Полная версия

Главная arrow БЖД arrow БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ). ЧАСТЬ 1

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Вентиляция и кондиционирование

Отметим, что изоляция человека от внешней среды в помещениях имеет свои отрицательные стороны. Жизнедеятельность человека связана с непрерывным поглощением атмосферного кислорода и выделением около 20 л в час углекислого газа (в состоянии покоя), что ведет к изменению состава воздуха в помещении. Повышение концентрации углекислого газа в воздухе свыше 0,1% по объему негативно сказывается на самочувствии человека, а при концентрации С02, равной 6%, наступает смерть человека. Поэтому необходима непрерывная вентиляция помещений с подачей не менее 37,7 м3/ч свежего воздуха на каждого человека, находящегося в помещении. В жилых помещениях загрязненный углекислым газом теплый воздух собирается в верхней части помещения и удаляется оттуда с помощью естественной вентиляции через специальные вентиляционные отверстия. Поэтому высота стандартных жилых помещений, равная 2,75—2,95 м, складывается из трех составляющих: роста человека (1,7 м), слоя загрязненного воздуха над головой человека (0,75 м) и разделительной защитной прослойки 0,3—0,5 м.

Эффективным средством обеспечения комфортных или допустимых параметров надлежащего состава воздуха в помещениях является вентиляция.

Вентиляцией называется организованный регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха и подачу на его место свежего. По способу перемещения различают системы естественной и механической вентиляции.

Система вентиляции, перемещение воздушных масс в которой осуществляется за счет разности давлений снаружи и внутри здания, называется естественной вентиляцией. Разность давлений обусловлена разностью плотностей наружного и внутреннего воздуха и ветровым напором, действующим на здание.

Неорганизованная естественная вентиляция — инфильтрация, или естественное проветривание, — осуществляется сменой воздуха в помещениях через неплотности в ограждениях и элементах строительных конструкций благодаря разности давлений снаружи и внутри помещения. Такой воздухообмен зависит от случайных факторов — силы и направления ветра, температуры воздуха внутри и снаружи здания, вида ограждений и качества строительных работ. Инфильтрация для жилых зданий может достигать 0,5—0,75, а для промышленных предприятий до 1 — 1,5 объема помещения в час.

Для постоянного воздухообмена, требуемого по условиям поддержания чистоты воздуха в помещении, необходима организованная естественная вентиляция. Она может быть вытяжной без организованного притока воздуха и приточно-вытяжной с организованным притоком воздуха. Естественная вытяжная вентиляция без организованного притока воздуха широко применяется в жилых и административных зданиях.

Для увеличения располагаемого давления в системах естественной вентиляции на устье вытяжных шахт устанавливают насадки — дефлекторы (рис. 10.1). Усиления тяги происходит благодаря разряжению, возникающему при обтекании дефлектора.

Аэрацией называется организованная естественная обще-

Принципиальная схема дефлектора ЦАГИ

Рис. 10.1. Принципиальная схема дефлектора ЦАГИ:

  • 1 — патрубок; 2 — диффузор; 3 — цилиндрическая обечайка;
  • 4 — зонт

обменная вентиляция помещений в результате поступления и удаления воздуха через открывающиеся фрамуги окоп и фонарей. Воздухообмен в помещении регулируют различной степенью открывания фрамуг (в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра).

Как способ вентиляции аэрация (рис. 10.2) нашла широкое применение в промышленных зданиях, характеризующихся технологическими процессами с большими тепловыделениями (прокатных цехах, литейных, кузнечных). Поступление наружного воздуха в цех в холодный период года организуют так, чтобы холодный воздух не попадал в рабочую зону. Для этого наружный воздух подают в помещение через проемы, расположенные не ниже 4,5 м от пола.

Воздухообмен, создаваемый в помещении вентиляци-

Схема аэрации промышленного здания

Рис. 10.2. Схема аэрации промышленного здания

онными устройствами, сопровождается циркуляцией воздушных масс, в несколько раз больших объема подаваемого или удаляемого воздуха. Возникающая циркуляция является основной причиной распространения и перемешивания вредных выделений и создания в помещении разных по концентрации и температуре воздушных зон. Так, приточная струя, входя в помещение, вовлекает в движение окружающие массы воздуха, в результате чего масса струи в направлении движения будет возрастать, а скорость падать. При истечении из круглого отверстия на расстоянии 15 диаметров от устья скорость струи составит 20% первоначальной скорости.

При организации воздухообмена в помещениях необходимо учитывать физические свойства выделяемых в нем паров и газов и в первую очередь их плотность. Если плотность газов ниже плотности воздуха, то удаление загрязненного воздуха происходит в верхней зоне, а подача свежего — непосредственно в рабочую зону. При выделении газов с плотностью, большей плотности воздуха, из нижней части помещения удаляется 60—70%, а из верхней части — 30—40% загрязненного воздуха. В помещениях со значительными выделениями влаги вытяжка влажного воздуха осуществляется из верхней зоны, а подача свежего — в количестве 60% в рабочую зону и 40% в верхнюю зону.

По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобмеиной вентиляции: приточная, вытяжная, приточно-вытяжная и системы с рециркуляцией. По приточной системе воздух подается в помещение после подготовки его в приточной камере. В помещении при этом создается избыточное давление, за счет которого воздух уходит наружу через окна, двери или в другие помещения. Приточную систему применяют для вентиляции помещений, в которые нежелательно попадание загрязненного воздуха из соседних помещений или холодного воздуха извне.

Вытяжная система предназначена для удаления воздуха из помещения. При этом в нем создается пониженное давление и воздух соседних помещений или наружный воздух поступает в данное помещение. Вытяжную систему целесообразно применять в том случае, если вредные выделения данного помещения не должны распространяться на соседние, например, для вредных цехов, химических и биологических лабораторий.

Приточио-вытяжная вентиляция — наиболее распространенная система, при которой воздух подается в помещение приточной системой, а удаляется вытяжной; системы работают одновременно.

В отдельных случаях для сокращения эксплуатационных расходов на нагревание воздуха применяют системы вентиляции с частичной рециркуляцией. В них к поступающему снаружи воздуху подмешивают воздух, отсасываемый из помещения вытяжной системой. Количество свежего и вторичного воздуха регулируют клапанами. Свежая порция воздуха в таких системах обычно составляет 20—10% общего количества подаваемого воздуха. Систему вентиляции с рециркуляцией разрешается использовать только для тех помещений, в которых отсутствуют выделения вредных веществ или выделяющиеся вещества относятся к 4-му классу опасности и концентрация их в воздухе, подаваемом в помещение, не превышает 30% ПДК. Применение рециркуляции не допускается и в том случае, если в воздухе помещений содержатся болезнетворные бактерии, вирусы или имеются резко выраженные неприятные запахи.

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 kB отношение объема воздуха, поступающего в помещение в единицу времени L3/ч), к объему вентилируемого помещения V3). При правильно организованной вентиляции кратность воздухообмена должна быть значительно больше единицы.

При нормальном микроклимате и отсутствии вредных выделений количество 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 Vni< 20 м3 расход воздуха на одного работающего L, должен быть не менее 30 м3/ч. В помещении с Vni = 2(Н40 м3 L, « 20 м3/ч. В помещениях с Vui > 40 м 3 и при наличии естественной вентиляции воздухообмен не рассчитывают. В случае отсутствия естественной вентиляции (герметичные кабины) расход воздуха на одного работающего должен составлять не менее 60 м3/ч.

Необходимый воздухообмен для всего производственного помещения в целом

где п — количество работающих в помещении.

Механической вентиляцией называется система воздухообмена в помещении, обусловленная применением специальных побудителей движения воздуха. Механическая вентиляция по сравнению с естественной имеет ряд преймуществ: большой радиус действия вследствие значительного давления, создаваемого вентилятором; возможность изменять или сохранять необходимый воздухообмен независимо от температуры нужного воздуха и скорости ветра; подвергать вводимый в помещение воздух предварительной очистке, осушке или увлажнению, подогреву или охлаждению; организовывать оптимальное воздухораспределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам; улавливать вредные выделения непосредственно в местах их образования и предотвращать их распространение по всему объему помещения, а также возможность очищать загрязненный воздух перед выбросом его в атмосферу. К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость ее сооружения и эксплуатации, необходимость проведения мероприятий по борьбе с шумом.

Системы механической вентиляции подразделяются на общеобменные, местные, смешанные, аварийные и системы ко н д и I цюн ирован ия.

Общеобмеииая вентиляция предназначена для вывода избыточной теплоты, влаги и вредных веществ из всего объема помещения. Она применяется в том случае, если вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению. Обычно объем приточного воздуха Lnp, подаваемого в помещение при общеобменной вентиляции, равен объему воздуха 1В, удаляемого из помещения. Однако в ряде случаев возникает необходимость нарушить это равенство. Так, в особо чистых цехах электровакуумного производства, для которых большое значение имеет отсутствие пыли, объем притока воздуха делается больше объема вытяжки, за счет чего создается некоторый избыток давления в производственном помещении, что исключает попадание пыли из соседних помещений. В общем случае разница между объемами приточного и вытяжного воздуха не должна превышать 10—15%.

Существенное влияние на параметры воздушной среды в помещениях оказывают правильная организация и устройство приточных и вытяжных систем.

Для создания оптимальных метеорологических условий в производственных помещениях применяют наиболее совершенный вид промышленной вентиляции — кондиционирование воздуха. Кондиционированием воздуха называется его автоматическая обработка с целью поддержания в производственных помещениях заранее заданных метеорологических условий независимо от изменения наружных условий и режимов внутри помещения. При кондиционировании автоматически регулируется температура воздуха, его относительная влажность и скорость подачи в помещение в зависимости от времени года, наружных метеорологических условий и характера технологического процесса в помещении. Такие строго определенные параметры воздуха создаются в специальных установках, называемых кондиционерами (рис. 10.3).

В последние годы для регулирования температуры воздуха

Схема кондиционера

Рис. 10.3. Схема кондиционера:

  • 1 заборный воздуховод; 2 — фильтр; 3 — соединительный воздуховод; 4 — калорифер; 5 — форсунки увлажнителя воздуха;
  • 6 каплеуловитель; 7 — калорифер второй ступени;
  • 8 вентилятор; 9 — отводной воздуховод

в жилых и общественных помещениях широко применяют так называемые сплит-системы. Эти кондиционеры более просты по своему устройству, так как регулируют только один параметр микроклимата в помещении — температуру воздуха. Регулирование температуры воздуха осуществляется за счет его постоянной циркуляции через теплообменник, охлаждающий воздух летом и подогревающий его в холодный период года. Поступление свежего воздуха в помещении осуществляется либо за счет обычного проветривания помещения, либо за счет естественной инфильтрации.

Для защиты помещений от попадания в него холодного воздуха применяют воздушные завесы (рис. 10.4). Они предназначены для защиты от прорыва холодного воздуха в поме-

Схемы воздушных завес

Рис. 10.4. Схемы воздушных завес:

а — с нижней подачей; б — односторонних; в — двусторонних

щснис через проемы здания (ворота, двери и т.п.). Воздушная завеса представляет собой воздушную струю, направленную под углом навстречу холодному поток}' воздуха. Она выполняет роль воздушного шибера, уменьшая прорыв холодного воздуха через проемы. Воздушные завесы необходимо устанавливать у проемов отапливаемых помещений, открывающихся нс реже чем один раз в час либо на 40 мин единовременно при температуре наружного воздуха -15 °С и ниже.

Применяют завесы с нижней подачей воздуха и с двухсторонним боковым направлением струй.

Количество и температуру воздуха для завесы определяют расчетным путем, причем температура нагрева воздуха для воздушных ворот принимается не более 70 °С, д ля дверей — не более 50 °С.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>