Ventilación de locales industriales: reglas para organizar el intercambio de aire.
La principal labor que realiza la ventilación de un local industrial es la evacuación del aire usado y la inyección de aire fresco.Con su ayuda, las empresas crean un ambiente aéreo confortable en talleres y oficinas que cumple con los requisitos reglamentarios.
Es difícil sobreestimar el papel de un sistema de ventilación eficaz. Después de todo, hay que estar de acuerdo en que sólo en condiciones de aire limpio y condiciones normales de temperatura y humedad se puede lograr un aumento de la productividad laboral.
Para comprender cómo organizar un intercambio de aire suficiente en un edificio, es necesario comprender los tipos y características operativas de los diferentes sistemas de ventilación.
Le diremos cómo funciona la ventilación natural y mecánica, describiremos métodos para organizar la ventilación local del área de trabajo y también le explicaremos los principios para calcular el intercambio de aire.
El contenido del artículo:
Clasificación de sistemas de ventilación.
Todos los existentes sistema de ventilación agrupados según 4 características:
- Por medio del movimiento del aire Se denomina ventilación: natural, mecánica o artificial, combinada, cuando ambas opciones se presentan al mismo tiempo.
- En la dirección del flujo de aire Los sistemas de ventilación se dividen en suministro, escape o suministro y escape.
- Por localizacion Los sistemas de ventilación se dividen en 3 grupos: intercambio general, local, combinado.
- A proposito Hay sistemas de trabajo y de emergencia.
La base para diseñar la ventilación de los lugares de trabajo en producción son las normas prescritas en SNiP 41-01-2003. El intercambio de aire natural y mecánico funciona según diferentes esquemas.
Mientras que los procesos que ocurren durante la ventilación natural dependen del calor y la presión del viento y están prácticamente fuera del control del hombre, el intercambio de aire forzado sólo es posible con su participación activa.
Esquema de intercambio de aire natural.
La ventilación del local, realizada de la primera forma, no es más que una simple ventilación. Ocurre sin intervención humana y es posible cuando las vallas no están lo suficientemente ajustadas y permiten la entrada de aire a la habitación tanto del exterior como del interior.
La dirección está influenciada por la presión. Si sus indicadores son más altos en el exterior, se abre un camino para que entre aire limpio a la habitación desde la calle. De lo contrario, el aire caliente de la habitación saldrá. A menudo estos procesos ocurren en paralelo.
La ventilación natural activa se produce de forma desorganizada debido a circunstancias aleatorias. Se observa en condiciones en las que la temperatura del aire fuera y dentro del edificio difiere mucho.
Este proceso también se ve facilitado por la aparición de áreas individuales con indicadores de alta y baja presión en el lado del casco, intensamente arrastrado por el viento, y en su lado más protegido, respectivamente. En esta situación, se observa infiltración: el aire ingresa a la habitación por el lado de barlovento y sale por el lado de sotavento.
El coeficiente de intercambio de aire, que caracteriza la intensidad del proceso, con el método de ventilación natural no supera el 0,5.
La ventilación no organizada no puede proporcionar condiciones cómodas para las personas y los equipos operativos en el área de producción.Aquí deben estar presentes sistemas especialmente diseñados.
La ventilación natural organizada se realiza mediante aireación o mediante deflectores. Tanto el suministro como la extracción de aire de la habitación se producen a través de aberturas en las estructuras de cerramiento o mediante salidas de aire. La ventilación por conductos debe tener un deflector.
Ventilación natural mediante aireación.
En los talleres donde la tecnología permite la generación de calor en grandes cantidades, la aireación implica el intercambio de aire que se realiza a través de tragaluces y aberturas de ventanas bajo la influencia de la temperatura y la presión del viento. En las cámaras frigoríficas, la asimilación del aire se produce únicamente bajo la presión del viento.
Al instalar aireación, es necesario tener en cuenta la rosa de los vientos; de lo contrario, las emisiones nocivas de las tuberías de las empresas vecinas pueden ingresar a las instalaciones de producción. Nada debe impedir la salida de vapores y gases nocivos a través de los lucernarios.
Las mejores condiciones para la ventilación se crean mediante la ubicación del edificio en el lado de barlovento en relación con la producción peligrosa. La apertura y el cierre de los espejos de popa deben automatizarse para que puedan controlarse desde abajo.
Sus diferentes ubicaciones permiten regular el suministro de aire fresco. La aireación es una opción más adecuada para talleres de gran volumen en los que no es posible utilizar ventilación mecánica debido a su elevado coste.
La altura recomendada de suministro de aire a una habitación con este tipo de ventilación es de un mínimo de 0,3 y un máximo de 1,8 m en la estación cálida y un mínimo de 4 m en la estación fría. La mejor opción son las ventanas especialmente diseñadas en 3 niveles. Cuando hace calor, el aire fresco pasa a través de los espejos de popa ubicados debajo y el aire sucio sale por la parte superior.
La fila central de rejillas de ventilación proporciona flujo de aire a temperaturas bajo cero. Durante el tiempo que la masa de aire alcanza el nivel del suelo, tiene tiempo de calentarse.
En naves de producción de pequeños volúmenes, canales o tuberías destinados a escape. instalar deflectores. Con su ayuda, se elimina el aire de escape de los talleres donde hay una campana extractora general.
También se utilizan para eliminar gases calientes de hornos, prensas y forjas. Al instalarlos, se parten de la trayectoria del flujo de aire predominante.
Ventilación artificial o mecánica.
Al ser más avanzado que la ventilación natural, este tipo de ventilación requiere importantes inversiones financieras y operativas. Un sistema de este tipo puede contener dispositivos que no sólo purifican, sino que también ionizan, humidifican y calientan el aire.
La ventilación mecánica puede ser de suministro o de escape o combinada, es decir, de suministro y de escape.
Sus ventajas son obvias:
- asegurar la entrada de aire limpio y su procesamiento: calentamiento, secado, humectación;
- movimiento de masas de aire en distancias considerables;
- entrega de aire limpio directamente al lugar de trabajo;
- eliminación de aire sucio y su limpieza;
- independencia laboral — la eficiencia del sistema no depende de las condiciones ambientales.
Básicamente, los sistemas de escape y suministro funcionan juntos, pero a veces se recomienda utilizar solo uno de estos dos tipos.
Tarea ventilación de suministro - asegurar el suministro de aire al área de trabajo que tenga un efecto beneficioso para la salud de las personas.
Se utiliza cuando los procesos de producción van acompañados de grandes emisiones de calor que contienen una pequeña cantidad de sustancias nocivas. El aire limpio que fluye a través de los conductos de aire se distribuye a los lugares de trabajo mediante el uso de boquillas de distribución.
Los sistemas que eliminan el aire que contiene diversos contaminantes de una habitación se denominan sistemas de escape. Este tipo de intercambio de aire se utiliza en instalaciones industriales donde no hay emisiones nocivas y no se puede excluir el valor mínimo de un parámetro como la tasa de intercambio de aire.
Pueden ser locales de almacenamiento, auxiliares y domésticos. El flujo de aire lo proporciona la infiltración. Hacen frente a la tarea de eliminar eficazmente el aire contaminado y limpiarlo. sistemas de aspiración.
Si es necesario un intercambio de aire activo y confiable, utilice ventilación de suministro y extracción. Para proteger de alguna manera las instalaciones ligeramente contaminadas de los talleres vecinos con un mayor nivel de contaminación, se crea una ligera presión en el sistema.
En la etapa de diseño de la creación de un sistema de ventilación de suministro y extracción, el flujo de aire se calcula mediante la fórmula:
Lotes = 3600FWo, Dónde
F — superficie total de aberturas en m², Wo - el valor medio de la velocidad a la que se aspira el aire. Este parámetro depende de la toxicidad de las emisiones y del tipo de operaciones realizadas.
Los dispositivos de escape receptores pueden estar a diferentes alturas. Lo principal es que los flujos de aire contaminado no cambian su trayectoria natural. Las emisiones que tienen un peso específico mayor que el aire siempre se encuentran en la zona inferior, por lo que allí también se deben colocar dispositivos para su captación.
En el período otoño-invierno, se debe calentar el aire suministrado a la habitación. Para reducir costos utilice reciclaje, que consiste en calentar parte del aire purificado y devolverlo a la habitación.
Para Operación PVU con recuperación. Se deben seguir 2 reglas:
- Al menos el 10% del aire fresco proviene del exterior y en el aire de retorno el contenido de impurezas contaminadas no supera el 30% de la capacidad máxima permitida.
- Está prohibido utilizar la recirculación en la producción donde la masa de aire contiene polvo explosivo, microorganismos que pueden causar diversas enfermedades y emisiones pertenecientes a las clases de peligro 1-3.
La elección del tipo de ventilación en el lugar depende del peso de las emisiones, su concentración y la temperatura. La ventilación generalizada permite eliminar todo el volumen de aire sucio, independientemente de su procedencia.
La más extendida es la versión del canal. Aquí, para mover el aire a través de conductos de aire especiales, una unidad eyectora o enciende el ventilador - axial o tipo centrífugo.
Si no hay conductos de aire, el sistema se llama sin conductos. En este caso, el equipo de ventilación se monta directamente en la pared o en el techo. La condición principal es la presencia de ventilación natural.
La posibilidad de que aparezcan en la habitación emisiones con alto grado de riesgo de explosión no permite la instalación de equipos de ventilación en conductos de aire, por lo que en estos casos se utilizan eyectores.
Un sistema de ventilación artificial de intercambio general de aire forzado suele estar conectado a la calefacción central. En el exterior del edificio se instalan tomas de aire para suministrar aire fresco.
Los pozos están ubicados por encima del techo y por encima del suelo. Lo principal es que no hay industrias con emisiones nocivas cerca de los receptores.
Las propias aberturas de entrada de aire deben estar a al menos 2 m del suelo, y si la producción está ubicada en una zona verde, la distancia mínima permitida desde el nivel del suelo hasta el punto inferior de la abertura debe ser de 1 m.
El principio de funcionamiento de la ventilación de suministro de intercambio general es simple:
- el ventilador aspira masas de aire a través del calentador;
- el aire se calienta y humedece;
- Los flujos de aire ingresan al edificio a través de conductos de ventilación especiales.
El volumen de aire entrante se coordina mediante válvulas o compuertas diseñadas para este fin.
La ventilación artificial general de suministro y extracción puede ser abierta o cerrada. En el primer caso se trata de 2 sistemas independientes, uno de los cuales bombea aire, y el segundo, en paralelo, elimina los residuos previamente neutralizados.
Estos sistemas son adecuados para talleres donde se liberan sustancias de 1-2 clases de peligro y la producción en sí pertenece a las categorías A, B, C.
Además de la ventilación operativa en locales industriales potencialmente peligrosos, también debe existir una versión de emergencia. Lo hacen en su mayor parte agotador. Para locales pertenecientes a las categorías A, B, E, el sistema está equipado con un accionamiento mecánico.
Todos los elementos del sistema deben cumplir con los requisitos del PUE. En los talleres de las categorías B, D, D, la presencia de ventilación natural es aceptable si se garantiza la productividad en las condiciones climáticas más desfavorables.
Las rejillas y tuberías del sistema de ventilación de emergencia están ubicadas en zonas de mayor concentración de sustancias peligrosas.
No es necesario instalar sombrillas en conductos y conductos de ventilación de emergencia. Los agujeros en sí no deben colocarse en lugares donde haya gente constantemente presente. Esto empeorará el microclima local.
La ventilación de emergencia de suministro se instala en los talleres donde, en caso de emergencia, se liberarán vapores o gases más ligeros que el aire. El cambio a ventilación de emergencia debería realizarse automáticamente tan pronto como falle el sistema normal.
Ventilación local de locales.
El escape local elimina el aire de escape en lugares donde está contaminado. El conjunto de campanas industriales incluye extractores, tuberías y rejillas de ventilación.
La ventilación local, diseñada para eliminar del equipo sustancias pertenecientes a las clases de peligro 1 y 2, está dispuesta de manera que cuando se apaga el sistema de ventilación, resulta imposible arrancar el equipo.
En algunos casos, se proporcionan ventiladores de respaldo y los sistemas de escape locales están equipados con automatización. Dicha ventilación se divide en 2 tipos: suministro y escape. El tipo de ventilación de suministro se realiza en forma de cortinas térmicas y duchas de aire.
Cortinas térmicas del aire.
Las aberturas que permanecen abiertas durante mucho tiempo (más de 40 m por turno) o que se abren con bastante frecuencia (más de 5 veces) contribuyen a la hipotermia de las personas que se encuentran en la habitación. El funcionamiento de plantas de secado que emiten contaminantes también tiene consecuencias negativas.
En estos casos se instalan cortinas de aire. Actúan como barrera contra el aire frío o muy sobrecalentado.
Las mamparas de aire y aire-térmicas están diseñadas para que en épocas de frío, al abrir las aberturas, la temperatura en los talleres no baje de la marca:
- 14ºC - al realizar trabajos que no requieran mucho esfuerzo físico;
- 12°С - cuando el trabajo esté clasificado como moderado;
- 8°С - al realizar trabajos pesados.
Si los lugares de trabajo están ubicados cerca de puertas y aberturas tecnológicas, se instalan mamparas o mamparas. La cortina térmica de aire cerca de las puertas que dan al exterior debe estar compuesta de aire con una temperatura máxima de 50°C, y en la puerta, no más de 70°C.
Escape local mediante succión especial.
El sistema de escape local, mediante una succión especial, primero captura y luego elimina las impurezas nocivas en forma de gases, humo y polvo.
Se trata de una especie de ducha de aire, cuya función es bombear aire fresco a un lugar fijo y bajar la temperatura en la zona de entrada. Se utiliza en la producción, donde los trabajadores están expuestos a altas temperaturas y energía radiante con una intensidad de más de 300 kcal/m² por hora, emitida por los hornos de calentamiento y fusión.
Existen instalaciones de este tipo tanto fijas como móviles. Deben proporcionar una velocidad de soplado de 1 a 3,5 m/s.
También existe el oasis de aire, que es el mismo dispositivo incluido en el sistema de ventilación local. Crea un microclima con parámetros específicos en una determinada parte de la sala de producción.
El aire purificado suministrado a una zona de exclusión determinada suele estar sujeto a un tratamiento especial de calor y humedad.
Si el dispositivo de succión local se lleva directamente al lugar de liberación de sustancias que contaminan el espacio, será posible eliminar el aire que contiene un mayor porcentaje de ellas que con la ventilación de intercambio general. La ventilación local puede reducir significativamente el intercambio de aire.
Cálculo del intercambio de aire.
Si como resultado de las actividades de producción no se liberan sustancias nocivas, la cantidad de aire necesaria para la ventilación se calcula mediante la fórmula:
L = N x Lн, Dónde
norte es el número de personas que suelen estar presentes en la sala, Lí — el volumen de aire necesario para 1 persona, medido en mᶾ/h. Según la norma, esto es de 20 a 60 mᶾ/h.
Utilizando un parámetro como el tipo de cambio de aire, el cálculo se realiza mediante la fórmula:
L = nxSxH, Dónde
norte — tasa de cambio de aire en la habitación (para locales de producción n=2), S - superficie de la habitación en m², y h — su altura en m.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
A continuación se explican las complejidades de los distintos sistemas de ventilación:
Detalles de instalación del sistema:
Cualquiera que sea el sistema de ventilación elegido, debe tener dos propiedades principales: diseño competente y funcionalidad. Sólo si se cumplen estas condiciones se podrá mantener en la producción un microclima óptimo para la salud.
¿Tiene algo que añadir o tiene alguna pregunta sobre la organización de la ventilación de naves industriales? Por favor deja comentarios en la publicación. El formulario de contacto se encuentra en el bloque inferior.
Respecto a la ventilación de emergencia instalada en habitaciones de clase B, D, D. Como aconseja el autor, la ventilación natural es aceptable.Sin embargo, en este caso, el principal problema de la ventilación de emergencia será la contaminación constante de los ventiladores, las rejillas, así como algunos elementos eléctricos del circuito de ventilación. Al mismo tiempo, la información aquí presentada habla de la necesidad de cumplir con las “Reglas para el funcionamiento de instalaciones eléctricas” (PUE), que prohíben directamente los riesgos de entrada de agua y precipitación en el cableado eléctrico. Esto significa que en este caso es necesario mencionar el aislamiento adicional de los circuitos eléctricos.
Cualquier ventilación se ensucia, Vasily. Existe un cronograma PPR que incluye limpieza. Las clases de cableado eléctrico y accionamiento eléctrico se establecen durante el diseño. Si es necesario, los diseñadores instalan cableado de tubería sellada y un accionamiento eléctrico similar. El autor enumeró todos los factores, recordó el PUE y no se perdió nada. Vuelva a leer el texto de la captura de pantalla (adjunta al comentario).
A menudo se observa que la ventilación por extracción de las instalaciones industriales no funciona de forma eficaz. Se cometen muchos errores y errores de cálculo incluso en la etapa de instalación: los colectores de polvo, por ejemplo, se instalan en el lugar equivocado, el diámetro de las tuberías y la longitud total del canal de la tubería de ventilación se calculan incorrectamente. La tracción es insuficiente donde se necesita y excesiva donde no es necesaria.
La instalación de ventilación, Nikolay, se está realizando según el proyecto. El cliente está obligado a supervisar el trabajo del contratista. Si sus servicios de ingeniería no están suficientemente cualificados, se invita a expertos. La longitud total de los conductos de ventilación está determinada por el diseño y no calculada.Una vez finalizado el trabajo de instalación, se llevan a cabo pruebas: los diseñadores eliminan los defectos de diseño y luego los instaladores realizan los ajustes.