Промышленное предприятие любого профиля нуждается в эффективной вентиляционной системе. С ее помощью не только создаются комфортные условия труда для рабочего персонала, но зачастую формируется сама возможность выполнения тех или иных технологических процессов. И мощность как притока, так и вытяжки на промпредприятиях всегда тщательно рассчитывается.
Требования к промышленной вентиляции
Промышленная вентиляция всегда рассчитывается на продувание больших объемов воздуха. Кроме того на входе в вентканалы воздушные струи имеют высокие скорости и повышенное давление. Процесс проектирования вентиляционной системы промышленного предприятия включает в себя ряд требований:
- Гигиенические. На рабочих участках могут скапливаться весьма токсичные газообразные загрязнения, поэтому очень важно, чтобы вытяжка была оснащена соответствующими фильтрами. При этом нужно принимать в расчет тот факт, что мощная вытяжка неизбежно приводит к тому, что теплый воздух из помещения быстро удаляется и не всегда замещается столь же комфортным. Иногда такая интенсивность недопустима.
- Акустические. Вентиляция не должна издавать громких звуков, потому что в некоторых случаях общее зашумление будет иметь слишком высокий уровень, недопустимый для слуха человека.
- Пожарные. Все компоненты промышленного вентконтура должны отвечать правилам пожарной безопасности и подбираться в соответствии с условиями, присутствующими на рабочих местах.
- Эксплуатационные. Узлы и элементы вентиляционной системы очень быстро и сильно пачкаются как изнутри, так и снаружи. Промышленный контур вентиляции должен быть эргономичен с точки зрения эксплуатационного обслуживания – должна быть предусмотрена возможность быстрой и простой замены отдельных блоков.
- Энергосберегающие. Стоимость эксплуатационных затрат – не последний вопрос при организации любого производства. В связи с большими объемами воздухозамещения, необходимо предусмотреть рекуперационный блок.
- Экологические. Промышленные вентиляционные контуры не должны создавать материальных проблем (в виде штрафов, например), то есть, вытягиваемый воздух должен проходить очистку, чтобы не было никаких вредных выбросов.
Виды производственных вентиляционных систем
Промышленные вентсистемы могут иметь различную функциональную направленность. Например, в котельной требуется организовать дополнительный обдув бойлеров или наоборот, чтобы подаваемый воздух усилил тягу в топках.
При условии устройства общего вентконтура иногда бывает необходимо, чтобы на отдельных участках рабочего пространства воздух нагнетался более усиленно. Это осуществимо, но требует дополнительных функциональных узлов, устанавливаемых непосредственно на месте.
При проектировании в первую очередь принимается во внимание тепловыделение, которое имеет место на каждом участке. Воздух может нагреваться как от оборудования, так и от обрабатываемых деталей или полуфабрикатов. Естественная вентиляция подразумевает произвольное проникновение воздушных масс в промышленное пространство, вытяжка при этом производится через специальные вентканалы. В зависимости от обычной температуры, давления и скорости «забортного» ветра сила тяги во время конвекции может усиливаться или ослабляться.
Системы вентиляции, используемые на производстве, предусматривают наличие проемов на разных высотах: 1,8 м и 4 м. В итоге охлажденный воздух сверху проникает в отверстия в воздуховодах, смешивается с прогретым подаваемым воздухом и спускается вместе с ним по каналу вниз. Температура регулируется посредством прекращения доступа воздуха через нижние отверстия. Для наиболее эффективного выполнения указанного цикла используются осевые вентиляторы, которые монтируются на входе в воздуховод.
Отдельные приточно-вытяжные контуры усиливают циркуляцию воздушных масс в цехах. Это значительно увеличивает эффективность принудительной конвекции. Кроме того, в случае, если в помещении присутствует мощный источник теплового излучения, то в данном случае просто необходимо повысить кратность воздухообмена. И это делается с помощью усиления интенсивности работы принудительной вентиляции.
Оборудование для промышленных вентиляционных систем
В настоящее время все возводимые промышленные объекты оборудуются системами принудительной циркуляции воздуха. Главным недостатком такой системы является энергозатратность. Даже если мощность вентиляторов относительно невысока, совокупные затраты энергии все равно будут весьма ощутимыми.
Что же касается основных преимуществ, то принудительная система позволяет объединить в одном:
- вентиляцию;
- кондиционер;
- нагреватель.
А большие затраты на подогрев воздуха частично можно компенсировать, установив рекуператор. Однако нужно иметь в виду, что сам по себе качественный рекуператор стоит весьма дорого, а экономический эффект становится более заметен только в случае площадей большого масштаба.
Другим типом вентустановок является так называемая «наборная система». Она обычно монтируется в отдельном помещении в связи с тем, что у некоторых элементов и узлов достаточно крупные габаритные размеры. Зачастую такую вентсистему агрегируют вместе с кондиционерами (это значительно дороже, зато эффективнее). Кондиционер здесь централизованный, а значит, такие установки более энерго-, а значит, и финансово более экономичны.
Аварийная вентиляция промышленных зданий
Аварийные вентконтуры устраиваются на предприятиях, где существует риск аварийных выбросов вредных веществ. Такая вентиляция должна активироваться дистанционно. В качестве некоторых функциональных узлов могут использоваться агрегаты штатного контура, однако, должны присутствовать автономные локальные вытяжки, предназначенные для работы исключительно в аварийном режиме.
Высота размещения вентканалов аварийной вентиляции зависит от состава вредных выбросов. При этом аварийными бывают только вытяжные системы (приточных не существует).
Преимущества принудительной промышленной вентиляции
Любая механическая (принудительная) вентсистема для промышленного предприятия характеризуется следующими преимуществами:
- Обширная площадь эффективного обслуживания.
Все вентиляторы для принудительных промышленных контуров отличаются повышенной мощностью и обеспечивают конвекцию высокой интенсивности.
- Независимость.
Вентсистема работает равномерно и постоянно вне зависимости от тех технологических процессов, которые происходят внутри и от той погоды, которая творится снаружи.
- Возможность дооборудования.
Всегда можно дооснастить систему, например, вытяжными фильтрами, чтобы в атмосферу не попадали вредные выбросы, и предприятие не было оштрафовано экологической службой.
- «Целенаправленность» воздушных струй.
Грамотный проектировщик может создать такую систему, при которой свежий воздух может подаваться непосредственно к рабочему месту.
- Обеспечение большей безопасности.
Принудительная вентиляция намного эффективнее (чем естественная) удаляет из пространства вредные газы и испарения (а также пыль).
- Монтаж после возведения корпусов.
Для большинства капитальных сооружений вентканалы являются их структурной частью, поэтому проектирование здания зачастую начинается с составления проекта вентконтура. Промышленную вентиляцию можно спроектировать и установить в уже построенном здании (ведь габариты позволяют).
Что касается недостатков, то он один – крайне высокая энергорасточительность. Кроме того, агрегаты и узлы вентиляционной системы также имеют весьма высокую стоимость.
Проектирование вентиляции для промышленных предприятий
Весь процесс условно подразделяется на несколько этапов:
- Определение профильных условий. Принимается во внимание:
- площадь вентилируемых пространств;
- архитектурные особенности конфигурации;
- число людей, которые одновременно пользуются комплексом вентилируемых помещений;
- узлы и оборудование, генерирующее тепло.
- Принятие во внимание внешних климатических условий:
- сезонная амплитуда температуры и давления;
- средняя и медианная скорости ветра.
- Учет функционального назначения производственного комплекса. (Вполне возможно, что в каких-то отдельных пространствах потребуется дополнительная вытяжка, помимо центральной).
- Производится расчет:
- кратности воздухообмена;
- высчитывание необходимой площади вентиляционных каналов, а также их длин;
- расчет площади дополнительных вентиляционных решеток.
- Производится выбор оборудования и применяемых материалов.
Формирование вентиляционного контура в промышленном здании включает с себя следующие задачи:
- Формирование трассы вентиляционных каналов.
- Монтаж силового оборудования (вентиляторов, блоков кондиционера и нагревателей).
- Испытание на герметичность.
Если речь идет о том, чтобы сформировать воздуховод в помещениях, где температур воздуха на некоторых участках исчисляется сотнями градусов (хотя бы просто больше +80 град. С) или же в помещениях, где присутствует повышенная вероятность взрыва, то для создания короба используется оцинкованная сталь.
Если архитектурная геометрия внутренних пространств сложна, то применяются:
- гофрированные короба;
- специальные колена, которые позволяют направлять поток плавно.
Гофрированные короба менее прочны и долговечны, однако, они дают гораздо больше возможностей проведения вентканалов в труднодоступные места.