Роль вентиляции в оздоровлении условий труда

Принципы устройства естественного воздухообмена в производственных зданиях и искусственного вентилирования помещений. Организация эксплуатации вентиляции.

Вентиляция представляет собой организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещений воздуха, загрязненного вредными газами, пылью, а также улучшающий микроклиматические условия в производственных помещениях.

Вентиляцию можно классифицировать следующим образом:

1. По способу организации воздухообмена - общеобменная, когда смена воздуха осуществляется во всем объеме помещений; местная, при которой воздух подается или удаляется в том или ином месте помещения.
2. По характеру движущих сил - естественная, когда воздух перемещается за счет естественных сил; искусственная (механическая), когда воздух приводится в движение с помощью вентилятора.
3. По принципу действия - приточная (подача воздуха) или вытяжная (удаление воздуха).

Естественная вентиляция - это воздухообмен в помещении, создаваемый за счет разности удельного веса наружного воздуха и воздуха помещения (гравитационное давление), а также вследствие действия силы ветра (ветровое давление).

Как известно, объем газа возрастает на 1/273 при повышении температуры на 1° С. отсюда нагрев воздуха приводит к уменьшению его объемной массы. Разность объемной массы теплого и холодного воздуха создает разность давления. Холодный воздух проникает через поры строительных материалов и случайные отверстия внутри помещения (инфильтрация), вытесняя более легкий теплый воздух через отверстия, расположенные вверху (тепловой напор). Естественно, что тепловой напор будет тем больше, чем значительнее разность температур в помещении и вне его и чем больше расстояние по высоте между входными и выходными отверстиями. Ветер оказывает давление на всякие встречающиеся на его пути препятствия (ветровой напор). Ветровой напор возрастает по мере увеличения скорости ветра. Через поры и случайные отверстия в стенах здания, через оконные проемы с наветренной стороны под давлением ветра воздух поступает внутрь помещения, а с подветренной стороны, где создается пониженное давление, удаляется.

При естественной вентиляции происходит одновременное действие теплового и ветрового напоров.

Наиболее совершенной и эффективной формой естественной вентиляции промышленных зданий является управляемая организованная вентиляция - аэрация, при которой проветривание осуществляется через специальные проемы в стенах и крыше здания; при этом можно пользоваться этими проемами с учетом температуры наружного воздуха, направления, скорости ветра и т.д.

Аэрация способна обеспечить в крупных производственных помещениях современных промышленных предприятий интенсивный воздухообмен (20-40 кратной). Регулирование аэрации является одним из важнейших условий ее правильной эксплуатации. Оно зависит от силы и направления ветра, температуры воздуха и т.д. Осуществляется путем большого или меньшего количества открытых окон и других вентиляционных отверстий на определенных уровнях и сторонах здания.

Летом наружный воздух должен поступать в нижние проемы здания. При ветре фрамуги, расположенные с наветренной стороны, должны быть закрыты.

Зимой для предупреждения попадания холодного воздуха в рабочую зону воздух должен поступать через проемы, расположенные не ниже 4,5 от пола.

За счет естественных сил может осуществляться также удаление воздуха с ограниченного места образования вредностей путем устройства вытяжных зонтов, специальных шахт.

Аэрация, как правило, применяется в цехах со значительными выделениями тела, если концентрация пыли и вредных веществ не превышает 30% от КПД.

Для использования ветрового напора вытяжные шахты могут быть снабжены дефлектометрами, которые способствуют подсасыванию воздуха из помещения благодаря тому, что ветер, поступающий на дефлектор, на подветренной стороне создает разряжение.

Механическая вентиляция обычно применяется тогда, когда естественной вентиляцией нельзя достичь в помещении воздушной среды, отвечающей гигиеническим требованиям.

Механическая вентиляция более сложная по устройству, имеет ряд существенных преимуществ перед естественной:

а) возможность подачи воздуха с любой температурой, относительной влажностью и подвижностью;

б) возможность равномерной работы круглый год в необходимых объемах, независимо от климатических условий;

в) возможность подачи и удаления воздуха в любых точках помещения;

г) возможность устройства местных отсосов;

д) возможность очистки удаляемого из помещения вентиляционного воздуха.

Приточная вентиляция может быть общей, когда подаваемый воздух распространяется по всему помещению, и местной, когда подаваемый воздух поступает к рабочим местам.

Элементами приточной вентиляции являются следующие устройства: устройство забора, подогрева, увлажнения воздуха, побудитель движения воздуха, система воздуховодов для подачи воздуха в цех. Место забора наружного воздуха имеет вид отверстия в наружной стене здания, воздухозаборной шахты и др. Воздухозаборные отверстия необходимо располагать на высоте не менее 2 метров от земли и иметь жалюзийные решетки.

Местная приточная вентиляция может быть представлена в виде воздушных душей, воздушных оазисов, воздушных завес.

Вытяжная вентиляция - общеобменная и местная. Общеобменная вытяжная вентиляция удаляет воздух из нижней или верхней зоны в зависимости от характера вредностей и особенности их выделения.

Так в цехах, где имеются источники тепловыделений, способствующие созданию мощных конвекционных потоков, или наличие легких паров и газов, воздух рекомендуется удалять из верхней зоны. Удаление воздуха из нижней зоны на расстоянии 0,5 м и ниже от пола рекомендуется в тех цехах, в которых имеется выброс тяжелых газов и паров летучих веществ, а также пыли.

Общеобменная вентиляция обычно применяется при: а)наличие незначительных утечек вредных газов и паров из закрытой аппаратуры именно там, где местные отсосы оборудовать невозможно; б)влаго- и теплоизбытках; в)удаление пыли, когда воздушные потоки, создаваемые вентиляцией, препятствуют процессу осаждения пылевых частиц.

Местная вытяжная вентиляция используется для удаления вредных веществ непосредственно на месте образования. Она не только более экономична, но и более эффективна.

Типы местных укрытий можно представить следующим образом:

1. Полностью закрытые кожухи, укрывающие источники выделения неблагоприятных факторов производственной среды или полностью аппаратов, из которых отсасывается воздух.
2. Приемники , укрывающие источники вредностей, но имеющие рабочие окна для обслуживания. К числу таких приемников относятся вытяжные шкафы.
3. Приемники, частично укрывающие источники вредных выделений производственной среды (укрытие шлифовальных кругов и др.).
4. Открытые воздухоприемники, представляющие собой отсосы той или иной конструкции, приближенные к источнику поступлений выбросов. К числу таких приемников относятся вытяжные зонты, бортовые отсосы.

Для обеспечения эффективной работы системы вентиляции важен контроль за содержанием воздуховодов, полностью присоединения отдельных отрезков.

В соответствии с ГОСТ 12.1.005-76 при объеме на одного работающего менее 20 м³ необходимо подавать в помещение не менее 30 м³ чистого воздуха. Если объем на одного работающего 30 м³ подается 20 м³ воздуха.

При загрязнении воздуха пылью, химическими веществами, влагой и теплом необходимо определить кратность воздухообмена К - сколько раз в час должен смениться воздух в помещении. Расчет вентиляции состоит из определения кратности воздухообмена и подбора оборудования.

Количество воздуха, которое необходимо удалить из помещения, если воздух загрязнен пылью, химическими веществами:

L = W / (Cпок - Cп), м³/ч, (2.3)

W - количество вредных выделений пыли, газа, г/ч;

Cпок - предельно допустимые концентрации вредных выделений в воздухе помещения, г/м³;

Сп - концентрация вредных примесей в воздухе, поступающим в производственное помещение извне, г/м³.

При загрязнении воздуха влагой:

L = G / γ (α уд - α пр), м³/ч, (2.4)

G - количество избыточной влаги в помещении, г/ч;

γ - плотность приточного воздуха, кг / м³;

α уд , α пр - влагосодержание в удаляемом и приточном воздухе, г/м³.

При загрязнении воздуха теплом:

L = Qизб / ( С× Δ Т× γ ), м³/ч, (2.5)

С - теплоемкость воздуха, С = 1 кДж / кг К;

Δ Т - разность температуры удаляемого и приточного воздуха, К;

γ - плотность приточного воздуха, γ = 1,29 кг/м³;

Qизб - избытки тепла, кДж/ч.

Избытки тепла определяются:

Qизб = Qп - Qотд, кДж/ч (2.6)

Qп - количество тепла, поступающего в воздух помещения от производственных и осветительных установок, в результате тепловыделений людей, солнечной радиации и до, кДж/ч;

Qотд - теплоотдача в окружающую среду через стены здания, кДж/ч.

Для каждого количества вредных выделений необходимое количество вентиляционного воздуха L рассчитывается отдельно. Затем берется наибольшая из получаемых значений и подставляется в формулу для определения кратности воздухообмена:

К = Lmax / V, 1 / час, (2.7)

V - объем помещения.

Каждая вентиляционная установка снабжается паспортом и инструкцией по эксплуатации. В инструкции указывается режим работы и обязанности персонала. Контроль воздушной среды производится службами санитарного контроля ежеквартально.