Ventilazione dei locali industriali: regole per organizzare il ricambio d'aria
Il lavoro principale svolto dalla ventilazione dei locali industriali è la rimozione dell'aria viziata e l'immissione di aria fresca.Con il suo aiuto, le aziende creano un ambiente aereo confortevole nelle officine e negli uffici che soddisfa i requisiti normativi.
È difficile sopravvalutare il ruolo di un sistema di ventilazione efficace. Dopotutto, devi essere d'accordo sul fatto che solo in condizioni di aria pulita, condizioni normali di temperatura e umidità è possibile ottenere un aumento della produttività del lavoro.
Per capire come organizzare un ricambio d'aria sufficiente in un edificio è necessario comprendere le tipologie e le caratteristiche di funzionamento dei diversi sistemi di ventilazione.
Ti diremo come funziona la ventilazione naturale e meccanica, descriveremo i metodi per organizzare la ventilazione locale dell'area di lavoro e spiegheremo anche i principi del calcolo dello scambio d'aria.
Il contenuto dell'articolo:
Classificazione dei sistemi di ventilazione
Tutti esistenti sistemi di ventilazione raggruppati secondo 4 caratteristiche:
- Attraverso il movimento dell'aria la ventilazione si dice: naturale, meccanica o artificiale, combinata, quando entrambe le opzioni sono presenti contemporaneamente.
- Nella direzione del flusso d'aria I sistemi di ventilazione si dividono in mandata, scarico o mandata e scarico.
- Per posizione i sistemi di ventilazione si dividono in 3 gruppi: scambio generale, locale, combinato.
- Intenzionalmente Ci sono sistemi funzionanti e di emergenza.
La base per la progettazione della ventilazione per i luoghi di lavoro in produzione sono gli standard prescritti in SNiP 41-01-2003. Il ricambio d'aria naturale e meccanico funziona secondo schemi diversi.
Mentre i processi che si verificano durante la ventilazione naturale dipendono dal calore e dalla pressione del vento e sono praticamente fuori dal controllo dell'uomo, il ricambio d'aria forzato è possibile solo con la sua partecipazione attiva.
Schema di ricambio d'aria naturale
La ventilazione dei locali, effettuata nel primo modo, non è altro che una semplice ventilazione. Avviene senza intervento umano ed è possibile quando le recinzioni non sono sufficientemente strette e non consentono l'ingresso di aria nella stanza sia dall'esterno che dall'interno.
La direzione è influenzata dalla pressione. Se i suoi indicatori sono più alti all'esterno, viene aperto un percorso affinché l'aria pulita entri nella stanza dalla strada. Altrimenti l'aria calda della stanza fuoriesce. Spesso questi processi avvengono in parallelo.
La ventilazione naturale attiva avviene in modo non organizzato a causa di circostanze casuali. Si osserva in condizioni in cui la temperatura dell'aria all'esterno e all'interno dell'edificio differisce bruscamente.
Questo processo è facilitato anche dalla comparsa di singole aree con indicatori di alta e bassa pressione rispettivamente sul lato dello scafo, intensamente mosso dal vento, e sul lato più protetto. In questa situazione si osserva un'infiltrazione: l'aria entra nella stanza dal lato sopravvento ed esce dal lato sottovento.
Il coefficiente di ricambio d'aria, che caratterizza l'intensità del processo, con il metodo di ventilazione naturale non supera 0,5.
Una ventilazione non organizzata non può garantire condizioni confortevoli per le persone e le attrezzature operative nell'area di produzione.Qui devono essere presenti sistemi appositamente progettati.
La ventilazione naturale organizzata viene realizzata attraverso l'aerazione o l'utilizzo di deflettori. Sia l'immissione che l'estrazione dell'aria dall'ambiente avvengono attraverso aperture nelle strutture di contenimento o attraverso prese d'aria. La ventilazione del condotto deve avere un deflettore.
Ventilazione naturale mediante aerazione
Nelle officine dove la tecnologia prevede la generazione di calore in grandi quantità, l'aerazione prevede il ricambio d'aria effettuato attraverso lucernari e aperture di finestre sotto l'influenza della temperatura e della pressione del vento. Nelle celle frigorifere, l'assimilazione dell'aria avviene solo sotto la pressione del vento.
Quando si installa l'aerazione, è necessario tenere conto della rosa dei venti, altrimenti nei locali di produzione potrebbero entrare emissioni nocive provenienti dai tubi delle imprese vicine. Niente deve impedire la fuoriuscita di vapori e gas nocivi attraverso i lucernari.
Le migliori condizioni per la ventilazione sono create dalla posizione dell'edificio sul lato sopravvento rispetto alla produzione pericolosa. L'apertura e la chiusura delle traverse devono essere automatizzate in modo da poter essere comandate dal basso.
Le loro diverse posizioni consentono di regolare l'apporto di aria fresca. L'aerazione è un'opzione più adatta per officine di grandi dimensioni in cui non è possibile utilizzare la ventilazione meccanica a causa dei costi elevati.
L'altezza consigliata della fornitura d'aria nella stanza con questo tipo di ventilazione è di minimo 0,3 m e massimo di 1,8 m nel periodo caldo e minimo di 4 m nella stagione fredda. L'opzione migliore sono finestre appositamente progettate su 3 livelli. Quando fa caldo, l’aria fresca passa attraverso le traverse situate sotto, mentre l’aria sporca esce dalla parte superiore.
La fila centrale di prese d'aria fornisce il flusso d'aria a temperature inferiori allo zero. Durante il tempo in cui la massa d'aria raggiunge il livello del pavimento, ha il tempo di riscaldarsi.
Negli edifici produttivi di piccoli volumi, canali o tubi destinati allo scarico installare i deflettori. Con il loro aiuto, l'aria di scarico viene rimossa dalle officine dove è presente una cappa di aspirazione generale.
Vengono utilizzati anche per rimuovere i gas riscaldati da forni, presse e fucine. Quando li installano, procedono dalla traiettoria del flusso d'aria prevalente.
Ventilazione artificiale o meccanica
Essendo più avanzato della ventilazione naturale, questo tipo di ventilazione richiede notevoli investimenti finanziari e operativi. Un tale sistema può contenere dispositivi che non solo purificano, ma ionizzano, umidificano e riscaldano l'aria.
La ventilazione meccanica può essere di mandata o di scarico oppure combinata, cioè mandata e scarico.
I suoi vantaggi sono evidenti:
- garantendo un'aspirazione di aria pulita e la sua lavorazione: riscaldamento, essiccazione, inumidimento;
- movimento delle masse d'aria su distanze considerevoli;
- fornitura di aria pulita direttamente sul posto di lavoro;
- rimozione dell'aria sporca e la sua pulizia;
- indipendenza lavorativa — l'efficienza del sistema non dipende dalle condizioni ambientali.
Fondamentalmente i sistemi di scarico e di alimentazione funzionano insieme, ma a volte è consigliabile utilizzare solo uno di questi due tipi.
Compito fornire ventilazione - garantire un apporto di aria all'area di lavoro che abbia effetti benefici sulla salute delle persone.
Viene utilizzato laddove i processi produttivi sono accompagnati da grandi emissioni di calore contenenti una piccola quantità di sostanze nocive. L'aria pulita che fluisce attraverso i condotti dell'aria viene distribuita ai luoghi di lavoro attraverso l'uso di ugelli di distribuzione.
I sistemi che rimuovono l'aria contenente vari inquinanti da una stanza sono chiamati sistemi di scarico. Questo tipo di ricambio d'aria viene utilizzato in locali industriali dove non ci sono emissioni nocive e non si può escludere il valore minimo di un parametro come il tasso di ricambio d'aria.
Questi possono essere locali di stoccaggio, ausiliari e domestici. Il flusso d'aria è fornito dall'infiltrazione. Affrontano bene il compito di rimuovere efficacemente l'aria contaminata e pulirla sistemi di aspirazione.
Se è necessario uno scambio d'aria attivo e affidabile, utilizzare ventilazione di mandata e di scarico. Per proteggere in qualche modo i locali leggermente inquinati dalle officine vicine con un maggiore livello di inquinamento, nel sistema viene creata una leggera pressione.
Nella fase di progettazione della creazione di un sistema di ventilazione di mandata e di scarico, il flusso d'aria viene calcolato utilizzando la formula:
Lotti = 3600FW®, Dove
F — superficie totale delle aperture in m², Wo - il valore medio della velocità di aspirazione dell'aria. Questo parametro dipende dalla tossicità delle emissioni e dal tipo di operazioni eseguite.
I dispositivi di scarico riceventi possono trovarsi a diverse altezze. La cosa principale è che i flussi d'aria inquinati non cambiano la loro traiettoria naturale. Le emissioni che hanno un peso specifico maggiore dell'aria si trovano sempre nella zona inferiore, quindi anche lì devono essere posizionati i dispositivi per la loro aspirazione.
Nel periodo autunno-inverno l'aria immessa nell'ambiente deve essere riscaldata. Per ridurre i costi utilizzare raccolta differenziata, che prevede il riscaldamento di parte dell'aria purificata e la sua reimmissione nell'ambiente.
Per Funzionamento PVU con recupero Bisogna seguire 2 regole:
- Almeno il 10% dell'aria fresca viene fornita dall'esterno e nell'aria di ritorno il contenuto di impurità contaminate non supera il 30% della capacità massima consentita.
- È vietato utilizzare il ricircolo nella produzione dove la massa d'aria contiene polveri esplosive, microrganismi che possono causare varie malattie, emissioni appartenenti alle classi di pericolo 1-3.
La scelta del tipo di ventilazione sulla scena dipende dal peso delle emissioni, dalla loro concentrazione e dalla temperatura. La ventilazione generalizzata consente di rimuovere l'intero volume di aria sporca, indipendentemente dalla sua provenienza.
La più diffusa è la versione a canale. Qui, per spostare l'aria attraverso speciali condotti d'aria, un'unità di espulsione o accendere il ventilatore - assiale o tipo centrifugo.
Se non sono presenti condotti d'aria il sistema è detto ductless. In questo caso, le apparecchiature di ventilazione vengono montate direttamente nella parete o nel soffitto. La condizione principale è la presenza di ventilazione naturale.
La possibilità che nella stanza compaiano emissioni con un alto grado di pericolo di esplosione non consente l'installazione di apparecchiature di ventilazione sui condotti dell'aria, quindi in questi casi vengono utilizzati gli eiettori.
Un sistema di ventilazione artificiale ad aria forzata a scambio generale è spesso collegato al riscaldamento centralizzato. All'esterno dell'edificio sono installate prese d'aria per fornire aria fresca.
Gli alberi si trovano sopra il tetto e sopra il suolo. La cosa principale è che non ci sono industrie con emissioni nocive vicino ai ricevitori.
Le stesse aperture di aspirazione dell'aria devono essere ad almeno 2 m dal suolo e, se la produzione è situata in una zona verde, la distanza minima consentita dal livello del suolo al punto inferiore dell'apertura deve essere di 1 m.
Il principio di funzionamento della ventilazione con scambio generale è semplice:
- il ventilatore aspira masse d'aria attraverso il riscaldatore;
- l'aria viene riscaldata e umidificata;
- i flussi d'aria entrano nell'edificio attraverso appositi condotti di ventilazione.
Il volume dell'aria in entrata è coordinato da valvole o serrande progettate a questo scopo.
La ventilazione artificiale generale di alimentazione e di scarico può essere aperta o chiusa. Nel primo caso si tratta di 2 sistemi indipendenti, uno dei quali pompa aria e il secondo, in parallelo, rimuove i rifiuti precedentemente neutralizzati.
Questi sistemi sono adatti per officine in cui vengono rilasciate sostanze di 1-2 classi di pericolo e la produzione stessa appartiene alle categorie A, B, C.
Oltre alla ventilazione operativa in locali industriali potenzialmente pericolosi, deve essere prevista anche una versione di emergenza. Lo fanno per lo più scarico. Per i locali appartenenti alle categorie A, B, E il sistema è dotato di azionamento meccanico.
Tutti gli elementi del sistema devono essere conformi ai requisiti del PUE. Nelle officine delle categorie B, D, D, la presenza di ventilazione naturale è accettabile se la produttività è garantita nelle condizioni meteorologiche più sfavorevoli.
Le griglie e i tubi del sistema di ventilazione di emergenza sono ubicati nelle zone di massima concentrazione di sostanze pericolose.
Non è necessario installare ombrelli su tubi e pozzetti di ventilazione di emergenza. I fori stessi non dovrebbero essere posizionati dove sono costantemente presenti persone. Ciò peggiorerà il microclima locale.
La ventilazione di emergenza viene installata nelle officine dove, in caso di emergenza, verranno rilasciati vapori o gas più leggeri dell'aria. Il passaggio alla ventilazione di emergenza dovrebbe avvenire automaticamente non appena il sistema normale fallisce.
Ventilazione locale dei locali
Lo scarico locale elimina l'aria di scarico nei luoghi in cui è inquinata. Il set di cappe industriali comprende aspiratori, tubazioni e griglie di ventilazione.
La ventilazione locale, progettata per rimuovere dall'apparecchiatura le sostanze appartenenti alle classi di pericolo 1 e 2, è predisposta in modo tale che quando il sistema di ventilazione è spento, l'avvio dell'apparecchiatura diventa impossibile.
In alcuni casi vengono forniti ventilatori di riserva e i sistemi di scarico locali sono dotati di automazione. Tale ventilazione è divisa in 2 tipi: alimentazione e scarico. Il tipo di ventilazione di fornitura viene eseguito sotto forma di tende termiche e docce d'aria.
Tende termiche dall'aria
Le aperture che rimangono aperte per lungo tempo (più di 40 m per turno) o che si aprono abbastanza spesso (più di 5 volte) contribuiscono all'ipotermia delle persone nella stanza. Anche il funzionamento di impianti di essiccazione che emettono sostanze inquinanti porta a conseguenze negative.
In questi casi vengono installate barriere d'aria. Fungono da barriera contro l'aria fredda o molto surriscaldata.
Gli schermi dell'aria e dell'aria-termica sono progettati in modo tale che quando fa freddo, quando le aperture sono aperte, la temperatura nelle officine non scende al di sotto del segno:
- 14°C - durante l'esecuzione di lavori che non richiedono molto sforzo fisico;
- 12°C - quando il lavoro è classificato come moderato;
- 8°C - quando si svolgono lavori pesanti.
Se i luoghi di lavoro sono ubicati in prossimità di cancelli e aperture tecnologiche, vengono installati schermi o divisori. La cortina d'aria termica vicino alle porte rivolte verso l'esterno deve essere composta da aria con una temperatura massima di 50°C e al cancello non superiore a 70°C.
Scarico locale mediante aspirazione speciale
Il sistema di scarico locale, mediante un'aspirazione speciale, prima cattura e poi rimuove le impurità nocive sotto forma di gas, fumo e polvere.
Si tratta di una sorta di doccia d'aria, il cui compito è pompare aria fresca in un luogo fisso e abbassare la temperatura nella zona di afflusso. Viene utilizzato nella produzione, dove i lavoratori sono esposti ad alte temperature e all'energia radiante con un'intensità superiore a 300 kcal/m² all'ora, emessa dai forni di riscaldamento e fusione.
Esistono tali installazioni sia fisse che mobili. Devono fornire una velocità di soffiaggio compresa tra 1 e 3,5 m/s.
Esiste anche un'oasi aerea, che è lo stesso dispositivo incluso nel sistema di ventilazione locale. Crea un microclima con parametri specifici in una determinata parte della sala di produzione.
L'aria purificata fornita a una determinata zona di esclusione è solitamente sottoposta a uno speciale trattamento di calore e umidità.
Se l'apparecchio di aspirazione locale viene portato direttamente sul luogo di rilascio delle sostanze inquinanti l'ambiente, sarà possibile eliminare l'aria che ne contiene una percentuale maggiore rispetto alla ventilazione a scambio generale. La ventilazione locale può ridurre significativamente il ricambio d'aria.
Calcolo del ricambio d'aria
Se a seguito delle attività produttive non vengono rilasciate sostanze nocive, la quantità di aria necessaria per la ventilazione viene calcolata utilizzando la formula:
L = N x Lí, Dove
N è il numero di persone abitualmente presenti nella stanza, Lн — il volume d'aria necessario per 1 persona, misurato in mᶾ/h. Secondo la norma è compresa tra 20 e 60 mᶾ/h.
Utilizzando un parametro come il tasso di ricambio d'aria, il calcolo viene eseguito utilizzando la formula:
L = nxSxA, Dove
N — tasso di ricambio dell'aria nella stanza (per locali di produzione n=2), S - superficie della stanza in m², e H — la sua altezza in m.
Conclusioni e video utile sull'argomento
Ecco tutto sulle complessità dei vari sistemi di ventilazione:
Dettagli di installazione del sistema:
Qualunque sia il sistema di ventilazione scelto, deve avere due proprietà principali: design competente e funzionalità. Solo se queste condizioni sono soddisfatte sarà possibile mantenere un microclima ottimale per la salute nella produzione.
Hai qualcosa da aggiungere o hai domande sull'organizzazione della ventilazione degli edifici industriali? Si prega di lasciare commenti sul post. Il modulo di contatto si trova nel blocco inferiore.
Per quanto riguarda la ventilazione di emergenza installata in locali di classe B, D, D. Come consiglia l'autore, la ventilazione naturale è accettabile.Tuttavia, in questo caso, il problema principale della ventilazione di emergenza sarà la costante contaminazione dei ventilatori, delle griglie e di alcuni elementi elettrici del circuito di ventilazione. Allo stesso tempo, le informazioni qui presentate parlano della necessità di rispettare le “Regole per il funzionamento degli impianti elettrici” (PUE), che vietano direttamente i rischi di qualsiasi ingresso di acqua e precipitazioni sui cavi elettrici. Ciò significa che in questo caso è necessario menzionare l'isolamento aggiuntivo dei circuiti elettrici.
Qualsiasi ventilazione si sporca, Vasily. Esiste un programma PPR che include la pulizia. Le classi di cablaggio elettrico e di azionamento elettrico vengono stabilite in fase di progettazione. Se necessario, i progettisti installano un cablaggio di tubi sigillati e un azionamento elettrico simile. L'autore ha elencato tutti i fattori, ha ricordato il PUE e non ha tralasciato nulla. Rileggi nuovamente il testo nello screenshot (allegato al commento).
Si osserva spesso che la ventilazione di scarico dei locali industriali non funziona in modo efficace. Anche in fase di installazione vengono commessi molti errori e calcoli errati: i depolveratori, ad esempio, sono installati nel posto sbagliato, il diametro dei tubi e la lunghezza totale del canale del tubo di ventilazione sono calcolati in modo errato. La trazione è insufficiente dove serve ed eccessiva dove non serve.
L'impianto di ventilazione Nikolay viene realizzato secondo il progetto. Il cliente è tenuto a supervisionare il lavoro dell'appaltatore. Se i suoi servizi di ingegneria non sono sufficientemente qualificati, vengono invitati degli esperti. La lunghezza totale dei condotti di ventilazione è determinata dal progetto e non calcolata.Dopo il completamento del lavoro di installazione, vengono eseguiti i test: i difetti di progettazione vengono eliminati dai progettisti e quindi gli installatori apportano le modifiche.