Местная вентиляция

Несмотря на очевидные достижения научно-технического прогресса, современное производство, особенно в таких отраслях, как химическая, металлургическая, горнодобывающая промышленность; машиностроение, изготовление строительных материалов, сопряжено с множеством факторов, способных существенно ухудшить условия труда.

Выхлопные газы, дым от сварки и пайки, масляный аэрозоль, металлическая, деревянная, цементная пыль – вот только некоторые из вредных выбросов, грозящих при длительном воздействии оказать негативное влияние на здоровье работников. Главным, а порой единственным средством противостоять им является вентиляция. Не удивительно, что порой затраты на ее функционирование становятся одной из главных расходных статей предприятий.

Существует несколько вариантов устройства вентиляции. Действуя по старинке, можно ограничиться естественной. Но при значительных выбросах очистка сквозняком малоэффективна, а в нашем холодном климате потребует серьезных затрат на обогрев свежего приточного воздуха (в среднем 1 т условного топлива на 500 куб. м). Еще более дорогой окажется общеобменная вентиляция. При устройстве общеобменной вентиляции с рециркуляцией воздуха расход тепловой энергии сократится, но обеспечить снижение концентрации вредных веществ непосредственно на рабочем месте до допустимого уровня не всегда получится.

Наилучшим образом одновременно "поймать двух зайцев" – снизить затраты на отопление и обеспечить для работников максимально комфортные условия, способна местная вытяжная вентиляция с очисткой и рециркуляцией удаляемого воздуха. При ее рациональном использовании можно без ущерба для санитарно-гигиенических показателей уменьшить объем вентиляционного воздуха в 4–6 раз. Помимо этой очевидной экономии эффект применения местной вытяжной вентиляции будет дополнительно усилен напрямую связанным с улучшением условий труда 10–20-процентным ростом его производительности.

Да и вообще, сегодня становится все более очевидным, что без широкого внедрения систем местной вентиляции едва ли возможно решить задачи по повсеместному соблюдению действующих в нашей стране санитарных норм, регламентирующих состояние воздушной среды производственных помещений. Которые, к слову сказать, появившись одними из первых (в июне 1930 года; в США только в 1939 году, а в Великобритании и того позже – в 1955 г.), являются весьма "жесткими" даже на фоне законодательств щепетильно относящихся к здоровью своих сограждан промышленно развитых государств Запада.

Наиболее распространенные вредные выбросы,
ликвидируемые с помощью вентиляционных систем

Машиностроение

• Абразивно-металлическая пыль, пары масел и СОЖ

• Окись углерода, сернистый газ

• Сварочный аэрозоль, фтористый водород, окислы марганца

• Пары растворителей

• Водород, пары паяльных флюсов, щелочей и серной кислоты

• Окись углерода, сернистый ангидрид, сероводород

Производство строительных материалов

• Пыль цемента, песка, щебня

• Окиси марганца, азота, углерода; металлическая пыль

Деревообрабатывающее производство

• Древесная пыль

• Древесная пыль, пары от установок по приготовлению клея и прессов,
  пары формальдегида.

Местные отсосы

Для улавливания вредных и взрывоопасных газов, пыли, аэрозолей и паров у мест их образования (станки, сварочные аппараты, ванны, рабочие столы и т. п.) уже давно применяются такие виды местных отсосов, как зонты, бортовые отсосы, вытяжные шкафы, кожухи-воздухоприемники.

Максимальный оздоровительный эффект при минимальном объеме удаляемого воздуха дают т. н. полные укрытия. Источник выделений находится внутри объема, в котором создается разрежение, не позволяющее вредностям распространиться по всему помещению. Такие отсосы могут выполняться в виде укрытий-кожухов, витринных укрытий, кабин, камер для дробоструйной обработки или окраски и т. д. Еще на стадии проектирования их необходимо увязать с основным технологическим оборудованием.

Для локализации поднимающихся вверх вредных веществ применяют вытяжные зонты. При проведении пайки и сварочных работ эффективными местными отсосами являются вытяжные панели. Для удаления паров кислот и щелочей, выделяемых с открытой поверхности ванн при травлении металлов и нанесении гальванопокрытий, используют бортовые отсосы – щелевидные воздуховоды, устанавливаемые по периферии ванн. Затягиваемый в щель воздух, двигаясь над поверхностью жидкости, "тянет" вредные вещества за собой, не давая им свободно распространиться.

Все перечисленные виды местных отсосов применялись и много десятилетий тому назад. Но после появления полимерных материалов, позволивших изготавливать гибкие, способные выдерживать воздействие высоких температур воздуховоды, перед местной вытяжной вентиляцией открылись новые возможности. Она стала легче в монтаже, удобнее в эксплуатации, мобильней, появилась возможность оперативно оборудовать вентиляцией нестационарные рабочие места.

Лидирующие позиции в производстве "новой" местной вытяжной вентиляции (гибкие воздуховытяжные устройства, фильтровентиляционные агрегаты) принадлежат петербургским фирмам "СовПлим" и "Экоюрус-Венто". Первая опирается на современную западную технологию, поскольку начинала свою деятельность как совместное советско-шведское предприятие, имеет самые высокие объемы продаж и разветвленную дилерскую сеть. "Экоюрус-Венто" "выстроена" на фундаменте развитой отечественной научной базы.

Кроме них известны московская и нижегородская торговые марки "Элстат" и "Консар". Что касается зарубежных компаний, то в наибольшей степени на российском рынке преуспели фирмы из Швеции – PlymoVent и Nederman. PlymoVent была одним из соучредителей "СовПлима", присутствие второй стало гораздо менее заметным после кризиса 98-го года.

Местные вытяжные устройства и вентиляторы

Для удаления паечных дымов (например, при работе с печатными платами), лабораторных работ с реактивами, растворителями и т. д. служат гибкие настольные вытяжные устройства. Они подключаются с помощью гибких воздуховодов к переносным фильтровентиляционным агрегатам, возвращающим очищенный воздух в помещение или (в этом случае могут применяться и жесткие воздуховоды) к центральной вентиляционной системе. Поворотный узел обеспечивает вращение устройства на 3600. Гибкость конструкции позволяет без труда перемещать и фиксировать воздухоприемник в нужной точке охватываемого радиусом действия пространства.

Для рабочих мест в тяжелой промышленности (сварочное, литейное, металлообрабатывающее производство, переработка пластмасс) применяются более мощные воздуховытяжные устройства подъемно-поворотного типа, в т. ч. монтируемые на поворотных консольных балках, с большими диаметрами воздуховодов и большим расходом воздуха. Крепление таких устройств может производиться непосредственно к фильтру, а также к стене, потолку, полу при помощи стандартных или специальных опор.

Более мощные вытяжные устройства крепятся к монтажным колоннам. Несмотря на название "местная", такая вентиляция способна охватывать достаточно большие пространства. Так, например, гибкое консольно-поворотное вытяжное устройство UK (фирма "СовПлим") дает возможность перемещать воздухоприемную воронку вдоль свариваемого изделия в радиусе 8 м, поднимая или опуская над уровнем пола на высоту от 0,5 до 2,1 м. При этом сама воронка легко вращается в нужную сторону на угол до 1100 относительно оси телескопического механизма. Удобно и то, что к балкам консолей можно подвешивать дополнительную нагрузку (сварочные аппараты, кабели и пр.) Эффективность улавливания вредных веществ непосредственно в месте их выделения составляет 75–85%.

Существенно расширить зону обслуживания можно с помощью рельса-воздуховода, по которому перемещается каретка с закрепленным на ней гибким воздуховодом. Рельс состоит из секций, изготовленных из алюминиевого профиля и крепится к потолку или стене. Подвижная каретка с коническим переходником соединяется с профилем. При перемещении переходник скользит между обеспечивающими необходимую герметичность резиновыми уплотнениями.

Фильтры

В системах с рециркуляцией воздуха важнейшая роль принадлежит фильтрам. Именно благодаря их работе в производственном помещении удается поддерживать необходимый уровень качества воздуха. Фильтры могут быть механическими и электростатическими. И те, и другие, как правило, имеют трехступенчатую систему очистки. Первая ступень одинакова – отделение крупных частиц размером в несколько сотых миллиметра с помощью механических фильтров предварительной очистки. Вторая ступень в механическом фильтре – более тонкая очистка с помощью фильтровальной бумаги с большой площадью рабочей поверхности.

В электростатическом фильтре частицы, миновавшие первый барьер, проходят через ячейки ионизатора, где, подвергаясь воздействию электрического поля, приобретают заряд, после чего оседают на противоположно заряженных пластинах осадителя. Такая схема очистки необычайно эффективна и становится непреодолимым заслоном на пути частиц размером даже в стотысячные доли миллиметра. Третья ступень позволяет очистить воздух от газов и неприятных запахов. В этом случае с ролью "чистильщика" прекрасно справляется активированный уголь.

Более сложна процедура очистки воздуха от масляных туманов. Особенно часто с этой проблемой сталкиваются машиностроительные предприятия, в больших объемах использующие технологии, связанные с возникновением высоких концентраций паров масел. И здесь тремя ступенями очистки не обойтись. Прежде чем снова стать чистым, загрязненный воздух пройдет через пять стадий очистки. В механическом фильтре это входная камера, предварительный, гидро- и рукавный фильтры. В электростатическом две заключительные стадии очистки происходят под воздействием электрического поля.

При наличии сжатого воздуха существует возможность сделать фильтр самоочищающимся. Такие фильтры используются для обработки сухих воздушных потоков. Периодически подаваемые импульсы сжатого воздуха "встряхивают" фильтрующие кассеты, заставляя осевшие на них частички пыли "скатываться" в накопительный бункер. Самоочистка увеличивает срок службы фильтрующих элементов и облегчает обслуживание оборудования.

Фильтровентиляционные агрегаты

В устройствах подобного типа конструктивно объединены местное вытяжное устройство, вентилятор и эффективный передвижной электростатический фильтр. Передвижные фильтровентиляционные агрегаты часто оказываются более дешевым решением, чем устройство централизованных систем с протяженной сетью воздуховодов. Особенно велика их роль при устройстве нестационарных рабочих мест. Их можно применять в качестве дополнительного или резервного оборудования и там, где существует централизованная система.

Переносные механические фильтровентиляционные агрегаты

Имея небольшие габариты и вес (как правило, до 20 кг), они удобны для транспортировки, а значит, для обслуживания работ, связанных с постоянными перемещениями рабочего места. Снабжаются дополнительными приспособлениями, например щелевым воздухоприемником. Эффективность очистки этим видом оборудования достигает 90 и более процентов при очень низком уровне шума.

Портативные переносные вентиляторы

При работе в замкнутых объемах, например при сварке в резервуарах, неоценимую помощь могут оказать портативные переносные вентиляторы. Прочная воздухоприемная воронка комплектуется магнитами, позволяющими устанавливать ее в непосредственной близости от источника выделения вредных веществ. С помощью гибкого шланга вредности удаляются из зоны дыхания. Масса таких устройств составляет несколько десятков килограммов, длина шланга – до 20 м, уровень шума – 75–90 дБ, расход воздуха – от 500 до нескольких тыс. куб. м/ч. Наиболее известные в нашей стране изделия этого ряда – переносное вытяжное устройство "Лань" и портативные переносные вентиляторы фирм "СовПлим" и PlymoVent.

Оборудование для удаления выхлопных газов

В гаражах и ремонтных боксах автотранспортных предприятий в серьезную проблему вырастает отвод выхлопных газов от обслуживаемых или ремонтируемых автомобилей. Помочь ее решить может различное специализированное оборудование.

На сегодня, пожалуй, наиболее универсальным и экономичным способом удаления выхлопных газов от различных типов автотранспорта являются вытяжные катушки. Они удобны в эксплуатации и занимают совсем немного места. Устройство вытяжной катушки достаточно просто: закрепленный в кронштейне корпус, вытяжной шланг и газоприемная насадка. При подключении к выхлопной трубе автомобиля необходимая длина сматывается, а затем фиксируется в нужной позиции с помощью специальной защелки. Таким образом, исключается касание шлангом пола и мешающее работе провисание. Длина вытяжного шланга может составлять от нескольких до десяти и более метров. Одним концом он крепится к воздуховоду, соединяющему его с вытяжным вентилятором или центральной системой вентиляции.

Саму катушку можно закрепить непосредственно к капитальной стене, потолку, на металлические или железобетонные опоры или на поворотной консоли. Все размещается в верхней части помещения, дефицитная площадь остается свободной. Дополнительно катушки могут снаряжаться электроприводом, блоками дистанционного управления и автоматического включения вентилятора. Термостойкость шлангов составляет обычно от 150 до 6500 С. Как правило, насадки имеют отверстия для отбора проб. Важным аксессуаром является подсветка.

Для удаления выхлопных газов из помещений используются гибкие вытяжные устройства. Типовой комплект такого оборудования состоит из вентилятора, переходника и вытяжного устройства. В состав последнего входят: консольная балка, балансир, шланги (вытяжной и соединительный) и газоприемная насадка. Такое устройство позволяет подтягивать шланг, чтобы он не мешался под колесами (с помощью балансира) и легко убирать (с помощью поворотной консоли) к стене.

Возможность транспорту передвигаться внутри гаражей, при этом обеспечивая 100-процентное удаление выхлопных газов, дают рельсовые вытяжные системы. Подвешенный на балансире вытяжной шланг с газоприемной насадкой свободно перемещается вслед за автомобилем на каретке, движущейся снаружи профильного рельса.

Энергосберегающее оборудование

Важную роль в обеспечении эффективной эксплуатации местной вытяжной вентиляции играет энергосберегающая автоматика. Учитывая неравномерность многих технологических процессов во времени (особенно это характерно для сварочных работ), она включает вентиляционное оборудование именно в тот момент, когда это необходимо.

Энергосберегающие автоматы, применяемые в системах с индивидуальным вентилятором, обеспечивают включение последнего только во время ведения сварочных работ. Момент их начала и окончания фиксируется с помощью индукционных датчиков-клещей, закрепляемых на нулевой провод сварочного аппарата. При газосварке или резке металла аналогичную функцию выполняет датчик с фотоэлементом, воспринимающим изменение светового потока.

Датчик может крепиться к стене на расстояние до нескольких метров от дуги или непосредственно к воронке местного вытяжного устройства. Для лучшего удаления остаточных дымов используется функция запаздывания отключения, когда вентиляция работает еще некоторое время (его продолжительность регулируется вручную и может составлять от нескольких секунд до нескольких минут) после прекращения сварки.

Если местный отсос присоединен к централизованной системе, используют автоматическую заслонку. При начале работ она принимает положение "открыто" и закроется с заранее выставленным вручную запаздыванием только после их окончания.