«А.А. БОРОВИЦКИЙ, С.В. УГОРОВА В.И. ТАРАСЕНКО СОВРЕМЕННАЯ ПРОМЫШЛЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ Учебное пособие Владимир 2011 1 УДК 697.921.47 ББК 38.762 С56 Рецензенты: Доктор технических наук, профессор, научный консультант ООО ...»

1.3. Методы определения тепло- и влаговыделений в производственных помещениях В производственных помещениях имеют место тепловыделения от электродвигателей и станков, нагретого оборудования, остывающего материала, поверхности стенок укрытия (зонты и воздуховоды, по которым распространяется горячий воздух), освещения, людей и от солнечной радиации. Формулы и примеры расчета можно найти в [44, 52, 94, 117, 135, 140 и др.].

Во всех случаях теплота от нагретого тела в окружающую среду может передаваться путём теплопроводности, конвекции и излучения.

Если температуры тела и окружающего воздуха различны, то между ними происходит конвективный теплообмен, он зависит от вида и теплофизических свойств среды: плотности, температуры t, теплоемкости c, теплопроводности, температуропроводности a = /(с·р), вязкости и ; лучистый теплообмен – от степени черноты поверхностей, их расположения и температуры.

Конвективную теплоту от нагретых поверхностей технологического оборудования определяют по формуле, Вт:

где к – коэффициент конвективной теплоотдачи, Вт/(м ·К); tпов – температура поверхности источника тепла, °С; tв – температура воздуха в помещении, °С. Коэффициент к может быть определен по критериальным уравнениям теплообмена [69] или по эмпирическим зависимостям, например [148]:

где kк – коэффициент, значения которого при свободной конвекции принимают следующими: для вертикальной поверхности – 1,66; для горизонтальной, обращенной вверх, – 2,26; для горизонтальной, обращенной вниз, – 1,16.

Лучистую теплоту, поступающую на окружающие ограждения помещения, вычисляют по формуле Стефана-Больцмана, Вт:

где с0 = 5,77 Вт/(м2·°С) – коэффициент излучения абсолютного черного тела; F1, F2 – поверхности, излучение между которыми рассматривают, м2;

Tпов,1,Tпов,2 – температура воспринимающей и излучающей поверхности, °К; пр, 1-2 – приведенный коэффициент излучения, зависящий от коэффициентов излучения 1 и 2 поверхностей F1 и F2; 1-2 – коэффициент облученности, зависящий от взаимного положения и размеров этих поверхностей [44].

Удельный поток конвективной и лучистой теплоты, Вт/м2, в зависимости от температуры нагретой поверхности удобно определять по графику рис. 2, построенному по данным [117] для температуры в помещении tв = 25 °С.

3 – то же с вертикальной поверхности; 4 – конвективные тепловыделения с горизонтальной поверхности; 5 – то же с вертикальной поверхности. (Ключ: для горизонтальной поверхности при Тепловыделения промышленного нагретого оборудования (электрованны, камерные, термические и шахтные печи, сушила и др.) приведены в [52, 140], кухонного оборудования – в [130]. Подробнее остальные расчеты тепловыделений см. [44, 52, 63, 94, 117, 135, 140 и др.].

Влаговыделения в производственных помещениях происходят с нагретых поверхностей ванн, от высыхающих материалов, от людей и других источников. Для определения массы испаряющейся влаги, Gвл, кг/ч, используют разные соотношения. Например, испарение с открытой водной поверхности описывают формулой где a – фактор движения воздуха под влиянием гравитационных сил (табл. 2); vв – скорость упорядоченного движения воздуха у поверхности воды; pпов, pв – парциальное давление водяного пара в насыщенном воздухе при температуре поверхности воды и при известных параметрах воздуха в помещении, кПа; Pатм – атмосферное давление, кПа.

Таблица 2. Значение коэффициента a в формуле (5) по данным [112] tж, °С Таблица 3. Температура поверхности жидкости tпов в зависимости от температуры жидкости tж (при параметрах воздуха в помещении tв = 20 °С и = 70 %) по данным [112] Пример 2. Определить количество влаги, испаряющейся в воздух с открытой поверхности промывочных ванн (F = 10 м2) при следующих условиях: температура воды tж = 50 °C, параметры воздуха: tв = 20 °С, в = 70 %, подвижность воздуха в помещении vв = 0,4 м/с, Pатм = 101,3 кПа.

Температура поверхности жидкости при tж = 50 °С равна tпов = 45 °С (табл. 2). Упругость водяного пара у поверхности жидкости, насыщающего воздух, при tпов = 45 °С равна pпов = 9,6 кПа, а упругость воздуха в помещении при tв = 20 °С и в = 70 %, pв = 1,6 кПа (определяется по i-d диаграмме влажного воздуха).

Масса поступающей в воздух влаги Gвл, кг/ч, со смоченной поверхности пола и стен в предположении приближенно-изоэнтальпийного процесса вычисляют по формуле где tв – температура воздуха в помещении, °С; tв.м – температура воздуха по мокрому термометру, °С; Fсмоч – площадь смоченной поверхности, м2.

Способы определения влаговыделений от разных источников описаны в [44, 50, 94, 117, 119, 140 и др.].

1.4. Основы расчетов систем промышленной вентиляции Согласно СНиП [21] вентиляция это «…обмен воздуха в помещениях для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения допустимых метеорологических условий и чистоты воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне при средней необеспеченности 400 ч/г – при круглосуточной работе и 300 ч/г – при односменной работе в дневное время».

1.4.1. Виды систем вентиляции Различают следующие виды систем вентиляции: общеобменные (для всего помещения), местные (для определенной зоны) и локализующие (местные отсосы для удаления вредных веществ в местах их выделения), воздушные завесы, воздушные души, системы аспирации, пневмотранспорта, аварийная вентиляция в случае выделения (прорыва) вредных веществ и противодымная вентиляция, технологическая вентиляция – подача воздуха в оборудование, сопровождающая данный технологический процесс. Также различают системы естественной и механической вентиляции, отличающиеся побудителем движения (гравитационным и ветровым воздействием или механическим побуждением). Естественный воздухообмен помещений через неплотности светопроемов и дверей называется соответственно инфильтрацией и эксфильтрацией. В промышленности наряду с общеобменной устраивают местную локализующую вытяжную вентиляцию, которая улавливает вредности при помощи местных отсосов у места их образования, предупреждает распространение их по помещению, не допускает перемешивания с большими объемами воздуха и тем самым повышает эффективность системы вентиляции в целом при минимальном воздухообмене.

Пример принципиальной схемы приточно-вытяжной вентиляции сварочного цеха показан на рис. 3 [55].

Рис. 3. Принципиальная схема приточно-вытяжной системы вентиляции сварочного цеха: П1 – приточная система; В1 – общеобменная вытяжная система; В2 – локализующая вентиляция от сварочных постов; Lвыт.ОО – общеобменная вытяжка (расчетная вредность соединения Mn в сварочных аэрозолях, №1186, до 20 % ПДК 0,6/0,2; от 20 до 30 % ПДК 0,3/0,1, класс опасности 2 [13]) 1.4.2. Аварийная вентиляция Требования к данным системам изложены в пп.7.6, 12.14 «е» [21].

«Аварийную вентиляцию для помещений, в которых возможно внезапное поступление большого количества вредных или горючих газов, паров или аэрозолей, следует предусматривать в соответствии с требованиями технологической части проекта, учитывая несовместимость по времени аварии технологического и вентиляционного оборудования.

Расход воздуха для аварийной вентиляции следует принимать по данным технологической части проекта», п. 7.6.1 [21].

На химических предприятиях и других объектах возможно временное превышение количества и концентрации выделяющихся вредных веществ из-за отклонений от нормального технологического режима и нарушения герметичности оборудования и коммуникаций. Аварийную вентиляцию следует рассчитывать в зависимости от массы вредного вещества, которое выделяется при нарушении технологического режима, его ПДК и времени, которое может быть допущено для снижения концентрации до предельно допустимой. Информацию по расчету систем аварийной вентиляции и примеры расчета см. [56, 58, 67, 94, 155, 160 и др.].

Принцип действия аварийной вентиляции и взаимосвязь между кратностью воздухообмена и концентрацией вредных веществ в воздухе рабочей зоны описана в [58] и показана на рис. 4. Согласно этому рисунку аварийная вентиляция включается сразу после аварии, при повышении выделения вредных веществ и их концентрации в воздухе и не выключается до тех пор, пока концентрация не снизится до ПДК.

Включение систем аварийной вентиляции следует обеспечивать при образовании в воздухе рабочей зоны помещения концентраций вредных веществ, превышающих ПДК или допустимую аварийную концентрацию (ДАК), а также концентрацию горючих веществ в воздухе помещения, превышающую 10 % НКПРП газо-, паро-, пылевоздушной смеси [21].

1.4.3. Противодымная вентиляция Противопожарные требования [29] требуют: «Расход продуктов горения, удаляемых вытяжной противодымной вентиляцией, следует определять по расчету в зависимости от мощности тепловыделения очага пожара, теплопотерь в ограждающие строительные конструкции помещений и вентиляционных каналов, температуры удаляемых продуктов горения, параметров наружного воздуха, состояния (положений) дверных и оконных проемов, геометрических размеров». В соответствии с этим необходимо вести расчет по [115], в том числе используя дополнительные источники информации [67, 88, 101, 123, 141 и др.].

В соответствии с [29] противодымная вентиляция – это «регулируемый (управляемый) газообмен внутреннего объема здания при возникновении пожара в одном из его помещений, предотвращающий поражающее воздействие на людей и (или) материальные ценности распространяющихся продуктов горения, обусловливающих повышенное содержание токсичных компонентов, увеличение температуры и изменение оптической плотности воздушной среды». Различают вытяжную и приточную системы противодымной вентиляции.

1.5. Расходы (потоки) воздуха в системах промышленной вентиляции Определение расчетных и текущих расходов воздуха, необходимых для поддержания заданных параметров и состава воздушной среды, являются основной и неотъемлемой частью проектирования систем вентиляции. Согласно нормам [1] различают такие потоки (расходы) воздуха (рис. 5):

• наружный 1 – атмосферный воздух, поступающий в систему вентиляции и кондиционирования;

• приточный 2 – воздух, подаваемый в помещение (в систему) после подготовки;

• воздух в помещении 3 – воздух в помещении (зоне) поРис. 5. Типы потоков (расходов) воздуха сле подготовки;

• перетекающий 4 – воздух, непосредственно перетекающий из одного помещения в другое;

• вытяжной 5 – воздух, удаляемый из помещения;

• рециркуляционный 6 – часть вытяжного воздуха, возвращаемого в систему вентиляции и кондиционирования;

• удаляемый 7 – воздух, удаляемый в атмосферу;

• вторичный 8 – воздух, отбираемый из помещения и возвращаемый в то же помещение (например после обработки в вентиляторном конвекторе);

• утечка 9 – непредусмотренный поток воздуха через неплотности • инфильтрация 10 – поступление воздуха в здание из окружающей среды (воздухопроницаемость некоторых конструкций см.

[18,120]);

• эксфильтрация 11 – утечка воздуха из здания в окружающую среду;

• воздушная смесь 12 – смесь двух или более потоков воздуха.

«Рециркуляция воздуха – подмешивание воздуха помещения к наружному воздуху и подача этой смеси в данное или другие помещения; рециркуляцией не является перемешивание воздуха в пределах одного помещения, в том числе сопровождаемое нагреванием (охлаждением) отопительными агрегатами (приборами) или вентиляторами-веерами» [21]. Ограничения к применению рециркуляции см. п. 7.4.4 [21].

Минимальный1 расход наружного воздуха для производственного помещения со многими людьми, выделением различных вредных веществ, местными отсосами, требованиями подпора или разрежения определяется, как больший из нескольких расходов в системе уравнений (7).

Расход наружного воздуха для разбавления до ПДК каждого из веществ неоднонаправленного действия вычисляется по формуле (7, г) и из них выбирают наибольшее, а для однонаправленного – по формуле (7, д). Группы веществ однонаправленного действия указаны в [41]. Минимальный расход наружного воздуха, Lн.min, м3/ч, определяется с учетом:

– санитарной нормы – местных отсосов и одновременности их работы – разбавления вредных или взрывоопасных веществ (формула в общем виде) и компенсации местных отсосов – то же при разбавлении вредных веществ неоднонаправленного действия по А.А. Рыменкевичу – термин, указывающий на то, что расход Lн по термодинамическим условиям может быть увеличен вплоть до Lн.max = Lпр.

– то же при разбавлении вредных веществ однонаправленного действия – требований подпора или разряжения где nл – количество людей, находящихся в помещении в наибольшую смену; Lн.сан – санитарная норма подачи наружного воздуха (см. прил. М [21], м3/(ччел); kодн – расчетный коэффициент одновременности работы местных отсосов; Lмо – суммарная расчетная производительность всех местных отсосов, м3/ч; м.о – эффективность улавливания вредности местным отсосом, безразм.; Mвв.i – массовый расход выделяющегося в воздух помещения i-го вредного вещества, мг/ч; сн,i – концентрация i-го вредного вещества в наружном воздухе, мг/м3; – коэффициент расхода в неплотности, где происходит инфильтрация; F – площадь неплотности, м2; rв – плотность воздуха, кг/м3; DР – перепад давлений, создаваемый в помещении по отношению к наружному воздуху или окружающим помещениям, Па; cв – допустимая концентрация вредного (св = ПДК2) или взрывоопасного вещества (св = 0,1НКПРП, см. прил. Л, п. Л.3 [21]) в воздухе рабочей зоны, мг/м3; kLс – коэффициент воздухообмена по концентрации.

Эффективность улавливания вредности местным отсосом где cм.о – концентрация вредного вещества, удаляемого системами местных отсосов, мг/м3.

Эффективность снижения воздухообмена в помещении при замене общеобменной вентиляции местной вытяжкой можно оценить по зависимости Пример 3. Определить, во сколько раз сократится воздухообмен при применении местной вытяжки по сравнению с общеобменной. Эффективность улавливания вредности местным отсосом м.о = 0,8, отношение см.о/ПДК = 10. Расчетный воздухообмен по сравнению с общеобменной вентиляцией можно снизить G (1 0,8) / 10·0,8 1 / 40, до т. е.

можно сократить в сорок раз, но с проверкой всех других требований к расходу наружного воздуха.

Если время выделения вредных веществ меньше, чем продолжительность смены, то вводят понижающий коэффициент (по Г. Я. Крупкину).

Пример 4. На участке сварки расход электродов УОНИ-13/45 составляет Gэ=10 кг/ч. При сварке выделяются [54]: сварочные аэрозоли g1=14 г/кг электродов, ПДК1 = 4 мг/м3; марганец (Mn) и его оксиды (MnxOy) g2=0,51 г/кг, ПДК2 = 4 мг/м3; оксид кремния (SiO2) g3=1,4 г/кг, ПДК3 = 1 мг/м3; фтористый водород (HF) g4=1 г/кг, ПДК4 = 0,1 мг/м3.

Сварщики имеют переносные вытяжные фильтровентиляционные установки со средней эффективностью улавливания вредных веществ м.о = 0,8. Определить минимальный расход наружного воздуха на разбавление прорвавшихся вредных веществ, считая, что в забираемом приточной системой наружном воздухе названных вредных веществ не содержится [55].

Если условно полагать все вредные вещества однонаправленного действия, то по формуле (7, г) минимальный расход наружного воздуха составит Если считать все вредные вещества при сварке неоднонаправленного действия [41], то наибольшее количество наружного воздуха потребует разбавление HF, т.к. для него отношение g/ПДК наибольшее. В этом случае потребуется подавать наружный воздух в количестве Расчетный расход приточного воздуха определяется по условию ассимиляции избыточной теплоты, влаги или одновременно теплоты и влаги и наличия местных отсосов Lпр, м3/ч:

– по избыткам явной теплоты – по избыткам полной теплоты – по избыткам влаги (водяного пара) где Lм.о – расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, м3/ч; Qрасч. – избыточный явный тепловой поток в помещение, Вт; ст.в – теплоемкость воздуха, кДж/(кг°С); tв – температура воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны, °С; Gвл – влаговыделения в помещении, кг/ч; dв – влагосодержание воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения, г/кг; dпр – влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение, г/кг; iв – удельная энтальпия воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения, кДж/кг; iпр – удельная энтальпия воздуха, подаваемого в помещение, кДж/кг; iпар – удельная энтальпия пара, равная 2500 кДж/кг; kLt, kLi, kLd – коэффициенты воздухообмена см. [46, 54, 83, 140].

Воздухообмен при перетекании воздуха из более чистого в более грязное помещение (при наличии разности давлений) с разными тепловлаговыделениями и вредностями вычисляется раздельно и последовательно по методике [61] (рис. 6).

В помещении может быть или баланс воздушных масс, или дисбаланс (положительный или отрицательный) по отношению к смежным помещениям. Уравнение баланса воздушных масс помещений имеет вид где Lпр – расход приточного воздуха; Lуд – расход воздуха, удаляемого общеобменной системой вентиляции; Lм.о – расход воздуха, удаляемого системой местных отсосов; L – утечки (подсосы) воздуха.

Рис. 6. Пример построений в диаграмме i-d влажного воздуха при перетекании воздуха из помещения в помещение 2: П1, Р1, В1 – состояние воздуха в помещении 1; П2, В2 – состояние воздуха в помещении 2, С – состояние смеси воздуха, подаваемого в помещение 2 (П2) и перетекающего из помещения 1 (В1) Согласно теории турбулентной диффузии вредные вещества могут распространяться против потока воздуха (рис. 7). Чтобы не допустить распространения вредных веществ из «грязной» зоны (помещения) в «чистую», необходимо создать определенную скорость движения воздуха через разделяющий их проем. В процессе расчета используют следующие основные зависимости [58]:

• необходимый расход в проеме • необходимая скорость • коэффициент турбулентного обмена:

• удельная энергия, вносимая приточными струями:

помещении; 0,3ПДК – допустимое содержание вредности в приточном воздухе; 0,1ПДК – допустимая концентраРис. 7. Зависимость изме- ция в «чистом» помещении; l – опреденения относительной концен- ляющий размер проема, м.

трации вредности с/с0 в снося- Пример 5. Определим скорость щем плоскопараллельном потоке воздуха в зависимости от движения воздуха в перегородке расстояния x (м) и отношения =0,1м, разделяющей два помещения cmax = 20ПДК (например при аварии). В «чистое» помещение подают воздух с концентрацией вредного вещества 10 % от ПДК. Приток чистого воздуха происходит со скоростью v0=1,5 м/с, коэффициент =1,6, кратность воздухообмена в «чистом» помещении kp =10 ч-1.

Удельная энергия, вносимая приточными струями k p · ·v0 /( 2·3600 ) 10·1,6·1,5 2 /( 2·3600 ) 0,005 2 / 3.

Коэффициент турбулентного обмена Необходимая скорость в проеме Необходимый расход воздуха в проеме Таким образом, если в «грязном» помещении произойдёт авария и ПДК увеличится в 20 раз, то для того чтобы защитить «чистое» помещение от проникновения вредных веществ через открытый проём, необходимо обеспечить расход воздуха в проеме, равный 13400 м3/ч.

«Дисбаланс – разность расходов воздуха, подаваемого в помещение (здание) и удаляемого из него системами вентиляции с искусственным побуждением, кондиционирования воздуха и воздушного отопления» [21].

1.6. Основные типы местных отсосов в системах промышленной вентиляции Местный отсос – устройство для улавливания вредных и взрывоопасных газов, пыли, аэрозолей и паров (зонт, бортовой отсос, вытяжной шкаф, кожух-воздухоприемник и т.п.) у мест их образования (станок, аппарат, ванна, рабочий стол, камера, шкаф и т.п.), присоединяемое к воздуховодам систем местных отсосов и являющееся, как правило, составной частью технологического оборудования [21]. Для всех местных отсосов расход удаляемого воздуха определяется по формуле, Lм.о, м3/ч, где Fпр – площадь рабочего проема локализующего устройства, м2;

vвс – расчетная скорость всасывания, м/с.

Во многих технологических процессах, например при окраске, травлении, резке, сварке, плавлении и многих других выделяются вредные вещества. Конструкции технологического оборудования, условия его работы, особенности выделяющихся вредностей, их физико-химические свойства, токсичность, поверхность испарения и другие факторы привели к многообразию типов и конструкций местных отсосов. Некоторые характерные конструкции таких устройств показаны на рис. 8. Более подробно о применении и расчете местных отсосов можно найти в [44, 45, 52, 53, 94, 111, 124, 159, 168 и др.].

Рис. 8. Основные конструкции местных отсосов: а – вытяжной шкаф; б – зонткозырек над загрузочным проемом печи; в – индивидуальный вытяжной зонт; г – отсос укрытие над шлифовальным кругом; д – сварочная панель у стационарного поста сварки; е – гибкий поворотный воздухоприемник; ж – односторонний бортовой отсос; з – бортовой отсос с передувом; и – линии токов при трёхпоточном взаимодействии источника теплоты, стока (спектра всасывания) и приточной струи; 1 – подсасываемый поток воздуха, 2 – траектория приточной струи, засасываемой вытяжным факелом, 3 – область обратного потока, 4 – вытяжной факел, 5 – конвективный поток [70, 71] 1.7. Основы очистки удаляемого воздуха в системах промышленной вентиляции Системы вентиляции разных объектов решают задачи очистки воздуха: очистка наружного и рециркуляционного воздуха, удаляемого воздуха, биологическая очистка воздуха, очистка воздуха от бактериальных и радиоактивных загрязнений. В промышленной вентиляции наибольшее значение имеет очистка удаляемого воздуха от различных производственных вредностей. Система очистки выбирается согласно рекомендациям и справочникам [60, 80, 81, 84 – 86, 90, 98 – 100, 104, 118, 121, 128, 132, 133, 136, 140, 142 – 144, 149, 161, 167 и др.].

Для очистки воздуха от многочисленных аэрозолей и паров используют разные типы пылеуловителей: гравитационные, инерционные, «мокрые» фильтры (промыватели, пенные аппараты, абсорберы), тканевые, электрические, акустические, сорбционно-каталитические, плазмокаталитические и др. (рис. 9). Литература по этой проблеме обычно специализирована по видам производств (химическое, атомное, пищевое, металлургия, шахты и др.) Эффективность пылеуловителя Е, %, или суммарная эффективность многоступенчатой пылеулавливающей установки должна определяется по формуле где сн – концентрация пыли или загрязняющего вещества в очищаемом воздухе, мг/м3; ск – допустимая концентрация пыли или загрязняющего вещества в очищенном воздухе, мг/м3.

Гравитационные пылеуловители. Пылеосадочные камеры – простейшие по конструкции и эксплуатации очистные сооружения. Их применяют для осаждения крупных частиц размером более 50 мкм и при больших начальных концентрациях. Осаждение в камерах происходит под действием собственного веса частиц пыли.

Инерционные пылеуловители сухого типа. Циклоны, жалюзийные пылеуловители относятся к пылеотделителям инерционного типа и применяются для очистки воздуха от сухой неслипающейся пыли. Их преимущество в компактности, простоте конструкции и обслуживании.

Рис. 9. Основные конструкции очистного оборудования: а – пылеосадочная камера; б – циклон; в – пенный промыватель: 1 – патрубок; 2 – штуцер для подачи воды; 3 – водяная пленка; 4 – трубопровод для отвода шлама; 5 – решетка; г – электрический фильтр: 1 – зона ионизации; 2 – источник питания; 3 – противоуносный пористый фильтр; 4 – осадительная зона; д – тканевый фильтр Инерционные пылеуловители мокрого типа. В мокрых пылеуловителях сепарация пыли заканчивается при контакте частиц пыли с водой.

Увлажнение пыли и поверхностей, где происходит осаждение пыли, резко повышает эффективность очистки, упрощает удаление пыли из очистного устройства и снижает опасность пожаров и взрывов. Для цементирующихся и волокнистых пылей мокрый способ очистки не пригоден.

Тканевые пылеуловители. В процессе работы тканевого фильтра чистая ткань накапливает в себе пыль и сопротивление проходу воздуха через неё увеличивается. Фильтровальные ткани должны иметь высокую пылеемкость, обладать механической прочностью и стойкостью к истиранию.

Пористые пылеотделители. Для этой группы пылеотделителей характерным признаком будет наличие слоя фильтрующего материала (насадка). Очистка заключается в задержании взвешенных частиц в многочисленных порах и разветвлениях при прохождении запыленного потока через насадку. В некоторых конструкциях для повышения эффекта пылезадержания фильтрующий слой смачивают жидкостями.

Электрофильтры. Выделение пыли из воздуха в электрофильтрах происходит под действием электрического поля. При этом происходит зарядка частиц пыли и возникает их движение к электродам, на которых и происходит осаждение пыли. С электродов пыль выпадает в бункер, откуда периодически удаляется.

Акустические пылеотделители. В устройствах, работающих на этом принципе, создаётся мощное ультразвуковое поле, при прохождении через которое пылевые частицы коагулируют (укрупняются). В результате этого значительно повышается эффективность их улавливания на последующей ступени очистки.

Сорбционно-каталитические фильтры. Предназначены для очистки вентиляционных выбросов с содержанием органических веществ (стирола, фенола, формальдегида, уксусной кислоты и др.).

Фильтры применяются в цехах переработки пластмасс, в производстве красок, лаков и клеев, лекарственных препаратов и на других предприятиях различного профиля.

Плазмокаталитическая технология очистки воздуха (ПКТ). В результате плазмокаталитической обработки газообразные загрязняющие вещества разлагаются до элементарных соединений: воды (H2O) и оксида углерода (CO2).

1.8. Основы разработки проекта предельно-допустимых выбросов Защита воздушного бассейна от вредных веществ, выбрасываемых технологическими и вентиляционными установками, имеет огромное значение как экологическая, экономическая и социальная проблема. При организации технологического процесса решают следующие задачи:

• исключить или снизить до минимума выделения вредных веществ в помещение и атмосферу;

• обеспечить максимально эффективную очистку воздуха от вредных веществ;

• вредные примеси, оставшиеся в выбрасываемом воздухе после очистки в небольшой концентрации, нужно рассеять таким образом, чтобы концентрация их в воздухе примыкающей территории и на промышленной площадке не превышала допустимые концентрации [55].

В соответствии с ГОСТ 17.2.3.02-78 [9] для каждого источника загрязнения атмосферы устанавливается предельно-допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ в атмосферу. ПДВ устанавливается при условии, что выбросы от данного источника не создадут приземную концентрацию, превышающую максимально разовую допустимую концентрацию загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Если эта концентрация превышена, а значения ПДВ по причинам объективного характера в настоящее время не могут быть достигнуты, устанавливают временно согласованные выбросы (ВСВ) вредных веществ в атмосферу. В результате суммирования ПДВ (ВСВ) отдельных источников загрязнения атмосферы устанавливают значения ПДВ (ВСВ) для предприятий или объектов и их комплексов в целом.

Санитарно-защитные зоны различных производств смотри в [24].

Расчеты рассеивания вредных веществ в атмосфере выполняют на основании [42] (с учетом фонового загрязнения, которое должно быть задано). Практические расчеты экологической безопасности в жилой зоне вблизи промплощадки производят по специальным компьютерным программам с учетом выбросов вредных веществ, их количества и массы, концентраций, направления ветра и удаленности от жилой застройки. Пример составления карты-схемы предприятия, ситуационной карты района города, в котором расположено предприятие, показан на рис. 10.

Рис. 10. Пример составления технологического задания на компьютерный расчет относительных концентраций cн = cн / ПДК на примере оксида азота (NO, ПДК = 0,4 мг/м3) и диоксида азота (NO2, ПДК = 0,085 мг/м3) на территории жилой застройки, примыкающей к предприятию: а – карта-схема предприятия;

б – ситуационная карта-схема района города, в котором расположено предприятие. Условные обозначения: –– граница территории предприятия; – – – санитарно-защитная зона; 0,7 – изолинии относительных концентраций загрязняющих веществ; 1,2,3 – номера источников выбросов; о – неконтролируемые источники; – контролируемые источники; – источники, задействованные в период неблагоприятных метеоусловий; – точки контроля качества атмосферного воздуха; _._._ зелёная зона; – жилая застройка. Представление результатов расчета дано в [55] Контрольные вопросы 1. Назовите основные требования, предъявляемые к системам промышленной вентиляции.

2. Какие основные факторы воздушной среды оказывают влияние на человека?

3. Как по степени воздействия на человека подразделяют вредные вещества?

4. Каким образом подразделяют предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе и воздухе рабочей зоны помещения на категории?

5. Назовите виды воздействия вредных веществ на организм человека.

6. Как рассчитать пределы взрываемости смеси газов?

7. Назовите источники теплоты, влаги.

8. Каким образом определяется конвективная теплота, поступающая в воздух помещения, от нагретых поверхностей?

9. Каким образом определяются влаговыделения со смоченной поверхности пола?

10. Назовите виды (типы) систем вентиляции.

11. Какие факторы влияют на расчет аварийной вентиляции?

12. Назовите типы потоков (расходов) воздуха в системах вентиляции.

13. Какие основные виды местных локализующих устройств существуют?

14. Назовите принцип действия инерционных пылеуловителей «мокрого» типа.

Часть 2. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ

В ПРОМЫШЛЕННЫХ ЦЕХАХ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

• расчет воздухообменов в производственных помещениях;

• выбор принципиальных решений систем вентиляции помещений;

• локализация вредных веществ на основе использования местных отсосов;

• расчет и выбор системы очистки выбросов (проект ПДВ);

• выбор основного оборудования приточно-вытяжной механической вентиляции и определение технико-экономических характеристик.

Отличительная особенность промышленных зданий – различные вредные для человека и взрывопожароопасные вещества, выделяющиеся в ходе технологических процессов и требующие применения систем промышленной вентиляции и противопожарных решений. Наряду с этим многие процессы требуют кондиционирования воздуха для обеспечения специальных параметров воздушной среды и особой чистоты воздуха. К таким производствам относят отдельные участки или цеха предприятий машино- и станкостроения, электронной и радиопромышленности, приборостроения, типографии, предприятий текстильной и легкой промышленности, объектов связи и телекоммуникаций, фармацевтических производств, предприятий пищевой промышленности и др. В силу большой специфики проектирование отопительновентиляционных систем проводят на основе как общих, так и ведомственных норм проектирования, максимально учитывающих специфику технологических процессов и выделяющихся вредных веществ, данные о которых систематизированы в методиках [51, 54, 78, 108, 113, 114, 162 – 166].

2.1. Гальванические цеха В этих цехах наносят металл на поверхность различных изделий для предохранения их от коррозии, улучшения внешнего вида или придания поверхности большей прочности. Вредные вещества [13] выделяются в виде пыли (очистка, шлифовка, полирование и др.) и многочисленных химических веществ при химическом или электрохимическом обезжиривании, травлении, цинковании, кадмировании, хромировании и других операциях.

Перед нанесением гальванического покрытия изделия подвергают травлению и обезжириванию. При травлении используют растворы серной, соляной и азотной кислот. Для предварительной очистки изделий производят обезжиривание бензином [47]. В гальванических цехах наряду с отделениями травления и гальванопокрытия имеются участки хранения химикатов и приготовления растворов, а также машинное отделение и отделение полировки. В машинном отделении доминирующими вредными выделениями являются избытки тепла, а в полировальном – пыль.

Основные вредные вещества [49]: водород (H2), оксиды азота (NO2, N2O, N2O3, N2O4, N2O5), азотная кислота (HNO3), оксиды хрома (CrO3, Сr2O3, CrSO4), плавиковая кислота (40 %-ный раствор фторводорода HF в воде), растворители, серная кислота (H2SO4), фтористый водород (FH3), хлористый водород (HCl), цианистый водород (HCN), щелочные аэрозоли (NaOH, КOH).

Наиболее распространенными устройствами для локализации вредных выделений в данном производстве являются бортовые отсосы. Методика их расчета и рекомендации по применению приведены в [44, 47, 52, 53, 117, 140 и др.].

Масса вредных веществ, поступающих в воздух при уносе растворов, определяется по формуле, г/ч:

где m – удельный унос растворов, отнесенный к площади F=1 м2 обрабатываемой поверхности и к толщине =1 мкм толщины покрытия, л/ (м2мкм); F – площадь обрабатываемых поверхностей деталей (часовая программа), м2/ч; – толщина покрытия, мкм; с – концентрация испаряющегося вещества в растворе, г/л. Эти данные см. в [49, 91].

Методики расчета вредных выделений при других технологических процессах см. [49, 93, 105, 131 и др.].

2.2. Литейные цеха В состав литейного цеха машиностроительного завода входят плавильные агрегаты, шихтовый двор, участки приготовления формовочных и стержневых смесей, разлива металла и очистки литья. В качестве плавильных агрегатов используют в основном вагранки открытого и закрытого типа, дуговые и индукционные печи. Массу загрязняющего вещества рассчитывают по формуле где g – удельные выделения загрязняющих веществ на единицу продукции, кг/т [51, 54]; D – расчетная производительность агрегата, т/ч;

– эффективность средств по снижению выбросов в долях единицы;

– поправочный коэффициент для учета условий плавки стали (числитель) и чугуна (знаменатель): кислый процесс – 1,0/1,0, основной процесс – 0,80/0,67, применение кислорода – 1,15/1,10, плавка легированной стали – 0,85, предварительный нагрев шихты до 400 оС – -/1,22.

При плавке чугуна выделяются: пыль, оксид углерода (CO2), сернистый ангидрид (SO2), оксиды азота (NxOy) и углеводороды (CxHy); при плавке алюминия дополнительно выделяются хлор (Cl) и фтористый водород (HF). Удельные выделения загрязняющих веществ можно найти в [47, 51, 54 и др.].

В рабочих зонах производственных помещений со значительными избытками явной теплоты (больше чем 23 Вт/м3) в летний период рекомендуется устройство аэрации, так как за счет аэрации можно осуществить значительные (по сравнению с механической приточной вентиляцией) воздухообмены (от 20 до 150 об/ч) при сравнительно небольших затратах. Например, исследования на натуре и моделях показали, что в кузнечном цехе автозавода расход воздуха может достигать 3·106м3/ч. Подробная информация по расчету аэрации представлена в [47, 52, 65, 135, 140 и др.], см. также [76, 157, 159, 167].

2.3. Термические и кузнечно-прессовые цеха В кузнечно-прессовых цехах изготавливаются заготовки для деталей и изделий машиностроения. Производственный процесс состоит из резки холодных заготовок металла; нагрева металла под ковку или горячую штамповку в нагревательных печах до температуры 1100 – 1250 °С; ковки металла на молотах; штамповки изделий на горячих прессах. Основные производственные вредности [75, 135]: конвективная и лучистая теплота, оксид углерода, сернистый газ, пыль, окалины металла, пары и аэрозоли кислот, аммиак, окислы азота, цианистый водород и др.

В термических цехах происходит обработка металлов: отжиг, нормализация, закалка, отпуск, цементация, цианирование, азотирование и другие операции. В термических цехах осуществляется обработка металлических слитков и заготовок отштампованных изделий для придания им определенных химических, механических и металлографических свойств [47].

2.4. Цеха механообработки В них производится обработка металла на строгальных, долбежных, сверлильных, токарных, фрезерных, шлифовальных и других станках. Основные вредные выделения [47]: тепловыделения от электродвигателей, людей и солнечной радиации, аэрозоли масла, металлическая и наждачная пыль. Выделение вредных веществ от станков можно рассчитать по данным [47, 51, 135, 148 и др.].

Объем воздуха Lм.о, м3/ч, отсасываемый от кожухов сухих абразивных кругов, определяется как больший из следующих величин:

где Fкож – площадь живого сечения кожуха, м2; vвс = 0,25vк – при направлении пылевого факела непосредственно в отверстие кожуха, м/с; vвс = 0,3 – 0,4vк – при направлении пылевого факела вдоль засасываемого отверстия кожуха, м/с; Dкр – диаметр круга, мм; k – коэффициент, k = 2 – для заточных и шлифовальных станков с абразивными кругами; k = 4 – для полировальных станков с войлочными кругами; k = 6 – для полировальных станков с матерчатым кругом.

При механической обработке хрупких материалов для удаления стружки и пыли наиболее рациональным считается устройство пневмотранспорта [44, 52, 94, 97, 129, 140 и др.].

2.5. Сборочно-сварочные цеха В них выполняют операции по сборке и сварке плоских и объемных металлических конструкций. Основной технологический процесс, от которого выделяется наибольшее количество вредных выделений (оксид азота, оксид углерода, оксид марганца, фтористые соединения, озон, пыль и сопутствующая им теплота), – это сварка. Работы по изготовлению сварных изделий выполняют на стационарных и нестационарных местах. К числу наиболее распространенных в промышленности электросварочных процессов относятся ручная сварка покрытыми штучными электродами, полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа, контактная сварка, сварка под флюсом, порошковой проволокой и сварка в среде инертных газов.

Санитарные правила при сварке, наплавке и резке металлов [26] регламентируют выбор принципиальных решений и расчет удельных расходов воздуха на 1 кг расходуемого сварочного материала. В документе отмечается п. 44. «Скорость движения воздуха, создаваемая местными отсосами у источников выделения вредных веществ, должна быть:

• при ручной сварке не менее 0,5 м/с;

• при сварке в углекислом газе не более 0,5 м/с;

• при сварке в инертных газах не более 0,3 м/с;

• при резке титановых сплавов и низколегированных сталей: а – газовой не менее 1,0 м/с, б – плазменной не менее 1,4 м/с;

• при плазменной резке алюминиево-магниевых сплавов не менее 1,8 м/с и высоколегированных сталей;

• при плазменном напылении не менее 1,3 м/с;

• при заточке торированных вольфрамовых электродов не менее 1,5 м/с.

(п. 45.) Количество вредностей, локализуемых местными отсосами (с учетом скорости движения воздуха в помещении и других факторов), для вытяжных шкафов составляет не более 90 %, для остальных видов местных отсосов – не более 75 %. Оставшееся количество вредностей (10 – 25 %) должно разбавляться до предельнодопустимой концентрации (ПДК) с помощью общеобменной вентиляции».

Дополнительные сведения см. [47, 82, 95, 122, 135, 146 и др.]. Расчет вредных выделений при сварке [51, 54, 114 и др.].

2.6. Цеха переработки пластмасс Большое число марок пластмасс (более 3000 к концу 70-х гг.

ХХ века) и постоянно расширяющаяся номенклатура изделий из них обусловили возникновение нескольких десятков способов изготовления этих изделий. Наиболее распространенные из них – прессование, литье под давлением, экструзия и формование. Более подробно см. [48], а также методику расчета удельных выделений [31].

высвобождением связанных и образованием новых химических веществ. Например, фенол, формальдегид, ацетон, ацетальдегид, спирты метиловый, бутиловый, пропиловый, бензол, ксилол, толуол, предельные Рис. 11. Зависимость вы- углеводороды. Среди продуктов деструкции деления фенола тф и всех летучих веществ тлет от темпе- фенопластов наибольшим коэффициентом ющегося вещества к его ПДК, обладает фенол (C6H6O), а деструкции аминопластов – формальдегид (CH2O). Зависимость выделения фенола от основных параметров процесса прессования и температуры материала в интервале 70 – 220 оС приведена на рис. 11.

2.7. Химическое производство: утечки через неплотности оборудования По данным В. М. Эльтермана [58], вредные вещества в воздух производственных помещений могут поступать:

• через неплотности в аппаратуре и трубопроводах, в которых имеется повышенное давление;

• через неплотности в аппаратуре и трубопроводах, работающих при атмосферном давлении или некотором разрежении вследствие разности концентрации вредных веществ в оборудовании и помещении;

• через неплотности в сальниках у вращающихся валов насосов, компрессоров, реакторов и др.;

• во время загрузки и выгрузки при прерывистых процессах производства;

• во время ремонта технологического оборудования и при авариях.

Предполагая, что истечение газов через неплотности оборудования подчиняются закону адиабатического истечения струи через небольшие отверстия, Н. Н. Репин [140] предложил формулу для расчета расхода газа, выделяющегося через неплотности, м3/с:

где – коэффициент запаса, учитывающий ухудшение герметичности оборудования в процессе его эксплуатации в период между испытаниями на герметичность, принимается в пределах 1,5 – 2; c – коэффициент, зависящий от степени герметичности оборудования, принимается по табл. 4; Vап – внутренний объем аппаратуры и коммуникаций, в которых вредный газ или пар находится под давлением, м3; M – молекулярная масса газа или пара; T – абсолютная температура газа или пара в аппаратуре, К.

Таблица 4. Значение коэффициента c в формуле (21) в зависимости от степени герметичности m и рабочего давления Наибольшее рабочее давление, ат Коэффициент негерметичности оборудования m, ч- Коэффициент c 0,121 0,166 0,182 0,189 0,252 0,298 0, Примечание. Значения коэффициентов m и c даны для случая, когда испытания проводятся с воздухом при температуре 25 оС.

Более подробно см. [58, 62, 63, 85, 106, 125, 126, 139, 147, 150 и др.].

2.8. Цеха окраски В таких цехах наносят защитные покрытия от коррозии и гниения, а также для придания изделиям товарного вида. В них используют окрасочные материалы [103, 152 – 154]: масляные краски, наполнители, пленкообразующие вещества и растворители. В окрасочных цехах выделяются пары растворителей и разбавителей, окрасочная пыль как в жидком, так и в твердом состоянии. При работе с лакокрасочными материалами возможно их пролитие, в результате чего в воздух помещения поступает значительное количество паров растворителя. Как правило, эти пары в смеси с воздухом создают взрывоопасные концентрации.

Расчет выделений растворителей лакокрасочных материалов весьма важен для задач промышленной вентиляции и подробно описан в статье [166], а методы расчета описаны в работе [110]. Зависимость испарения растворителя от времени определяется выражением где m – масса летучих, выделяющихся за время с единицы поверхности, г/м2; M – масса растворителя, выделяющегося при полном высыхании материала, нанесенного на единицу поверхности, г/м2; – время, характеризующее процесс высыхания (испарения растворителя), мин; k – показатель степени экспоненциального процесса, характеризующего интенсивность испарения растворителя во времени при определенных метеорологических условиях высыхания, мин-1, его численные значения можно найти в [56, 164]. См. также [33, 77, 82, 95, 103, 113, 135, 165 и др.] 2.9. Зарядные и аккумуляторные цеха Основными производственными вредностями считаются:

• в зарядных отделениях кислотных и щелочных аккумуляторов:

водород, пары серной кислоты, пары щелочей;

• в ремонтных отделениях: свинцовая пыль, пары паяльных флюсов и др.;

• в кислотных и щелочных помещениях: пары серной кислоты и Количество наружного воздуха, требуемое для разбавления водорода до ПДК L, м3/ч, следует определять по п. 4.4.40 [36]:

где Iзар – наибольший зарядный ток, А; n – число элементов в батарее.

Также существует методика расчета объема водорода, выделяющегося при заряде свинцовых аккумуляторов, основанная на рассмотрении химической реакции [36]. «Помещения аккумуляторных батарей, в которых производится заряд аккумуляторов при напряжении более 2,3 В на элемент, должны быть оборудованы стационарной принудительной приточно-вытяжной вентиляцией… Кроме того, для вентиляции помещений аккумуляторных батарей должна быть выполнена естественная вытяжная вентиляция, которая обеспечивает не менее чем однократный обмен воздуха в час. В тех случаях, когда естественная вентиляция не может обеспечить требуемую кратность обмена воздуха, должна применяться принудительная вытяжная вентиляция», п. 4.4.40 [36].

Дополнительные сведения об организации подачи и удаления воздуха см. [36, 89, 95, 127, 157].

2.10. Цеха деревообработки Деревообрабатывающие цеха машиностроительных заводов, где изготовляют модели для литейных цехов, тару и другие изделия, характеризуются образованием опилок, стружек и древесной пыли, паров клея, растворителей красок и лаков, избыточной теплоты и водяных паров.

Борьба с производственной пылью является сложной задачей и оказывается наиболее эффективной, если ведется комплексно с применением технологических и вентиляционных мероприятий.

К технологическим относят все меры, способствующие уменьшению пылеобразования или вовсе сводящие их к нулю. Применение пневмотранспорта [44, 52, 94, 129, 140] или гидротранспорта вместо механического транспорта (шнеки, элеваторы, транспортеры и т.п.) значительно снижает пылеобразование и облегчает борьбу с пылью. Вытяжная вентиляция с местными отсосами пыли носит общее название аспирации. Однако под аспирацией большей частью подразумевают пылеотсасывающую вентиляцию, имеющую специфические особенности и удаляющие воздух, содержащий значительную массу пыли.

Оборудование, требующее аспирационных устройств: щековые и конусные дробилки, трубчатые и шаровые мельницы, грохоты качающиеся (а также вибрационные и барабанные), магнитные сепараторы, автоматические весы, молотковые дробилки и дезинтеграторы, мельницы и мешалки, бункеры, скиповые подъемники и приемники для раздробленного материала [117].

В системах аспирации наиболее опасны (в отношении взрыва и пожара) пылеулавливающие аппараты и бункеры для сбора уловленного продукта. Распространение опасного воздействия взрывов – ударного и огневого – возможно по трубопроводам, связывающим указанное оборудование с производственными помещениями, а также в результате разрушения самого оборудования [59, 107]. См. также [72, 73, 79, 89, 118, 158].

2.11. Предприятия по обслуживанию автомобилей Проектирование данного вида предприятий необходимо вести в соответствии с [16, 35, 37, 38]. Основными производственными вредностями являются:

• в помещениях для хранения автомобилей – оксид углерода, аэрозоли свинца, оксид азота и альдегиды;

• в помещениях для обслуживания и ремонта автомобилей – оксид углерода, оксид азота и альдегиды;

• в шиноремонтном отделении – пыль резины, тепло, пары бензина.

Для отвода выхлопных газов в атмосферу посты обслуживания оборудуются местным отсосом с гибким шлангом, который одним концом присоединяется к выхлопной трубе автомобиля, а другим – к сборному воздуховоду. Объем газов, прорывающихся в помещение, принимается в размере 10 % от их общего количества [45]. Вредные выделения следует рассчитывать согласно методике, изложенной в прил. [35], в соответствии с [37]. О газовыделении при работе карбюраторных и дизельных двигателей смотри в [44, 147].

2.12. Производство, связанное с бериллием и его соединениями Технологический процесс получения бериллия, гигиенические условия труда, средства и методы защиты персонала, рекомендации по устройству системы вентиляции приведены в [134], кратности воздухообменов – в [102].

В производственных помещениях грязной зоны должно поддерживаться разряжение 10 – 20 Па по отношению к чистой. Часто весь приточный воздух подают в чистую зону, а в грязную он поступает через клапаны избыточного давления (КИД) [102]. В оборудовании, требующем герметизации внутреннего объема с поддержанием в нем определенного разряжения (имеются в виду герметичные боксы), величина разряжения должна составлять 50 – 200 Па. Скорость движения воздуха в приточных воздуховодах 3 – 10 м/с, а в вытяжных должна быть не менее 20 м/с на горизонтальных участках и не менее 15 м/с на вертикальных. Приточные и вытяжные воздуховоды не должны проходить по одному помещению (как правило, выполняют отдельное техническое пространство для воздуховодов вытяжной вентиляции). Воздух, удаляемый системами местной, технологической и общеобменной вентиляции, должен быть направлен на газоочистку.

2.13. Производство, связанное с выделением радиоактивных веществ Проектирование данного вида производства следует проводить в соответствии с нормами радиационной безопасности [25, 30, 34]. По степени возможной опасности внутреннего облучения работы с открытыми радиоактивными веществами в зависимости от активности вещества на рабочем месте и радиотоксичности делятся на три класса [34].

При проведении работ по I классу применяют зональное размещение оборудования, (рис. 12). При работах по II классу устройство трехзональной планировки не требуется, однако необходимо специально оборудованное помещение, расположенное изолированно в отдельном отсеке или крыле здания. Работы, относящиеся к III классу, проводят в общих помещениях, оборудованных в соответствии с требованиями, предъявляемыми к химическим лабораториям.

Расчет воздухообмена по разбавлению вредностей при радиоактивных веществах на практике используют редко. В подавляющем большинстве случаев в дополнение к местной системе вентиляции предусматривают общеобменную вентиляцию со следующей кратностью: а) в помещениях для работ I класса во второй зоне – 10-кратный, в третьей – 5-кратный; б) в помещениях для работ II класса – 5-кратный; в) в помещениях для работ III класса – 3-кратный [102].

I – зона технологического оборудования (боксы, камеры и др.); II – ремонтно-транспортная зона;

III – операторская; 1- санпропускник; 2 – саншлюз Расчетная скорость движения воздуха в рабочих проемах вытяжных шкафов и укрытий должна приниматься не менее 1,5 м/с. В герметичных камерах и боксах при закрытых проемах должно обеспечиваться расчетное разрежение не менее 200 Па. Камеры и боксы должны оборудоваться приборами контроля степени разрежения [34], [68].

2.14. Помещения для курения как источник вредных выделений В начале XXI века наметилась известная тенденция к ограничению или запрету курения в административных и многих общественных зданиях ряда стран. Табачный дым, поступающий в помещение, состоит из основной струи, которую курящий выдыхает с каждой затяжкой, и побочной струи дыма, поступающей в воздух с тлеющего конца сигареты, сигары или курительной трубки. Наиболее высокая температура горения табака при вдыхании означает, что основная струя дыма образуется при более полном сгорании, чем побочная струя. Некоторые продукты сгорания не поступают в воздух, а разлагаются в человеческом организме. Поэтому побочная струя содержит более высокий уровень вредных веществ, чем основная [169].

Табачный дым представляет собой сложную смесь из нескольких тысяч компонентов в виде газообразных веществ, капель и микрочастиц, которые обладают в совокупности притягательным, возбуждающим, отравляющим и канцерогенным эффектом. Концентрация никотина в воздухе может быть вычислена в предположении, что он не адсорбируется стенами и другими материалами в помещении, по нижеприводимой формуле [169], сник, мг/м3:

где сник – концентрация никотина в воздухе помещения, где курят, мг/м3; n - количество курящих, %; nсиг – количество сигарет, выкуриваемых в час одним человеком; gник – среднее содержание никотина в сигарете, 1 – 2,5 мг/сиг.; Lн.уд – удельный расход наружного воздуха на 1 м2 пола, л/(м2·с); Fпл/nлюд – площадь пола помещения, приходящаяся на одного человека, м2/чел.

Определение расхода наружного воздуха при курении см. [56, 170].

Контрольные вопросы 1. Какие основные производственные вредности в гальванических цехах вы можете называть?

2. Каким образом определяется количество вредных выделений, выделяющихся через неплотности оборудования?

3. Какие основные производственные вредности на производстве, связанном с обслуживанием аккумуляторов?

4. Назовите основные производственные вредности, присутствующие на деревообрабатывающем производстве.

5. Назовите основные вредные выделения, присутствующие на предприятиях по обслуживанию автомобилей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Стандартинформ, 2008. – 45 с.

2. ГОСТ 12.1.004-91. Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования. – М. : Изд-во стандартов, 1991. – 133 с.

3. ГОСТ 12.1.005-88. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. – М. : Изд-во стандартов, 1988. – 130 с.

4. ГОСТ 12.1.010-76*. Взрывобезопасность. Общие требования (переизд. в сент. 1999 г.). – М. : Изд-во стандартов, 1978. – 7 с.

5. ГОСТ Р 51330.19-99 (МЭК 60079-20-96). Электрооборудование взрывозащищенное. Ч. 20. Данные по горючим газам и парам, относящиеся к эксплуатации электрооборудования. – М. : Госстандарт России, 1999. – 15 с.

6. ГОСТ 12.3.008-75. Система стандартов безопасности труда. Производство покрытий металлических и неметаллических неорганических.

Общие требования безопасности. – М. : Изд-во стандартов, 2000. – 13 с.

7. ГОСТ Р 21.1101-2009. Основные требования к проектной и рабочей документации. – М. : Стандартинформ, 2009. – 51 с.

8. ГОСТ Р 22.1.12-2005. Безопасность в чрезвычайных ситуациях.

Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. Общие требования. – М. : Стандартинформ, 2005. – 14 с.

9. ГОСТ 17.2.3.02-78. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями. – М. : Изд-во стандартов, 1980. – 10 с.

10. ГН 1.1.725-98. Перечень веществ, продуктов, производственных процессов, бытовых и природных факторов, канцерогенных для человека. – М. : Минздрав России, 1998. – 23 с.

11. ГН 2.1.6.1338-2003. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. – М. : Минздрав России, 2003. – 60 с.

12. ГН 2.1.6.1339-2003. Ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест: гигиен. нормативы. М. : Минздрав России, 2003. – 374 с.

13. ГН 2.2.5.1313-2003. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. – М. : Минздрав России, 2003. – 200 с.

14. ГН 2.2.5.1314-03. Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. – М. : Минздрав России, 2003. – 126 с.

15. СНиП 21-01-97*. Пожарная безопасность зданий и сооружений (с изм. № 1, 2). – М. : Госстрой России, 2002. – 30 с.

16. СНиП 21-02-99*. Стоянки автомобилей. – М.: Госстрой России, 2000. – 20 с.

17. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология. – М.: Госстрой России, 2003. – 70 с.

18. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. – М.: Госстрой России, 2004. – 25 с.

19. СНиП 23-03-2003. Защита от шума. – М.: Госстрой России, 2004. – 74 с.

20. СНиП 31-03-2001. Производственные здания. – М.: Госстрой России, 2001. – 10 с.

21. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование. – М.: Госстрой России, 2004. – 54 с.

22. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. – М. : Госстрой России, 1996. – 22 с.

23. СанПиН 2.2.4.1294-03. Гигиенические требования к аэроионному составу воздуха производственных и общественных помещений. – М. :

Госстрой России, 2003. – 35 с.

24. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. Новая редакция. – М. : Госстрой России, 2003. – 28 с.

25. СанПиН 2.6.1.24-03. Санитарные правила проектирования и эксплуатации атомных станций (СП АС-03). – М. : Росстрой России МЧС России, 2003. – 35 с.

26. СП 1009-73. Санитарные правила при сварке, наплавке и резке металлов. – М. : ФГУ ВНИИПО МЧС России, 1973. – 15 с.

27. СП 2.2.1.1312-03. Гигиенические требования к проектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных предприятий. – М. : ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2003. – 16 с.

28. СП 12.13130.2009. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной опасности. – М. : ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009. – 33 с.

29. СП 7.13130.2009. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Противопожарные требования. – М. : ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009. – 33 с.

30. НРБ-99/2009. Нормы радиационной безопасности. – М. : Атомиздат, 2009. – 72 с.

31. РДП-91. Отраслевые нормативы удельных выбросов вредных веществ при переработке пластических масс. – М. : Росстандарт, 1991. – 52 с.

32. СН 2.2.4/2.1.8.562-92. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.– М.:

Минздрав России, 1997. – 20 с.

33. ОСТ 10086-39 МИ-17. Методы определения времени высыхания. – М., 1988. – 36 с.

34. ОСП-72/87. Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений. – М. : Минздрав России, 1987. – 84 с.

35. ОНТП 01-91. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий автомобильного транспорта. – М.: РОСАВТОТРАНС, 1991. – 36 с.

36. Правила устройства электроустановок (35), 6-е изд. – М.: Госстрой России, 2000. – 510 с.

37. МГСН 5.01-01*. Стоянки легковых автомобилей. – М. : РОСАВТОТРАНС, 2003. – 21 с.

38. ВСН 01-89. Предприятия по обслуживанию автомобилей. – М. :

РОСАВТОТРАНС, 1990. – 3 с.

39. Федеральный Закон РФ № 384. Технический регламент о безопасности зданий и сооружений. – М., 2010. – 44 с.

40. Федеральный Закон РФ № 28. Об энергосбережении. – М., 1996. – 12 с.

41. Р.2.2.2006-05. Руководство по гигиенической оценке фактов рабочей деятельности и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. Центр охраны труда, промышленной безопасности, социального партнерства и профессионального образования. – СПб., 2005. – 227 с.

42. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. – Л.:

Гидрометеоиздат, 1987. – 93 с.

II. Рекомендуемая учебная и научная литература 43. Батурин, В. В. Основы промышленной вентиляции / В. В. Батурин. – М.: Стройиздат, 1948; 2-е изд. – М.: Профиздат, 1956; 3-е изд. – М.:

Профиздат, 1965. – 608 с.; 4-е изд. – М.: Профиздат, 1990. – 448 с.

44. Богословский, В. Н. Отопление и вентиляция: учеб. для вузов.

В 2 ч. Ч. 2. Вентиляция / В.Н. Богословский [и др.]. – М.: Стройиздат, 1976. – 439 с.

45. Волков, О. Д. Проектирование вентиляции промышленного здания: учеб. пособие / О. Д. Волков. – Харьков: Высш. шк.; изд-во ХГУ, 1989. – 240 с. – ISBN 5-11-000656-3.

46. Гримитлин, А. М. Отопление и вентиляция производственных помещений / А. М. Гримитлин [и др.]. – СПб. : АВОК-С-З, 2007. – 399 с. – ISBN 5-902146-19-4.

47. Гримитлин, М. И. Отопление и вентиляция цехов машиностроительных заводов / М. И. Гримитлин [и др.]. – М. : Машиностроение, 1978. – 272 с.

48. Гримитлин, М.И. Вентиляция и отопление цехов переработки пластмасс / М. И. Гримитлин [и др.]. – Л. : Химия, 1983. – 134 с.

49. Елинский, И. И. Вентиляция и отопление гальванических цехов машиностроительных предприятий. – 2-е изд., перераб. и доп. / И. И. Елинский. – М.: Машиностроение, 1989. – 152 с.

50. Каменев, П. Н. Вентиляция: учеб. пособие / П. Н. Каменев, Е. И.

Тертичник. – М.: АСВ, 2008. – 624 с. – ISBN 978-5-93093-436-6.

51. Квашнин, И. М. Промышленные выбросы в атмосферу: инженерные расчеты и инвентаризация. – М.: АВОК-ПРЕСС, 2005. – 392 с. – ISBN 5-98267-011-1.

52. Полушкин, В. И. Вентиляция: учеб. пособие / В. И. Полушкин [и др.]. – М.: Академия, 2008. – 146 с. – ISBN 978-5-7695-3951-0.

53. Посохин, В. Н. Аэродинамика вентиляции / В. Н. Посохин. – М.: АВОК-ПРЕСС, 2008. – 209 с. – ISBN: 978-5-98267-044-1.

54. Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами / ГГО им. А.И. Воейкова;

под общей ред. М. Е. Берлянда. – Л. : Гидрометеоиздат, 1986. – 183 с.

55. Сотников, А. Г. Процессы, аппараты и системы кондиционирования воздуха и вентиляции. Т.1. / А. Г. Сотников. – СПб.: AT-Publiсhing, 2005. – 504 с. – ISBN 5-902880-02-5.

56. Сотников, А. Г. Проектирование и расчет систем вентиляции и кондиционирования воздуха: в 2 т. / А.Г. Сотников. – СПб.: 2011. – T.1 – 450 с.; T.2 – 450 с. – ISBN 5-7120-7558-5.

57. Титов, В. П. Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий: учеб. пособие для вузов / В. П. Титов [и др.]. – М.: Стройиздат, 1985. – 208 с.

58. Эльтерман, В.М. Вентиляция химических производств / В. М. Эльтерман. – 2-е изд., доп. и перераб. – М.: Химия, 1971. – 238 с.; изд. 3-е, перераб. – М.: Химия, 1980. – 288 с.

III. Дополнительная учебная и научная литература 59. Александров, А. Н. Пневмотранспорт и пылеулавливающие сооружения на деревообрабатывающих предприятиях: справочник / А. Н. Александров, А. Н. Козориз. – М.: Лесная промышленность, 1988. – 248 с. – ISBN 5-7120-0038-5.

60. Алиев, Г. М. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов: справочник / Г. М. Алиев – М.: Металлургия, 1986. – 544 с.

61. Артемьев, Л. П. Расчет вентиляции в помещениях с выделениями тепла и влаги и перетеканием воздуха из одного помещения в другое / Л. П. Артемьев // Водоснабжение и санитарная техника. – 1972. – № 4. – С. 27 – 30.

62. Бакрунов, Г. А. Определение величины газовыделений при проектировании вентиляции / Г. А. Бакрунов, Е. В. Щибраев // Водоснабжение и санитарная техника. – 1975. – № 1. – С. 23 – 25.

63. Баркалов, Б. В. Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях / Б. В. Баркалов, Е. Е. Карпис. – М.:

Стройиздат, 1971. – 268 с; 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1982. – 312 с.

64. Батурин, В. В. Вентиляция машиностроительных заводов / В. В. Батурин, В. В. Кучерук. – М.: Машгиз, 1954. – 483 с.

65. Батурин, В. В. Аэрация промышленных зданий: 2-е изд. испр. и доп. / В. В. Батурин, В. М. Эльтерман. – М.: Госстройиздат, 1963. – 319 с.

66. Безуглов, П. Т. Справочная таблица огнеопасных веществ / П. Т. Безуглов. – М.: Госстройиздат, 1950. – 110 с.

67. Белов, С. В. Безопасность производственных процессов: справочник / С. В. Белов [и др.]. – М.: Машиностроение, 1985. – 448 с.

68. Битколов, Н. З. Вентиляция предприятий атомной промышленности / Н.З. Битколов. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 152 с.

69. Богословский, В. Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха):

учеб. для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. / В. Н. Богословский. – М.:

Высш. шк., 1982. – 415 с.

70. Боровицкий, А. А. Исследование закономерностей взаимодействия воздушных потоков в вытяжном зонте / А. А. Боровицкий, С. В. Угорова // Материалы 63-й Международной научно-технической конференции в СПбГАСУ. – СПб, 2010. – С. 55 – 58. – ISBN 978-5-9227-0224-9.

71. Боровицкий, А. А. Сравнение эффективности использования активированного вытяжного зонта с традиционно применяемым / А. А. Боровицкий, С. В. Угорова, В. И. Тарасенко // Инновационные методы в архитектуре и градостроительстве: материалы Междунар. науч.-техн.

конф. – Саратов, 2009. – с. 11 – 14.

72. Бошняков, Е. Н. Аспирационно-технологические установки предприятий цветной металлургии. Изд. 2-е, перераб. и доп. / Е. Н. Бошняков. – М.: Металлургия, 1987. – 160 с.

73. Бошняков, Е. Н. Метод расчета аспирационных воздухообменов / Е. Н. Бошняков // Водоснабжение и санитарная техника. – 1965. – № 11. – С. 14 – 15.

74. Бромлей, М. Ф. Проектирование отопления и вентиляции производственных зданий: учеб. пособие для вузов / М. Ф. Бромлей, В. П. Щеглов. – М.: Стройиздат, 1965. – 260 с.

75. Бутаков, С. Е. Основы вентиляции горячих цехов / С. Е. Бутаков. – Свердловск: Металлургиз, 1962. – 288 с.

76. Бухдингер, М. М. Системы отопления и вентиляции объектов черной металлургии: справочник / М. М. Бухдингер, М. М. Елин, М. И. Эльянов. – М.: Металлургия, 1987. – 160 с.

77. Варнашева, В. А. К расчету общеобменной вентиляции малярных цехов / В. А. Варнашева // Водоснабжение и санитарная техника. – 1965. – № 3. – С. 17 – 18.

78. Выховская, М. С. Методы определения вредных веществ в воздухе / М. С. Выховская, С. Л. Гинзбург, О. Д. Хализова. – М.: Медицина, 1966. – 600 с.

79. Гервасьев, А. М. Пути повышения эффективности обеспыливающей вентиляции / А. М. Гервасьев // Водоснабжение и санитарная техника. – 1965. – № 10. – С. 6 – 7.

80. Гордон, Г. М. Пылеулавливание и очистка газов в цветной металлургии / Г. М. Гордон, В. И. Пейсахов. – М.: Металлургия, 1977. – 456 с.

81. Грачев, Ю. Г. Очистка воздуха зданий от вредных веществ: учеб.

пособие / Ю. Г. Грачев. – Пермь: ПГТУ, 1996. – 280 с.

82. Гримитлин, М. И. Вентиляция и отопление цехов судостроительных заводов / М. И. Гримитлин [и др.]. – Л.: 1981. – 105 с.

83. Гримитлин, М. И. Распределение воздуха в помещении / М.И. Гримитлин. – СПб. : Авок С-З, 2004. – 320 с. – ISBN 5-902146-06-2.

84. Грин, Х. Аэрозоли – пыли, дымы и туманы / Х. Грин; под ред.

Н. А. Фукова; пер. с англ. – Л. : Химия, 1971. – 428 с.

85. Данюшевский, Б. Ю. Вентиляция газовых компрессорных станций на нефтегазоперерабатывающих заводах / Б. Ю. Данюшевский – М. : Гостоптехиздат, 1959. – 50 с.

86. Дерябин, В. А. Очистка запыленного воздуха и рассеивание примесей промышленных выбросов: учеб. электронное текстовое изд. / В. А. Дерябин, С. Г. Власова, Е. П. Фарафонтова. – М. : УГТУ, 2006. – 45 с.

87. Дитерихс, Д. Д. Вентиляция заводов основной химической промышленности / Д. Д. Дитерихс. – М.: Стройиздат, 1951. – 171 с.

88. Евсеенко, А. Л. Практическое пособие по расчету и использованию оборудования для систем противодымной защиты зданий / А. Л. Евсеенко, В. С. Пономаренко, О. А. Стельмах. – Харьков: Укрполиграфресурсы, 2004. – 95 с.

89. Занин, Е. Н. Проектирование санитарно-технического оборудования предприятий строительной индустрии / Е. Н. Занин. – Л. : Строительство, 1973. – 192 с.

90. Зиганшин, М. В. Проектирование аппаратов пылегазоочистки:

учеб. пособие / М. В. Зиганшин, А. А. Колесник, В. Н. Посохин. – М. :

Экопрес – ЗМ, 1998. – 505 с. – ISBN 5-8177-0004-2.

91. Инструкция по нормированию расхода материалов для гальванических покрытий металлов для предприятий станкостроительной и инструментальной промышленности. – М.: НИИМАШ, 1977. – 119 с.

92. Инструкция по определению экономической эффективности нового оборудования для кондиционирования воздуха и вентиляции. – М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1978. – 166 с.

93. Календарев, А. А. Вентиляция гальванических цехов / А. А. Календарев. – М.: ПКК Главсантехмонтаж; ЦБТИ, 1963. – 60 с.

94. Каменев, П. Н. Отопление и вентиляция: учеб. для вузов. Ч. 2.

Вентиляция: / П. Н. Каменев. – М.: Госстройиздат, 1959. – 424 с.

95. Карпас, А. А. Вентиляция и отопление сварочных, гальванических, окрасочных цехов и зарядных станций / А. А. Карпас, Ю. М. Мейлихов, Ф. Б. Резник. – М.: Машиностроение, 1977. – 70 с.

96. Карпис, Е. Е. Основные направления совершенствования вентиляции предприятий химической промышленности / Е. Е. Карпис, И. Н. Лейкин // Водоснабжение и санитарная техника. – 1975. – № 7. – С. 2 – 8.

97. Клячко, Л. С. Пневматический транспорт сыпучих материалов / Л. С. Клячко [и др.]. – Минск: Наука и техника, 1983. – 216 с.