Местна смукателна вентилация

ОВКСтатииСп. Инженеринг ревю - брой 8, 2007

 

Решение за осигуряване на здравословни условия на работа в индустрията

В по-голяма или по-малка степен, различните индустриални производства освен източник на блага за обществото и добавена стойност, са съпътствани с отделянето на вредни вещества. Става въпрос за значителни количества топлина, влага, пари и отпадъчни газове, прах и аерозоли. За да се осигури ефективното им отвеждане с цел недопускане влошените параметри на микроклимата да застрашат здравето на хората, работещи в производствените помещения, се изграждат вентилационни инсталации. Както е известно, те осигуряват, от една страна, отвеждане на вредностите, и от друга, подаване на достатъчно количество пресен въздух. Обикновено в производствените помещения отделянето на вредните вещества не е разпределено равномерно в цялата работна зона. По тази причина изграждането само на общообменна вентилация в повечето случаи се приема за недостатъчно. Обособяването на зони на съсредоточено отделяне вредности в производствените помещения около определени работни места или технологични процеси налага използването на местни смукателни вентилационни системи. Те са особено подходящи за приложения, при които в едно работно помещение протичат няколко процеса, съпроводени с отделяне на различен вид вредни вещества.

Елементи на инсталацията

Изграждането на местна смукателна вентилация позволява отделените вредни вещества да се улавят и изхвърлят от помещението непосредствено в мястото на тяхното отделяне. По този начин се предотвратява разпространението им в целия обем на работното помещение. Местната смукателна вентилация е сред най-ефективните начини за защита на работниците от замърсения с прах или други вредни вещества въздух. Освен защита на работниците, местната смукателна вентилация допринася за опазване на околната среда, тъй като преди изхвърлянето му в атмосферата, замърсеният въздух се подлага на предварително очистване. И в атмосферата не се изхвърля директно замърсеният въздух.

Основни елементи на местните смукателни системи са местните смукатели, чрез които се засмукват вредните вещества, тръбна инсталация за транспортиране на замърсения въздух, въздухоочистваща система за предварително очистване на въздуха преди окончателното му изхвърляне в атмосферата, вентилатор и комин. При проектирането на местни смукателни инсталации е добре да се има предвид, че доброто качество на един или няколко от елементите й не е достатъчно да се осигури ефективност и надеждност на работа на цялата система.

Ефективност на работа и ниски нива на шум

Смукателните устройства са основен елемент на всяка смукателна вентилационна система. В зависимост от вида на производствения процес се използват различни видове местни смукатели, например отвори, чадъри, смукателни шкафове, бордови смукатели и други. При избора на смукател е препоръчително да се избере тип, който ефективно огражда източника на вредности. Ако това не е възможно, е необходимо смукателят да създаде достатъчно силен въздушен поток през зоната на замърсения въздух, насочен към смукателния отвор. Целта е смукателното съоръжение да осигури ефективно ограничаване на разпространението на вредности и улавянето им да се реализира с минимален дебит въздух. Важно условие, на което конструкцията на смукателя следва да отговаря, е да не нарушава нормалното протичане на работния процес и да не намалява производителността на труда.

Конкретният начин на отвеждане на вредните вещества се определя от вида им. Препоръчително е засмукването им да се осъществява от местата на отделянето им в направление, съответстващо на естественото им движение. Например, горещите газове и пари следва да се засмукват във възходяща посока, а тежките студени газове и праха - в низходяща. Следователно, при проектиране на местни смукателни инсталации се цели посоката на засмукващия въздушен поток и тази на замърсения въздух да съвпадат. Другият стремеж е с възможно най-малкия дебит вентилиран въздух да се постигнат параметри на микроклимата, съответстващи на здравословни условия на труд и подходящи за протичането на съответния производствен процес. И не на последно място, цели на местната смукателна вентилация са постигането на възможно най-ефективно улавяне на замърсения въздух, малки загуби на налягане и ниски нива на генерирания шум.

Вредните вещества са основно три вида

За да бъдат реализирани така дефинираните цели на местната смукателна вентилация, при проектирането на смукателите следва да се вземе предвид комплекс от фактори, оказващи влияние върху процеса на засмукване. Сред тях са тип на подбрания смукател; подвижност на въздуха около източника на вредности; механизъм на разпространение на вредните вещества; дебит на засмукания въздух, с който се контролира концентрацията на отпадъчните вещества в съответствие с допустимите нива в работната зона. Необходимо е също така да се вземат предвид и размерите на отвежданите частици.

Обикновено отделяните в промишлените помещения вредни вещества се класифицират в три групи - прахови аерозоли, пушеци и дим, на които дисперсната фаза представлява твърди частици; мъгла с течни частици, както и пари и газове. Характерно за частиците с размер по-малък от 40 mm, например пари и газове, е, че следват въздушния поток. Затова смукателите, предназначени за улавянето им, е добре да се проектират така, че скоростта на засмуквания въздух да съответства на скоростта на замърсения въздушен поток. Ако частиците са с размери по-големи от 40 mm, при висока скорост на замърсения въздушен поток се наблюдава откъсването им от въздушния поток. Частиците се разсейват в работната зона, следвайки своя траектория, в случай че няма подходящи ограждения. Ефективното улавяне на такъв аерозол се постига чрез поставяне на смукателен отвор нормално на траекторията на частиците. Промяна на траекторията на такава частица не би могла да се осъществи, единствено под въздействието на въздушния поток, формиран пред смукателния отвор.

При проектирането на смукателни системи е добре да се отстрани или да се намали ефектът на напречните въздушни течения, които могат да бъдат предизвикани от движещи си машини, отворени прозорци, въздушно отопление и други.

Местните смукателни устройства се класифицират на основата на различни признаци. Например, според функциите, които изпълняват, посоката на засмуквания поток, естеството на потоците и др. Най-разпространена е класификацията на смукателите е в зависимост от функциите, които изпълняват. Според този признак смукателите се определят като открити или външни смукатели, полуоткрити смукатели и затворени смукатели.

Откритите смукатели изискват голям дебит въздух

В зависимост от конфигурацията си, откритите смукатели се изпълняват като отвори с кръгла или правоъгълна форма, които могат да бъдат със или без фланци, процепи, странични смукатели. Част от групата на откритите смукатели са смукателните стени и бордовите смукатели, смукателните маси и смукателните чадъри. При откритите смукатели отделяните от даден източник вредности се контролират чрез вкарване на околен въздух на близко разстояние до процеса, с достатъчно висока скорост, за да придвижи замърсеният въздух към смукателя.

Откритите смукатели намират широко приложение в случаите, при които е необходимо засмукването на отделяните вредни вещества да се осъществява на определено разстояние от източника. За осъществяването на този процес, обаче, се изисква голям дебит въздух, който да осигури достатъчно висока скорост на улавяне около източника на вредните вещества. По тази причина редица специалистите определят откритите смукатели като икономически неизгодни.

Полуоткритите смукатели са по-ефективни

Според формата си полуоткритите смукатели са смукателни камери, смукателни кожуси и смукателни шкафове. С този вид смукатели се осъществява контрол върху разпространението на вредните вещества чрез промяна на скоростта на въздуха в работния отвор на смукателя.

Полуоткритите смукатели намират широко приложение при т.нар. студени и горещи технологични процеси. С тях се може изцяло или частично да се огради източникът на вредности. За да не се възпрепятства извършването на определени технологични операции, смукателят се конструира с голям работен отвор. Счита се, че полуоткритите смукатели се характеризират с по-голяма ефективност и икономичност в сравнение с откритите.

При прахоулавяне - затворени смукатели

Третият вид местни смукатели - затворените, намират приложение при технологични процеси, които позволяват да бъдат оградени или капсуловани. Отвеждането на вредните вещества при тези смукатели се постига чрез нахлуване на околен въздух през всички отвори на смукателя, като наблюдателни люкове, фуги, процепи и др. С тях се постига нисък дебит на засмуквания въздух и елиминиране на ефекта на напречните течения. Характерно за този вид смукатели е високата им ефективност при прахоотделящи процеси.

В зависимост от посоката на засмуквания поток смукателите се определят като засмукващи нагоре, странично засмукващи, надолу засмукващи и диагонално засмукващи. Когато вредностите се отделят от топлинен източник или са с по-ниска плътност от плътността на въздуха, се отвеждат чрез използването на нагоре засмукващи чадъри-приемници. За вредности със специфично тегло, незначително по-голямо от това на въздуха, смукателите се изпълняват като странично засмукващи. При значително по-голямо специфично тегло на вредностите от това на въздуха, смукателите са надолу засмукващи. Диагонално засмукващите смукатели намират приложение, когато специфичното тегло на вредностите е относително по-леко от това на въздуха.

Приложна област на различни видове смукатели

Изборът на смукател зависи от технологичния процес и вида на отделяните вредни вещества. Практиката показва, че сред най-икономичните и ефективни методи за ограничаване на промишлените замърсявания е използването на затворени смукатели. Те обаче са приложими единствено при технологични процеси, които не изискват честа намеса на работник. Обикновено конструкцията на затворените смукатели осигурява пълно ограждане на технологичния процес. Оставят се само отвори за достъп и наблюдение. Този вид смукатели са много подходящи за технологични процеси, при които се отделят големи количества вредни вещества. С тях се постига достатъчно ефективно отстраняване на отделените вредни вещества. Наложили са се като надеждно техническо решение в леярската промишленост, както и в системите за приготвяне на прахоотделящи смеси.

При процеси, протичането на които изисква честа намеса на работници, напълно закритите или капсуловани смукатели не са подходящи. В този случай се препоръчва използването на смукателни шкафове и смукателни камери, които са частично открити и позволяват продължителен достъп до технологичния процес. Работата на тези смукатели изисква сравнително малък дебит въздух. Полуоткритите смукатели се прилагат при заваряване, боядисване с пистолет, във фармацевтичната промишленост, при различни лабораторни изпитания и др.

Отворените смукатели са много подходящи за използване при студени технологични процеси. Счита се, че за изхвърляне на отделените вредни вещества при студени процеси, затворените и полуоткритите смукатели не са подходящи. С добре конструирани и монтирани на подходящо място отворени смукатели се постигат добри резултати в подобни приложения. Тези смукатели могат да се свързват към гъвкави въздуховоди, което осигурява известна мобилност на системата.

Значително по-сложно е изграждането на смукателна вентилационна система при горещи технологични процеси. При тях реализацията е трудна, тъй като засмукването често противоречи на изискванията на технологичния процес. За отвеждане на вредните вещества, отделяни при тези процеси, се използват предимно смукателни частици. Тези съоръжения, обаче, се характеризират с ниска ефективност, която намалява при наличието на значителни напречни течения, както и когато технологичният процес изисква намеса на работника.

В редица производства често срещани са технологични процеси, протичащи в открити вани. При тях от откритите повърхности на ваните се отделят големи количества вредни вещества. В този случай за предпазване на работниците от вредното въздействие на отделящите се вещества се препоръчва използването на странични смукатели или бордови смукатели с продухване. Практически е установено, че за функционирането на бордовите смукатели с продухване е необходим по-малък дебит въздух в сравнение със страничните.

При процеси, протичащи с отделяне на значителни количества едри частици, например в дървообработващата промишленост, както и при машинна обработка на нетоксични материали, с успех се използват смукателни кожуси. При процеси, в които отделяните вредни вещества са с достатъчно висока скорост и където използването на затворени смукатели не е възможно, се препоръчват смукателни приемници.

Важно е оразмеряването на инсталацията

Обезпечаването на добре функционираща местна вентилационна система е свързано с правилно оразмеряване на инсталацията. Само по този начин е възможно да се осигури безпроблемно поддържане на необходимите параметри на микроклимата в помещенията на базата на оптимален избор на подходящи устройства за подаване на пресен въздух и отвеждане на замърсения. При местните вентилационни инсталации е необходимо да се изгради и система за рециркулационен и компенсиращ въздух. Сред най-разпространените варианти е комбиниране на местната с общообменна вентилация, което води и до значително намаляване на необходимото количество въздух.




ЕКСКЛУЗИВНО

Top