Sistemas de ventilação de instalações industriais: exaustão, local, natural

A diferença fundamental entre a ventilação industrial é que o equipamento pode lidar com a manutenção de grandes salas, muitas vezes com condições de microclima muito difíceis. Substâncias nocivas, vapor quente ou poeira podem ser liberados para o ar. A principal tarefa da ventilação exaustora de instalações industriais é "capturar" rapidamente todas as impurezas indesejadas e removê-las sem agredir o meio ambiente.

Tipos de ventilação da sala

De acordo com o método de movimentação de ar, existem dois tipos de ventilação:

• mecânico;
• natural.

De acordo com o princípio de operação, todas as unidades de ventilação são divididas em:

• Abastecimento de ar (para fornecimento de ar puro), podem ser locais (oásis, cortina ou ducha de ar), bem como gerais (influxo direcionado ou disperso).
• Exaustores (evacuar o ar de exaustão), são gerais ou locais.

Ventilação natural em edifícios industriais

Qualquer fornecimento natural ou ventilação de exaustão de uma instalação de produção opera usando a diferença de temperatura e pressão do ar na oficina e fora dela. Isso significa que a força motriz da tração natural é o vento e a cabeça de calor.

Devido à diferença de temperatura, as massas de ar quente expandidas são deslocadas da oficina e as massas de ar frio e limpo são colocadas em seus lugares. A partir da área de barlavento, forma-se uma área de aumento de pressão, aumentando o fluxo de ar fresco de fora. Já no lado sotavento do edifício, ao contrário, a pressão é sempre reduzida, o que contribui para a saída do ar de exaustão. Leis físicas são utilizadas com sucesso para ventilação de empreendimentos com intensa geração de calor. Mas não em todos os casos, uma poderosa troca de ar garante a criação de todas as condições necessárias para o trabalho do pessoal.

Quanto mais perceptível a diferença de temperatura perto do chão e perto do teto da oficina, bem como quanto mais alta a sala, mais eficientemente o sistema funcionará.

Se houver rachaduras nas paredes e janelas da oficina, as portas ou portões são frequentemente abertos, são prováveis ​​correntes de ar e uma queda na temperatura. No verão, em áreas distantes de portas e janelas, as normas de ventilação das instalações industriais são violadas.

Aeração do ar interno

Em alguns casos, a aeração cria uma troca de ar eficaz com base na corrente de ar natural. Para a sua implementação são instaladas lanternas de aeração - elementos de ventilação especialmente concebidos.

Às vezes, durante a construção de uma unidade de produção, a ventilação não é calculada, o equipamento não é instalado. Então é possível colocar minas e canais operando devido à cabeça térmica na oficina acabada. As saídas das minas são cobertas por defletores. O vento sopra sobre o defletor e forma uma área de vácuo na tubulação, aumentando a sucção de ar. Um sistema semelhante é amplamente utilizado em edifícios agrícolas e pecuários, ferreiros, pequenas padarias. O tubo é instalado na saliência mais alta do telhado.

A aeração é um dos exemplos mais eficazes de ventilação industrial natural.É utilizado em indústrias com formação abundante de gases, venenos e calor.

Dispositivo de ventilação natural em produção

Os edifícios atendidos são equipados com 3 níveis de aberturas com saídas de ar especialmente projetadas. As duas primeiras filas de aberturas estão localizadas a uma altura de 1 a 4 metros do chão. Luzes leves de aeração com aberturas ajustáveis ​​são instaladas no teto.

No verão, fluxos de ar puro entram pelas travessas inferiores e o ar sujo sobe. Na estação fria, o ar penetra pela fileira do meio de respiradouros e, com o aquecimento, atinge o nível de disponibilidade de pessoal.

A intensidade da ventilação é regulada por diferentes posições das aberturas. Calculando a ventilação da sala de produção, determine a área das aberturas, aberturas. Como o pior momento para o sistema funcionar é um clima quente e calmo, ele é tomado como ponto de partida.

Em climas ventosos, a corrente de ar natural funciona melhor. Mas com uma combinação de uma certa força e direção do vento, o empuxo reverso pode ser criado.

O ar limpo misturado com poeira e gases é direcionado para as áreas onde as pessoas estão localizadas. Para evitar a propagação de poeira e sujeira, são instaladas lanternas de design que não sopra com proteção do vento.

Na estação quente, o ar fornecido é resfriado pulverizando-se nele água fria a partir dos bicos localizados na área das aberturas. O ar esfria e a umidade aumenta ligeiramente.

Existem alguns requisitos para edifícios com aeração natural:

• seu perímetro deve ser aberto ao acesso aéreo;
• Oficinas de um andar ou prédios altos localizados nos últimos andares são arejados.

É muito difícil instalar ventilação natural em instalações industriais de vários vãos. Com uma largura de oficina de mais de 100 metros, o fornecimento de ar limpo para o centro do edifício é praticamente impraticável. Em seguida, para aeração, são instaladas lanternas Baturin não infladas com canal separado para exaustão e influxo. No inverno, tal sistema pode causar uma queda indesejável na temperatura na área de trabalho da área de produção. Portanto, em oficinas de vários vãos, geralmente é instalada ventilação forçada com aquecimento do influxo.

Todos os elementos de aeração são controlados mecanicamente.

A vantagem desse tipo de ventilação em instalações industriais é a capacidade de fornecer uma troca de ar poderosa.

Outra vantagem é o baixo custo dos mecanismos.

Desvantagens:

• dependência do tempo;
• complexidade da gestão;
• a impossibilidade de fornecer ar fresco a locais de trabalho remotos.

A aeração, como um tipo de ventilação em instalações industriais, é inaceitável se a tecnologia envolver a propagação de impurezas nocivas, poeira. Porque a filtragem de massas de ar residuais é impossível.

Ventilação forçada em instalações industriais

Os esquemas de alimentação ou exaustão de instalações industriais por tracção mecânica permitem trazer os parâmetros do ar fornecido à divisão aos necessários (humidificar, filtrar, arrefecer, aquecer e tornar o ar inofensivo).

Benefícios da ventilação forçada:

• seu trabalho não está relacionado à temperatura externa;
• abastecer, remover o ar do ponto necessário;
• é possível alterar a taxa de ventilação da sala de produção dentro de quaisquer limites;
• você pode fazer um cálculo preciso da exaustão ou fornecimento de ventilação da sala de produção.

Dentre os tipos de ventilação em instalações industriais utilizados atualmente, a tiragem forçada é a mais utilizada.

A ventilação nas áreas de produção limita a difusão do ar sujo e o remove diretamente da fonte.

A qualidade do trabalho da ventilação local das instalações industriais é influenciada pela correta seleção dos equipamentos, pela forma das entradas de ar e pelo grau de rarefação da atmosfera.

Todos os tipos de unidades de exaustão para ventilação de instalações industriais consistem em componentes como:

• sucção (entrada de ar);
• ventilador;
• dutos de ar;
• filtros;
• duto de exaustão.

Todo o volume de ar sujo deve ser capturado pela entrada de ar e, em seguida, transferido através do sistema de ventilação local da área de produção.

Tipos de entradas de ar industriais

Existem dois tipos de sucção ou entradas de ar para sistemas de ventilação:

• fechado;
• abrir.

As entradas de ar de ventilação de tipo aberto consistem em:

• invólucro de proteção;
• guarda-chuva de exaustão;
• sucção telescópica a bordo ou articulada (instalada diretamente no local de trabalho);
• entradas de ar móveis.

Tais receptores se diferenciam pelo fato de a abertura para a entrada do ar sujo estar localizada um pouco mais longe do local de sua descarga.

A capa protetora contra poeira elimina a coluna de poeira (a chamada tocha de poeira), que se forma, por exemplo, na indústria de carpintaria: durante o desbaste, o polimento, nas retificadoras. O dispositivo contém um visor e é instalado através do movimento de partículas de poeira.

A multiplicidade de ventilação local na área de produção é calculada com base na velocidade e no diâmetro do rebolo ou rebolo.

As coifas de exaustão reduzem a área de propagação e removem o ar quente contendo impurezas perigosas e que sobem de acordo com o princípio de convecção. O tamanho do guarda-chuva deve cobrir completamente a área da fonte de ar quente. Os guarda-chuvas são feitos com ou sem saliências. As saliências são feitas de folhas rígidas ou telas densas. Guarda-chuvas abertos são mais convenientes, pois as saliências não interferem no acesso da equipe.

Em indústrias perigosas, a velocidade do fluxo de ar que entra no guarda-chuva deve ser de 0,5 metros por segundo e superior. Se o guarda-chuva remove o ar quente sem impurezas, a velocidade deve estar entre 0,15 e 0,25 metros por segundo.

As entradas de ar na forma de ranhuras ou unidades de sucção a bordo são instaladas em banhos de decapagem e galvânicos. O ar passa pela banheira e expele os vapores nocivos de álcalis e ácidos antes que se espalhem pelo ambiente.

Se a largura do banheiro for pequena (até 70 cm), unidades de sucção de um lado são instaladas.

As banheiras largas são equipadas com sucção dupla-face, bem como estruturas que liberam a evaporação da superfície do líquido, "com sopro".

O volume de ar que passa por esses dispositivos depende da área de superfície do líquido, do grau de toxicidade dos vapores e da temperatura do líquido. Como os vapores destroem rapidamente as estruturas metálicas, a ventilação das instalações industriais nesta direção é feita com materiais resistentes, como o PVC.

Em oficinas de soldagem e brasagem, as unidades de sucção são instaladas em painéis verticais ou chanfrados com vários orifícios.

Unidades de sucção telescópicas e articuladas são muito comuns. Graças ao tubo retrátil, a extremidade de sucção pode ser aproximada do local desejado.

Em oficinas com máquinas de solda semiautomáticas e ferros de soldar operando em dióxido de carbono, as unidades de sucção são montadas diretamente nas ferramentas. Esse equipamento é eficaz na troca de ar de até 20 metros cúbicos por hora.

Se o local de trabalho do soldador não for fixo, são utilizadas unidades de sucção móveis, algumas delas em ventosas fixadas à máquina de solda.

Sucção tipo fechado:

• exaustores;
• cabines;
• caixas de abrigo;
• máquinas fotográficas.

As coifas são instaladas em oficinas com emissão abundante de vapores e gases tóxicos.

As caixas-abrigo não têm aberturas e são utilizadas em indústrias com substâncias radioativas e altamente tóxicas. O trabalhador realiza todas as manipulações por meio de luvas de borracha e mangas embutidas ou dispositivos mecânicos.

A ventilação de exaustão local em áreas industriais com isolamento completo das fontes de emissões perigosas é chamada de aspiração e é considerada um dos esquemas mais seguros e eficazes.

Tipos de ventiladores industriais

O ar em sistemas de ventilação forçada é acionado por dispositivos mecânicos: sopradores movidos a eletricidade. Na maioria das vezes, modelos radiais ou axiais são instalados.

Um ventilador radial ou centrífugo também é chamado de "voluta" em forma de caixa, dentro da qual é construída uma roda com pás. Durante o giro da roda, o ar entra na carcaça, muda de direção e é alimentado no duto de ar sob pressão.

O ar de exaustão costuma estar saturado de componentes nocivos e agressivos e até de explosivos. Ventiladores são usados ​​dependendo das possíveis impurezas:

• tipo padrão para ar com temperaturas de até +80 graus com uma pequena quantidade de poeira;
• tipo anticorrosivo - para vapores de álcalis e ácidos;
• à prova de faíscas - para misturas explosivas de ar;
• poeira - usada se a poeira no ar for superior a 100 miligramas por metro cúbico.

Os números do ventilador indicam o diâmetro da roda, expresso em decímetros.

Os ventiladores axiais são lâminas inclinadas instaladas em um invólucro cilíndrico. Durante a operação, o ar se move paralelamente ao eixo do ventilador. Esses modelos são mais frequentemente instalados em redes de médio porte, dutos de exaustão de emergência e em minas. A vantagem é que um ventilador pode fornecer ar em duas direções opostas, realizando a exaustão e o fornecimento.

O ar é fornecido aos pontos necessários através dos dutos. Na maioria das vezes, eles são feitos de folha de metal e ao trabalhar com substâncias agressivas - de plástico, cerâmica e outros materiais resistentes.

Coletores de poeira e filtros para trabalho na produção

A qualidade das emissões atmosféricas para a atmosfera é regulada pelos requisitos de ventilação de instalações industriais. Portanto, o ar sujo das plantas industriais deve ser filtrado antes de ser lançado no meio ambiente. Um dos parâmetros mais importantes calculados para a ventilação de uma unidade de produção é a eficiência da purificação do ar.

É calculado da seguinte forma:

Onde KvkhÉ a concentração de impurezas no ar antes do filtro, Kvyh- concentração após o filtro.

Às vezes, um único coletor de poeira ou filtro limpa o ar o suficiente, então a limpeza é chamada de um estágio. Se o ar estiver muito poluído, é necessário organizar uma limpeza em várias etapas.

O tipo de sistema de limpeza depende da quantidade de impurezas, composição química e forma.

O projeto mais simples de coletores de pó são as câmaras de decantação de pó. A velocidade do fluxo de ar diminui drasticamente neles e, devido a isso, as impurezas mecânicas se depositam. Este tipo de limpeza é adequado apenas para limpeza primária e não é muito eficaz.

As câmaras de decantação de poeira são:

• simples;
• labirinto;
• com uma parada de colisão.

Para capturar poeira com partículas maiores que 10 mícrons, ciclones são usados ​​- coletores de poeira inerciais.

Ciclone É um recipiente cilíndrico de metal, afilando na parte inferior. O ar é fornecido de cima, as partículas de poeira sob a influência das forças centrífugas atingem as paredes e caem. O ar limpo é descarregado através de um tubo especial.

Dois pequenos ciclones colocados um atrás do outro aumentam a eficiência de limpeza em 90% em comparação com um grande ciclone.

Para aumentar ainda mais a quantidade de poeira retida, a água é pulverizada no corpo do ciclone. Esses dispositivos são chamados de lavadores de ciclone. A poeira é lavada com água e enviada para tanques de sedimentação.

O tipo moderno de coletores de pó é rotativo ou rotoclones. Seu trabalho é baseado em uma combinação de Coriolis e forças centrífugas. O design dos rotoclones lembra um ventilador centrífugo.

Precipitadores eletrostáticos É outra forma de remover a poeira do ar.As partículas de poeira carregadas positivamente são atraídas para os eletrodos carregados negativamente. Uma alta tensão é passada pelo filtro. Para limpar a poeira dos eletrodos, eles são sacudidos automaticamente de vez em quando. A poeira entra no armazenamento.

Filtros de cascalho e coque umedecidos com água também são usados.

Os filtros médios e finos são feitos de material filtrante: feltro, nãotecidos sintéticos, malha fina, tecidos porosos. Eles pegam as menores partículas de óleo e poeira, mas se entopem com rapidez e precisam ser substituídos ou limpos.

Se for necessário limpar o ar de substâncias ou gases altamente corrosivos e explosivos, são usados ​​sistemas de ejeção.

O ejetor consiste em quatro câmaras: descarga, confundidor, pescoço, difusor. O ar entra neles sob alta pressão, levado por um poderoso ventilador ou compressor. No difusor, a pressão dinâmica é convertida em pressão estática, após a qual a massa de ar é conduzida para fora.

Fornecimento de ventilação na produção

Os padrões de ventilação para instalações industriais são especificados no SNiP 41-01-2003. Antes de ser fornecido ao ambiente, o ar deve ser processado: resfriado ou aquecido, filtrado da poeira e, às vezes, sua umidade deve ser aumentada.

Dispositivo de ventilação de alimentação:

• entrada de ar;
• dutos de ar;
• filtros;
• aquecedores;
• ventilador;
• distribuidores de ar.

Ao instalar a ventilação da sala de produção, uma câmara de abastecimento é organizada para acomodar o aquecedor, filtro e ventilador.

As entradas de ar estão localizadas a uma altura de 2 m acima do nível do solo, em locais distantes de fontes de poluição, às vezes acima do telhado de um edifício. Ao escolher um local, a direção dos ventos é levada em consideração. No exterior, as entradas de ar são cobertas com persianas, grades ou guarda-chuvas.

O ar fornecido é limpo por filtros de vários tipos, geralmente de materiais não tecidos.

O ar é aquecido no inverno com cortinas ou aquecedores. O transportador de calor é água ou eletricidade. Se a umidificação for necessária, câmaras de irrigação são instaladas, onde uma fração finamente dispersa de ar é pulverizada. O ar é resfriado da mesma maneira.

Sistema de abastecimento local na sala

Os requisitos de ventilação para instalações industriais nem sempre são atendidos pela ventilação geral. E então o sistema de abastecimento local é instalado.

Tipos de fornecimento de ventilação local:

• cortinas térmicas de ar;
• chuveiros de ar;
• oásis;
• cortinas de ar.

Chuveiro de ar é um fluxo de ar limpo direcionado ao local de trabalho. Seu objetivo é melhorar a transferência de calor do corpo do funcionário e evitar o superaquecimento.

As instalações do chuveiro podem ser:

• estacionário;
• Móvel.

Dusking é organizado em oficinas quentes, bem como com irradiação infravermelha de pessoal acima de 350 W / sq. metro.

As taxas de ventilação para instalações industriais deste tipo dependem da gravidade do trabalho, da temperatura do ar na oficina e da intensidade da radiação infravermelha. Em média, a temperatura do ar em um chuveiro de ar é de +18 a +24 graus. O fluxo se move a uma velocidade de 0,5 a 3,5 metros por segundo. A velocidade é diretamente proporcional à temperatura do ar e à intensidade da radiação. E a temperatura do fluxo de alimentação é inversamente proporcional a esses indicadores.

Para mudar a direção do fluxo de ar, bicos giratórios especiais são fixados nas extremidades dos dutos de ar.

Oásis aéreos servem a toda a seção da oficina, que é isolada do resto da área por telas de luz. Na área, o ar se move a uma velocidade e temperatura calculadas. Em um oásis, a taxa de ventilação de um edifício industrial é calculada com cuidado.

As cortinas de ar térmico e de ar são projetadas para evitar o resfriamento excessivo dos funcionários e resfriar as instalações através de portas ou aberturas abertas.

Existem 2 tipos de cortinas:

• com fornecimento de ar aquecido;
• sem aquecimento.

A ventilação de troca geral é necessária nos casos em que umidade, calor e poluição entram em todo o volume da oficina e é impossível cumprir os padrões de ventilação das instalações de produção com a ajuda de medidas locais. Com um sistema de ventilação geral, o ar de exaustão da sala de produção é diluído com ar limpo para atender aos requisitos de controle sanitário e higiênico. Não é um sistema econômico ou muito eficiente.

Para evitar a sucção de ar sujo da oficina, as câmaras de ventilação e dutos de ar são cuidadosamente vedados e a ventilação da sala de produção é instalada nos locais mais limpos.

De acordo com as normas de controle sanitário e higiênico dos sistemas de ventilação de instalações industriais, todos os componentes são mantidos limpos e submetidos a verificações periódicas.

O ar é fornecido a uma velocidade de até 15 metros por segundo através de dutos de ar ranhurados, criando uma barreira ao fluxo de ar externo frio. Mais sobre cortinas de ar no vídeo: