Вентиляция литейного цеха - важное условия соблюдения требований охраны труда на вредном производстве. Процесс литья металлов сопряжены с большим объемов вредных выбросов, повышенной температурой и запыленностью. Задача вентсистемы - контролировать предельно допустимую концентрацию загрязнителей, обеспечивать подачу свежего и своевременное отведение загрязненного воздуха.
Рисунок 1. Вентиляция литейного цеха
Содержание:
Виды систем
Для организации безопасных и комфортных условий труда используют комбинацию. местной и общеобменной вентиляции в литейном цехе (смесительной или вытесняющей). Диффузоры располагаются в верхней части здания или вблизи рабочих мест. Расположение оборудования должно быть рассчитано таким образом, чтобы поток загрязненного воздуха не был направлен непосредственно на рабочее место.
В производственных литейных цехах широкодиапазонные воздухораспределители применяются в системах смешанной вентиляции. Наиболее востребованы:
- дальнобойные насадки (до 30-35 м);
- многосопловые диффузоры (сопловые блоки, дальнобойные решетки) с дальностью до 30;
- вихревые диффузоры (потолочные, настенные или на несущих опорах) с диапазоном 3-9 м;
- диффузоры приточные круглые и многоконусные. Предназначены для вертикальной (дальность до 15 м,) и горизонтальной установки (дальность до 30-35 м).
- система вентиляции с приточными воздуховодами с высотой установки до 8 м.
Диффузоры, монтируемые вплотную к полу, применяются в местах с большими теплопритоками (более 150 Вт/м 2 ) и в цехах, где выделяются вредные вещества, легче воздуха.
Естественная
На литейном производстве может использоваться и естественная вентиляция, работающая на силе гравитации без механического побуждения. Ее применение ограничено вспомогательными помещения, где не происходит плавка металла. Комнаты отдыха персонала, складские помещения, где не хранится загрязненная одежда и токсичные вещества, могут вентилироваться с помощью естественной приточной вентсистемы.
Приточно-вытяжная вентиляция литейного производства
Приточно-вытяжные вентсистемы в цехах наиболее эффективно поддерживают параметры микроклимата в рабочей зоне. Конструкция предусматривает сеть приточных и вытяжных воздуховодов, центральную установку и вентиляторы рассчитанной мощности. Локальная вытяжная система состоит из следующих агрегатов:
- устройства для улавливания загрязненного воздуха, расположенные максимально близко к месту выброса;
- всасывающий вентиляционный канал;
- устройство, очищающее отработанный воздух;
- вытяжной вентилятор;
- выпускной вентиляционный канал;
- воздушная пусковая установка.
Задача местных вытяжек состоит в том, чтобы улавливать воздух в очаге загрязнения в наиболее концентрированном виде, направлять к очистным устройствам и выводить за пределы помещения. Источник заражения должен быть максимально экранирован с использованием местных фиксаторов, чтобы ограничить их проникновение в окружающую среду рабочего места.
Организация вентиляции литейного цеха
В производственном помещении цеха для удаления загрязненного воздуха применяют центральные (канальные) системы с ответвлениями, заканчивающимися всасывающими патрубками, или агрегатно-мобильные системы. Центральные установки местной вытяжки требуют индивидуального подхода на этапе проектирования и подбора соответствующих устройств (вентиляционных элементов и фильтров).
Часто используются крышные бесканальные агрегаты. В производственных и складских помещениях эти устройства обеспечивают подачу наружного воздуха, а также его фильтрацию, подогрев и охлаждение (при необходимости). Обязательным условием их использования является расположение вентилируемого помещения непосредственно под кровлей здания.
Востребованы воздушные завесы (относятся к устройствам местной вентиляции литейного производства). Типичная тепловая завеса состоит из стального корпуса, в котором находится вентилятор с однофазным или трехфазным электродвигателем. Эти устройства часто оснащаются нагревательным элементом. По этой причине существует два основных типа штор: теплые и холодные (без нагревательного элемента). Холодные завесы рекомендуются для установки в промышленных дверях, где приоритетом является снижение потерь энергии через открытую дверь. Не обеспечивают тепловой комфорт. Могут устанавливаться горизонтально или вертикально.
Рисунок 2. Организация вентиляции литейного цеха
Борьба с вредными газами в литейном цехе
Один из главных негативных факторов плавильного производства - большой объем загрязнителей в воздухе. Для компенсации вредоносных выбросов используется система промышленной фильтрации. Очистные установки предназначены для удаления загрязненного воздуха из источника выбросов.
Вытяжные фильтрующие устройства состоят из следующих элементов:
- вентилятор;
- устройство для очистки воздуха перед его удалением из агрегата;
- элемент, используемый для улавливания загрязняющих веществ в месте их выброса (например, колпак, вытяжной отсос);
- вентиляционные каналы;
- шасси и/или кронштейны для крепления (подвешивания) к столбам, стенам.
Обязательным элементом систем вытяжной вентиляции в производственных цехах и складах является очистка воздуха. Для этого в зависимости от характеристик загрязнения (его вида, размера частиц, воздействия на здоровье человека) применяют:
- Для обеспыливания - сборные камеры, тканевые пылеуловители, циклоны, мультициклоны, электростатические фильтры, скрубберы. Для очистки газов от газообразных загрязнителей - физические процессы (абсорбция, адсорбция, конденсация) и химические процессы (прямое сжигание, каталитические методы).
- Для оптимизации работы очистных установок важно проводить регулярное техническое обслуживание.
Санитарные правила для литейного производства
Климатические, вентиляционные и отопительные системы должны поддерживать оптимальный микроклимат на производстве и снижать воздействие вредных факторов на здоровье человека. При организации работы вентоборудования должна использоваться герметизация агрегатов, локальные вытяжки, теплоизоляция и экранирование тепла. Немалую роль играет рациональная планировка производственных помещений: от этого фактора во многом зависит организация воздухообмена в литейном цехе.
Требования к отоплению и вентиляции
Нормы и регламенты промышленных вентсистем закреплены в ряде документов и подзаконных актов:
Согласно положениям стандартов, температура на рабочем месте должна соответствовать виду выполняемой работы, но не опускаться ниже 14°C. В офисах и на рабочих местах, где выполняется легкий ручной труд, температура не должна быть ниже 18°C. В помещениях, предназначенных для постоянного пребывания людей, где установлена механическая вентиляция или кондиционирование воздуха, расчетные значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха должны соответствовать установленным нормам.
Расчет вентиляции в литейном цехе
Расчет количества вентиляционного воздуха в литейном цехе производится на основе проведенного баланса выбросов тепла, влаги и загрязняющих веществ, т.е. факторов, вызывающих изменение параметров воздуха в помещении. Выделяемое тепло и водяной пар также считаются загрязняющими веществами. Горючие и взрывоопасные загрязнители атмосферного воздуха в концентрациях, превышающих предельно допустимые значения, могут представлять опасность для людей и объектов, так как их присутствие может привести к взрывам и пожарам. Для обеспечения надлежащих условий труда необходимо точно оценить риск, его вид и размер, а также определить меры и методы противодействия.
Рассмотрим пример расчета вентсистемы литейного цеха с параметрами 10*7*5 метров. Вводные данные: в течение часа выделяется угарный газ в количестве 80 г (80 000 мг). Задача: рассчитать мощность электровентиляторов, способных поддерживать ПДК окиси углерода на уровне 20 мг/м3.
Для расчета используется формула: Pф = P/V, где Pф - объем загрязнений, P - ПДК угарного газа, V - объем цеха. Получаем следующее значение: 80 000/(10*7*5) = 229. Далее делим это значение на предельно допустимую концентрацию: 229/20 = 11 - получаем показатель кратности воздухообмена. Чтобы рассчитать мощность вентилятора, достаточно умножить это значение на объем цеха: (10*7*5)*11 = 3 850 м3/ч.
Кратность расхода воздуха литейного цеха
Расчет количества вентиляционного воздуха на основе кратностей в условиях литейного цеха выполняется по формуле: V = W/[ρ • (xw - xn)], где W - количество выделяемого водяного пара, ρ - плотность воздуха, x w , x n - количество водяного пара в удаляемом и приточном воздухе соответственно.
Расчёт скорости всасывания
Формула расчета количества вентиляционного воздуха исходя из количества выделяемых в помещении загрязняющих веществ: V = φ • Z/(cdop - cz), где Z - общее количество газообразных загрязняющих веществ, cdop - допустимая концентрация данного загрязняющего вещества в наружном воздухе, cz - концентрация данного загрязняющего вещества в приточном воздухе, φ – поправочный коэффициент, принимаемый от 1,2 до 1,4.
Расчёт мощности оборудования
Расчет количества вентиляционного воздуха исходя из мощностных характеристик агрегатов: V = n • Vi, где n - номинальная мощность устройства,Vi - объем воздуха в помещении, умноженный на количество рабочих мест. При проведении расчетов указываются усредненные характеристики производительности приборов.
Расчёт типа оборудования
Расчет объемного расхода вентиляционного воздуха по типам оборудования рассчитывается следующим образом. Используется уравнение: V = Qc/[cp • ρ • (tz - tp)], где Qc – наибольшая суммарная величина теплопритоков в помещении, ρ - плотность воздуха, cp - удельная теплоемкость, tp - температура приточного воздуха, tz – температура удаляемого из помещения воздуха.
Холодоснабжение
Для формирования оптимальных климатических параметров на литейном производстве применяется вентсистемы с функцией охлаждения. В воздуховоды монтируются канальные охладители для термической обработки приточного воздуха. Оборудование используется для эффективного охлаждения зданий большой кубатуры. Воздушное охлаждение характеризуется малой инерционностью и быстрым контролем температуры в обслуживаемом помещении. Вентилятор обеспечивает направленное движение воздуха по мере необходимости.
Проектирование
Составление проекта вентиляции литейной мастерской - один из самых важных этапов. Именно индивидуальный расчет параметров позволяет выполнить профессиональную конфигурацию системы для нужд объекта. Проект обычно включает техническое описание, чертежи, представляющие концепцию размещения установки, характеристики оборудования, параметры и расположение элементов приточно-вытяжной установки.
Рисунок 3. Проектирование вентиляции сталелитейного цеха
Монтаж
Правила сборки вентиляционных систем предусматривают несколько этапов монтажа:
- Подготовка помещения и поставка оборудования.
- Разметка трассы и монтаж труб.
- Установка канальных устройств и вентиляторов.
- Монтаж фильтров, диффузоров и воздухозаборников.
- Тестирование пусковой установки.
- Пуско-наладка и сдача объекта.
На заключительном этапе монтажная бригада инструктирует пользователя и дает рекомендации по обслуживанию вентиляции в цехе. Также инженерная компания Квент выполняет монтаж систем вентиляции в:
Рисунок 4. Монтаж вентиляции сталелитейного цеха
