Аварийная вентиляция: расчет и особенности устройства

Аварийная вентиляция и особенности ее устройства

Аварийную вентиляцию производственных помещений, в которые возможно внезапное поступление больших количеств вредных или горючих газов, паров или аэрозолей, предусматривают по требованиям технологов.

Аварийную вентиляцию для удаления дыма при пожаре (проти-водымная вентиляция) предусматривают с целью обеспечения эвакуации людей из помещений здания в начальной стадии пожара, возникшего в одном из помещений.

4.2. Оборудование вентиляционных систем

и его размещение

Конструктивные особенности оборудования

вентиляционных систем

Вентиляторы в вентиляционных системах применяют двух типов: радиальные (центробежные) и осевые.

В зависимости от состава перемещаемого воздуха вентиляторы изготовляют в следующих исполнениях: нормальном; антикоррозийном — для перемещения агрессивных сред (при их изготовлении применяют материалы, стойкие к воздействию воздуха с агрессивными примесями); взрывобезопасном — для перемещения взрывоопасных смесей (вентиляторы в этом исполнении имеют колесо, кожух и входные патрубки из алюминия или дюралюминия).

Калориферами называют установки, предназначенные для нагревания воздуха в системах воздушного отопления и приточной вентиляции с использованием в качестве греющей среды горячей воды или пара.

Воздуховоды круглого или прямоугольного сечения применяют для перемещения воздуха в вентиляционных установках.

Воздухораспределители, предназначены для подачи воздуха из системы вентиляции или воздушного отопления в обслуживаемое помещение.

Душирующие патрубки предназначены для создания требуемых параметров воздуха на рабочих местах, подверженных тепловому облучению.

Оборудование для очистки воздуха от пыли

Очистку воздуха от примесей производят как при подаче наружного воздуха в помещение, так и при удалении загрязненного воздуха из помещения. В первом случае обеспечивается защита работающих, во втором — окружающей среды.

Очистка воздуха от пыли может быть грубой, средней или тонкой.

При грубой очистке из воздуха улавливается только крупная пыль с размерами частиц более 50 мкм, степень очистки сравнительно невысока — 70. 85 %. При средней очистке задерживается пыль с размерами частиц до 50 мкм, степень очистки возрастает до 85. 95 %. Тонкая очистка позволяет улавливать пыль с размерами частиц менее 10 мкм, степень очистки при этом более 95 %. Если пыль неядовита, воздух после тонкой очистки может быть возвращен обратно в помещение (рециркуляция воздуха).

Для грубой и средней очистки широко используют различные пылеуловители, принцип действия которых основан на резком уменьшении скорости движения загрязненного воздуха (пылеосадочные камеры) или изменении направления его движения (инерционные пылеуловители), в результате чего пылинки под действием сил тяжести в первом случае и инерционных сил во втором случае оседают на дно пылеулавливающего устройства или попадают в специальный сборник пыли.

Наиболее широкое распространение в промышленности благодаря дешевизне конструкции, малым размерам и простоте обслуживания получили циклоны, в которых отделение пыли происходит под действием центробежных сил, возникающих при повороте воздуха с большой скоростью. Пыль прижимается к стенкам циклона и под действием своего веса скатывается к его нижней части.

Принцип действия электрических пылеуловителей основан на способности частиц пыли принимать на себя электрический заряд. Запыленный воздух пропускается между электродами, в результате чего частички пыли получают определенный заряд и стремятся осесть на электроде противоположной полярности. Эти электроды периодически встряхивают специальным устройством, пыль оседает в бункере и затем удаляется.

Для средней и тонкой очистки воздуха от примесей широко используют фильтры, которые подразделяются на поглощающие и пористые.

К числу поглощающих фильтров относятся промывные камеры и орошаемые фильтры. В орошаемых фильтрах (рото-клонах) фильтрующий слой состоит из гравия, кокса или специальных фарфоровых колец, орошаемых водой. Проходя извилистый путь в слое наполнителя, частицы пыли прилипают к смоченным поверхностям и смываются протекающей водой.

В пористых фильтрах запыленный воздух пропускается через слой зернистого или волокнистого материала, сеток, ткани. Очистка воздуха основана на том, что пыль задерживается в промежутках между частичками или волокнами фильтрующего материала.

Вентиляторы, приточные камеры, воздухонагреватели, теплоутилизаторы, пылеуловители, фильтры, клапаны, шумоглушители выбирают по расчетному расходу воздуха. При этом учитывают потери и подсосы воздуха через неплотности в оборудовании (по данным завода-изготовителя), в воздуховодах вытяжных (до вентилятора) и приточных (после вентилятора) систем, исключая участки воздуховодов систем общеобменной вентиляции, прокладываемые в пределах обслуживаемых ими помещений.

Чтобы правильно выбрать фильтр или пылеуловитель, необходимо знать количество пыли, содержащейся в воздухе, требуемую степень очистки воздуха от пыли, характер пыли, размеры частиц и их удельный вес, а также размеры помещения, в котором должен быть установлен фильтр. В каждом случае выбор типа фильтра, его размеров, а также конструктивной компоновки всей установки обосновывают технико-экономическими расчетами.

Аварийная вентиляция – назначение, конструкции установок, способы расчета.

Аварийная вентиляция — это система воздуховодов и устройств, основной задачей которых является удаление из воздуха помещений при аварийных ситуациях ядовитых испарений, продуктов горения и других опасных веществ. Обычно она используется в производственных, офисных и общественных зданиях.

Такая система эффективно применяется в случае технологических сбоев, аварий, разгерметизации емкостей с вредными веществами, возгораний и задымлений.

Для обеспечения эвакуации людей в случае возгораний и пожаров аварийная система вентиляции дополняется противодымной системой вентиляции. С помощью нее в помещения в начале пожара подается воздух, который играет роль преграды для распространяющегося дыма.

При срабатывании аварийной вентиляции работают только устройства, обеспечивающие газоотвод. Благодаря этому предотвращается распространение по помещениям воздуха, насыщенного опасными веществами. Приток свежего воздуха такой вентиляцией не предусматривается, ее параметры зависят от требований нормативных документов.

Для аварийной вытяжной вентиляции нужно использовать:

— основные системы вытяжной общеобменной вентиляции с резервными вентиляторами для аварийного расхода воздуха;

— системы аварийной вытяжной вентиляции в дополнение к основным системам (с резервными вентиляторами), если расход воздуха в основных системах не полностью обеспечивает аварийный воздухообмен;

— только системы аварийной вытяжной вентиляции, если использование основных систем невозможно или нецелесообразно;

— только системы аварийной приточной вентиляции для одноэтажных зданий.

Вытяжные устройства (решетки или патрубки) для удаления воздуха системами аварийной вентиляции целесообразно размещать в рабочей зоне при выделении газов и паров, имеющих при поступлении их в помещение удельный вес больше удельного веса воздуха в рабочей зоне; в верхней зоне при выделении газов и паров с меньшим удельным весом.

Для систем противодымной вытяжной вентиляции предусматривают:

— радиальные вентиляторы с электродвигателями на одном валу в исполнении, соответствующем категории обслуживаемого помещения, без мягких вставок;

— дымовые клапаны из негорючих материалов (с пределом огнестойкости 0,5 ч) с автоматическим, дистанционным и ручным или автоматическим и ручным управлением;

— обратные клапаны после вентилятора;

— устройства, обеспечивающие выброс дыма в атмосферу на высоте не менее 2 м от кровли, с зонтом для систем с искусственным побуждением и с дефлектором для систем с естественным побуждением.

Вентиляторы систем вытяжной противодымной вентиляции нужно размещать отдельно от вентиляторов других систем. Допускается размещение вентиляторов вытяжных систем на кровле и снаружи здания (кроме районов с расчетной температурой наружного воздуха -40 °С и ниже – параметры Б).

В зависимости от потенциальной возможности возникновения внештатной аварийной ситуации, параметров помещения и его назначения определяется кратность воздухообмена. Она показывает сколько раз осуществиться воздухообмен в помещении за один час. Значение кратности регулируется нормативными документами, которые обязаны соблюдаться.

Красность рассчитывается по формуле:

K= L/V,

где L — количество воздуха, выводимого через аварийную вентиляцию,

V — объем помещения, из которого требуется удалить насыщенный опасными газами воздух.

Для помещений с высотой потолка до 6 метров по нормативам требуется значение кратности не менее 8. Для более высоких помещений требуется удаление не менее 50 куб. м на каждый квадратный метр помещения в час.

Режимы работы

Аварийная вентиляция может функционировать в следующих режимах:

Пассивном, в этом случае система находится в режиме ожидания и не включается до тех пор пока для удаления грязного воздуха нем будет хватать возможностей штатной вентиляции;

Активном, в этом случае система с помощью датчиков контролирует показатели концентрации газа или пара и включает свои активные устройства (вентиляторы, клапаны и т.п.) тогда когда требуется понизить концентрацию или удалить вредные вещества из помещения.

Временно безопасным называют режим функционирования при котором концентрация опасных веществ не превышает половины предела взрывоопасности или других негативных последствий их высокой концентрации. Запланировать изначально время возникновения нештатной ситуации очень сложно, поэтому, если это разрешено нормативными документами сброс вентилируемых газов осуществляется напрямую в окружающее пространство через обособленный вентиляционный короб.

Когда вентиляционная система обустраивается в организациях, обращающихся с взрывоопасными и ядовитыми веществами, то в этом случае предусматривается либо предварительная обработка опасных веществ, либо их утилизация. Для предотвращения негативных последствий из-за обесточивания системы основной и аварийной вентиляции, для последней, как правило, предусматривается дополнительный источник питания, в том числе резервный. В этом случае аварийная вентиляция считается самостоятельной, независимой, чаще всего автоматизированной подсистемой.

Для того чтобы аварийная вентиляция служила продолжительное время необходима ее периодическая чистка и профилактическое обслуживание ее узлов и механизмов.

Расчет и устройство аварийной вентиляции

Аварийная вентиляция − объединенная конструкция механических устройств и элементов, в целом представляющих общую вентиляционную систему принудительной вытяжки на период возникновения аварийных ситуаций вне зависимости от причины их возникновения.

Аварийная вентиляция на производственных и служебных объектах общественного вида предназначена для обеспечения приемлемых условий эвакуации людей на период возникновения ситуации чрезвычайного характера.

Принцип устройства вентиляционной системы

Система вентиляции аварийного типа осуществляет работу с помощью специального пульта управления в автоматическом режиме. Пульт связывает работу системы и блокирующих элементов: в случае аварии происходит моментальная блокировка общеобменных вентиляционных систем, а затем отключение.

Элементы вентиляционной системы аварийного типа реагируют на:

• малейшее возникновение дымных образований;
• источники огня или чрезмерной загазованности.

Превышение допустимых значений улавливается датчиком высокой чувствительности. Данная установка, чувствительно реагирующая на источники опасности, обеспечивает гарантированное урегулирование и постепенную нейтрализацию на период аварийной ситуации любых образовавшихся веществ, дыма, примесей и прочего.

Как правило, система вентиляции для обезвреживания аварийных ситуаций конструируется в виде вытяжной трубы, обеспечивающей самостоятельное включение и обеспечение постоянного воздухообменного процесса соответствующих помещений.

Перечень основных характеристик

На случай возникновения аварийных ситуаций в момент строительства зданий или на этапе капитального ремонта предусмотрена установка специальных конструкций. Такие конструкции называются приточными системами, позволяющими максимально быстро очистить помещения от запахов, загазованности, дыма и прочих опасных соединений.

Приточные системы осуществляют бесперебойную подачу чистого воздуха (в период аварии), равномерно распределяя чистый поток по протяженности всех производственных проходов, комнат, залов и служебно-бытовых помещений.

Если для аварии характерны выбросы примесей ядовитого содержания, химических соединений с повышенным классом опасности для жизни и здоровья и человека, то посредством работы подобной системы во все задымленные помещения происходит поступление потока свежего воздуха и перераспределяется по всем площадям объекта.

Причины подключения вентиляции при аварии

Только правильный и достоверный анализ относительно опасности возникновения аварийной ситуации позволит обеспечить все производственные помещения соответствующей и продуктивной вытяжкой.

В период аварийной ситуации следует учитывать нестандартный характер всего процесса в целом. За период ее работы, включающий начало действия системы до момента окончания, должно быть обеспечено полное устранение, стабилизация и балансировка всех дымных и газовых образований в пределах помещения.

Способствовать возникновению аварии на производстве могут такие причины, как:

• неконтролируемые источники огня;
• спонтанное возгорание отдельных элементов и устройств;
• разовый выброс газосодержащих примесей резкого характера;

В подобных случаях следует предусмотреть не просто безопасную и спланированную систему вытяжки, но и составить и отобразить ее рабочий режим, график проверок вентиляционной системы для аварийных случаев.

Расчет аварийной вентиляции: методология

В случае проведения расчетов для действия системы аварийной вентиляции, доступны два способа:

Вариант №1. В этом случае речь идет о нестационарных изменениях в концентрации вредных веществ, образовавшихся в помещении. Условие расчета – это выключенные общеобменные системы вентиляции на весь период аварии (климатические системы).

Баланс общей массы вредных веществ, загрязняющих помещения путем залповых выбросов, в период разгерметизации производственных установок, оборудования, в случае нарушения технологических процессов, в форме дифференциального уравнения выглядит следующим образом:

Gвpdτ – Vndс = 0

Вариант №2. В данном случае нейтрализуются все изменения нестационарного типа. Происходит удаление повышенной концентрации вредных ядовитых веществ. Условие работы вытяжки – работающие (включенные) общеобменные аварийные системы вентиляции.

Формула массового баланса всех образовавшихся в периметре вредных веществ выглядит следующим образом:

Gврdτ – масса веществ, выброс которых произошел при аварии;

LпрСпрdτ – величина всех вредных веществ, скопившихся в помещениях за временной промежуток τ, поступая с потоком приточных воздушных масс;

LухСухdτ – масса вредного вещества, удаляемого из задымленных помещений за период времени τ при помощи вытяжных общеобменных конструкций.

Нормативные документы оборудования

Аварийная вентиляция и воздушные завесы регулируются документом: «СНиП 2.04.05 – 91», где указаны такие нормы, как температура воздуха, поступающего посредством работы воздушно-тепловых завес.

В данных ситуациях необходимо принимать:

• не более 50.С возле входных дверей и проходов;
• не более 70.С около уличных ворот и основных наружных проемов.

Расчетная температура воздушных потоков, поступающих в задымленные помещения сквозь двери, ворота, открытые проемы, стоит принимать, как значение С, но не ниже значений:

• С = 14, если авария произошла на территории производства, в периметре помещений во время легких работ;
• С = 12, в случае возникновения выбросов в пределах производства при работах средней нагрузки, для вестибюлей в общественных учреждениях, в административно-бытовых зданиях.
• С = 8. Помещения производственного типа с тяжелой рабочей нагрузкой;
• С = 5. Для производственных площадей с выполняемой тяжелой работой, в условиях отсутствия постоянных мест для расположения сотрудников.

Продолжительность аварийной ситуации объединяет время двух временных периодов:

• tа1 – длительность начального этапа аварии;
• tа2 – длительность аварийного этапа, в период которого обеспечена полная остановка выбросов и вбросов вредных отравляющих веществ внутрь помещений.

Общая формула продолжительности аварии с автоматическим включением системы вентиляции:

tа = tа1 + tа2

Таким образом, в течение аварийной ситуации абсолютно все системные элементы должны срабатывать в автоматическом режиме и обеспечивать максимально быструю нейтрализацию всех выбросов независимо от особенностей систем.

Особенности проектирования аварийного воздухообмена

Базовый расчёт воздухообменных установок выполняется без учёта критических ситуаций, поскольку это может сделать её работу экономически неэффективной. Особые случаи – с созданием опасных концентраций газов – предотвращают установкой специальных систем, поэтому отдельный расчет аварийной вентиляции выполняется только для тех зданий, где вероятность подобных аварий обусловлена технологическими особенностями производства.

Сразу подчеркнём, что на промышленные системы аварийного воздухообмена также возлагается задача по нейтрализации опасной составляющей в удаляемых потоках (если в них присутствуют токсичные или взрывоопасные компоненты).

Отдельное направление аварийной вентиляции представлено системами дымоудаления, установка которых обязательна для обширного списка зданий и помещений.

Специфика организации аварийного воздухообмена

Главная особенность расчета вентиляции для аварийных режимов заключается в том, что для неё не всегда нужна отдельная подсистема. С учётом этого факта подобные расширения для систем дополнительного воздухообмена разрабатываются исключительно в индивидуальном порядке.

Основные положения, определяющие логику построения аварийных вентиляционных подсистем, изложены в СНиП 41-01-2003 «Вентиляция и кондиционирование».

Методические указания и базовые нормативы, используемые при математических расчётах, приведены в СНиП 2.04.05-91.

Базовая задача аварийной вентиляции – предотвращение опасных концентраций аэрозольных и газовых смесей внутри помещения при возникновении аварий или пожаров.

Обратите внимание, что основной параметр – кратность воздухообмена – для разработки аварийных подсистем не указывается отдельно, а берётся из технологических нормативов для цеха (или помещения).

Для небольших помещений, не относящихся к категории пожароопасных, аварийный воздухообмен может разрабатываться на базе основной вентиляции. Техническое исполнение в данном случае бывает следующим:

• установка добавочных вытяжных вентиляторов;
• создание аварийных воздуховодов с управляемыми задвижками, открываемыми в случае аварий.

Основной принцип построения подобных вентиляционных установок – приточно-вытяжной с механизированной вытяжкой, но в тех случаях, когда «аварийные» газы и вредности легче воздуха, допускается установка нагнетающих установок на приточный канал.

Роль аварийной вентиляции

Таким образом, реализуется вытесняющий вариант воздухообмена, производительность которого должна быть выше, чем потенциальная скорость генерации опасных газов.

Важный момент: если «аварийные» газовые смеси легче воздуха – вытяжку следует устанавливать в верхней части помещения. Соответственно, если тяжелее – то в нижней части. Отметим, что данный факт часто определяется невозможность использования основной вентиляции в качестве аварийной.

Практически для всех категорий пожароопасных помещений (имеющих буквенный код А, Б, В1-В4, Г, Д) рекомендуется использовать вентиляционные установки с механизированным побуждением.

Исключением могут быть те здания категорий Г и Д, в которых производительность естественного воздухообмена достаточна для ликвидации аварийной загазованности (расчёт должен быть производён для летнего периода).

Наиболее простым вариантом естественной аварийной вентиляции являются автоматически открываемые оконные проёмы или установка резервного вентилятора на основную вытяжку.

Также следует упомянуть, что аварийная газовая смесь часто имеет агрессивный химический состав (или высокую температуру). Этот факт должен быт учтён при разработке воздуховодов и фильтрующих устройств.

Особенности расчёта

Как уже упоминалось, проектирование аварийного воздухообмена базируется на данных из технологической документации цеха (помещения, здания). Исходными параметрами являются сведения о физико-химических и объёмных свойствах вероятных выбросов.

Задача проектировщика – рассчитать, какая производительность аварийных вентиляционных установок необходима, чтобы снизить опасную концентрацию веществ до стандартных ПДК (определяемых по ГОСТ 12. 1.005-88).

Основное отличие расчёта аварийных систем от обычной вентиляции заключается в том, что в расчёт должен быть выполнен с учётом двух стадий аварии:

• период активной генерации (или поступления) вредных веществ (t_a1);
• время, в течение которого производится снижение загазованности (без генерации вредных веществ, t_a2).

Если аварийное отключение оборудования происходит в автоматическом режиме, то длительность первого периода составляет 120 секунд. Если в ручном – 300 секунд. В тех случаях, когда вероятны взрывные выбросы, длительность первого периода принимают равным 0 секунд.

Максимальное время работы аварийных подсистем – 1 час.

Общая продолжительность работы дополнительной вентиляции равна сумме этих двух периодов:

Расчёт замещаемых объёмов воздушной смеси выполняется с учётом количества и концентрации вредных веществ.

Формула для расчёта объёмов замещения

Важно учитывать, что в данном случае может действовать несколько категорий опасных факторов:

• токсичность;
• взрывоопасная концентрация газов и пыли;
• потеря видимости (задымление или запылённость);
• опасные температурные режимы газовых смесей (типовой пример использования данного параметра – расчёт воздухообмена в помещениях для хранения ЛВЖ).

Отметим, что далеко не всегда можно согласовать доступное оборудование и детонационные характеристики газов, поэтому для снижения их взрывоопасности в состав аварийной вентиляции включают установки для распыления нейтрализующих составов. Это тоже должно быть учтено при расчёте воздухообмена.

Также в ходе расчёта мощности силовых установок необходимо учитывать, что для выведения через аварийные каналы загрязнённого воздуха может понадобиться дополнительная фильтрация, что потребует более высоких энергетических затрат.

Способы технической реализации

Разработка аппаратно-технической части аварийной вентиляции производится с учётом того, что оборудование этой подсистемы имеет два рабочих состояния:

• ожидание («пассивный» режим);
• осуществление воздухообмена («активный» режим).

Как следует из названий этапов, в первом случае силовые установки отключены, а вентиляционные каналы перекрыты.

Аварийная вентиляция

Работа в пассивном режиме вовсе не означает полное отключение системы, так как центральный контролер, сеть датчиков и механизмы, управляющие заслонками и вентиляторами, постоянно находятся в активном состоянии.

Более того, как для пассивного, так и для активного режимов работы аварийной вентиляции требуется бесперебойный источник электропитания.

Также отличается способ размещения приточных и вытяжных каналов. Это может быть классическая схема с установкой потолочных диффузоров, или одно из следующих специализированных решений:

• воздушная завеса, отсекающая опасные потоки воздуха от защищаемой зоны;
• локальная вытяжка, реализованная в виде зонта над вероятной зоной технологического выброса;
• отдельная вентиляционная шахта, оборудованная мощным вытяжным вентилятором.

Кроме этого, проектирование и монтаж аварийных воздухообменных установок следует производить с учётом специальных требований:

• полная герметизация всех воздуховодов;
• применение огнестойких материалов (а также устойчивых к высокой химической активности удаляемых воздушных смесей);
• обеспечение должного уровня искрозащищённости в силовых установках;
• организация мер по огневой стойкости кабелей электропитания и управления.

Отдельно отметим, что герметичность воздуховода – наиболее наглядный пример различия между штатной и аварийной системами вентиляции.

При проектировании аварийных систем для химических производств необходимо не забывать о резервировании всех важных узлов установки, особенно в тех случаях, когда вероятный выброс может быть токсичным.

О важности автоматизации

Рассматривая аварийные системы вентиляции, нельзя не отметить, что обязательным элементом их конструкции являются датчики, реагирующие на превышение допустимых норм загрязнения.

Если выражаться точнее, то каждой букве пожарной классификации соответствует утверждённый набор датчиков, используемых для сигнализации и запуска аварийных подсистем.

Подчеркнём, что в ходе проектирования аварийной вентиляции обязательно прорабатывается не только схема подключения сенсора, но и схема укладки питающих и управляющих проводов, поскольку от этого напрямую зависит такой важный параметр, как гарантированное время работы всего комплекса.

Расположение, тип и основные характеристики аварийных детекторов обязательно указываются на схемах с использованием специальных обозначений.

Системы дымоудаления

Как работает дымоудаление

Среди аварийных систем вентиляции особое место занимают воздухообменные установки, обеспечивающий отвод дыма при возникновении пожаров. Важность их трудно переоценить, поскольку основной причиной гибели людей на пожаре является не огневое поражение, а отравление продуктами горения.

При разработке таких систем следует просчитывать не только объёмно-скоростные показатели воздушных потоков, но и необходимую разность давлений. Она должны быть такой, чтобы воздух из сопредельных помещений создавал «подпирающие» потоки, обеспечивающие вытеснение дыма в вытяжные шахты.

Кроме этого, есть существенные отличия при комплектации силового оборудования. Согласно СНиП 2.04.05-91, оно должно обеспечивать непрерывную работу системы в течение 2 часов даже в том случае, когда температура воздушных масс составляет 400 0 C (и один час при температуре 600 0 C).

Система дымоудаления

Основным документом, регламентирующим разработку противодымных систем, является СНиП 41-01-2003. При разработке аварийных комплексов важно учитывать их существенные отличия от других вариантов вентиляции:

• используется особо надёжная схема соединений между секциями воздуховодов, обеспечивающая неразрывность и сохранение рабочих сечений при воздействии высоких температур;
• применение автоматически управляемых клапанов для отсечения пламени, которые тоже должны быть выполнены в огнестойком варианте;
• силовой блок состоит из двух модулей – вентиляторы подпора и вытяжные насосы;
• в режиме ожидания все рабочие каналы закрыты управляемыми клапанами.

Компания «Мега.ру» принимает заказы на проектирование и модернизацию систем вентиляции любой конфигурации, включая аварийные и дымоудаляющие установки. Уточнить детали сотрудничества и рассчитать стоимость работ можно по телефонам, указанным в разделе «Контакты».

Проектирование аварийной системы вентиляции в промышленных помещениях

На производственных предприятиях на случай аварии технологического процесса, сопровождаемого выбросом ядовитых, взрывоопасных и других вредных для здоровья паров и аэрозолей необходимо предусмотреть аварийную вентиляцию. Аварийная вентиляция используется на начальном этапе аварии и служит для снижения концентрации вредностей ниже ПДК(предельно допустимая концентрация) и обеспечения эвакуации людей. Время эвакуации зависит от количества рабочих в цеху.

Особенности системы аварийной вентиляции

В большинстве случаев аварийная вентиляция – это механическая вытяжная система, которая дополняет общеобменную и местную системы вентиляции. Естественную аварийную вентиляцию допускается проектировать в помещениях категории В, Г и Д при условии обеспечения требуемого расхода при расчетных параметрах Б теплого периода года. Чаще всего при проектировании механической аварийной вентиляции специалисты нашей проектной компании по климатическим системам используют крышные, осевые и центробежные вентиляторы.

Крышные вентиляторы для аварийной вентиляции

Крышные вентиляторы устанавливают в перекрытии цеха и не занимают полезной площади внутри помещения. Еще одним преимуществом таких вентиляторов является отсутствие разветвленной сети воздуховодов. Из минусов можно отметить отверстие в кровле, при некачественной изоляции кровли возможны подтекания.

Осевые вентиляторы для аварийной вентиляции

Осевые вентиляторы устанавливаются непосредственно в стену, они обладают значительным расходом воздуха, но ограничены по сопротивлению, поэтому к ним нельзя подключать воздуховоды. Отсутствие воздуховодов является недостатком, в случае если вредности при аварии могут выделиться в определенной зоне. Еще одним отрицательным качеством является использование в зимний период, ведь для защиты от холодного воздуха используются различные клапаны перекрывающие поток воздуха, в то время когда вентилятор не работает, жалюзи таких клапанов могут смерзаться, поэтому необходимо проектировать клапаны с приводами.

Центробежные или радиальные вентиляторы для аварийной вентиляции

Радиальные вентиляторы имеют множество преимуществ, во-первых, к ним можно подключить разветвленную сеть воздуховодов, которую можно подвести непосредственно к участкам, где возможен выброс. Во-вторых, вентилятор можно установить в любом удобном месте, даже за пределами зданий. В-третьих, для рассеивания некоторых вредных веществ, особенно на заводах где рядом расположено множество цехов необходимо поднимать вытяжные трубы на значительную высоту, именно поэтому радиальные вентиляторы часто закладывают в проект аварийной вентиляции.

Расчет воздухообмена аварийной вентиляции по кратности и концентрации

На расчет объема воздуха аварийной вентиляции влияет скорость изменения концентрации вредностей в период после аварии, которая в свою очередь зависит от величины утечки вещества, объема помещения и воздухообмена в нем, а также от концентрации данного вещества в наружном воздухе. Поэтому при проектировании вентиляции промышленных предприятий всегда необходимо тесно сотрудничать с технологами, ведь они могут предоставить всю необходимую информацию о технологическом процессе. В простейшем случае используют расчет объема воздуха по кратности, которая принимается от 7 до 15 крат в час. Общеобменная и местная вытяжные системы вентиляции складываются, а аварийная берется из разности.

Формулы расчета воздухообмена аварийной вентиляции по кратности

где, Lкр – требуемы расход воздуха рассчитанный по кратности, K – кратность, количество полных воздухообменов в час помещения, V – объем помещения в м3.

Lа=Lкр – Lобщ – Lм, м3/ч

где, Lа – расход воздуха аварийной системы вентиляции, Lобщ – расход воздуха общеобменной вентиляции, Lм – расход воздуха местной вентиляции.

Расчет аварийной вентиляции по кратности является не достаточно верным, более обоснованно считать на основании анализа изменения концентрации в помещении в зависимости от времени.

Уравнение расчета воздухообмена аварийной вентиляции по изменению концентрации

где, Kz=0 – начальная концентрация вредности в помещении, то есть концентрации до момента аварии в мг/м3, А – количество вредностей которые поступают в помещение после аварии в мг/с, L – воздухообмен в помещении в м3/с, V – объем помещения в м3, z- время поступления вредностей в с.

Данное уравнение достаточно точно определяет изменение концентрации со временем и момент достижения ПДК, зная этот момент и концентрацию вредности в наружном воздухе достаточно легко определить расход воздуха для аварийной вентиляции. Основной сложностью при проектировании аварийной вентиляции данным методом является то, что не всегда возможно достаточно точно определить объем выбросов.

Когда общеобменная вентиляция обеспечивает необходимую кратность воздухообмена и в случае аварии, то при проектировании общеобменной вентиляции необходимо запроектировать резервные вентиляторы, которые должны автоматически включиться в случае остановки основных, таким образом система резервируется и повышается ее надежность.

Проектирование и монтаж аварийной вентиляции

Специалисты OVK-Group занимаются проектированием, монтажом и наладкой климатических систем. Комплекс работ, которые мы выполняем, достаточно широк и зачастую мы полностью выполняем все работы не только по вентиляции, но и отоплению, кондиционированию, промышленному охлаждению и другим инженерным системам на объекте заказчика. Для того чтобы узнать какая будет цена на проект вентиляции или кондиционирования воздуха позвоните нам и наши специалисты ответят на все ваши вопросы и помогут определиться с необходимой схемой и системой климата на вашем объекте.

Аварийная вентиляция кратности – примеры расчета воздухообмена

Описание и расчет норм кратности воздухообмена для производственных помещений. Согласно нормам, утвержденным СНиП и ТБ, относящимся к созданию систем вентиляции, кратность воздухообмена регламентируется по количеству токсичных примесей.

Процесс проектирования аварийной вентиляции

Значение «кВ» применяют тогда, когда требуется эффективная оценочная характеристика воздухообмена в промышленной постройке. Таким показателем воздухообмена выражается отношение общего объема приходящего воздуха («L» (м3 ч)) к показателю «Vn», (м3), который характеризует суммарный объем чистого пространства помещения. Расчет производится на принятый отрезок времени.

Если на стадии проектирования были по стандартам организованы проект и все расчеты, то кратность будет меняться от 1 до 10 единиц для промышленных помещений.

Кроме теоретической базы и формул для расчета, чтобы определить необходимый показатель, специалисты предпочитают анализировать естественные условия на похожих работающих производствах, имеющих фактические данные о токсических выделениях.

В процессе определения кратности используют отраслевые документы, СниПы, санитарные стандарты.

Циркуляция воздуха в промышленных зданиях

Во время планирования промышленных построек и их строительства должны быть грамотно расчитаны в помещениях вентиляционные пути и определена циркуляция воздуха. Для этого не обойтись без использования показателя кратности воздухообмена, который определяется на основе табличных сводок загрязненности пространства оксидами, окисями ацетилена и другими токсичными веществами.

Выполняя расчет воздухообмена в здании, выделяемое тепло таким образом учитывается, чтобы полученное превышающее норму количество могло беспрепятственно удаляться круглый год.

Для уменьшения количества избыточного тепла применяют аэрацию. Такой процесс очень распространен в химической промышленности, например, на производственных участках, предусматривающих термообработку. В таком случае благодаря аэрации показатель кратности воздухообмена летом достигает 40-60 пунктов.

При такой организации воздушных путей и воздухообменных показателях достигаются предусматриваемые санитарными нормами метеорологические стандарты.

Так, возведение помещений и их внутреннее обустройство потом оказывает влияние на расчетный показатель кратности воздухообмена, для этой цели организовываются специальные открываемые проемы, гарантирующие устранение вредных примесей и приток свежего воздуха работникам.

Определение кратности

Во время выполнения производственно-технологических расчетов не принимается во внимание габаритное оборудование. Например, если в основном производстве задействованы насосные агрегаты, не оснащенные специализированными вытяжками, тогда в атмосфере объем вредных примесей будет в 6-7 раз выше по сравнению с утвержденными нормами.

В производственных помещениях, имеющих вспомогательное значение (исключая моечные отделения), показатель кратности воздухообмена вычисляется по показателям кратности обмена.

Аварийная вентиляция кратности

Проектирование производственных зданий обязательно должно включать создание проекта аварийной вентиляции для высокоскоростного удаления газообразных токсичных веществ.

Такая система удобна при выполнении отступлений от обычных производственных маршрутов, и жизненно необходима при авариях. Для исключения попадания неблагоприятных компонентов в коммуникационные пути здания рекомендовано организовывать аварийные пути вывода с исключением компенсационной составляющей притока.

Примеры расчета аварийной вентиляции исходя из нормативных документов

Показатель кратности воздухообмена вытяжной системы формируется исходя из санитарных регламентных норм и отраслевых ТБ-данных. Такой показатель аварийной вентиляции, как кратность воздухообмена, устанавливают индивидуально под каждое помещение, исходя из расчетных данных проекта.

В специальных нормах, касающихся проектирования и возведения промышленных построек, относящихся конкретно к каждой промышленной отрасли, а также в СНиП и ТБ, даются разные данные кратности часового воздухообмена. Каждое значение дается в зависимости от типа промышленного помещения: вспомогательные, рабочие зоны цехов.

Так, соответствующий СниП регламентирует расчетные числовые значения для второстепенных помещений на производствах.

Также показатели кратности воздухообмена для вспомогательных построек содержатся в СНиП П-92—76.

При непрерывном поступлении в промзону токсичных газообразных примесей и росте градуса, за норму кратности принимают пороговое значение для всех типов вредных выделений на производстве, оказывающих неблагоприятное воздействие.

Так, зная общий объем помещения, выраженный в кубических метрах, и норму кратности воздухообмена, воспользовавшись простыми математическими формулами можно определить, какой нужен часовой объем воздуха для конкретной зоны.

L = n * S * Н, где:

n – представляет норму кратности воздухообмена,

S — площадь помещения,

Н — высоту помещения.

Нормы воздухообмена в помещениях производственных предприятий

Для производственных зданий обычно предусматривают глобальную систему вентиляции, потребности которой рассчитывают исходя из конкретных производственных условий и наличия тепла, конденсата или жидкости, вредных частиц.

Если в помещении установлено выделяющее газы или пар оборудование, показатель необходимого воздухообмена вычисляется с учетом выделений такого оборудования, арматуры и комуникаций.

В техдокументации на помещение заложен каждый необходимый показатель, в противном же случае данные предоставляются фактическими параметрами. Регламент данного расчета приведен в соответствующем СниП, а также в ВСН21—77.

Если рассчитанная кратность воздухообмена выше десятикратного показателя, нужно подкорректировать один из разделов документов, относящихся к строительству. Т.е., чтобы во время производства снизить выделение токсичных и вредных веществ, по периметру всего помещения нужно предусмотреть ряд дополнительных мер.

Проектирование производственных предприятий: санитарные нормы

В соответствии с нормами СниП, любые нежелательные вещества, выделяемые в производственном помещении, принимаются из расчетов проектной документации (технологической ее части).

Если в технологических нормах проектирования подобные данные не указаны, количество выделяемых в помещении токсичных веществ допускается принимать на основе фактов, полученных в соответствующем исследовании. Искомые значения также могут быть найдены в сопроводительной документации к специализированной технике.

Токсические вещества выбрасываются в пространство из рассредоточенных и сосредоточенных устройств общеобменной вентиляции.

При проектировании рабочей зоны промназначения с отсутствием естественного проветривания, на одного субъекта должно подаваться не менее 60 м3/ч воздуха механической вентиляцией.

Для чего необходима аварийная вентиляция в жилых и производственных помещениях

Вытяжная вентиляция

Аварийная вентиляция представляет собой целый комплекс устройств, обеспечивающих устранение загрязнений и вредных примесей, а также продуктов горения, газов и аэрозольных соединений, возникших в случае непредвиденной ситуации на предприятии. В качестве устройств, работающих в этой системе, используются основные и вспомогательные вытяжные и приточные вентиляторы, а также другие устройства и автоматика, осуществляющие воздухообмен, в сооружениях. Как правило, все устройства, включенные в такую систему, оснащаются датчиками оповещения и автоматического их включения.

Особенности применения

Такой тип проветривания применяется во всех зданиях и сооружениях, где возможен аварийный выброс загрязнений, в концентрации, превышающей предельно допустимые значения. Она является обязательным элементом в строениях с газовой системой пожаротушения. С ее помощью удаляется газ из зданий, после работы установки.

Как правило, она проектируется и устанавливается вместе с противодымной системой, в жилых зданиях, административных и производственных помещениях, где существует опасность возникновения пожара. Совместная работа этих систем предназначена для обеспечения беспрепятственной эвакуации людей с территории возгорания и повышенного задымления. Большой объем приточного воздуха на лестничные пролеты, и пути следования людей при эвакуации, создает определенный барьер для проникновения в них дыма.

Особенности устройства

На данный момент, существует несколько основных видов таких систем, которые устанавливаются в зависимости от технологических нужд:

• Общеобменные вытяжные системы, оборудованные вспомогательными вентиляторами для увеличения расхода воздуха, в случае возникновения аварийной ситуации.
• Изолированная от общеобменной, с отдельными воздуховодами и оборудованием, в дополнение к основной вентиляции, в случае недостаточного воздухообмена.
• Вытяжная система с дополнительным оборудованием, которая запускается в случае выхода из строя общеобменной.
• Приточная, с дополнительным оборудованием, которая подает воздух в воздушные завесы, на лестничные пролеты и в проходы, для обеспечения беспрепятственной эвакуации людей.

В жилых и производственных зданиях, как правило, устанавливают по два типа устройств. Одни удаляют загрязненный воздух, с большим удельным весов, из нижней части помещения, а другие удаляют газы и пары с меньшей плотностью, из верхней части строения.

Существует и более простой метод устройства аварийного проветривания, который многие давно и с успехом используют. Этот метод заключается в установке дополнительного вентилятора, который связывается с основным. В случае выхода из строя основного вентилятора, включается вспомогательный. В случае возникновения аварийной ситуации запускаются сразу оба вентилятора.

Важно!
Этот метод работает только в том случае, если пропускная способность воздуховодов делает эффективным запуск дополнительного оборудования.

Основные требования

К любой аварийной системе проветривания применяется ряд серьезных требований, регламентируемых санитарными, строительными нормативными документами, а также СНиП 2.04.05-91. Основные из которых:

• Загрязненный воздух, должен выводиться по воздуховодам, расположенным выше уровня кровли.
• Приточный воздух, должен подаваться в помещения не ниже 2 м. от уровня земли.
• Работа проветривания в жилом помещении должна быть устроена таким образом, чтобы воздушный поток перетекал из жилых комнат в направлении к нежилым (кухня, санузел).

Проведение расчетов при проектировании

Точный расчет является неотъемлемой частью подготовки проектной документации перед установкой аварийной вентиляции. Цель расчета – определение нужного аварийного воздухообмена за время которого, количество вредных веществ, дыма и продуктов горения в воздухе будет снижено до предельно допустимой концентрации.

Важно:
Если в нормативных документах нет данных о необходимом воздухообмене в конкретном помещении, то значение кратности аварийной вентиляции принимать не менее 8 раз за один час.

На основании данных о концентрации загрязнений в воздухе и производительности общеобменной вентиляции, можно воспользоваться формулами расчета нестационарного режима помещения, для требуемого воздухообмена, а также необходимого времени на эвакуацию и проветривание.

Lq_прdt + Gdt – Lqdt = Vdt

L – воздухообмен м 3 /ч;
q_пр – концентрация вредных веществ в воздухе мг/м 2 ;
G – количество выделяющихся загрязнений мг/ч;
t – время;
q – концентрация вредных веществ в вентилируемом помещении за конкретный отрезок времени мг/м 3 ;
V – общий объем помещений м 3 .

Кроме того, при проектировании аварийной и противодымной вентиляционных систем, рассчитываются данные о расходе дыма, удаляемого непосредственно из помещения, количество, сечение и места установки дымовых и обратных клапанов, а также мощность и конструкция вытяжных вентиляторов.

Совет:
Расчет аварийной вентиляции – это достаточно сложный и ответственный процесс, именно поэтому проведением таких работ должны заниматься исключительно профессионалы.