Оздоровление воздушной среды и нормализация параметров микроклимата

РЕФЕРАТ
ПО ПРЕДМЕТУ
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
НА ТЕМУ :
«Оздоровление воздушной среды и нормализация
параметров микроклимата.»
ПЛАН
1.Воздушная среда рабочей зоны. …………………………. 2
1.1 Причины и характер загрязнения воздуха
рабочей зоны ……………………………………………. 2
1.2 Нормирование содержания вредных веществ
в воздухе рабочей зоны ………………………………… 3
1.3 Метеорологические условия и их нормирование
в производственных помещениях ……………………. 4
1.4 Мероприятия по оздоровлению воздушной среды…. 6
2.Вентиляция как средство защиты воздушной среды
производственных помещений …………………………… 6
2.1 Естественная вентиляция …………………………….. 8
2.2 Механическая вентиляция ……………………………. 9
2.3 Местная вентиляция …………………………………. 11
2.4 Оборудование для вентиляционных систем ………. 13
2.5 Устройства очистки воздуха ………………………… 14
1. Воздушная среда рабочей зоны.
Одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного
труда является обеспечение чистоты воздуха и нормальных метеорологиче-
ских условий в рабочей зоне помещений, т. е. пространстве высотой до 2 м
над уровнем пола или площадки, где находятся рабочие места.
Причины и характер загрязнения воздуха рабочей зоны
Атмосферный воздух в своем составе содержит (% по объему): азота -
78,08; кислорода - 20,95; аргона, неона и других инертных газов - 0,93; угле-
кислого газа - 0,03; прочих газов - 0,01. Воздух такого состава наиболее бла-
гоприятен для дыхания. Воздух рабочей зоны редко имеет приведенный вы-
ше химический состав, так как многие технологические процессы сопровож-
даются выделением в воздух производственных помещений вредных веществ
- паров, газов, твердых и жидких частиц. Пары и газы образуют с воздухом
смеси, а твердые и жидкие частицы вещества - дисперсные системы - аэро-
золи, которые делятся на пыль (размер твердых частиц более 1 мкм), дым
(менее 1 мкм) и туман (размер жидких частиц менее 10 мкм). Пыль бывает
крупно- (размер частиц более 50 мкм), средне- (50 - 10 мкм) и мелкодис-
персной (менее 10 мкм).
Поступление в воздух рабочей зоны того или иного вредного вещества
зависит от технологического процесса, используемого сырья, а также от
промежуточных и конечных продуктов. Так, пары выделяются в результате
применении различных жидких веществ, например, растворителей, ряда ки-
слот, бензина, ртути и т. д. а газы - чаще всего при проведении технологиче-
ского процесса, например, при сварке, литье, термической обработке метал-
лов.
Причины выделения пыли на предприятиях машиностроения могут
быть самыми разнообразными. Пыль образуется при дроблении и размоле,
транспортировании измельченного материала, механической обработке
хрупких материалов, отделке поверхности (шлифовании, глянцевании), упа-
ковке и расфасовке и т. п. Эти причины пылеобразования являются основ-
ными, или первичными. В условиях производства может возникать и вторич-
ное пылеобразование, например, при уборке помещений, движении людей и
т. п. Такое выделение пыли иногда бывает весьма нежелательным (в элек-
тровакуумной промышленности, приборостроении).
Дым возникает при сгорании топлива в печах и энергоустановках, а ту-
ман - при использовании смазочно-охлаждающих жидкостей, в гальваниче-
ских и травильных цехах при обработке металлов. Например, в зарядных от-
делениях аккумуляторных образуется аэрозоль серной кислоты.
Вредные вещества проникают в организм человека главным образом че-
рез дыхательные пути, а также через кожу и с пищей. Большинство этих ве-
ществ относится к опасным и вредным производственным факторам, по-
скольку они оказывают токсическое действие на организм человека. Эти ве-
щества, хорошо растворяясь в биологических средах, способны вступать с
ними во взаимодействие, вызывая нарушение нормальной жизнедеятельно-
сти. В результате их действия у человека возникает болезненное состояние -
отравление, опасность которого зависит от продолжительности воздействия,
концентрации q (мг/м3) и вида вещества. По характеру воздействия на
организм человека вредные вещества подразделяются на:
общетоксические - вызывающие отравление всего организма (окись уг-
лерода, цианистые соединения, свинец, ртуть, бензол, мышьяк и его соеди-
нения и др.);
раздражающие - вызывающие раздражение дыхательного тракта и сли-
зистых оболочек (хлор, аммиак, сернистый газ, фтористый водород, окислы
азота, озон, ацетон и др.);
сенсибилизирующие - действующие как аллергены (формальдегид,
различные растворители и лаки на основе нитро - и нитрозосоединеннй и
др.);
канцерогенные - вызывающие раковые заболевания (никель и его со-
единения, амины, окислы хрома, асбест и др.);
мутагенные - приводящие к изменению наследственной информации
(свинец, марганец, радиоактивные вещества и др.);
влияющие на репродуктивную (детородную) функцию (ртуть, свинец,
марганец, стирол, радиоактивные вещества и др.).
Нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны
По ГОСТ 12.1.005 - 76 установлены предельно допустимые концентра-
ции вредных веществ qпдк (мг/м3) в воздухе рабочей зоны производственных
помещений. Вредные вещества по степени воздействия на организм чело-
века подразделяются на следующие классы: 1-й - чрезвычайно опасные, 2-й -
высокоопасные, 3-я - умеренно опасные, 4-й - малоопасные. В качестве при-
мера в табл. 1 приведены нормативные данные для ряда веществ (всего нор-
мируется более 700 веществ).
Таблица 1.
Значения допустимых концентраций веществ.
Вещество
Величина
ПДК, мг/м3
Класс
опасности
Агрегатное со-
стояние
Бериллий и его соединения
0,001
1
аэрозоль
Свинец
0,01
1
аэрозоль
Марганец
0,05
1
аэрозоль
Озон
0,1
1
пары и (или) газы
Хлор
1
2
пары и (или) газы
Соляная кислота
5
2
пары и (или) газы
Кремнеземсодержащие
пыли
1
3
аэрозоль
Окись железа
4 - 6
4
аэрозоль
Окись углерода, аммиак
20
4
пары и (или) газы
Топливный бензин
100
4
пары и (или) газы
Ацетон
200
4
пары и (или) газы
Метеорологические условия и их нормирование в производственных
помещениях
Метеорологические условия, или микроклимат, в производственных ус-
ловиях определяются следующими параметрами:
1) температурой воздуха t (°С);
2) относительной влажностью ( % );
3) скоростью движения воздуха на рабочем месте V(м/с).
Кроме этих параметров, являющихся основными, не следует забывать об
атмосферном давлении Р, которое влияет на парциальное давление основ-
ных компонентов воздуха (кислорода и азота), а, следовательно, и на про-
цесс дыхания.
Жизнедеятельность человека может проходить в довольно широком
диапазоне давлений 734 - 1267 гПа (550 - 950 мм рт. ст.). Однако здесь необ-
ходимо учитывать, что для здоровья человека опасно быстрое изменение
давления, а не сама величина этого давления. Например, быстрое снижение
давления всего на несколько гектопаскалей по отношению к нормальной ве-
личине 1013 гПа (760 мм рт. ст.) вызывает болезненное ощущение.
Необходимость учета основных параметров микроклимата может быть
объяснена на основании рассмотрения теплового баланса между организмом
человека и окружающей средой производственных помещений.
Величина тепловыделения Q организмом человека зависит от степени
физического напряжения в определенных метеорологических условиях и со-
ставляет от 85 (в состоянии покоя) до 500 Дж/с (тяжелая работа).
Отдача теплоты организмом человека в окружающую среду происходит
в результате теплопроводности через одежду Qт, конвекции у тела Qк, излу-
чения на окружающие поверхности Qи, испарения влаги с поверхности кожи
Qисп. Часть теплоты расходуется на нагрев вдыхаемого воздуха Qв.
Нормальное тепловое самочувствие (комфортные условия), соответст-
вующее данному виду работы, обеспечивается при соблюдении теплового
баланса:
Q=Qт+Qк+Qи+Qисп+Qв,
поэтому температура внутренних органов человека остается постоянной
(около 36,6° С). Эта способность человеческого организма поддерживать по-
стоянной температуру при изменении параметров микроклимата и при вы-
полнении различной по тяжести работы называется терморегуляцией.
При высокой температуре воздуха в помещении кровеносные сосуды
кожи расширяются, при этом происходит повышенный приток крови к по-
верхности тела, и теплоотдача в окружающую среду значительно увеличива-
ется. Однако при температурах окружающего воздуха и поверхностей обору-
дования и помещений 30 - 35° С отдача теплоты конвекцией и излучением в
основном прекращается. При более высокой температуре воздуха большая
часть теплоты отдается путем испарения с поверхности кожи. В этих усло-
виях организм теряет определенное количество влаги, а вместе с ней и соли,
играющие важную роль в жизнедеятельности организма. Поэтому в горячих
цехах рабочим дают подсоленную воду.
При понижении температуры окружающего воздуха реакция человече-
ского организма иная: кровеносные сосуды кожи сужаются, приток крови к
поверхности тела замедляется, и отдача теплоты конвекцией и излучением
уменьшается. Таким образом, для теплового самочувствия человека важно
определенное сочетание температуры, относительной влажности и скорости
движения воздуха в рабочей зоне.
Влажность воздуха оказывает большое влияние на терморегуляцию ор-
ганизма. Повышенная влажность (?>85%) затрудняет терморегуляцию из-за
снижения испарения пота, а слишком низкая влажность (?<20%) вызывает
пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Оптимальные вели-
чины относительной влажности составляют 40 - 60%.
Движение воздуха в помещениях является важным фактором, влияю-
щим на тепловое самочувствие человека. В жарком помещении движение
воздуха способствует увеличению отдачи теплоты организмом и улучшает
его состояние, но оказывает неблагоприятное воздействие при низкой тем-
пературе воздуха в холодный период года.
Минимальная скорость движения воздуха, ощущаемая человеком, со-
ставляет 0,2 м/с. В зимнее время года скорость движения воздуха не должна
превышать 0,2 - 0,5 м/с, а летом - 0,2 - 1,0 м/с. В горячих цехах допускается
увеличение скорости обдува рабочих (воздушное душирование) до 3,5 м/с.
В соответствии с ГОСТ 12.1.005 - 76 устанавливаются оптимальные и
допустимые метеорологические условия для рабочей зоны помещения, при
выборе которых учитываются:
1) время года - холодный и переходный периоды со среднесуточной
температурой наружного воздуха ниже +10° С; теплый период с температу-
рой +10°С и выше;
2) категория работы; все работы по тяжести подразделяются на катего-
рии:
а) легкие физические работы с энергозатратами до 172 Дж/с (150
ккал/ч), к которым относятся, например, основные процессы точного
приборостроения и машиностроения;
б) физические работы средней тяжести с энергозатратами 172 - 293
Дж/с (150 - 250 ккал/ч), например, в механосборочных, механизиро-
ванных литейных, прокатных, термических цехах и т. п.;
в) тяжелые физические работы с энергозатратами более 293 Дж/с, к
которым относятся работы, связанные с систематическим физиче-
ским напряжением и переносом значительных (более 10 кг) тяжестей;
это - кузнечные цехи с ручной ковкой, литейные с ручной набивкой
и заливкой опок и т. п.;
3) характеристика помещения по избыткам явной теплоты: все произ-
водственные помещения делятся на помещения с незначительными избытка-
ми явной теплоты, приходящимися на 1 м3 объема помещения, 23,2 Дж/(м3с)
и менее, и со значительными избытками - более 23,2 Дж/(м3с).
Явная теплота - теплота, поступающая в рабочее помещение от обо-
рудования, отопительных приборов, нагретых материалов, людей и других
источников, в результате инсоляции и воздействующая на температуру воз-
духа в этом помещении.
Мероприятия по оздоровлению воздушной среды
Требуемое состояние воздуха рабочей зоны может быть обеспечено вы-
полнением определенных мероприятий, к основным из которых относятся:
1. Механизация и автоматизация производственных процессов, дистан-
ционное управление ими. Эти мероприятия имеют большое значение для
защиты от воздействия вредных веществ, теплового излучения, особенно
при выполнении тяжелых работ. Автоматизация процессов, сопровождаю-
щихся выделением вредных веществ, не только повышает производитель-
ность, но и улучшает условия труда, поскольку рабочие выводятся из опас-
ной зоны. Например, внедрение автоматической сварки с дистанционным
управлением вместо ручной дает возможность резко оздоровить условия
труда сварщика, применение роботов-манипуляторов позволяет устранить
тяжелый ручной труд.
2. Применение технологических процессов и оборудования, исключаю-
щих образование вредных веществ или попадание их в рабочую зону. При
проектировании новых технологических процессов и оборудования необхо-
димо добиваться исключения или резкого уменьшения выделения вредных
веществ в воздух производственных помещений. Этого можно достичь, на-
пример, заменой токсичных веществ нетоксичными, переходом с твердого и
жидкого топлива на газообразное, электрический высокочастотный нагрев;
применением пылеподавления водой (увлажнение, мокрый помол) при из-
мельчении и транспортировке материалов и т. д.
Большое значение для оздоровления воздушной среды имеет надежная
герметизация, оборудования, в котором находятся вредные вещества, в част-
ности, нагревательных печей, газопроводов, насосов, компрессоров, конвей-
еров и т. д. Через неплотности в соединениях, а также вследствие газопрони-
цаемости материалов происходит истечение находящихся под давлением га-
зов. Количество вытекающего газа зависит от его физических свойств, пло-
щади неплотностей и разницы давлений снаружи и внутри оборудования.
3. Защита от источников тепловых излучений. Это важно для снижения
температуры воздуха в помещении и теплового облучения работающих.
4. Устройство вентиляции и отопления, что имеет большое значение для
оздоровления воздушной среды в производственных помещениях.
5. Применение средств индивидуальной защиты.
Вентиляция как средство защиты воздушной среды произ-
водственных помещений
Задачей вентиляции является обеспечение чистоты воздуха и заданных
метеорологических условий в производственных помещениях. Вентиляция
достигается удалением загрязненного или нагретого воздуха из помещения и
подачей в него свежего воздуха.
По способу перемещения воздуха вентиляция бывает с естественным
побуждением (естественной) и с механическим (механической). Возможно
также сочетание естественной и механической вентиляции (смешанная вен-
тиляция).
Вентиляция бывает приточной, вытяжной или приточно-вытяжной в за-
висимости от того, для чего служит система вентиляции, ? для подачи
(притока) или удаления воздуха из помещения или (и) для того и другого од-
новременно.
По месту действия вентиляция бывает общеобменной и местной.
Действие общеобменной вентиляции основано на разбавлении загряз-
ненного, нагретого, влажного воздуха помещения свежим воздухом до пре-
дельно допустимых норм. Эту систему вентиляции наиболее часто применя-
ют в случаях, когда вредные вещества, теплота, влага выделяются равномер-
но по всему помещению. При такой вентиляции обеспечивается поддержание
необходимых параметров воздушной Среды во всем объеме помещения.
Воздухообмен в помещении можно значительно сократить, если улавли-
вать вредные вещества в местах их выделения. С этой целью технологиче-
ское оборудование, являющееся источником выделения вредных веществ,
снабжают специальными устройствами, от которых производится отсос за-
грязненного воздуха. Такая вентиляция называется местной вытяжкой.
Местная вентиляция по сравнению с общеобменной требует значитель-
но меньших затрат на устройство и эксплуатацию.
В производственных помещениях, в которых возможно внезапное по-
ступление в воздух рабочей зоны больших количеств вредных паров и газов,
наряду с рабочей предусматривается устройство аварийной вентиляции.
На производстве часто устраивают комбинированные системы вентиля-
ции (общеобменную с местной, общеобменную с аварийной и т.п.).
Для эффективной работы системы вентиляции важно, чтобы еще на ста-
дии проектирования были выполнены следующие технические и санитарно-
гигиенические требования.
1. Количество приточного воздуха должно соответствовать количеству
удаляемого (вытяжки); разница между ними должна быть минимальной.
В ряде случаев необходимо так организовать воздухообмен, чтобы одно
количество воздуха обязательно было больше другого. Например, при проек-
тировании вентиляции двух смежных помещений, в одном из которых выде-
ляются вредные вещества. Количество удаляемого воздуха из этого помеще-
ния должно быть больше количества приточного воздуха, в результате чего в
помещении создается небольшое разрежение.
Возможны такие схемы воздухообмена, когда во всем помещении под-
держивается избыточное по отношению к атмосферному давление. Напри-
мер, в цехах электровакуумного производства, для которого особенно важно
отсутствие пыли.
2. Приточные и вытяжные системы в помещении должны быть правиль-
но размещены. Свежий воздух необходимо подавать в те части помещения,
где количество вредных веществ минимально, а удалять, где выделения мак-
симальны.
Приток воздуха должен производиться, как правило, в рабочую зону, а
вытяжка ? из верхней зоны помещения.
3. Система вентиляции не должна вызывать переохлаждения или пере-
грева работающих.
4. Система вентиляции не должна создавать шум на рабочих местах,
превышающий предельно допустимые уровни.
5. Система вентиляции должна быть электро-, пожаро- и взрывобезопас-
на, проста по устройству, надежна в эксплуатации и эффективна.
Естественная вентиляция
Воздухообмен при естественной вентиляции происходит вследствие
разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха, а также в
результате действия ветра.
Естественная вентиляция может быть неорганизованной и организован-
ной.
При неорганизованной вентиляции поступление и удаление воздуха
происходит через неплотности и поры наружных ограждений (инфильтра-
ция), через окна, форточки, специальные проемы (проветривание).
Организованная естественная вентиляция осуществляется аэрацией и
дефлекторами, и поддается регулировке.
Аэрация. Осуществляется в холодных цехах за счет ветрового давления,
а в горячих цехах за счет совместного и раздельного действия гравитацион-
ного и ветрового давлений. В летнее время свежий воздух поступает в поме-
щение через нижние проемы, расположенные на небольшой высоте от пола
(1?1,5 м), а удаляется через проемы в фонаре здания.
Поступление наружного воздуха в зимнее время осуществляется через
проемы, расположенные на высоте 4?7 м от пола. Высота принимается с та-
ким расчетом, чтобы холодный наружный воздух, опускаясь до рабочей зо-
ны, успел достаточно нагреться за счет перемешивания с теплым воздухом
помещения. Меняя положение створок, можно регулировать воздухообмен.
При обдувании зданий ветром с наветренной стороны создается повы-
шенное давление воздуха, а на заветренной стороне ? разрежение.
Под напором воздуха с наветренной стороны наружный воздух будет
поступать через нижние проемы и, распространяясь в нижней части здания,
вытеснять более нагретый и загрязненный воздух через проемы в фонаре
здания наружу. Таким образом, действие ветра усиливает воздухообмен,
происходящий за счет гравитационного давления.
Преимуществом аэрации является то, что большие объемы воздуха по-
даются и удаляются без применения вентиляторов и воздуховодов. Система
аэрации значительно дешевле механических систем вентиляции.
Недостатки: в летнее время эффективность аэрации снижается вследст-
вие повышения температуры наружного воздуха; поступающий в помещение
воздух не обрабатывается (не очищается, не охлаждается).
Вентиляция с помощью дефлекторов. Дефлекторы представляют со-
бой специальные насадки, устанавливаемые на вытяжных воздуховодах и
использующие энергию ветра. Дефлекторы применяют для удаления
загрязненного или перегретого воздуха из помещений сравнительно неболь-
шого объема, а также для местной вентиляции, например, для вытяжки горя-
чих газов от кузнечных горнов, печей и т.д.
В настоящее время наибольшее распространение получил дефлектор
ЦАГИ (рис.12).
Рис. 12. Дефлектор ЦАГИ.
1 - диффузор, 2 - цилиндрическая обечайка, 3 - колпак, 4 - конус, 5 - патрубок
Ветер, обдувая обечайку дефлектора, создает разрежение на большей
части его окружности, вследствие чего воздух из помещения движется по
воздуховоду и патрубку 5 и затем выходит наружу через две кольцевые щели
между обечайкой 2 и краями колпака 3 и конуса 4. Эффективность работы
дефлекторов зависит главным образом от скорости ветра, а также высоты ус-
тановки их над коньком крыши.
Механическая вентиляция
В системах механической вентиляции движение воздуха осуществляется
вентиляторами и в некоторых случаях эжекторами.
Приточная вентиляция. Установки приточной вентиляции обычно со-
стоят из следующих элементов (рис. 13,а ): воздухозаборное устройство 1
для забора чистого воздуха; воздуховоды 2, по которым воздух подается в
помещение; фильтры 3 для очистки воздуха от пыли; калориферы 4 для на-
грева воздуха; вентилятор 5; приточные насадки 6; регулирующие устройст-
ва, которые устанавливаются в воздухоприемном устройстве и на ответвле-
ниях воздуховодов.
Вытяжная вентиляция. Установки вытяжной вентиляции включают в
себя (рис. 8,б ): вытяжные отверстия или насадки 7; вентилятор 5; воздухово-
ды 2; устройство для очистки воздуха от пыли и газов 8; устройство для вы-
броса воздуха 9, которое должно быть расположено на 1?1,5 м выше конька
крыши.
Рис. 13. Механическая вентиляция:
а) – приточная; б) – вытяжная; в) – приточно-вытяжная.
При работе вытяжной системы чистый воздух поступает в помещение
через неплотности в ограждающих конструкциях. В ряде случаев это обстоя-
тельство является серьезным недостатком данной системы вентиляции, так
как неорганизованный приток холодного воздуха (сквозняки) может вызвать
простудные заболевания.
Приточно-вытяжная вентиляция. В этой системе воздух подается в
помещение приточной вентиляцией, а удаляется вытяжной вентиляцией
(рис.13,а и б), работающими одновременно.
Приточно-вытяжная вентиляция с рециркуляцией (рис.13,в) харак-
терна тем, что воздух, отсасываемый из помещения 10 вытяжной системой,
частично повторно подают в это помещение через приточную систему, со-
единенную с вытяжной системой воздуховодом 11. Регулировка количества
свежего, вторичного и выбрасываемого воздуха производится клапанами 12.
В результате использования такой системы достигается экономия рас-
ходуемой теплоты на нагрев воздуха в холодное время года и на его очистку.
Для рециркуляции разрешается использовать воздух помещений, в кото-
рых отсутствуют выделения вредных веществ или выделяющиеся вещества
относятся к 4-му классу опасности, причем концентрация этих веществ в по-
даваемом в помещение воздухе не превышает 0,3 концентрации ПДК.
Местная вентиляция
Местная вентиляция бывает приточной и вытяжной.
Местная приточная вентиляция служит для создания требуемых ус-
ловий воздушной среды в ограниченной зоне производственного помещения.
К установкам местной приточной вентиляции относятся: воздушные души и
оазисы, воздушные и воздушно-тепловые завесы.
Воздушное душирование применяют в горячих цехах на рабочих местах
под воздействием лучистого потока теплоты интенсивностью 350 Вт/м2 и бо-
лее. Воздушный душ представляет собой направленный на рабочего поток
воздуха. Скорость обдува составляет 1?3,5 м/с в зависимости от интенсивно-
сти облучения. Эффективность душирующих агрегатов повышается при рас-
пылении воды в струе воздуха.
Воздушные оазисы ? это часть производственной площади, которая от-
деляется со всех сторон легкими передвижными перегородками и заполняет-
ся воздухом более холодным и чистым, чем воздух помещения.
Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраивают для защиты людей
от охлаждения проникающим через ворота холодным воздухом, проникаю-
щим через ворота. Завесы бывают двух типов: воздушные с подачей воздуха
без подогрева и воздушно-тепловые с подогревом подаваемого воздуха в ка-
лориферах.
Работа завес основана на том, что подаваемый воздух к воротам выходит
через специальный воздуховод с щелью под определенным углом с большой
скоростью (до 10?15 м/с) навстречу входящему холодному потоку и смеши-
вается с ним. Полученная смесь более теплого воздуха поступает на рабочие
места или (при недостаточном нагреве) отклоняется в сторону от них. При
работе завес создается дополнительное сопротивление проходу холодного
воздуха через ворота.
Местная вытяжная вентиляция. Ее применение основано на улавли-
вании и удалении вредных веществ непосредственно у источника их образо-
вания.
Устройства местной вытяжной вентиляции делают в виде укрытий или
местных отсосов.
Укрытия с отсосом характерны тем, что источник вредных выделений
находится внутри них. Они могут быть выполнены как укрытия-кожухи,
полностью или частично заключающие оборудование (вытяжные шкафы,
витринные укрытия, кабины и камеры). Внутри укрытий создается разреже-
ние, в результате чего вредные вещества не могут попасть в воздух помеще-
ния. Такой способ предотвращения выделения вредных веществ в по-
мещении называется аспирацией. Аспирационные системы обычно блокиру-
ют с пусковыми устройствами технологического оборудования с тем, чтобы
отсос вредных веществ производился не только в месте их выделения, но и в
момент образования.
Полное укрытие машин и механизмов, выделяющих вредные вещества,
? наиболее совершенный и эффективный способ предотвращения их попада-
ния в воздух помещения. Важно еще на стадии проектирования разрабаты-
вать технологическое оборудование таким образом, чтобы такие вентиляци-
онные устройства органически входили бы в общую конструкцию, не мешая
технологическому процессу и одновременно полностью решая санитарно-
гигиенические задачи.
Защитно-обеспыливающие кожухи устанавливаются на станки, на кото-
рых обработка материалов сопровождается пылевыделением и отлетанием
крупных части, которые могут нанести травму. Это шлифовальные, обдироч-
ные, полировальные, заточные станки по металлу, деревообрабатывающие
станки и др.
Вытяжные шкафы находят широкое применение при термической и
гальванической обработке металлов, окраске, развеске и расфасовке сыпучих
материалов, при различных операциях, связанных с выделением вредных га-
зов и паров.
Кабины и камеры представляют собой емкости определенного объема,
внутри которых производятся работы, связанные с выделением вредных ве-
ществ (пескоструйная и дробеметная обработка, окрасочные работы и т.д.).
Вытяжные зонты применяют для локализации вредных веществ, под-
нимающихся вверх, а именно при тепло- и влаговыделениях.
Всасывающие панели применяют в тех случаях, когда применение вы-
тяжных зонтов недопустимо по условию попадания вредных веществ в орга-
ны дыхания работающих. Эффективным местным отсосом является панель
Чернобережского, применяемая при таких операциях, как газовая сварка,
пайка и т.п.
Пылегазоприемники, воронки применяются при проведения пайки и сва-
рочных работ. Они располагаются в непосредственной близости от места
пайки или сварки.
Бортовые отсосы. При травлении металлов и нанесении гальванопо-
крытий с открытой поверхности ванн выделяются пары кислот, щелочей, при
цинковании, меднении, серебрении ? чрезвычайно вредный цианистый водо-
род, при хромировании ? окись хрома и т.д. Для локализации этих вредных
веществ используют бортовые отсосы, представляющие собой щелевидные
воздуховоды шириной 40?100 мм, устанавливаемые по периферии ванн.
Принцип действия бортового отсоса состоит в том, что затягиваемый в
щель воздух, двигаясь над поверхностью жидкости, увлекает с собой вред-
ные вещества, не давая им распространиться вверх по помещению.
Оборудование для вентиляционных систем.
Вентиляторы ? это воздуходувные машины, создающие определенное
давление и служащие для перемещения воздуха при потерях давления в вен-
тиляционной сети не более 12 кПа. Наиболее распространенными являются
осевые и радиальные (центробежные) вентиляторы.
Осевой вентилятор представляет собой лопаточное колесо, расположен-
ное в цилиндрическом кожухе. При вращении колеса воздух под действием
лопаток перемещается в осевом направлении. Преимуществами осевых вен-
тиляторов являются простота конструкции, возможность эффективного регу-
лирования производительности посредством поворота лопаток, большая
производительность, реверсивность работы. К недостаткам относятся отно-
сительно малая величина давления и повышенный шум.
Радиальный (центробежный) вентилятор состоит из спирального корпу-
са с размещенным внутри лопаточным колесом. При вращении колеса воздух
поступает через входное отверстие в корпусе, попадает между лопатками и
под действием центробежной силы перемещается по каналам между лопат-
ками и выбрасывается через выпускное отверстие.
В зависимости от состава перемещаемого воздуха вентиляторы изготов-
ляют из определенных материалов и различной конструкции:
1) обычного исполнения для перемещения чистого воздуха, изготавли-
ваются из обычных сортов стали;
2) антикоррозионного исполнения ? для перемещения агрессивных сред,
хромистые и хромоникелевые стали винипласт и т.д.;
3) искрозащитного исполнения ? для перемещения взрывоопасных сме-
сей (содержащих водород, ацетилен и т.п.), основные детали изготавливают-
ся из алюминия и дюралюминия, устанавливается сальниковое уплотнение
на валу;
4) пылевые ? для перемещения пыльного воздуха, рабочие колеса изго-
тавливают из материалов повышенной прочности, они имеют мало (4?8) ло-
паток.
Эжекторы применяют в вытяжных системах в тех случаях, когда необ-
ходимо удалить очень агрессивную среду, пыль, способную к взрыву не
только от удара, но и от трения, или легко воспламеняющиеся взрывоопас-
ные газы (ацетилен, эфир и т.д.).
Принцип действия эжектора следующий (рис.14). Воздух, нагнетаемый
расположенным вне помещения компрессором, подводится по трубе 1 (рис. )
к соплу 2 и, выходя из него с большой скоростью, создает за счет эжекции
разрежение в камере 3, куда подсасывается воздух из помещения. В конфу-
зоре 4 и горловине 5 происходит перемешивание эжектируемого (из помеще-
ния) и эжектирующего воздуха. Диффузор 6 служит для преобразования ди-
намического давления в статическое. Недостатком эжектора является низкий
к.п.д, не превышающий 0,25.
Рис.14. Эжектор.
Устройства очистки воздуха.
Очистка воздуха от пыли может быть грубой, средней и тонкой.
Для грубой и средней очистки применяют пылеуловители, действие ко-
торых основано на использовании сил тяжести или инерционных сил: пылео-
садительные камеры, циклоны, вихревые, жалюзийные, камерные и ротаци-
онные пылеуловители (ротоклоны).
Пылеосадительные камеры (рис.15) применяют для осаждения крупной
и тяжелой пыли с размером частиц более 100 мкм. Скорость воздуха в попе-
речном сечении корпуса 2 не более 0,5 м/с. Поэтому габариты камер получа-
ются довольно большими, что ограничивает их применение.
Рис. 15. Пылеосадительная камера:
1 – входной патрубок; 2 – корпус; 3 – выходной патрубок; 4 – бункер.
Циклоны применяют для очистки воздуха от сухой неволокнистой и не-
слипающейся пыли (рис.16).
Рис. 16. Схема циклона:
1 -входной патрубок; 2 - выхлопная труба; 3 - цилиндрическая часть; 4 -
коническая часть; 5 - патрубок выхода пыли.
Для очистки приточного воздуха от пыли и тумана применяют электро-
фильтры. Работа электрофильтров основана на создании сильного электри-
ческого поля при помощи выпрямленного тока высокого напряжения (до 35
кВ), подводимого к коронирующим и осадительным электродам. При прохо-
ждении запыленного воздуха через зазор между электродами происходит ио-
низация молекул воздуха с образованием положительных и отрицательных
ионов. Ионы, адсорбируясь на частицах пыли, заряжают их положительно
или отрицательно. Пыль, получившая заряд отрицательного знака, стремится
осесть на положительном электроде, а положительно заряженная пыль оседа-
ет на отрицательных электродах. Эти электроды периодически встряхивают-
ся с помощью специального механизма, пыль собирается в бункере и перио-
дически удаляется (рис.17).
Для средней и тонкой очистки воздуха широко используются фильтры, в
которых запыленный воздух пропускается через пористые фильтрующие ма-
териалы. Если размер частиц пыли больше размера пор фильтрующего мате-
риала, то действует поверхностный (сеточный) эффект пылеулавливания. Ес-
ли размер частиц пыли меньше размера пор, то пыль проникает в фильтрую-
щий материал и оседает на частицах или волокнах, образующих этот матери-
ал. Такой процесс фильтрования называется глубинным.
В качестве фильтрующих материалов применяют ткани, войлоки, бума-
гу, сетки, набивки волокон, металлическую стружку, фарфоровые или метал-
лические полые кольца, пористую керамику или пористые металлы.
Рис.17. Двухзонные электрофильтры ФЭ и РИОН:
1 и 2 ? положительные и отрицательные электроды соответственно;
3, 4 ? осадительные электроды.
1