К основным мероприятиям относятся:
· исключение образования вредных веществ, избыточного тепла и влаги и (или) попадания их в объем помещения;
· удаление людей из зоны выделения;
· организация вентиляции.
Вентиляция— это организованный обмен воздуха между объемом помещения и наружной средой. Задачей вентиляции является обеспечение нормируемых параметров микроклимата и чистоты воздуха.
По способу перемещения воздуха вентиляция разделяется на естественную, механическую и смешанную.
Организованная естественная вентиляция осуществляется с помощью аэрации и дефлекторов.
Аэрация обеспечивается ветровым и (или) тепловым напором. Чистый воздух подается извне в рабочие зоны. В теплый период года для этого открываются нижние проемы, а в холодный — верхние. При наличии ветра на подветренной стороне здания возникает зона разряжения, в которую из помещения через проемы удаляется загрязненный воздух. Удаление происходит через верхние проемы, т.к. нагреваясь в рабочей зоне теплый загрязненный воздух поднимается вверх. Интенсивность воздухообмена зависит от периода года, наличия или отсутствия ветра. Для примера на рисунке показана схема организации аэрации для теплого периода года при наличии ветра.
| уровень проема | теплый период | холодный период | ||||||
| u=0 | u¹0 | u=0 | u¹0 | |||||
| н | п | н | п | н | п | н | п | |
| + | + | - | + | + | + | - | + | |
| - | - | - | - | + | + | + | + | |
| + | + | + | + | - | - | - | - |
При расчете аэрации определяется площадь проемов. Расчет проводится раздельно для теплого и холодного периода. Максимальные размеры принимаются для теплого периода, как самого неблагоприятного для аэрации. Достоинство аэрации в том, что большие объемы воздуха перемещаются без затрат энергии. В горячих цехах она является основным способом защиты от избытков теплоты.
Недостатки аэрации:
· малая эффективность в теплый период года и при безветрии;
· отсутствие обработки подаваемого и удаляемого воздуха.
Дефлекторы — это специальные насадки, которые устанавливают на вытяжные воздуховоды. Вентиляция происходит за счет ветрового напора.
| 1 — вытяжной воздуховод 2 — диффузор 3 — обечайка 4 — защитный колпак |
С подветренной стороны плохо обтекаемой обечайки создается область разряжения, куда выходит воздух из помещения. Дефлекторы применяются для удаления загрязненного воздуха из помещений сравнительно небольших объемов.
Механическая вентиляция по организации воздухообмена подразделяется на общую и местную.
Общая вентиляция выполняется в виде приточной, вытяжной и приточно-вытяжной для вентиляции всего помещения. Все эти виды представлены на схеме наиболее эффективной вентиляции — приточно-вытяжной с рециркуляцией.
а) Приточная часть (вентиляция): 1 — приточная шахта; 2 — фильтр для очистки от пыли; 3 — калорифер; 4 — приточный вентилятор; 5 — приточные насадки.
б) Вытяжная часть (вентиляция): 6 — вытяжные насадки; 7 — вытяжной вентилятор; 8 — устройство для очистки воздуха; 9 — вытяжная шахта.
в) Рециркуляционная часть: 10 — рециркуляционный воздуховод; 11 — воздушные клапаны.
При рециркуляции часть воздуха, удаляемого из помещения, после соответствующей обработки снова подается в помещение.
Рециркуляция используется в помещениях без выделения ВВ или при выделении ВВ 4 класса опасности, если их концентрация в подаваемом воздухе не превышает 0,3 ПДК. К таким в основном относятся помещения ВЦ, компьютерные классы и т.п. Во всех остальных случаях используется или приточная (поз. 1-5), или вытяжная (поз. 6-9), или приточно-вытяжная вентиляция (без рециркуляции).
Местная вентиляция предназначена для удаления ВВ или тепла непосредственно из зоны их выделения (в основном из рабочих зон), что предотвращает распространение по всему объему помещения. Подразделяется на 3 вида:
· укрытия, изолирующие зону выделения ВВ от остального пространства рабочей зоны. К ним относятся отсосы, внутри которых находится источник. Это вытяжные шкафы и камеры, фасонные укрытия и витрины;
· устройства открытого типа, которые находятся за пределами зоны действия источника. Это зонты, панели, бортовые отсосы;
· устройства, использующие сдув ВВ в зону действия отсоса (активированный отсос)
Все эти устройства относятся к вытяжным. В отдельных случаях используется местная приточная вентиляция это воздушные и тепловые души и завесы.
Организация вентиляции основана на определении необходимого воздухообмена, обеспечивающего нормируемые параметры среды.
Для устройств местной вытяжной вентиляции определяется расход воздуха, удаляемого из рабочих зон LМ, м3/ч.
Наиболее просто оценить LМ для укрытий. При работе вентилятора внутри укрытия создается разряжение, из-за чего ВВ не могут попасть в воздух рабочей зоны.
LМ=3600u×F, м3/ч,
где F — площадь рабочего проема, м2; u — скорость воздуха в проеме, рекомендуемая в зависимости от класса опасности ВВ и типа укрытия.
Для устройств открытого типа LМ определяют, исходя из условия организации течения ВВ так, чтобы в зоне дыхания его концентрация не превышала ПДК. Соответствующие методики и расчетные формулы приведены в справочниках.
Для общеобменной вентиляции определяется расход чистого приточного воздуха LПР, исходя из разбавления воздуха рабочей зоны до установленных нормами величин параметров микроклимата или ПДК ВВ.
Рассмотрим случай, когда в рабочей зоне выделяется один из влияющих на чистоту воздуха или микроклимат компонентов, например, ВВ. Интенсивность выделения составляет G, мг/ч. Общее решение дает схема общеобменной вентиляции, дополненной местной
При равномерном распределении ВВ по объему величина LПР определится из балансовых уравнений:
расхода воздуха — LПР=LВ+LМ;
расхода ВВ — LПР××СПР+G=LВ×СВ+LМ×СРЗ,
где LВ — расход воздуха, удаляемого общеобменной вентиляцией; СПР, СВ, СРЗ — концентрация ВВ, соответственно, в приточном, вытяжном и воздухе рабочей зоны. При этом СРЗ£ПДК. В расчетах СРЗ=ПДК.
Совместное решение этих уравнений относительно LПР дает расчетную формулу:
При отсутствии местной (LМ =0) и наличии только общеобменной вентиляции, например в машинном зале ВЦ, получим
Аналогично решается эта задача при выделении избыточного тепла и влаги и влиянии их на параметры микроклимата. Вместо G подставляются или избытки явного тепла Q, или влаги W, соответственно, вместо С — температуры t,°C или удельное влагосодержание d, г/кг.
Для ориентировочных расчетов, когда неизвестны вид и количество выделяющихся ВВ, величину LПР определяют по кратности воздухообмена n, которая показывает сколько раз в течение часа меняется воздух в помещении LПР=V×n, м3/ч, где V — объем помещения, м3.
Полный расчет вентиляционной системы состоит в определении производительности вентилятора Q=LПР, а также его напора или полного давления PV. Напор вентилятора должен преодолеть полное сопротивление вентиляционной системы DР
DР=DРТ +DРМ,
где DРТР— потери на трение воздуха о стенки воздуховодов; DРМ— местные сопротивления, возникающие при деформации воздушного потока при сужении, расширении, поворотах и т.д.
Величины DРТР и DРМ являются функциями скоростного напора ru2/2 и соответствующих коэффициентов трения и местных сопротивлений. Данные по коэффициентам приводятся в справочной литературе.
V. ЗАЩИТА ВОДНОГО БАССЕЙНА И ПОЧВ
Водопотребление
Наибольшее загрязнение в РФ отмечено в бассейнах таких крупных рек, как Волга, Обь, Енисей, Дон, Урал, Амур. Наиболее распространенными загрязняющими веществами являются ионы марганца, цинка, азот нитритный и аммонийный, ионы меди и железа. Основными водопотребителями и соответственно источниками загрязнения являются сельское хозяйство (до 70%), далее промышленность и энергетика (до 20%), затем коммунальное хозяйство городов.
Пресная вода, идущая на орошение (а в мире это 4200 км3/год), частично (до 40%) возвращается поверхностным и подземным путем в естественный круговорот. Безвозвратное водопотребление составляет ~60%.
