Для оздоровления воздушной среды и нормализации микроклимата предусматривается комплекс мероприятий, основными из которых являются: механизация и автоматизация тяжелых и трудоемких работ; рациональное размещение и теплоизоляция оборудования, коммуникаций в целях ограничения поступления тепла в рабочие зоны; использование воздушных завес от теплоизлучений; устройство вентиляции и отопления, рациональная организация труда и отдыха.
При большом поступлении тепла в рабочую зону необходимо предусмотреть воздушное душирование (завесы) со скоростью воздуха от 0,5 до 3,5 м/с в зависимости от интенсивности теплоизлучения, тяжести работ и периода года.
Оборудование и трубопроводы, имеющие высокую температуру наружных поверхностей, теплоизолируются. Толщина теплоизоляции должна быть такой, чтобы температура наружной поверхности теплоизоляции в местах возможного контакта обслуживающего персонала не превышала 45 °С [7].
В целях предупреждения опасности отравления и обеспечения допустимых гигиенических условий труда предусматривается вентиляция.
В зависимости от характера выделяющихся в производственное помещение вредностей выбирается система вентиляции, приводится расчет необходимого воздухообмена в соответствии с СНиП 2.04.05-91 с учетом вида вредного фактора загрязняющего воздушную среду (токсичные вещества, теплоизбытки, влагоизбытки) и расхода воздуха, удаляемого местными отсосами:
1) В помещениях, где выделяются вредные или взрывоопасные газы, пары и пыль требуемый воздухообмен определяют по формуле:
2)
L = Lрз + [M - Lрз×(qрз - qп)]/[ qух - qп], м3/ч (14)
где Lрз - расход воздуха, удаляемого из рабочей зоны помещения местными отсосами и на технологические нужды, м3/ч; M - расход каждого из вредных или взрывоопасных веществ, поступающих в воздух помещения, мг/ч; q - концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, мг/м; qрз - удаляемом из рабочей зоны; qух - уходящем из помещения (за пределами рабочей зоны); qп - подаваемом в помещение (qп < 30% qух).
Расход воздуха для обеспечения норм взрывопожарной безопасности следует также определить по формуле (14). При этом qрз и qп следует заменить на 0,1 qнкпр мг/м3 (где qнкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени паро- или пылевоздушной смеси).
Количество вредных веществ (G), выделяющихся в помещение из оборудования и трубопроводов через неплотности во фланцевых соединениях и других элементах, рассчитывается по формуле:
G = 3,57×10-2×Pи×V×m×hÖ(M/T), кг/ч, (15)
где Pи - избыточное давление, Па; m - коэффициент негерметичности, характеризующий падение давления в аппарате, ч-1; V - объем аппарата, занимаемый газовой (паровой) фазой; h - коэффициент запаса, принимаемый равным 2; T - абсолютная температура газа или пара в аппарате, К; M - молярная масса газа или пара.
Допустимые значения коэффициентов негерметичности (m) для сосудов, технологического оборудования с трубопроводами и другого оборудования, работающего под давлением, могут приниматься:
для вновь установленного с токсичной средой 0,001
с пожароопасной средой 0,002
для подвергаемого повторному испытанию 0,005
Количество поступивших в помещение вредных веществ в случае испарения жидкостей из емкостей с открытым зеркалом жидкости, со свежеокрашенных поверхностей, а также с поверхности разлившейся жидкости на пол помещения определяется по формулам (2), (3).
Количество вредных веществ, поступающих в помещения через неплотности фланцевых соединений, определяются по формуле.
G = k×m×Ö(Pи/105), г/(ч), (16)
где Pи - избыточное давление внутренней среды, Па; k - коэффициент, учитывающий материал прокладки (для паронита k=1, для резины k =5, для фторопласта-4 k =0,5); m - коэффициент негерметичности, ч-1,принимается по (15).
Количество вредных веществ, выделяемых через сальниковые уплотнения, можно определить по формуле:
Q = 3,19×10-3×p×D×B×ÖP, г/ч, (17)
где D - диаметр вала или штока, мм; B - опытный коэффициент, равный 2,5 для бензинов, лигроинов, керосинов и других ЛВЖ; - давление, развиваемое насосом, Па.
б) В помещениях, где образуется избыток тепла, применяется формула:
L = Lрз + [3,6×Qизб - Cр×Lрз×(tрз - t п)]/ [Cр×(tух - tп)], м3/ч, (18)
где Qизб - количество избыточного тепла, выделившегося в помещение, кДж; Cр - теплоемкость воздуха, равная 1,2 кДж/(кг×°C); Lрз - количество воздуха, удаляемого из рабочей зоны помещения местными отсосами; tрз, tп,tух -температура воздуха, °С; соответственно: рабочей зоны; подаваемого в помещение; уходящего из помещения.
При этом температура уходящего из помещения воздуха определяется из зависимости:
tух = tрз + Dt×(h-2),°С, (19)
где Dt - температурный градиент по высоте помещения, °С/м (Dt = 0,5 ¸ 1,5); h - расстояние от пола до центра вытяжных проемов, м; 2 - высота рабочей зоны, м.
Температура подаваемого воздуха (tп) должна быть на 5 - 8 °С ниже температуры воздуха в рабочей зоне или tп = t + 0,001×Pп, где Pп -полное давление вентилятора, Па; t - температура наружного воздуха, °С; Qизб - количество избыточного тепла, представляет собой разность между значениями явной теплоты Qя, выделяемой в ходе технологического процесса (оборудованием, работающими и др.), и теплоты, уходящей из помещения Qух (потребляемой в ходе процесса, отводимой в строительные конструкции и др.): Qизб = Qя - Qух.
Поскольку вентиляция рассчитывается для летнего периода, то Qух допускается принимать равной 0. Тогда Qизб = Qя, которая складывается из теплоты, выделяемой в помещение от технологического оборудования (Qоб), от оборудования, приводимого в действие электродвигателями (Qэ), от источников искусственного освещения (Qосв) и от работающих (Qр) [ 14 ], т.е.:
Qизб = Qоб + Qэ + Qосв + Qр, Вт (20)
Qоб - теплопоступления от нагретых поверхностей оборудования вычисляются по формуле:
Qоб = aо×Fо×(tн + tрз), Вт, (21)
где aо- коэффициент теплоотдачи, Вт /(м2×К); Fо - площадь нагретой поверхности оборудования или трубопроводов, м2; tн - температура поверхности теплоизолированного оборудования, °С (можно принять равной 45 °С); tрз- температура в рабочей зоне помещения.
Значение коэффициента теплоотдачи может быть приближенно вычислено из соотношения:
aо = 11,6×ÖVв, Вт/(м2×К), (22)
где Vв - скорость движения воздуха в помещении в зависимости от категории тяжести выполняемой работы (см.табл.12), м/с.
Qэ - теплопоступления от оборудования, приводимого в действие электродвигателями:
Qоб = 0,25×W×1000,Вт, (23)
где W - суммарная мощность электродвигателей, Вт;
Qосв - теплопоступления от источников искусственного освещения:
Qосв = k×E×S×q, Вт, (24)
где k = 1 для люминесцентных ламп; k = 2,75 для ламп накаливания; Е - нормированная освещенность в соответствии со СНиП 23.05-95, лк; S - освещаемая площадь помещения, м2; q - удельные тепловыделения. Для ламп светильников диффузионного рассеивания q = 0,094 Вт/(м2×лк).
Qр - теплопоступления от работающих:
Qр = q×n,Вт (25)
где q - тепловыделения одним человеком (кДж/ч) (табл.13); n - количество работающих в смену. 1 Вт = 3,6 кДж/ч
Таблица 13
| Характер работы | Количество тепла, кДж/ч, выделяемого людьми при температуре в помещении (в °С) | |||
| Легкая работа | ||||
| Работа средней тяжести | ||||
| Тяжелая работа |
После определения требуемого воздухообмена по формулам (14) и/или (18) производится подбор типа исполнения вентилятора и электродвигателя к нему. В зависимости от состава перемещаемой среды по типу исполнения вентиляторы бывают:
- обычного исполнения - для перемещения неагрессивных сред с температурой не выше 80 °С, при содержании пыли и других твердых примесей не более 100 мг/м3, например, марок - Ц4-70, Ц4-76, Ц14-46;
- пылевые - для перемещения воздуха с содержанием пыли более 100 мг/м3, например, марки Ц6-45,ЦП 7-40;
- взрывобезопасного исполнения, если в транспортируемом воздухе содержатся горючие пары, газы и взрывоопасная пыль.
В сухих малозапыленных помещениях, не содержащих в воздухе агрессивных газов и взрывоопасных веществ, рекомендуется устанавливать двигатели со степенью защиты не ниже JР 23. В помещениях пыльных, влажных и содержащих агрессивные газы, а также при установке на открытом воздухе применяют со степенью защиты JР 44. В помещениях, содержащих взрывоопасные соединения, применяют двигатели во взрывобезопасном исполнении, в отдельных случаях допускаются защищенные, но ниже JР 44.
Для локализации выделения паров, газов, пылей рекомендуется устройство местной вытяжной вентиляции: вытяжные зонты, отсосы у рабочих столов, щелевые и бортовые отсосы от оборудования.
