LEÇON PRATIQUE N°4

Sujet

« CALCUL DE L'ÉCHANGE D'AIR DEMANDÉ AVEC VENTILATION D'ÉCHANGE GÉNÉRAL »

Cibler: Se familiariser en pratique avec la méthodologie de calcul du taux de renouvellement d'air requis pour la conception de la ventilation générale en locaux industriels.

informations générales

Afin de maintenir des conditions optimales de microclimat dans les ateliers et de prévenir les urgences (intoxications massives, explosions), pour éliminer les gaz nocifs, la poussière et l'humidité, il est installé ventilation. La ventilation est un échange d'air contrôlé organisé qui élimine l'air pollué de la pièce et fournit de l'air frais à sa place. Selon le mode de circulation de l'air, la ventilation peut être naturelle ou mécanique.

Naturel - la ventilation, dans laquelle s'effectue le mouvement des masses d'air en raison de la différence de pression qui en résulte à l'extérieur et à l'intérieur du bâtiment.

Mécanique- ventilation, à l'aide de laquelle de l'air est fourni à la salle de production ou extrait de celle-ci par le système conduits de ventilation en raison du fonctionnement du ventilateur. Il permet de maintenir une température et une humidité constantes dans les salles de travail.

Selon le mode d'organisation de l'échange d'air, la ventilation est divisée en échange local, général, mixte et d'urgence.

Ventilation générale – conçu pour éliminer l'excès de chaleur, d'humidité et de substances nocives dans tout le volume de la zone de travail des locaux. Elle crée des conditions environnement aérien, le même dans tout le volume de la pièce ventilée, et est utilisé dans le cas où des émissions nocives pénètrent dans l'air de la pièce, les postes de travail ne sont pas fixes, mais sont situés dans toute la pièce.

En fonction des exigences de production et des règles sanitaires et hygiéniques, l'air soufflé peut être chauffé, refroidi, humidifié et l'air évacué des locaux peut être nettoyé de la poussière et des gaz. Habituellement, le volume d'air L pr fourni au local pendant la ventilation générale est égal au volume d'air L in retiré du local.

L'organisation et la disposition correctes des systèmes d'alimentation et d'échappement ont un impact significatif sur les paramètres de l'environnement aérien dans la zone de travail.

1. Méthodologie de calcul de l'échange d'air requis pour la ventilation générale.

Avec la ventilation générale, l'échange d'air requis est déterminé à partir des conditions d'élimination de l'excès de chaleur, d'élimination de l'excès d'humidité, d'élimination des gaz toxiques et nocifs, ainsi que de la poussière.

Dans un microclimat normal et en l'absence d'émissions nocives, la quantité d'air pour la ventilation générale est prélevée en fonction du volume de la pièce par travailleur. L'absence d'émissions nocives est considérée comme de telles quantités dans les équipements technologiques, avec le rejet simultané dans l'air de la pièce, la concentration de substances nocives ne dépassera pas le maximum admissible. Dans le même temps, la concentration maximale admissible de substances nocives et toxiques dans l'air zone de travail doit être conforme à GOST 12.1.005 - 91.

Si dans la salle de production le volume d'air pour chaque travailleur est V pr i< 20м 3 , то расход воздуха L i должен быть не менее 30м 3 на каждого работающего. Если V пр i = 20 … 40м 3 , то L i ≥ 20м 3 / ч. В помещениях с V пр i >40m 3 et en présence de ventilation naturelle, l'échange d'air n'est pas calculé. En l'absence de ventilation naturelle, la consommation d'air par travailleur doit être d'au moins 60m 3 / h.

Pour une évaluation qualitative de l'efficacité du renouvellement d'air, la notion de taux de renouvellement d'air K est prise - le rapport du volume d'air entrant dans la pièce par unité de temps L (m 3 / h) au volume libre de la pièce ventilée Vs (m 3). Avec une bonne organisation de la ventilation, le taux de renouvellement d'air devrait être bien supérieur à un.

Échange d'air requis pour l'ensemble de la salle de production dans son ensemble :

L pn = n · L i; (un)

Où n est le nombre de personnes employées dans cette pièce.

Dans ce travail pratique, nous calculerons le taux de renouvellement d'air requis pour les cas d'évacuation de la chaleur excessive et d'élimination des gaz nocifs.

une. Échange d'air requis pour éliminer l'excès de chaleur .

Où L 1 - échange d'air requis pour éliminer l'excès de chaleur (m 2 / h);

Q - quantité excessive de chaleur, (kJ / h);

с - capacité calorifique de l'air, (J / (kg · 0 С), с = 1 kJ / kg · K;

ρ - densité de l'air, (kg / m 3);

(3)

Où t pr est la température de l'air soufflé, (0 ); Cela dépend de la situation géographique de l'usine. Pour Moscou, il est pris égal à 22,3 0 С.

T yh - la température de l'air sortant de la pièce est prise égale à la température de l'air dans la zone de travail, (0 ), qui est prise 3 - 5 0 С plus élevée que la température de l'air extérieur calculée.

L'excès de chaleur à évacuer de la zone de production est déterminé par le bilan thermique :

Q = Σ Q pr - Σ Q flux ; (4)

Où Σ Q pr est la chaleur entrant dans la pièce à partir de sources variées, (kJ/h);

Σ Q débit - chaleur consommée par les murs du bâtiment et sortant avec des matériaux chauffés, (kJ / h), calculé selon la méthodologie énoncée dans SNiP 2.04.05 - 86.

Étant donné que la différence de température entre l'air à l'intérieur du bâtiment et à l'extérieur pendant la saison chaude est faible (3 - 5), lors du calcul de l'échange d'air basé sur le dégagement de chaleur excédentaire, les pertes de chaleur à travers les structures du bâtiment peuvent être ignorées. Et un échange d'air légèrement accru aura un effet bénéfique sur le microclimat de la salle de travail les jours les plus chauds.

Les principales sources de production de chaleur dans les locaux industriels sont :

Surfaces chaudes (fours, chambres de séchage, systèmes de chauffage, etc.);

Masses refroidies (métal, huiles, eau, etc.);

Équipement entraîné par des moteurs électriques ;

Radiation solaire;

Le personnel travaillant dans les locaux.

Pour simplifier les calculs dans ce TP, l'excès de chaleur est déterminé en ne tenant compte que de la chaleur générée par les équipements électriques et le personnel d'exploitation.

Ainsi : Q = ΣQ pr ; (5)

Q pr = Q e.o. + Qp; (6)

Où Q e.o. - chaleur dégagée lors du fonctionnement des équipements entraînés par des moteurs électriques (kJ/h) ;

Q p est la chaleur générée par le personnel travaillant, (kJ / h).

(7)

Où est un coefficient qui prend en compte la charge de l'équipement, la simultanéité de son fonctionnement et le mode de fonctionnement. Il est pris égal à 0,25 ... 0,35 ;

N - puissance totale installée des moteurs électriques, (kW);

Q p - est déterminé par la formule : Q p = n q p (8)

300 kJ / h - avec travaux légers;

400 kJ / h - pendant le fonctionnement moy. gravité;

500 kJ / h - avec un travail acharné.

Où n est le nombre de personnes travaillant, (personnes);

q p - chaleur dégagée par un

humain, (kJ/h) ;

b. L'échange d'air nécessaire pour maintenir la concentration de substances nocives dans les limites spécifiées.

Lorsque la ventilation fonctionne, lorsqu'il y a égalité des masses d'air soufflé et extrait, on peut supposer que les substances nocives ne s'accumulent pas dans la zone de production. Par conséquent, la concentration de substances nocives dans l'air extrait de la pièce q oud ne doit pas dépasser le MPC.

Le débit d'air soufflé, m 3 h, nécessaire pour maintenir la concentration de substances nocives dans les limites spécifiées, est calculé par la formule :
,(9)

où g- la quantité de substances nocives émises, en mg/h, q oud- la concentration de substances nocives dans l'air extrait, qui ne doit pas dépasser le maximum admissible, mg / m 3, c'est-à-dire q oud  q pdk ; q etc- concentration de substances nocives dans l'air soufflé, mg/m 3. La concentration de substances nocives dans l'air soufflé ne doit pas dépasser 30 % du MPC, c'est-à-dire q etc  0,3q Beats

v. Détermination du taux de renouvellement d'air requis.

La valeur qui indique combien de fois le renouvellement d'air requis est supérieur au volume d'air dans la salle de production (qui détermine la fréquence des renouvellements d'air) est appelée le taux de renouvellement d'air requis. Il est calculé par la formule :

K = L/Vs ; (dix)

Où K est le taux de renouvellement d'air requis ;

L - échange d'air requis, (m 3 / h). Déterminé en comparant les valeurs de L 1 et L 2 et en choisissant la plus grande d'entre elles ;

V с - volume libre interne de la pièce, (m 3). Il se définit comme la différence entre le volume de la pièce et le volume occupé par l'équipement de production. S'il est impossible de déterminer le volume libre de la pièce, il est autorisé à être pris conditionnellement égal à 80% du volume géométrique de la pièce.

Le taux de renouvellement d'air dans les locaux industriels est généralement de 1 à 10 (valeurs élevées pour des locaux à dégagement de chaleur important, substances nocives, ou de faible volume). Pour les ateliers de fonderie, forge et pressage, thermique, soudage, industries chimiques, le taux de renouvellement d'air est de 2 à 10, pour les ateliers de construction mécanique et d'instrumentation - 1-3.

KF MSTU im. N.E. Bauman

Leçon pratique sur la discipline "Chemins de fer biélorusses"

Sujet de la leçon :

« Méthodes d'organisation de la ventilation et

conditionner pour créer

microclimat favorable

les conditions de travail,

détermination des performances requises "

Temps: 2 heures.

Département de FN2-KF

Offrir des conditions de vie confortables.

1. Ventilation industrielle et climatisation.

La ventilation industrielle est un moyen efficace d'assurer une propreté appropriée et les paramètres admissibles du microclimat de l'air dans la zone de travail.

La ventilation est un échange d'air organisé et régulé, qui garantit que l'air sale est évacué de la pièce et de l'air frais est fourni à sa place.

Par la façon dont l'air se déplace, les systèmes se distinguent ventilation naturelle et mécanique.

Le système de ventilation, dans lequel le mouvement des masses d'air s'effectue en raison de la différence de pression résultante à l'extérieur et à l'intérieur du bâtiment, est appelé aération naturelle.

La ventilation, à l'aide de laquelle l'air est fourni aux locaux de production ou en est retiré par des systèmes de conduits de ventilation utilisant des stimuli mécaniques spéciaux, est appelée ventilation mécanique.

La ventilation mécanique présente de nombreux avantages par rapport à la ventilation naturelle :

grand rayon d'action dû à la pression importante générée par le ventilateur ;

la capacité de modifier ou de maintenir l'échange d'air requis indépendamment de la température extérieure et de la vitesse du vent ;

exposer l'air introduit dans la pièce à un nettoyage préalable, un séchage ou une humidification, un chauffage ou un refroidissement ;

organiser une répartition optimale de l'air avec une alimentation en air directement sur le lieu de travail ;

capter les émissions nocives directement dans les lieux de leur formation et empêcher leur propagation dans toute la pièce;

purifier l'air pollué avant de le rejeter dans l'atmosphère.

Les inconvénients de la ventilation mécanique devrait inclure le coût important de sa construction et de son exploitation et la nécessité de mesures de lutte contre le bruit.

Les systèmes de ventilation mécanique sont subdivisés pour les systèmes d'échange général, locaux, mixtes, de secours et de climatisation.

Ventilation générale est conçu pour assimiler l'excès de chaleur, d'humidité et de substances nocives dans tout le volume de la zone de travail des locaux.

Il est utilisé dans le cas où des émissions nocives pénètrent directement dans l'air de la pièce, les lieux de travail ne sont pas fixes, mais sont situés dans toute la pièce.

Selon la méthode d'alimentation et d'évacuation de l'air, ils distinguent quatre schémas de ventilation générale :

fournir;

échappement;

alimentation et échappement;

système de recirculation.

Le calcul de l'échange d'air requis lors de la ventilation générale est effectué en fonction des conditions de production et de la présence de chaleur excessive, d'humidité et de substances nocives.

Pour une évaluation qualitative de l'efficacité du renouvellement d'air, la notion de taux de renouvellement d'air est utilisée K v- le rapport de la quantité d'air entrant dans la pièce par unité de temps L(m 3 / h), au volume de la pièce ventilée V P(m3). Avec une ventilation bien organisée, le taux de renouvellement d'air devrait être bien supérieur à un :

, où K v >> 1 (1.1)

Dans un microclimat normal et en l'absence d'émissions nocives, la quantité d'air pour la ventilation générale est prélevée en fonction du volume de la pièce par travailleur.

L'absence d'émissions nocives est une telle quantité dans l'équipement technologique, avec la libération simultanée dans l'air de la pièce, la concentration de substances nocives ne dépassera pas le maximum autorisé.

Dans les locaux industriels avec un volume d'air par travailleur (V p1) :

Vp1< 20 м 3 расход воздуха на 1 работающего (L 1)

L 1 30 m 3 / h

L 1 20 m 3 / h

V p1 > 40 m 3 et en présence de ventilation naturelle, le renouvellement d'air n'est pas calculé. En l'absence de ventilation naturelle (cabines étanches), la consommation d'air par travailleur doit être d'au moins 60 m 3 / h

Système de ventilation mixte est une combinaison de ventilation locale et générale. Le système local élimine les substances nocives des capots et des capots des machines. Cependant, certaines substances nocives pénètrent dans les locaux par les fuites des abris. Cette partie est évacuée par ventilation générale.

Ventilation d'urgence est prévu dans les locaux industriels dans lesquels une entrée soudaine dans l'air d'une grande quantité de substances nocives ou explosives est possible. La capacité de ventilation d'urgence est prise de telle sorte qu'avec la ventilation principale, elle assure au moins huit changements d'air dans la pièce en 1 heure. Le système de ventilation d'urgence doit s'allumer automatiquement lorsque la concentration maximale admissible d'émissions nocives est atteinte ou lorsque l'un des systèmes d'échange général ou de ventilation locale s'arrête. Le dégagement d'air des systèmes d'urgence doit être effectué en tenant compte de la possibilité d'une dispersion maximale de substances nocives et explosives dans l'atmosphère.

MINISTÈRE DE L'ÉDUCATION ET DES SCIENCES D'UKRAINE

TECHNIQUE MINIÈRE DE KRASNODON

Résumé sur le sujet "SÉCURITÉ

TECHNOLOGIQUE

PROCESSUS ET PRODUCTIONS "

sur le thème : " VENTILATION DE PRODUCTION »

Groupe d'étudiants 1EP-06

Oleg Uryupova

Vérifié par: Drokina T.M

Krasnodon 2010

Ventilé est appelé un complexe de dispositifs et de processus interconnectés pour créer l'échange d'air requis dans les installations de production. Le but principal de la ventilation est d'éliminer l'air contaminé ou surchauffé de la zone de travail et de fournir de l'air propre, ce qui permet de créer les conditions d'air favorables nécessaires dans la zone de travail. L'une des tâches principales survenant lors du dispositif de ventilation est de déterminer l'échange d'air, c'est-à-dire la quantité d'air de ventilation nécessaire pour assurer le niveau sanitaire et hygiénique optimal de l'environnement d'air intérieur.

Selon la méthode de circulation de l'air dans les locaux industriels, la ventilation est divisée en naturelle et artificielle (mécanique).

L'utilisation de la ventilation doit être justifiée par des calculs prenant en compte la température, l'humidité de l'air, l'émission de substances nocives, la génération excessive de chaleur. S'il n'y a pas d'émissions nocives dans le local, alors la ventilation doit assurer un échange d'air d'au moins 30 m3/h pour chaque travailleur (pour les locaux d'un volume jusqu'à 20 m3 par travailleur). Lorsque des substances dangereuses sont rejetées dans l'air de la zone de travail, le renouvellement d'air requis est déterminé en fonction des conditions de leur dilution à la concentration maximale admissible, et en présence d'excédents de chaleur, en fonction des conditions de maintien température admissible dans la zone de travail.

Ventilation naturelle locaux industriels sont effectués en raison de la différence de température de l'air extérieur de la pièce (pression thermique) ou de l'action du vent (pression du vent). La ventilation naturelle peut être organisée et désorganisée.

Avec ventilation naturelle non organisée l'échange d'air est effectué en raison du déplacement de l'air chaud interne par l'air froid externe à travers les fenêtres, les évents, les impostes et les portes. Organisé aération naturelle , ou aération, assure un renouvellement d'air en volumes pré-calculés et régulé en fonction des conditions météorologiques. L'aération sans canal est réalisée à l'aide d'ouvertures dans les murs et le plafond et est recommandée dans les grandes pièces avec un excès de chaleur important. Pour obtenir l'échange d'air calculé, les ouvertures de ventilation dans les murs, ainsi que dans le toit du bâtiment (lampes d'aération), sont équipées de traverses qui s'ouvrent et se ferment à partir du sol de la pièce. En manipulant les traverses, il est possible de réguler l'échange d'air lors du changement Température extérieure vitesse de l'air ou du vent (fig. 4.1). La surface des ouvertures de ventilation et des lanternes est calculée en fonction de l'échange d'air requis.

Riz. 4.1. Schéma de ventilation naturelle du bâtiment : une- quand il n'y a pas de vent ; b- dans le vent; 1 - les ouvertures d'évacuation et d'alimentation ; 2 - unité de production de chaleur

Dans les petits locaux industriels, ainsi que dans les locaux situés dans des bâtiments industriels à plusieurs étages, une aération par conduit est utilisée, dans laquelle l'air contaminé est évacué par des conduits de ventilation dans les murs. Pour renforcer l'échappement à la sortie des canaux, des déflecteurs sont installés sur le toit du bâtiment - des dispositifs qui créent une traction lorsqu'ils sont soufflés par le vent. Dans le même temps, le flux de vent, frappant le déflecteur et circulant autour de celui-ci, crée une raréfaction sur la majeure partie de son périmètre, ce qui assure l'aspiration de l'air du canal. Les plus répandus sont les déflecteurs de type TsAGI (Fig. 4.2), qui sont une coque cylindrique, renforcée au-dessus de la cheminée. Pour améliorer l'aspiration de l'air par la pression du vent, le tuyau se termine par une expansion douce - un diffuseur. Un capot est fourni pour empêcher la pluie de pénétrer dans le déflecteur.

Riz. 4.2. Schéma déflecteur type TsAGI : 1 - diffuseur ; 2 - cône ; 3 - les pattes qui maintiennent la calotte et la carapace ; 4 - coquille; 5 - casquette

Le calcul du déflecteur se réduit à déterminer le diamètre de son tuyau de dérivation. Diamètre approximatif de la buse ré le type de déflecteur TsAGI peut être calculé par la formule :

où L- volume d'air de ventilation, m3 / h; - vitesse de l'air dans le tuyau de dérivation, m / s.

La vitesse de l'air (m/s) dans le tuyau de dérivation, ne tenant compte que de la pression créée par l'action du vent, est trouvée par la formule

où est la vitesse du vent, m / s; - la somme des coefficients de la résistance locale du conduit d'évacuation en son absence e = 0,5 (à l'entrée du tuyau de dérivation) ; je- longueur du tuyau de dérivation ou du conduit d'évacuation, m.

En tenant compte de la pression créée par le vent et de la pression thermique, la vitesse de l'air dans le tuyau de dérivation est calculée par la formule

où est la pression thermique Pa ; ici - hauteur du déflecteur, m; - densité, respectivement, de l'air extérieur et de l'air intérieur, kg/m3.

La vitesse de déplacement de l'air dans le tuyau de dérivation est d'environ 0,2 ... 0,4 de la vitesse du vent, c'est-à-dire Si le déflecteur est installé sans cheminée directement dans le chevauchement, alors la vitesse de l'air est légèrement plus élevée.

L'aération est utilisée pour la ventilation des grands locaux industriels. L'échange d'air naturel s'effectue à travers les fenêtres, les lucarnes en utilisant la pression thermique et éolienne (Fig. 4.3). La pression thermique, à la suite de laquelle l'air entre et sort de la pièce, est formée en raison de la différence de température entre l'air extérieur et intérieur et est régulée par les différents degrés d'ouverture de la traverse et des lanternes. La différence de ces pressions au même niveau est appelée surpression interne. Il peut être positif ou négatif.

Riz. 4.3. Schéma d'aération du bâtiment

À valeur négative(dépassant la pression externe sur la pression interne), l'air pénètre dans la pièce, et lorsque valeur positive(excès de pression interne sur l'extérieur), l'air quitte la pièce. À = 0, il n'y aura pas de mouvement d'air à travers les trous de la clôture extérieure. La zone neutre dans la pièce (où = 0) ne peut être que sous l'action de certains surplus de chaleur ; avec un vent avec un excès de chaleur, il se déplace brusquement vers le haut et disparaît. Les distances de la zone neutre au milieu des ouvertures d'évacuation et d'alimentation sont inversement proportionnelles aux carrés des ouvertures. À, où sont les surfaces, respectivement, des ouvertures d'entrée et de sortie, m2 ; - la hauteur de l'emplacement du niveau d'égales pressions, respectivement, de l'entrée à la sortie, m.

Consommation d'air g qui s'écoule à travers une ouverture ayant une surface F, calculé par la formule :

où g- deuxième consommation d'air massique, t / s; m est le débit en fonction des conditions d'écoulement ; r est la densité de l'air à l'état initial, kg / m3; - la différence de pression à l'intérieur et à l'extérieur de la pièce dans ce trou, Pa.

La quantité approximative d'air sortant de la pièce à travers 1 m2 de la surface du trou, en tenant compte uniquement de la pression thermique et à condition que les surfaces des trous dans les murs et les lanternes soient égales et que le coefficient de débit m = 0,6 peut être déterminé à l'aide de la formule simplifiée :

où L- quantité d'air, m3 / h; N- distance entre les centres des trous inférieur et supérieur, m ; - différence de température : moyenne (en hauteur) à l'intérieur et à l'extérieur, °С.

L'aération avec l'utilisation de la pression du vent est basée sur le fait qu'une surpression se produit sur les surfaces articulées du bâtiment et un vide sur les côtés au vent. La pression du vent sur la surface de la clôture est trouvée par la formule :

où k- coefficient aérodynamique, indiquant quelle proportion de la pression dynamique du vent est convertie en pression sur une section donnée de la clôture ou du toit. Ce coefficient peut être pris en moyenne égal à + 0,6 pour le côté au vent, et -0,3 pour le côté sous le vent.

La ventilation naturelle est bon marché et facile à utiliser. Son principal inconvénient est que l'air soufflé est introduit dans la pièce sans nettoyage ni chauffage préalables, et l'air extrait n'est pas nettoyé et pollue l'atmosphère. La ventilation naturelle est applicable lorsqu'il n'y a pas d'émissions importantes de substances nocives dans la zone de travail.

Ventilation artificielle (mécanique)élimine les inconvénients de la ventilation naturelle. Avec la ventilation mécanique, l'échange d'air s'effectue grâce à la pression d'air générée par les ventilateurs (axiaux et centrifuges) ; entrée d'air heure d'hiver il est chauffé, en été il est refroidi et, en plus, il est nettoyé des impuretés (poussière et vapeurs et gaz nocifs). La ventilation mécanique est l'alimentation, l'évacuation, l'alimentation et l'évacuation, et sur le site d'action - générale et locale.

À système de ventilation d'alimentation(fig.4.4, une) l'air est aspiré de l'extérieur à l'aide d'un ventilateur à travers un réchauffeur d'air, où l'air est chauffé et, si nécessaire, humidifié, puis fourni à la pièce. La quantité d'air fourni est régulée par des vannes ou des volets installés dans les branches. L'air contaminé s'échappe par les portes, les fenêtres, les lumières et les crevasses sans être nettoyé.

À système de ventilation d'échappement(fig.4.4, b) l'air pollué et surchauffé est évacué du local par le réseau de gaines d'air à l'aide d'un ventilateur. L'air pollué est purifié avant d'être rejeté dans l'atmosphère. L'air pur est aspiré par les fenêtres, les portes et les fuites structurelles.

Système de ventilation d'alimentation et d'extraction(fig.4.4, v) se compose de deux systèmes séparés - l'alimentation et l'évacuation, qui fournissent simultanément de l'air propre dans la pièce et en éliminent l'air pollué. Les systèmes de ventilation de soufflage remplacent également l'air extrait par aspiration locale et consommé pour besoins technologiques: procédés incendie, installations de compresseurs, transport pneumatique, etc.

Pour déterminer l'échange d'air requis, il est nécessaire de disposer des données initiales suivantes : la quantité d'émissions nocives (chaleur, humidité, gaz et vapeurs) pendant 1 heure, la quantité maximale admissible (MPC) de substances nocives dans 1 m3 d'air fourni à la chambre.

Riz. 4.4. Schéma de ventilation mécanique soufflage, soufflage et soufflage et soufflage : une- le soufflage d'air ; 6 - échappement ; v- alimentation et échappement ; 1 - prise d'air pour l'admission d'air propre ; 2 - conduits d'aération ; 3 - filtre pour nettoyer l'air de la poussière; 4 - aérothermes ; 5 - Ventilateurs; 6 - dispositifs de distribution d'air (buses) ; 7 - les cheminées d'évacuation de l'air évacué dans l'atmosphère ; 8 - dispositifs de purification de l'air extrait ; 9 - trous d'admission d'air pour l'évacuation d'air ; 10 - des vannes de régulation de la quantité d'air secondaire frais recyclé et évacué ; 11 - un local desservi par une ventilation de soufflage et d'extraction ; 12 - conduit d'air pour le système de recirculation

Pour les locaux dégageant des substances nocives, l'échange d'air souhaité L, m3 / h, est déterminé à partir de l'état de l'équilibre des substances nocives qui y pénètrent et de leur dilution aux concentrations admissibles. Les conditions d'équilibre sont exprimées par la formule :

où g- le taux de rejet de substances nocives de l'unité technologique, mg/h ; g etc- le taux d'absorption de substances nocives avec le débit d'air dans la zone de travail, en mg / h; Bon- le taux d'élimination des substances nocives diluées aux concentrations admissibles de la zone de travail, en mg / h.

Remplacement dans l'expression g etc et Bon par produit et, où et sont, respectivement, la concentration (mg/m3) de substances nocives dans l'air soufflé et extrait, et le volume d'air soufflé et extrait en m3 pendant 1 heure, on obtient

Pour maintenir une pression normale dans la zone de travail, l'égalité doit être satisfaite, puis

L'échange d'air requis, basé sur la teneur en vapeur d'eau dans l'air, est déterminé par la formule :

où est la quantité d'air extrait ou fourni dans la pièce, en m3 / h; g P- masse de vapeur d'eau émise dans le local, g/h ; - taux d'humidité de l'air extrait, g/kg, air sec ; - taux d'humidité de l'air soufflé, g/kg, air sec ; r - densité de l'air soufflé, kg / m3.

où sont respectivement les masses (g) de vapeur d'eau et d'air sec. Il convient de garder à l'esprit que les valeurs et sont tirées des tableaux des caractéristiques physiques de l'air, en fonction de la valeur de l'humidité relative nominale de l'air extrait.

Pour déterminer le volume d'air de ventilation par excès de chaleur, il est nécessaire de connaître la quantité de chaleur entrant dans la pièce à partir de diverses sources (apport de chaleur) et la quantité de chaleur consommée pour compenser les pertes par les clôtures des bâtiments et à d'autres fins, la différence et exprime la quantité de chaleur qui sert à chauffer l'air dans la pièce et qui doit être prise en compte lors du calcul de l'échange d'air.

L'échange d'air nécessaire pour évacuer l'excès de chaleur est calculé à l'aide de la formule :

où est la quantité de chaleur en excès, J / s, est la température de l'air d'échappement, ° K ; - température de l'air soufflé, ° К; AVEC- capacité thermique massique de l'air, J / (kg × K); r - densité de l'air à 293 ° K, kg / m3.

Ventilation locale y a-t-il un échappement et une alimentation ? La ventilation par aspiration est appropriée lorsque les contaminants peuvent être piégés directement à leur lieu d'origine. Pour cela, on utilise des hottes, des parapluies, des rideaux, l'aspiration embarquée des bains, des caissons, l'aspiration des machines-outils, etc. La ventilation d'alimentation comprend des douches à air, des rideaux, des oasis.

Sorbonnes travailler avec extraction naturelle ou mécanique. Pour éliminer l'excès de chaleur ou les impuretés nocives de l'armoire de manière naturelle, il est nécessaire d'avoir une force de levage, qui se produit lorsque la température de l'air dans l'armoire dépasse la température de la pièce. L'air extrait doit avoir une réserve d'énergie suffisante pour vaincre la traînée aérodynamique sur le chemin de l'entrée de l'armoire jusqu'au point de rejet dans l'atmosphère.

Débit volumique d'air extrait de la sorbonne lors de l'extraction naturelle (Fig. 4.5), (m3/h)

où h- hauteur de l'ouverture du meuble ouvert, m ; Q- la quantité de chaleur générée dans l'armoire, kcal/h ; F- la surface de l'ouverture de l'armoire ouverte (de travail), m2.

Riz. 4.5. Schéma d'une hotte à cuisinière naturelle : 1 - le niveau de pressions nulles ; 2 - diagramme de la répartition de la pression dans le trou de travail ; T1- la température de l'air dans la pièce ; T 2 - température des gaz à l'intérieur de l'armoire

Hauteur de cheminée requise (m)

où est la somme de toutes les résistances d'un tuyau droit sur le chemin du mouvement de l'air ; ré- diamètre du tuyau droit, m (préréglé).

Avec extraction mécanique

où v- la vitesse moyenne d'aspiration dans les sections de l'ouverture ouverte, m/s.

Aspiration embarquée arrangez-vous dans les bains industriels pour que l'armoire élimine les vapeurs et les gaz nocifs qui se dégagent des solutions de bain. Avec une largeur de bain allant jusqu'à 0,7 m, des unités d'aspiration simple face sont installées sur l'un de ses côtés longitudinaux. Avec une largeur de bain de plus de 0,7 m (jusqu'à 1 m), une aspiration des deux côtés est utilisée (Fig. 4.6).

Le débit volumétrique d'air aspiré des bains chauds par aspiration simple et double face se trouve par la formule :

où L- débit d'air volumétrique, m3/h, k 3 - un facteur de sécurité égal à 1,5 ... 1,75, pour les bains avec des solutions particulièrement nocives 1,75 ... 2; k T- coefficient de prise en compte des fuites d'air aux extrémités du bain, en fonction du rapport de la largeur du bain Và sa longueur je; pour une aspiration simple unilatérale ; pour recto-verso -; AVEC- caractéristique sans dimension égale à 0,35 pour une aspiration simple face, et 0,5 pour une aspiration double face ; j est l'angle entre les limites de la succion (fig. 4.7) ; (dans les calculs, il a une valeur de 3,14); La télé et TP- températures absolues, respectivement, dans le bain et l'air dans la pièce, ° K; g = 9,81 m/s2.

Hottes aspirantes utilisé lorsque les vapeurs et gaz nocifs émis sont plus légers que l'air ambiant avec sa mobilité insignifiante dans la pièce. Les parapluies peuvent être naturels ou mécaniques.

Riz. 4.6. Aspiration des deux côtés depuis le bain

Avec tirage naturel le débit d'air volumétrique initial dans un jet de chaleur s'élevant au-dessus de la source est déterminé par la formule :

où Q- la quantité de chaleur convective, W ; F- superficie de la projection horizontale de la surface de la source de chaleur, m2; N- distance de la source de chaleur au bord du parapluie, m.

Avec extraction mécanique la caractéristique aérodynamique du parapluie comprend la vitesse selon l'axe du parapluie, qui dépend de l'angle de son ouverture ; avec une augmentation de l'angle d'ouverture, la vitesse axiale augmente par rapport à la moyenne. Avec un angle d'ouverture de 90 °, la vitesse le long de l'axe est de l, 65 v (v- vitesse moyenne, m/s), à un angle d'ouverture de 60°, la vitesse le long de l'axe et sur toute la section est égale à v .

En général, le débit d'air évacué par le parapluie est

où v- la vitesse moyenne du mouvement de l'air à l'entrée du parapluie, m/s ; lors de l'élimination de la chaleur et de l'humidité, la vitesse peut être comprise entre 0,15 ... 0,25 m / s; F- superficie de la section de conception du parapluie, m2.

L'ouverture d'entrée du parapluie est située au-dessus de la source de chaleur ; il doit correspondre à la configuration du parapluie, et les dimensions sont supposées être un peu plus grandes que les dimensions de la source de chaleur en plan. Les parapluies sont installés à une hauteur de 1,7 ... 1,9 m au-dessus du sol.

Pour dépoussiérer diverses machines, des dépoussiéreurs sont utilisés sous forme de boîtiers de protection et de dépoussiérage, d'entonnoirs, etc.

Riz. 4.7. L'angle entre les limites de l'évasement d'aspiration à différentes positions du bain : une- près du mur (); b- à côté de la salle de bain sans aspiration (); v- séparément (); 1 - bain avec aspiration; 2 - bain sans aspiration.

Dans les calculs, prenez p = 3,14

Débit d'air volumétrique L(m3/h) prélevés sur les affûteuses, rectifieuses et dégrossisseurs, calculés en fonction du diamètre de la meule ré À p(mm), à savoir :

à< 250 мм L = 2,

à 250 ... 600 mm L = 1,8 ;

à> 600 mm L = 1,6.

Le débit d'air (m3/h) évacué par l'entonnoir est déterminé par la formule :

où VH- la vitesse initiale de la torche d'échappement (m/s), égale à la vitesse de transport des poussières dans le conduit, est prise pour les poussières d'émeri lourdes 14 ... 16 m / s et pour les poussières minérales légères 10 ... 12 m / s; je- longueur utile de la torchère d'échappement, m ; k- coefficient dépendant de la forme et du rapport hauteur/largeur de l'entonnoir : pour un trou rond k= 7,7 pour rectangulaire avec un rapport d'aspect de 1: 1 à 1: 3 k = 9,1; V k- la vitesse finale requise du panache d'échappement au cercle, prise égale à 2 m/s.

LITTÉRATURE

1. Sécurité des personnes / Éd. Rusaka ON - S.-Pb. : LTA, 1996.

2. S.V. Belov La sécurité des personnes est la science de la survie dans la technosphère. Documents de la NMS sur la discipline "Sécurité de la vie". - M. : MGTU, 1996.

3. Surveillance panrusse de la sphère sociale et du travail, 1995. Recueil statistique - Ministère du Travail de la Fédération de Russie, Moscou : 1996.

4. Hygiène de l'environnement. / Ed. Sidorenko G.I..- M. : Médecine, 1985.

5. Santé au travail sous l'influence des champs électromagnétiques./Ed. V.E. Kovshilo- M. : Médecine, 1983.

6. Zolotnitskiy N.D., Pcheliniev V.A. Protection du travail dans la construction. - M. : Lycée, 1978.

7. Kukin P.P., Lapin V.L., Popov V.M., Marchevsky L.E., Serdyuk N.I. Principes fondamentaux de la radioprotection dans la vie humaine. - Koursk, KSTU, 1995.

8. Lapin V.L., Popov V.M., Ryzhkov F.N., Tomakov V.I. Interaction humaine sûre avec les systèmes techniques. - Koursk, KSTU, 1995.

9. Lapin V.L., Serdyuk N.I. Protection du travail dans la fonderie. Moscou : Génie Mécanique, 1989.

10. Lapin V.L., Serdyuk N.I. Gestion de la sécurité au travail dans l'entreprise - M. : MIGZH MATI, 1986.

11. Levochkin N.N. Calculs d'ingénierie sur la protection du travail. Maison d'édition de l'Université de Krasnoïarsk, -1986.

12. Protection du travail en génie mécanique. / Ed. Yudina B.Ya., Belova S.V. Moscou : Génie Mécanique, 1983.

13. Protection du travail. Bulletin d'information et d'analyse. Publier 5.- M. : Ministère du Travail de la Fédération de Russie, 1996.

14. Poutine V.A., Sidorov A.I., Khashkovsky A.V. Protection du travail, partie 1.-Chelyabinsk, ChTU, 1983.

15. Rakhmanov B.N., Chistov E.D. Sécurité lors du fonctionnement des installations laser .- Moscou : Génie mécanique, 1981.

16. Saborno R.V., Seledtsov V.F., Pechkovsky V.I. Sécurité électrique industrielle. Instructions méthodiques. - Kiev : Ecole Vischa, 1978.

17. Ouvrage de référence sur la protection du travail / Ed. Rusaka O.N., Shaidorova A.A.- Chisinau, Maison d'édition "Kartya Moldoveneaske", 1978.

18. Belov S.V., Koziakov A.F., Partolin O.F. et d'autres moyens de protection en génie mécanique. Calcul et conception. Référence. / Éd. Belova S.V.-M. : Génie Mécanique, 1989.

19. Titova G.N. Toxicité des produits chimiques - L. : LTI, 1983.

20. Tolokontsev N.A. Fondements de la toxicologie industrielle générale. - M. : Médecine, 1978.

21. Yurtov E.V., Leikin Yu.L. Toxicologie chimique. - M. : Institut de technologie chimique de Moscou, 1989.

La ventilation industrielle est un moyen efficace d'assurer une propreté appropriée et les paramètres admissibles du microclimat de l'air dans la zone de travail.

La ventilation est un échange d'air organisé et régulé, qui garantit que l'air pollué est évacué de la pièce et de l'air frais est fourni à sa place.

Par la façon dont l'air se déplace faire la distinction entre les systèmes de ventilation naturelle et mécanique.

Le système de ventilation, dans lequel le mouvement des masses d'air s'effectue en raison de la différence de pression résultante à l'extérieur et à l'intérieur du bâtiment, est appelé aération naturelle.

Lorsque le vent agit sur les surfaces du bâtiment du côté sous le vent, une surpression se forme, du côté sous le vent - vide. La répartition des pressions à la surface des bâtiments et leur amplitude dépendent de la direction et de la force du vent, ainsi que de la position relative des bâtiments.

Ventilation naturelle non organisée- infiltration , ou ventilation naturelle - réalisée en changeant l'air dans les pièces par des fuites dans les clôtures et les éléments constructions en raison de la différence de pression à l'extérieur et à l'intérieur de la pièce. L'infiltration peut être importante pour les bâtiments résidentiels et atteindre 0,5 à 0,75 volume de pièce par heure, et pour entreprises industrielles jusqu'à 1 - 1,5.

Pour un échange d'air constant, requis par les conditions de maintien de la propreté de l'air dans la pièce, il est nécessaire aération organisée... La ventilation naturelle organisée peut être :

Échappement sans flux d'air organisé (conduit);

Soufflage et évacuation avec une soufflage d'air organisé (canal et aération sans canal).

La ventilation par aspiration naturelle par conduit sans flux d'air organisé est largement utilisée dans les immeubles résidentiels et de bureaux

L'aération s'appelle ventilation générale naturelle organisée des locaux grâce à l'aspiration et à l'évacuation d'air par les impostes ouvrantes des fenêtres et des lucarnes.

Comme méthode de ventilation, l'aération a été trouvée large application v bâtiments industriels caractérisé par des procédés technologiques à fort dégagement de chaleur. Prise d'air extérieur vers période froide années sont organisées de manière à ce que l'air froid ne pénètre pas dans la zone de travail. Pour ce faire, l'air extérieur est fourni à la pièce par des ouvertures situées à au moins 4,5 m du sol. Pendant la saison chaude, l'entrée d'air extérieur est orientée à travers le niveau inférieur des ouvertures des fenêtres.

Lors du calcul de l'aération, les exigences du SNiP 2.04.05-91 sont utilisées.

Le principal avantage de l'aération est la capacité d'effectuer de grands échanges d'air sans dépense d'énergie mécanique.

Inconvénients de l'aération cela doit être attribué au fait que pendant la période chaude de l'année, l'efficacité de l'aération peut considérablement diminuer en raison d'une augmentation de la température de l'air extérieur et, de plus, l'air entrant dans la pièce n'est ni nettoyé ni refroidi.

La ventilation, à l'aide de laquelle l'air est fourni aux locaux de production ou en est retiré par des systèmes de conduits de ventilation utilisant des stimuli mécaniques spéciaux, est appelée ventilation mécanique. .

La ventilation mécanique présente plusieurs avantages:

Longue portée en raison de la pression importante générée par le ventilateur ;

La capacité de modifier ou de maintenir l'échange d'air requis indépendamment de la température extérieure et de la vitesse du vent ;

Exposer l'air introduit dans la pièce à un nettoyage préalable, un séchage ou une humidification, un chauffage ou un refroidissement ;

Organiser une répartition optimale de l'air avec une alimentation en air directement sur le lieu de travail ;

Capter les émissions nocives directement dans les lieux de leur formation et empêcher leur propagation dans tout le volume de la pièce, ainsi que la capacité de purifier l'air pollué avant de le rejeter dans l'atmosphère.

Les inconvénients de la ventilation mécanique doit inclure le coût important de l'ouvrage et de son exploitation et la nécessité de mesures de lutte contre le bruit.

Les systèmes de ventilation mécanique sont subdivisés en :

1. Échange général.

2. Locale.

3. Mixte.

4. Urgence.

5. Systèmes de climatisation.

Ventilation générale est conçu pour assimiler l'excès de chaleur, d'humidité et de substances nocives dans tout le volume de la zone de travail des locaux. Il est utilisé dans le cas où des émissions nocives pénètrent directement dans l'air de la pièce, les lieux de travail ne sont pas fixes, mais sont situés dans toute la pièce.

Selon la méthode d'alimentation et d'évacuation de l'air, on distingue quatre schémas de ventilation généraux:

Alimentation en air;

Échappement;

Alimentation et échappement;

Systèmes de recirculation.

Système d'alimentation l'air est fourni à la pièce après sa préparation dans la chambre d'alimentation. Dans ce cas, une surpression est créée dans la pièce, à cause de laquelle l'air sort par les fenêtres, les portes ou dans d'autres pièces. Le système d'alimentation est utilisé pour la ventilation des pièces dans lesquelles il n'est pas souhaitable d'obtenir de l'air contaminé des pièces voisines ou de l'air froid de l'extérieur.

Système d'échappement conçu pour éliminer l'air de la pièce. Dans le même temps, une pression réduite s'y crée et l'air des pièces voisines ou l'air extérieur pénètre dans cette pièce.

Ventilation d'alimentation et d'extraction - le système le plus courant, dans lequel l'air est fourni à la pièce par le système d'alimentation et évacué par le système d'échappement.

Dans certains cas, des systèmes de ventilation avec recirculation partielle sont utilisés pour réduire les coûts d'exploitation pour le chauffage de l'air.... Dans ceux-ci, l'air aspiré de la pièce par le système d'échappement est mélangé à l'air entrant de l'extérieur. La quantité d'air frais et secondaire est régulée par des vannes . Le système de ventilation à recirculation ne doit être utilisé que dans des locaux exempts d'émission de substances nocives.

Dans un microclimat normal et en l'absence d'émissions nocives, la quantité d'air pour la ventilation générale est prélevée en fonction du volume de la pièce par travailleur.

Avec ventilation locale les paramètres météorologiques nécessaires sont créés sur des postes de travail séparés. La plus répandue est la ventilation localisée par aspiration localisée. La principale méthode de traitement des émissions nocives est le dispositif et l'organisation de l'aspiration à partir des abris.

Les structures d'aspiration locales peuvent être complètement fermées, semi-ouvertes ou ouvertes.

Les systèmes d'aspiration fermés sont les plus efficaces. Il s'agit notamment de boîtiers et de chambres qui recouvrent hermétiquement ou étroitement les équipements technologiques. .

S'il est impossible d'aménager de tels abris, on utilise alors des aspiration avec abri partiel ou ouvert : hottes aspirantes, panneaux d'aspiration, hottes, aspiration embarquée, etc.

Un des plus espèces simples aspiration locale - hotte aspirante. Il sert à piéger les substances nocives moins denses que l'air ambiant.

L'échange d'air requis dans les dispositifs de ventilation par aspiration localisée est calculé en fonction des conditions de localisation des impuretés libérées par la source de formation.

Système de ventilation mixte est une combinaison d'éléments de ventilation locale et générale. Le système local élimine les substances nocives des capots et des capots des machines. Cependant, certaines substances nocives pénètrent dans les locaux par les fuites des abris. Cette partie est évacuée par ventilation générale.

Ventilation d'urgence est prévu dans les zones de production dans lesquelles une absorption soudaine d'une grande quantité de substances nocives ou explosives dans l'air est possible.

Pour créer des conditions météorologiques optimales dans les locaux industriels, le type de ventilation industrielle le plus avancé est utilisé - la climatisation.

Climatisation son traitement automatique est appelé afin de maintenir des conditions météorologiques prédéterminées dans les locaux industriels, quelles que soient les modifications des conditions extérieures et des modes intérieurs.

Pendant la climatisation, la température de l'air est régulée automatiquement, elle humidité relative et le taux d'alimentation dans la salle, en fonction de la saison, des conditions météorologiques extérieures et de la nature du processus technologique dans la salle.

Ces paramètres d'air strictement définis sont créés dans des installations spéciales appelées climatiseurs. Dans certains cas, en plus de fournir normes sanitaires Le microclimat de l'air dans les climatiseurs produit un traitement spécial : ionisation, désodorisation, ozonation, etc.

Les climatiseurs peuvent être :

1. Local (pour desservir des locaux individuels).

2. Central (pour desservir plusieurs pièces séparées).

La climatisation est indispensable non seulement du point de vue de la sécurité des personnes, mais aussi dans de nombreux processus technologiques dans lesquels les fluctuations de température et d'humidité ne sont pas autorisées (en particulier dans l'électronique). Par conséquent, les climatiseurs de dernières années trouvent une utilisation de plus en plus répandue dans les entreprises industrielles.

Ventilé est appelé échange d'air organisé, qui consiste à évacuer l'air pollué de la salle de travail et à lui fournir de l'air frais.

Classement des types systèmes de ventilation produit sur la base des principales caractéristiques suivantes :

Au passage de l'air : système de ventilation naturelle ou artificielle

Sur rendez-vous : système de ventilation d'alimentation ou d'extraction

Par zone de service : système de ventilation local ou général

Par conception : système de ventilation à composition ou monobloc

Ventilation naturelle est créé sans l'utilisation d'équipements électriques (ventilateurs, moteurs électriques) et se produit en raison de facteurs naturels - la différence de température de l'air, les changements de pression en fonction de la hauteur, la pression du vent. Mérites systèmes naturels Les systèmes de ventilation sont bon marché, faciles à installer et fiables en raison du manque d'équipements électriques et de pièces mobiles

L'inconvénient du faible coût des systèmes de ventilation naturelle est la forte dépendance de leur efficacité à des facteurs externes - température de l'air, direction et vitesse du vent, etc.

Artificiel ou ventilation mécanique utilisé là où le naturel ne suffit pas. V systèmes mécaniques on utilise des équipements et dispositifs (ventilateurs, filtres, réchauffeurs d'air, etc.) qui permettent de déplacer, purifier et chauffer l'air.

Système d'alimentation la ventilation sert à alimenter air frais dans les locaux. Si nécessaire, l'air fourni est chauffé et sans poussière.

Ventilation d'échappement au contraire, il élimine l'air pollué ou réchauffé de la pièce. Habituellement, la ventilation d'alimentation et d'extraction sont installées dans la pièce.

Ventilation locale conçu pour fournir de l'air frais à des endroits spécifiques (local ventilation forcée) ou pour éliminer l'air pollué des endroits où se forment des émissions nocives (ventilation par aspiration localisée).

Ventilation générale, contrairement au local, est destiné à la ventilation dans toute la pièce.

Système de ventilation de type assemblé à partir de composants séparés - ventilateur, silencieux, filtre, système d'automatisation, etc. Un tel système est généralement logé dans un système séparé. L'avantage des systèmes de composition est la possibilité de ventiler n'importe quel local - de petits appartements et des bureaux aux surfaces de vente des supermarchés et aux bâtiments entiers. L'inconvénient est la nécessité d'un calcul et d'une conception professionnels, ainsi que de grandes dimensions.

Dans un système monobloc ventilation, tous les composants sont logés dans un seul boîtier insonorisé. Des systèmes monoblocs sont disponibles pour l'alimentation, l'alimentation et l'échappement. Les centrales de traitement d'air peuvent être équipées d'un récupérateur intégré pour économiser l'énergie.

Caractéristiques de conception du système de ventilation locale

Les systèmes de ventilation disposent d'un vaste réseau de conduits d'air pour déplacer l'air ( systèmes de canaux ), ou des canaux (conduits d'air) peuvent être absents, par exemple, lors de l'aération - ventilation naturelle, saturation en air, en oxygène (échange d'air naturel organisé)., lors de l'installation de ventilateurs dans le mur, au plafond, etc. ( systèmes sans canal).