Воздушные души их назначение и области применения

Местная механическая приточная вентиляция.

Воздушные души их назначение и области применения

Воздушным душем называют местный направленный на человека поток воздуха. С помощью такого потока, т.е. струи воздуха, можно создавать местные наиболее благоприятные для работы человека условия воздушной среды на ограниченном участке или участках производства. Такими участками, где необходимо устройство воздушных душей является в первую очередь:

1. фиксированные рабочие места
2. места длительного пребывания в помещение работающих
3. места отдыха работающих

на рис. 1 в качестве примера показана принципиальная схема устройства воздушного душа у нагревательной печи, когда для воздушного душирования подается наружный воздух.

Рис.1

1 – нагревательная печь с открытым или открывающимся проемом 2

3 – фиксированное рабочее место у проема 2

4 – душирующий воздухораспределитель для подачи на рабочее место струи воздуха 6

5 – подпольный канал для подачи приточного наружного воздуха на воздухораспределитель.

Условие воздушной струи 6 на фиксированном рабочем месте 3, которое создает воздушный душ должны соответствовать определенным гигиеническим и физиологическим требованиям. Воздушные души должны выполняться в следующих случаях:

1. в тех случая, когда средствами общей обменной вентиляции невозможно получить нормируемых параметров воздуха в помещении.
2. когда достижение определенных параметров внутреннего воздуха в помещении за счет обще обменной вентиляции является хотя и возможным, но требует при этом огромных объемов воздуха.

Во многих случаях, когда работа производится в обстановке ощутимого теплового излучения, а средства общеобменной вентиляции окажутся недостаточными, для того, чтобы поддерживать требуемую температуру и относительную влажность на рабочих местах и устранить нарушение терморегуляции между телом человека и окружающей средой воздушные души должны корректировать условия воздушной сред. К производственным помещениям, в которых в первую очередь необходимо устройство воздушного душирования можно отнести:

– металлургические и машиностроительные заводы, где воздушные души необходимы у промышленных печей, прокатных станов, прессов и молотов и других технологических агрегатов.

– стекольные

– хлебозаводы и другие предприятия.

С помощью воздушного душирования можно корректировать следующие параметры воздушной среды на фиксированных рабочих местах помещениях:

1. температуру воздуха,

2. скорость движения воздуха,

3. влажность,

4. концентрацию вредностей на рабочем месте.

За счет движения воздуха выходящего из душируюшего воздухораспределителя увеличивается теплоотдача от тела человека и это обстоятельство является очень важным особенно в случаях когда работа человека происходит в обстановке ощутимого теплового излучения.

Струю приточного воздуха из душирующего воздухораспределителя необходимо отправлять на встречу работающим и обдувать при этом в первую очередь открытые части тела подверженные облучению. В случае если необходимо увеличить теплоотдачу от тела человека в воздушных душах применяется воздух с более низкой температурой по сравнению с температурой воздуха в помещении. Кроме того, иногда для увеличения теплоотдачи от тела человека струю выдаваемого воздуха распыляют в лаву.

В этом случае капельки воды попадают на открытые части тела человека, на его одежду, испаряются и вызывают при этом дополнительное охлаждение человека.

В случае если воздушный душ используется в помещении для локализации выделяющейся пыли или для борьбы с повышенной загазованностью то скорость выхода воздуха из душирующеного воздухораспределителя не должна быть значительной для того чтобы пыль, лежащаяся на поверхности строительной конструкции, не взмучивалась.

Практически эта скорость должна составлять 1-1,5 м/с. Ширина душирующей струи S должна быть примерно 1,2-1,5 м. За исключением случая, когда воздушные души обслуживают большие по площади площадки. Согласно СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование, воздушное душирование постоянных рабочих мест наружным воздухом необходимо предусматривать в следующих случаях:

1. при облучении человека на фиксированном рабочем месте лучистым тепловым потоком с поверхностной плотностью ≥140 Вт/м² и более.

2. при открытых технологических процессах сопровождающихся выделением вредных веществ и невозможностью устройства укрытий или местной вытяжной вентиляции, предусматривая при этом меры предотвращающие распространение вредных выделений на постоянные рабочие места.

При душирование наружным воздухом производственных помещениях расчетные температуры и скорости движения воздуха должны предусматриваться:

1. при облучении работающего лучистым тепловым потоком с поверхностной плотностью 140 Вт/м² и более по приложению Е СНиП 41-01-2003, в зависимости от категории выполняемых работ и поверхностной плотности теплового потока.

2. При открытых технологических процессов связанных с выделением вредных веществ по приложению В СНиП 41-01-2003.

В таблице 6. 2 справочника проектировщика под редакцией Павлова и Шиллера приведены данные института ЛИОТ по численным значениям интенсивности теплового облучения работающих на рабочих местах отдельных видов производств, для цехов машиностроительных заводов (кузнечных, литейных, термических и других) при проектирование и расчете воздушного душирования интенсивность облучения работающих может приниматься по указаниям на проектирование отопления и вентиляции соответствующих перечисленных цехов. Разработанных институтом «СантехНИИПроект».

Подробные данные по интенсивности облучения работающих цехах машиностроительных заводов приведены в справочнике Торговников Б.М. «Проектирование промышленной вентиляции».

Согласно СНиП 41.01-2003 при душирование рабочих мест наружным воздухом расчетные параметры наружного воздуха должны приниматься следующими по СНиП 23.01-99*.

1. параметры А для теплого периода года,

2.параметры Б для холодного периода года.

Подачу воздуха системами воздушного душирования рабочих мест следует предусматривать через поворотные горизонтальные плоскости воздухораспределителей обеспечивающих минимальную турбулентность выходящей струи и возможность изменения и направления струи вертикальной плоскости на угол не менее 30⁰.

Установки воздушного душирования рабочих мест могут быть:

1. стационарными см. рис.1

2. передвижными или переносными.

Душирущие установки подающие наружный воздух выполняют стационарными и по типу относят к приточным установкам от которых они отлучаются только устройствами для подачи приточного воздуха.

Душирующий воздух в стационарных установках подается на определенные рабочие места с помощью воздухораспределителей, которые дают при выходе сосредоточенную струю выходящую с заданной сравнительно большой скоростью (до 3,5 м/с).

В настоящее время к предпочтительному применению в стационарных установках воздушного душирования рекомендуются унифицированные душирующие воздухораспределители (УДВ). Они разработаны и могут применяться в следующих исполнениях:

1. с нижним подводом воздуха и без увлажнения, и с увлажнением.

2. с верхним подводом воздуха без увлажнения и с увлажнением

На рисунке 2 показана конструктивное выполнение унифицированного душирующего воздухораспределителя с верхним подводом воздуха и увлажнением УДВ_УВ.

Рис.2

1- корпус воздухораспределителя

2- направляющие лопатки

3- направляющая решетка

4- шарнирное соединение

5- пневматическая форсунка

Воздухораспределитель состоит из корпуса 1 в котором расположены направляющие лопатки 2 и устройства 6 обеспечивающие кинематическую связь блока направляющих лопаток 2 с направляющей решеткой 3.

Изменение направления душирующей струи в горизонтальной плоскости осуществляется путем поворота душирущего воздухораспределителя вокруг оси для чего он имеет шарнир 4. В вертикальной плоскости направление струи за счет поворота направляющей решетки 3 может изменяться от горизонтального положения на угол до 45⁰. Для увлажнения воздуха на направляющей решетке устанавливают форсунки 5 с пневматическим распылением воды. Форсунки могут перемещаться и по горизонтали и по вертикали направляющей решетки и тем самым могут создаваться оптимальные условия для увлажнения.

В качестве воздухораспределителя в установках воздушного душирования может выполняться поворотный душирующий воздухораспределитель (ППД – патрубок поворотный душирующий) см. рис. 3.

Рис.3

Воздухораспределитель ППД состоит из 3^х звеньев:

– верхнего звена

–среднего звена

–нижнего звена

2- опорные ролики

4 – шарнир

Нижнее звено 5 имеет поджатое прямоугольное выходное сечение и соединяется со средним звеном осью 4, вокруг которой оно может быть повернуто вниз на угол до 25⁰.

В заданном положение нижнее звено 5 фиксируется двумя зажимами находящихся на боковых поверхностях среднего звена, вокруг вертикальной оси среднее звено поворачивается на трех роликах 2, которые опираются на неподвижный фланец верхнего звена.

К воздуховоду душирующий воздухораспределитель крепится на фланцевом соединение и с этой целью воздуховод должен надежно крепиться к наружным конструкциям.

Воздухораспределители ПД (патрубок душирующий) были разработаны профессором В. В. Батулиным с верхним подводом воздуха и с нижним подводом воздуха. Соответственно рисунки 4 а и 4 б.

Рис.4

1 – воздуховод от системы вентиляции

2- корпус

3 – направляющая решетка

4- поворотный шарнир

5- ручка для изменения положений направляющей решетки

Вокруг вертикальной оси воздухораспределитель поворачивается с помощью шарнира 4. Для охлаждения и увлажнения подаваемого приточного воздуха могут применяться форсунки ФП-1 и ФП-2 с пневматическим распылением воды см. рис.2. НПО (научно производственное подразделение) «Проектпромвентиляция» разработала поворотный регулируемы воздухораспределитель ВП с присоединительным патрубком круглого или прямоугольного сечения конструкция которого показана на рисунке 5.

Рис.5

1 – неподвижная часть вентилятора

2 – поворотная часть вентилятора

3 – металлический гибкий лист

4 – рассекатели

5 – веерная решетка РВ, устанавливаемая в выходном сечении вентилятора

6 – шарнир.

Вентиляторы ВП могут устанавливаться вертикально при верхнем подводе воздуха, или горизонтально при боковом подводе.

Второй тип душирующих установок – это передвижные (переносные) установки. Обработка воздуха в них заключается обычно в подмешивании к потоку воздуха, выходящего из имеющегося в конструкции осевого вентилятора распыленной воды.

На рис.6 показана принципиальная схема передвижной душирующей установки.

Рис.6

1 – осевой вентилятор (обычно серии МЦ) с электродвигателем 2;

3 – опорная конструкция:

4 – пневматическая форсунка.

Из веерных душирующих агрегатов, называемых водовоздушными душами, в наибольшей степени распространены агрегаты конструкции ВА, ПАМ, разработанные соответственно Свердловским (СНОТ) и Московским (МИОТ) институтом охраны труда.

Работая на рециркулируемом воздухе помещения эти агрегаты характеризуются простой конструкцией, дают значительное охлаждение подаваемого душирующего воздуха, и кроме того обеспечивают его частичную промывку от пыли.

Расчет ВД основан на закономерностях движения свободной струи приточного воздуха и завл-ся в определении следующих параметров:

1. расхода подаваемого приточного воздуха;

2. скорость выхода воздуха из душирующего воздухораспределителя

3. конструктивных размеров и типоразмера, принятого к установке воздухораспределителя.