
Необходимый воздухообмен для всего
производственного помещения в целом
где - число работающих в данном помещении.
Воздухообмен для ассимиляции вредных веществ определяется по формуле
(2)
где
- интенсивность
образования вредных веществ, мг/ч;
- концентрация
вредных веществ в поступающем воздухе,
мг/м3;
должна быть
минимальной: по санитарным нормам
По избыткам влаги расчет ведется по формуле
где
- количество водяного пара, выделяющегося
в помещении, г/ч;
-
плотность воздуха, поступающего в
помещение, кг/м3;
- допустимое содержание водяного пара
в воздухе помещения при нормативной
температуре и относительной влажности
воздуха, г/кг;
- влагосодержание приточного воздуха,
г/кг.
Необходимый воздухообмен для ассимиляции теплоизбытков определяется по формуле
(3)
где
- явные теплоизбытки в помещении (разность
теплопоступлений и теплопотерь, Дж/ч);
- массовая теплоемкость воздуха,
Дж/(кг·К);
-
температура удаляемого и приточного
воздуха, К;
-
плотность приточного воздуха, кг/м3.
Температура
приточного воздуха
берется на (510)
°С меньше, чем оптимальная температура
в рабочей зоне
,
выбираемая по нормам производственного
микроклимата.
При одновременном выделении в рабочую зону вредных веществ, не обладающих однонаправленным действием на организм человека, например, теплоты и влаги, необходимый воздухообмен принимают по наибольшему количеству воздуха, полученному в расчетах для каждого вида производственных выделений.
При
одновременном выделении в воздух рабочей
зоны нескольких вредных веществ
однонаправленного действия (серный и
сернистый ангидрид; оксиды азота
совместно с оксидом углерода и др., см.
СН 245-71) расчет общеобменной вентиляции
надлежит производить путем суммирования
объемов воздуха, необходимых для
разбавления каждого вещества в отдельности
до его условных предельно допустимых
концентраций
,
учитывающих
загрязнение воздуха другими веществами.
Эти концентрации меньше нормативных
и определяются из
уравнения
1 |
Азота диоксид, гексан, углерода оксид, формальдегид |
2 |
Азота диоксид и серы диоксид |
3 |
Азота диоксид, гексан, серы диоксид, углерода оксид |
4 |
Азота диоксид, серы диоксид, углерода оксид фенол |
5 |
Акриловая и 2-метилпроп-2-еновая(метакриловая) кислоты |
6 |
Акриловая, 2-метилпроп-2-еновая(метакриловая) кислоты, бутилакрилат, бутил-2-метипроп-2-еноат(бутилметакрилат), метила акрилат, метил-2-метилпроп-2-ноат(метилметакрилат) |
7 |
Аммиак и гидросульфид (сероводород) |
8 |
Аммиак и формальдегид |
9 |
Аммиак и гидросульфид (сероводород), формальдегид |
10 |
Ацетальдегид и этенилацетат (винилацетат) |
11 |
Бензол и ацетофенон |
12 |
Бромметан и сероуглерод |
13 |
( |
14 |
Гидросульфид (сероводород) и динил |
15 |
Гидросульфид (сероводород) и углерод дисульфид (сероуглерод) |
16 |
Гидросульфид (сероводород) и формальдегид |
17 |
Гидросульфид (фтористый водород) и соли фтористоводородной кислоты |
18 |
Диванадия пентоксид и марганца оксиды |
19 |
Диванадия пентоксид и серы диоксид |
20 |
Диванадия пентоксид, хрома триоксид |
21 |
1,2-Дихлорпропан, 1,2,3-трихлорпропан и тетрахлорэтилен |
22 |
2,3-Дихлор-1,4-нафтахинон и 1,4-нафтахинон |
23 |
Изопропилбензол (кумол) и изопропилбензола гидроперекись |
24 |
Мышьяка триоксид и германий |
25 |
Мышьяка триоксид и свинца ацетат |
26 |
О-(4-Нитрофенил)-О,О-диэтилтиофосфат(тиофос) и диэтил [(диметоксифосфинотиоил)-тио)] бутандиоат (карбофос) |
27 |
Озон, азота диоксид и формальдегид |
28 |
Пентановая (валериановая), гексановая (капроновая) и бутановая (масляная) кислоты |
29 |
Пропан-2-он (ацетон) и крезол (изомеры) |
30 |
Пропан-2-он (ацетон) и метилфенилкетон (ацетофенон) |
31 |
Пропан-2-он (ацетон) и фенол |
32 |
Пропан-2-он (ацетон), 2-фурфуральдегид (фурфурол), формальдегид и фенол |
33 |
Пропан-2-он (ацетон), проп-2-ен-1-аль (акролеин), фталевый ангидрид |
34 |
Свинца оксид и серы диоксид |
35 |
Сернокислые медь, кобальт, никель и серы диоксид |
36 |
Серы диоксид гидросульфид (сероводород) |
37 |
Серы диоксид и гидрофторид (фтористый водород) |
38 |
Серы диоксид и никель металлический |
39 |
Серы диоксид и серная кислота |
40 |
Серы диоксид и серы триоксид |
41 |
Серы диоксид и фенол |
42 |
Серы диоксид, серы триоксид, аммиак и окислы азота |
43 |
Серы диоксид, углерода оксид, фенол и пыль кварцсодержащая |
44 |
Сильные минеральные кислоты (серная, соляная и азотная) |
45 |
Углерода оксид и пыль цементного производства |
46 |
Углерода оксид, азота диоксид, формальдегид и гексан |
47 |
Уксусная кислота и ацетангидрид (уксусный ангидрид) |
48 |
Уксусная кислота, фенол и уксусной кислоты этиловый эфир (этилацетат) |
49 |
Фенол и метилфенилкетон (ацетофенон) |
50 |
Формальдегид и гидрохлорид (соляная кислота) |
51 |
Фурфурол, метиловый и этиловый спирты |
52 |
Циклогексан и бензол |
При выпадении одного или двух составляющих из комбинаций, состоящих из 3 или 4 веществ, также рекомендуется пользоваться формулой для оценки суммационного эффекта.
1.1 Эффектом суммации обладают, как правило, комбинации веществ с одинаковой спецификой клинических проявлений: вещества раздражающего типа действия (кислоты и щелочи и др.), аллергены (эпихлоргидрин и формальдегид и др.), вещества наркотического типа действия (комбинации спиртов и др.).
Примеры сочетаний веществ однонаправленного действия на организм:
хлорированные углеводороды (предельные и непредельные);
бромированные углеводороды (предельные и непредельные);
различные спирты;
различные щелочи;
ароматические углеводороды (толуол и бензол; толуол и ксилол);
аминосоединения;
нитросоединения;
амино- и нитросоединения;
аминосоединения и окись углерода;
ниросоединения и окись углерода.
При разработке проектов технологического оборудования, машин, станков, монтажных столов необходимо предусматривать местные отсосы, обеспечивающие требуемый санитарно-гигиенический эффект и не препятствующие обслуживанию, наблюдению за рабочим процессом, а также ремонтно-монтажным работам. Таким образом, местные вентиляционные системы связаны с конструкцией оборудования, станков, стендов, монтажных столов и рабочими местами обслуживания.
В зависимости от взаимного расположения источника выделения вредностей и устройства для отсоса воздуха различают вытяжные устройства открытого и закрытого типа.
В отсосах открытого типа всасывающее отверстие расположено на некотором расстоянии от места образования вредностей (вытяжные зонты, отсосы бортовые, боковые, шарнирно-телескопические, встроенные в рабочие места и инструменты).
В отсосах закрытого типа источник выделения вредностей расположен внутри укрытия, в котором создается определенное расположение, предотвращающее поступление вредных веществ в помещение. К таким устройствам относится витринные укрытия, вытяжные шкафы и т.д.
Количество воздуха, которое необходимо удалять от укрытий различного типа, определяется по формуле
(4)
где
- площадь открытых
проемов, щелей, м2;
- скорость воздуха в проемах и отверстиях,
зависящих от типа вытяжного устройства
и характера вредностей, м/с.
Вытяжные зонты применяют для локализации вредных веществ, поднимающихся вверх. Размеры прямоугольного всасывания сочетания зонта в плане определяются из выражений
(5)
где
- стороны перекрывающейся поверхности;
- расстояние от рабочей плоскости до
входного сечения, м.
При
удалении типа, влаги скорость воздуха
в горизонтальном сечении зонта принимается
равной
м/с, а при удалении токсичных веществ
м/с.
В
производственном помещении выделяются
пары ацетона CH3COCH3
(ПДК
=
200 мг/м3)
и выполняют работу N
мужчин и M
женщин, каждый из которых выделяет 45
г/час CO2
(ПДК
=
1,5 мг/м3).
Определить необходимый объём подаваемого в помещение воздуха и кратность воздухообмена при следующих значениях исходных данных:
Номер варианта |
Количество мужчин N, чел. |
Количество женщин M, чел. |
Объём помещения Vп, м3 |
Температура воздуха, удаляемого из помещения tух, oC |
Оптимальная температура воздуха в рабочей зоне tопт, oC |
Количество паров ацетона Gвр, г/час |
Характер выполняемых работ |
1 |
10 |
50 |
200 |
25 |
23 |
100 |
Лёгкая |
2 |
20 |
40 |
150 |
24 |
22 |
100 |
Тяжёлая |
3 |
10 |
15 |
100 |
26 |
22 |
50 |
Лёгкая |
4 |
70 |
30 |
300 |
27 |
23 |
150 |
Средней тяжести |
5 |
30 |
30 |
250 |
25 |
21 |
120 |
Лёгкая |
6 |
50 |
20 |
250 |
25 |
20 |
100 |
Средней тяжести |
7 |
20 |
35 |
175 |
26 |
21 |
75 |
Тяжёлая |
8 |
35 |
35 |
220 |
24 |
21 |
200 |
Лёгкая |
9 |
45 |
30 |
190 |
27 |
23 |
70 |
Лёгкая |
10 |
40 |
60 |
350 |
26 |
22 |
170 |
Средней тяжести |