O princípio de funcionamento da ventilação de exaustão de diferentes tipos, cálculo e seleção do local de instalação

A ventilação de exaustão remove o ar de exaustão de salas onde há fontes de poluição. O conjunto completo e as características da unidade de exaustão variam dependendo da finalidade do objeto. Os sistemas de ventilação de exaustão funcionam com sucesso na produção, armazéns, cozinhas e salas de fumo. Continue lendo para descobrir como calcular a ventilação de exaustão, os tipos e princípios de seu funcionamento.

Geral e local

Um dos parâmetros definidores para sistemas de ventilação exaustora é o escopo. Com base nisso, a ventilação de exaustão local e geral são diferenciadas.

Ventilação de exaustão de troca geral sua ação cobre o volume de todos os cômodos do edifício. Como exemplo, podemos citar a conhecida ventilação exaustora em apartamentos. As grelhas de exaustão encontram-se na parte superior da cozinha e casa de banho, através das quais deve ser aspirado o ar de exaustão de todo o apartamento. A ventilação de exaustão geral é usada com eficácia em construções residenciais, depósitos, instalações esportivas e de saúde, lojas e shopping centers. Ou seja, onde a concentração de substâncias nocivas no ar é baixa e elas se dissolvem uniformemente em todo o volume da sala.

O tipo geral de ventilação de exaustão é configurado quando:

• substâncias perigosas penetram no ar da sala, porque as máquinas e mecanismos não podem ser selados;
• não há pontos específicos de liberação de substâncias perigosas;
• os capangas locais não conseguem lidar com isso.

A ventilação de exaustão de troca geral reduz o conteúdo de tipos perigosos de impurezas no ar de toda a sala à concentração máxima permitida.

Sistema de exaustão local ou local necessário onde substâncias nocivas ou perigosas são lançadas no ar pontualmente. Ele fornece um ambiente de trabalho normal para os trabalhadores no local de trabalho. Trazem-se aqui escapes, que recolhem pó, ar quente, fumos, fumos tóxicos e os levam para fora, evitando que se espalhem. Um bom exemplo de sistema local de ventilação por exaustão são os exaustores mecânicos nas cozinhas. O equipamento do sistema de exaustão local é muito mais barato do que o de troca geral, e a quantidade de exaustão é menor. Isso significa que o equipamento é mais econômico. Mas se a poluição for dispersa no ar, o sistema de ventilação local por exaustão é ineficaz.

Natural e forçado

O princípio de operação de qualquer sistema de ventilação de exaustão é evacuar o ar de exaustão. Vários métodos são usados ​​para implementá-lo. O sistema de ventilação de exaustão pode ser natural ou obrigatório... Quando o movimento das massas de ar ocorre de acordo com as leis da natureza, a ventilação é chamada de natural. Na ventilação mecânica por exaustão, o ar é movido apenas por meio de equipamentos. A ventilação mecânica é totalmente automatizada, o volume de exaustão e entrada é conhecido com antecedência e corresponde aos padrões de projeto.

Vantagens e desvantagens da ventilação natural

A principal vantagem da ventilação natural exaustora em um apartamento é o seu baixo custo. A sua disposição não exige custos elevados e o seu funcionamento é totalmente gratuito, não sendo necessário equipamento para troca de ar.A segunda vantagem é que os acessórios de ventilação de exaustão não ocupam muito espaço.

Uma séria desvantagem deste tipo de ventilação de exaustão é a imprevisibilidade e incontrolabilidade de seu funcionamento. O movimento do ar ocorre devido à diferença nos indicadores de ar nas extremidades dos tubos de escape. Portanto, sob certas condições, pode não haver impulso.

Quando a casa está mais fria do que fora, a ventilação de exaustão pode se transformar em ventilação de abastecimento, puxando o ar para o apartamento de fora. Por este motivo, a ventilação natural é instalada em instalações residenciais e menos frequentemente em instalações industriais.

Na produção em que é necessária uma saída de ar garantida, este princípio de funcionamento da ventilação de exaustão não é suficientemente eficiente e pode até ser perigoso.

Cálculo da ventilação de exaustão

O cálculo da exaustão e fornecimento de ventilação de instalações industriais começa com a identificação das fontes de emissões tóxicas ou explosivas. Em seguida, é calculada a vazão do ar de insuflação e exaustão, suficiente para garantir os padrões sanitários. Se não houver fontes de substâncias nocivas na sala, o cálculo da ventilação de exaustão é limitado pela fórmula:

O=m * n,

aqui: CERCA DE - o volume de ar, regulado por normas sanitárias; m - consumo de ar fresco por trabalhador por hora; n - o número de funcionários.

A quantidade m determinado pelo SNiP para cada funcionário:

• na presença de ventiladores m = 30 metros cúbicos por hora;
• sem fluxo de ar m = 60 metros cúbicos por hora.

Se durante o processo de produção são liberadas substâncias nocivas ou perigosas, os cálculos levam em consideração sua quantidade e a necessidade de fornecimento de ar fresco para a respiração dos trabalhadores.

Freqüentemente, substâncias nocivas são emitidas em todo o volume da oficina e é necessário reduzir sua concentração para a concentração máxima permitida no local onde as pessoas estão localizadas e, em seguida, removê-la usando ventilação mecânica de exaustão. Os padrões MPC podem ser encontrados em literatura especial, para cada substância nociva existe um limite. Vamos calcular o volume de ar fresco necessário para a diluição até a concentração máxima permitida:

O = MV \ (Ko-Kp),

aqui: Mv - o peso da substância nociva que entra no ar em 1 hora; Para - concentração específica de substâncias nocivas no ar ambiente; Kp - concentração de substâncias nocivas na alimentação. Conhecendo o volume de ar necessário, é possível selecionar a potência do motor para a ventilação de exaustão.

Se várias substâncias nocivas são emitidas na oficina, os cálculos são executados para cada uma delas separadamente e, em seguida, somados. Para determinar o equilíbrio total do ar da sala, os custos de toda a ventilação de exaustão local para soldagem e a entrada total são somados.

Para determinar a quantidade de ar fornecido, calculamos o excesso de calor:

W = Ol + [3,6q - c * Ol (Tr - Tp) / c (T1-Tp)],

aqui: Ol - volume de ar retirado por extratores locais; q - a quantidade de calor gerada por máquinas e produtos; c - capacidade térmica, retirada do livro de referência, igual a 1,2; Tr - temperatura do ar retirado da área de trabalho; Tp - temperatura de entrada; T1 - a temperatura do ar removido de toda a sala.

Tipo natural

Vamos considerar como calcular a ventilação de exaustão natural. Com esse tipo de troca de ar, o ar de exaustão é puxado pelos eixos. Para substituí-lo, o ar fresco da rua entra por fendas especialmente equipadas ou que surgem espontaneamente.

Calculamos a diferença de pressão nas extremidades do duto de exaustão em Pascals:

∆H=g*eu(Ωh-Ωb),

aqui: g - 9,8 - aceleração da gravidade, eu - comprimento do duto, Ωh - a densidade do ar externo, Ωb - a densidade do ar na conduta.

Durante a aeração, a quantidade de ar penetra na sala, determinada pela fórmula:

O=3,6*Q/(televisão—tp),

aqui: 3,6 - calor específico, Q - ganho total de calor, televisão - temperatura de sopro, tp - temperatura de entrada.

Para o duto mais longo, uma perda de pressão é calculada igual à perda de pressão total de todas as seções.

Em uma seção, a perda de pressão é calculada da seguinte forma:

P=r*eu + z,

aqui r - perda de pressão no segmento, eu - o comprimento da seção do duto de ar, z - perdas por resistência.

Equipamento para ventilação de exaustão local

Os abrigos de ventilação de exaustão são divididos em três categorias:

• localizado fora da fonte de poluição;
• sobrepor completamente a fonte de seleção;
• explosões.

O método de localização de secreções nocivas com a ajuda de abrigos que cobrem a fonte é muito eficaz. Mas o processo tecnológico nem sempre permite o uso de tal princípio de funcionamento da ventilação de exaustão. Outros dispositivos locais de ventilação por exaustão:

• exaustores;
• sucção;
• guarda-chuvas de exaustão;
• sucção do tipo onboard, em forma e display;
• remoção de secreções diretamente das cavidades da máquina;
• encapsulamento (a máquina é instalada em uma cápsula).

Sucção deve retirar impurezas prejudiciais com o menor consumo de ar. Na produção, a sucção é freqüentemente usada, por exemplo, como um exaustor local para soldagem. Uma condição importante: os acessórios para ventilação de exaustão devem permitir o acesso às máquinas sem interferir no trabalho dos funcionários.

Guarda-chuva exaustor É o exemplo mais comum de sucção. Guarda-chuvas são instalados para coletar contaminantes perigosos que sobem, por exemplo, como exaustor local para mesas de solda. As coifas de exaustão podem ser operadas com tiragem forçada ou natural.

Puxe drobe remove as substâncias nocivas da melhor maneira, criando um mínimo de troca de ar. Os gabinetes são:

• com sucção superior para coletar o ar úmido e quente;
• com fundo e sucção combinada para coleta de vapores e gases pesados;
• com aspiração lateral e leque tipo “caracol” para recolher o pó.

O motor e o exaustor criam um redemoinho de ar, evitando que a poeira se espalhe pela sala. Um exemplo é a ventilação de exaustão em uma estação de soldagem. Para a soldagem de pequenas peças nos postes, são equipadas coifas de ventilação com sucção superior e abrigo deslizante.

Ao trabalhar com substâncias não tóxicas, a velocidade do movimento do ar na entrada do dispositivo deve ser:

• 0,6 - 0,7 m / s,
• até 1,1-1,5 m / s para sucção de impurezas tóxicas (incluindo vapores de metais pesados).

Painéis de sucção é aconselhável usar quando poeira, gases tóxicos e calor são liberados para o ar. O painel é colocado de forma que o fluxo de substâncias tóxicas passe o mais longe possível do rosto do funcionário e seja conectado ao motor de exaustão por dutos de ar. Os painéis são instalados, por exemplo, como exaustor de estações de soldagem, onde trabalham com produtos de grande porte. Painéis de aspiração bilateral ou unilateral, pendurados a uma distância não superior a 3,5 m do local de soldagem. Para o painel de sucção, a velocidade do ar deve ser:

• ao trabalhar com poeira quente 3,6 - 4,5 m / s;
• ao trabalhar com secreções venenosas e não empoeiradas - 2,1 - 3,5 m / seg.

Cada metro quadrado do painel deve atrair 3300 metros cúbicos de ar por hora.

Sucção a bordo utilizado nos casos em que o objeto de emissão perigosa é sustentado por elevadores verticais, ou seja, o espaço acima dele não pode ser ocupado. Por exemplo, em oficinas de galvanoplastia, substâncias nocivas se espalham sobre a superfície da solução derramada no banho e são gradualmente sugadas para a fenda de sucção. Os sistemas de sucção a bordo são dutos de ar com aberturas de entrada estreitas de até 100 mm de diâmetro, localizadas ao longo das bordas do banho.

Cálculo de parâmetros de dispositivos de exaustão locais

Para aspirar as substâncias nocivas diretamente no local de sua liberação na produção, a sucção na forma de guarda-chuvas é mais frequentemente instalada. Caso o fornecedor do equipamento não forneça guarda-chuvas, eles são confeccionados, orientados pelo desenho:

Antes de calcular um guarda-chuva de ventilação de exaustão, é necessário determinar:

• diâmetro (d) ou as dimensões da área de ejeção (a x b);
• velocidade de sucção do ar para o guarda-chuva (Vz);
• velocidade do ar na área de trabalho (Vв);
• a altura da instalação do guarda-chuva acima da fonte de poluição (Z).

Um indicador muito importante que determina a eficácia da coleta de contaminantes é a altura da instalação do guarda-chuva. Portanto, é aconselhável pendurá-lo o mais baixo possível.

Calculamos o tamanho do guarda-chuva:

UMA=0,8*Z+uma, B=0,8*Z+bouD=0,8*Z+d,

Para evitar a formação de zonas de estagnação nas bordas do coletor, o ângulo de abertura deve ser inferior a 60 graus. Em salas muito baixas, é permitido aumentar o ângulo de abertura em até 90 graus. A altura da borda inferior do guarda-chuva não deve ser superior a 180 cm acima do chão. Se a velocidade do ar na sala for superior a 0,4 m / s, o guarda-chuva está equipado com cortinas dobráveis ​​que cortam o fluxo de ar poluído em três lados. Os cálculos acima o ajudarão a selecionar o equipamento com antecedência e determinar o preço. Mas para calcular detalhadamente a ventilação de exaustão, você precisa entrar em contato com um especialista.

Ventilação de exaustão "faça você mesmo"

A maneira mais fácil é equipar a ventilação de exaustão com as próprias mãos em uma casa particular. Estendemos o duto de exaustão de cada sala ventilada estritamente verticalmente. Curvas e curvas reduzem a tração. Quaisquer saliências, irregularidades e mudanças no diâmetro do tubo de ventilação também afetam negativamente a velocidade do ar. O canal termina acima do telhado da casa. A seção do duto de exaustão deve ser de pelo menos 100 sq. cm, é desejável calculá-lo com mais precisão. Os dutos de exaustão circulares são mais eficientes, pois criam menos resistência do ar (quanto menor o comprimento do perímetro, menor a resistência).

Se equipar a ventilação exaustora de uma casa com as próprias mãos na fase de construção, pode esconder as minas nas paredes. Caso contrário, você terá que perfurar pisos, esticar tubos ou anexar uma caixa de tijolos para a mina.

A saída da mina acima do telhado é feita com as próprias mãos com um guarda-chuva de exaustão, que cobre a abertura de chuva e lixo. É aconselhável instalar um defletor em vez de um guarda-chuva. Custa um pouco mais, mas aumenta o empuxo na mina.

Sistema de exaustão mecânico

Os sistemas de ventilação de exaustão são produzidos por empresas nacionais e estrangeiras: WentMashine, Alfa Vent. Assim, WentMashine produz sistemas de ventilação de exaustão de componentes europeus.

Tabela 1. Características da unidade de exaustão BW-700

O custo dos sistemas de ventilação de exaustão do fabricante é de 33-129 mil rublos, dependendo da capacidade. É impraticável usar unidades de ventilação exaustora em apartamentos e casas de campo. Afinal, é necessário, ao mesmo tempo, proporcionar um fluxo total de ar da rua. Válvulas de suprimento doméstico e ventiladores de janela não podem lidar com esta tarefa.

A ventilação mecânica por exaustão com um motor potente e sistema de dutos de ar é adequada para instalações comerciais, públicas e industriais, onde, em combinação com uma unidade de alimentação de ar, cria uma troca total de ar.

Vídeo sobre como equipar a ventilação de exaustão da oficina com suas próprias mãos: