Загрязнение воздушной среды на промышленных предприятиях, технологии очистки, системы вентиляции // Промышленные страницы Сибири. — 2013. — №82
Загрязнение воздушной среды на промышленных предприятиях, технологии очистки, системы вентиляции // Промышленные страницы Сибири. — 2013. — №82
Серьезной проблемой на промышленных предприятиях является загрязнение воздушной среды газами, дымом или пылью — как результат обработки различных веществ, проведения технологических процессов.
«Грязные» факторы
Основная пыль образуется при измельчении материалов (дробление, помол, пересыпка), транспортировке, упаковке и фасовке, абразивной обработке поверхностей (шлифовка, полировка).
При сварочных работах и термической обработке металлов происходит выделение токсичных газов и аэрозолей. Масляный туман — при использовании смазочно-охлаждающих жидкостей, в гальванических и травильных цехах при обработке металлов.
Единственным способом обеспечения чистой воздушной среды в производственных помещениях является вентиляция.
Вентиляция достигается удалением загрязненного воздуха из помещения и подачей в него свежего воздуха и осуществляется под действием естественных сил (естественная вентиляция) или достигается за счёт напора, создаваемого центробежным или осевым вентилятором (механическая вентиляция).
Естественная вентиляция может быть организованной и неорганизованной. Наиболее распространенным видом организованной естественной вентиляции является аэрация. При этом воздух подается в зоны с наименьшим выделением вредных веществ, влаги или тепла (на высоте 1,2–1,5 м над полом) и удаляется из наиболее загрязнённых зон. В зимнее время наружный воздух подается через верхний ярус створок на высоте с таким условием, чтобы, опускаясь до рабочей зоны, он успел нагреться.
При неорганизованной естественной вентиляции воздухообмен осуществляется за счет вытеснения наружным холодным воздухом через окна, щели, двери теплого воздуха.
Естественная вентиляция экономична, проста в эксплуатации, но имеет существенные недостатки: применяется там, где нет больших выделений вредных веществ; поступления в производственные помещения приточного воздуха неотработанного; не подогревается, не увлажняется и не очищается от вредных примесей.
При механической вентиляции возможна обработка воздуха — его нагрев, увлажнение с подведением к любому рабочему месту или оборудованию, а также удаление его из любых мест и фильтрация.
Механическая вентиляция может быть выполнена в виде приточной, вытяжной или приточно-вытяжной, в зависимости от того, для чего служит система вентиляции, — для подачи (притока) или удаления воздуха из помещения или (и) для того и другого одновременно. Возможно также сочетание естественной и механической вентиляции (смешанная вентиляция).
Точно в цель
Какой тип вентиляции выбрать - общеобменную или местную?
Действие общеобменной вентиляции основано на разбавлении загрязненного, нагретого, влажного воздуха помещения свежим воздухом до предельно допустимых норм. Эту систему вентиляции наиболее часто применяют в случаях, когда вредные вещества, теплота, влага выделяются равномерно по всему помещению. При такой вентиляции обеспечивается поддержание необходимых параметров воздушной среды во всем объеме помещения.
Воздухообмен в помещении можно значительно сократить, если улавливать вредные вещества в местах их выделения. С этой целью технологическое оборудование, являющееся источником выделения вредных веществ, снабжают специальными устройствами, от которых производится отсос загрязненного воздуха. Такая вентиляция называется местной вытяжкой.
Устройства местной вытяжной вентиляции делают в виде укрытий или местных отсосов. Укрытия с отсосом характерны тем, что источник вредных выделений находится внутри них. Они могут быть выполнены как укрытия-кожухи, полностью или частично заключающие оборудование. Внутри укрытий создается разрежение, в результате чего вредные вещества не могут попасть в воздух помещения. Такой способ предотвращения выделения вредных веществ в помещении называется аспирацией. Аспирационные системы обычно блокируют с пусковыми устройствами технологического оборудования с тем, чтобы отсос вредных веществ производился не только в месте их выделения, но и в момент образования.
Защитно-обеспыливающие кожухи устанавливаются на станки, на которых обработка материалов сопровождается пылевыделением и отлетанием крупных части которые могут нанести травму. Это шлифовальные, обдирочные, полировальные, заточные станки по металлу, деревообрабатывающие станки и др.
Вытяжные шкафы находят широкое применение при термической и гальванической обработке металлов, окраске, развеске и расфасовке сыпучих материалов, при различных операциях, связанных с выделением вредных газов и паров.
Кабины и камеры представляют собой емкости определенного объема, внутри которых производятся работы, связанные с выделением вредных веществ (пескоструйная и дробометная обработка, окрасочные работы и т. д.).
Вытяжные зонты применяют для локализации вредных веществ, поднимающихся вверх, а именно при тепло- и влаговыделениях.
Всасывающие панели применяют в случаях, когда применение вытяжных зонтов недопустимо по условию попадания вредных веществ в органы дыхания работающих. Эффективны местные вытяжные устройства, воронки которых располагаются в непосредственной близости от места пайки или сварки.
При травлении металлов и нанесении гальванопокрытий с открытой поверхности ванн выделяются пары кислот, щелочей, при цинковании, меднении, серебрении — чрезвычайно вредный цианистый водород, при хромировании — окись хрома и т. д. Для локализации этих вредных веществ используют бортовые отсосы, представляющие собой щелевидные воздуховоды шириной 40-100 мм, устанавливаемые по периферии ванн.
Принцип действия бортового отсоса состоит в том, что затягиваемый в щель воздух, двигаясь над поверхностью жидкости, увлекает за собой вредные вещества, не давая им распространиться вверх по помещению.
Добавление в систему вентиляции устройств очистки воздуха предотвращает попадание вредных веществ в окружающую среду и повышает эффективность работы местной вытяжной вентиляции. Очистка воздуха от пыли может быть грубой, средней и тонкой.
Для грубой и средней очистки применяют пылеуловители, действие которых основано на использовании сил тяжести или инерционных сил: пылеосадительные камеры, циклоны, вихревые, жалюзийные, ротационные пылеуловители.
Оптимальный вариант — использовать естественную и механическую, общую и местную вентиляцию в «команде».
Очистка вредных примесей
Для средней и тонкой очистки воздуха широко используются фильтры, в которых запыленный воздух пропускается через пористые фильтрующие материалы или специальные ткани из различных волокон, способных задерживать частицы размером от 0,3 микрон и выше.
Фильтры классифицируются по способу фильтрации: механический с заменой фильтрующих кассет, механический с автоматической очисткой кассет и электростатический с промывкой ячеек. Последнее поколение фильтров позволяет снизить концентрацию вредных примесей на 99,9%.
Фильтры эксплуатируются в составе систем местной вытяжной вентиляции, системах очистки и рециркуляции воздуха, что позволяет возвращать нагретый и очищенный воздух обратно в помещение. Тем самым достигается дополнительный энергосберегающий эффект за счет снижения затрат на отопление и электроэнергию.
Для очистки газов в промышленности применяют механический, электрический и физико-химический способы. Широко распространены циклоны. Отделение от газа твердых и жидких частиц в них происходит под действием центробежной силы — при вращении газового потока. В роли газоочистителей на предприятиях также используются тканевые мешочные или рукавные фильтры.
Очистить воздух от неприятных запахов помогают угольные фильтры. Они хорошо справляются с адсорбцией ароматических углеводородов и других соединений органической и элементорганической природы.
Воздушный позитив
Для нормальной деятельности организма человека необходимо, чтобы воздух в рабочих помещениях по своему составу был близок к атмосферному. Создать такие условия воздушной среды в рабочей зоне производственных помещений практически невозможно. Однако использование современных систем очистки помогает сделать ее безопасной — биопозитивной, как сегодня принято говорить.
Людмила Кузьминых,
заместитель директора по продажам ООО «СовПлим-Сибирь» (г. Новосибирск)
Для эффективной работы системы вентиляции важно, чтобы еще на стадии проектирования были выполнены следующие технические и санитарно-гигиенические требования.
- Количество приточного воздуха должно соответствовать количеству удаляемого (вытяжки); разница между ними должна быть минимальной.
- В ряде случаев необходимо так организовать воздухообмен, чтобы одно количество воздуха обязательно было больше другого. Например, при проектировании вентиляции двух смежных помещений, в одном из которых выделяются вредные вещества. Количество удаляемого воздуха из этого помещения должно быть больше количества приточного воздуха, в результате чего в помещении создается небольшое разрежение.
- Возможны такие схемы воздухообмена, когда во всем помещении поддерживается избыточное по отношению к атмосферному давление. Например, в цехах электровакуумного производства, для которого особенно важно отсутствие пыли.
- Приточные и вытяжные системы в помещении должны быть правильно размещены. Свежий воздух необходимо подавать в те части помещения, где количество вредных веществ минимально, а удалять — где выделения максимальны. Приток воздуха должен производиться, как правило, в рабочую зону, а вытяжка — из верхней зоны помещения.
- Система вентиляции не должна вызывать переохлаждения или перегрева работающих.
- Система вентиляции не должна создавать шум на рабочих местах, превышающий предельно допустимые уровни.
- Система вентиляции должна быть электро-, пожаро- и взрывобезопасна, проста по устройству, надежна в эксплуатации и эффективна.
