Ventilação de instalações industriais: regras para organização de trocas de ar

O principal trabalho realizado pela ventilação de instalações industriais é a retirada do ar usado e a injeção de ar fresco.Com sua ajuda, as empresas criam um ambiente de ar confortável em oficinas e escritórios que atende aos requisitos regulamentares.

É difícil superestimar o papel de um sistema de ventilação eficaz. Afinal, é preciso concordar que somente em condições de ar limpo, condições normais de temperatura e umidade é possível alcançar um aumento na produtividade do trabalho.

Para compreender como organizar uma troca de ar suficiente num edifício, é necessário compreender os tipos e características de funcionamento dos diferentes sistemas de ventilação.

Diremos como funciona a ventilação natural e mecânica, descreveremos métodos para organizar a ventilação local da área de trabalho e também explicaremos os princípios de cálculo da troca de ar.

Classificação dos sistemas de ventilação

Todos existentes sistemas de ventilação agrupados de acordo com 4 características:

1. Por meio do movimento do ar a ventilação é denominada: natural, mecânica ou artificial, combinada, quando as duas opções estão presentes ao mesmo tempo.
2. Na direção do fluxo de ar Os sistemas de ventilação são divididos em alimentação, exaustão ou alimentação e exaustão.
3. Por localização os sistemas de ventilação são divididos em 3 grupos: troca geral, local, combinada.
4. Por propósito Existem sistemas de trabalho e de emergência.

A base para projetar a ventilação dos locais de trabalho na produção são os padrões prescritos no SNiP 41-01-2003. A troca de ar natural e mecânica funciona de acordo com diferentes esquemas.

Embora os processos que ocorrem durante a ventilação natural dependam do calor e da pressão do vento e estejam praticamente fora do controle do homem, a troca forçada de ar só é possível com a sua participação ativa.

Esquema de troca de ar natural

A ventilação das instalações, efectuada da primeira forma, nada mais é do que uma simples ventilação. Ocorre sem intervenção humana e é possível quando as cercas não são suficientemente estanques e permitem a entrada de ar na sala tanto de fora como de dentro.

A direção é influenciada pela pressão. Se seus indicadores forem mais altos do lado de fora, então é aberto um caminho para que o ar limpo entre na sala vindo da rua. Caso contrário, o ar quente da sala sai. Freqüentemente, esses processos ocorrem em paralelo.

A grande vantagem da ventilação natural é que sua instalação não exige custos significativos nem com equipamentos nem com fornecimento de energia. De todos os esquemas existentes, este é o mais simples

A ventilação natural ativa ocorre de forma desorganizada devido a circunstâncias aleatórias. É observado em condições em que a temperatura do ar externo e interno do edifício difere acentuadamente.

Este processo também é facilitado pelo aparecimento de áreas individuais com indicadores de alta e baixa pressão na lateral do casco, intensamente soprada pelo vento, e no seu lado mais protegido, respectivamente. Nesta situação, observa-se infiltração - o ar entra na sala pelo lado de barlavento e sai pelo lado de sotavento.

O coeficiente de troca de ar, que caracteriza a intensidade do processo, com o método natural de ventilação não ultrapassa 0,5.

A ventilação desorganizada não pode fornecer condições confortáveis ​​para as pessoas e equipamentos operacionais na área de produção.Sistemas especialmente projetados devem estar presentes aqui.

A ventilação natural organizada é realizada por meio de aeração ou uso de defletores. Tanto o fornecimento quanto a remoção de ar da sala ocorrem através de aberturas nas estruturas envolventes ou através de saídas de ar. A ventilação do duto deve ter defletor.

Quando falam em ventilação na produção, referem-se não só aos equipamentos, mas também à sua manutenção, e toda uma gama de medidas relacionadas com a criação de um microclima saudável.

Ventilação natural usando aeração

Nas oficinas onde a tecnologia permite a geração de calor em grandes quantidades, a aeração envolve a troca de ar realizada através de clarabóias e aberturas de janelas sob a influência da temperatura e da pressão do vento. Nas câmaras frigoríficas, a assimilação do ar ocorre apenas sob a pressão do vento.

Ao instalar a aeração, é necessário levar em consideração a rosa dos ventos, caso contrário, emissões nocivas das tubulações de empresas vizinhas podem entrar nas instalações de produção. Nada deve interferir no escape de vapores e gases nocivos pelas claraboias.

As melhores condições de ventilação são criadas pela localização do edifício a barlavento em relação à produção perigosa. A abertura e o fechamento das travessas devem ser automatizados para que possam ser controlados por baixo.

Suas diferentes localizações permitem regular o fornecimento de ar fresco. A aeração é uma opção mais adequada para oficinas de grande volume onde não é possível utilizar ventilação mecânica devido ao seu alto custo.

Com a ajuda da aeração, em alguns casos, é possível organizar uma troca de ar eficaz com base na tiragem natural. Para tanto, são instaladas lâmpadas de aeração

A altura recomendada de fornecimento de ar ao ambiente com este tipo de ventilação é de no mínimo 0,3 e no máximo 1,8 m no período quente e no mínimo 4 m na estação fria. A melhor opção são janelas especialmente projetadas em 3 níveis. Quando está quente, o ar fresco passa pelas travessas localizadas abaixo e o ar sujo sai pela parte superior.

A linha intermediária de aberturas fornece fluxo de ar em temperaturas abaixo de zero. Durante o tempo em que a massa de ar atinge o nível do chão, ela tem tempo para aquecer.

Quando for necessário retirar um grande volume de ar, é necessário um defletor de tamanho significativo ou vários menores, iguais ao maior em desempenho

Em edifícios industriais de pequenos volumes, canais ou tubos destinados à exaustão instalar defletores. Com a ajuda deles, o ar de exaustão é retirado das oficinas onde existe uma coifa geral.

Eles também são usados ​​para remover gases aquecidos de fornos, prensas e forjas. Ao instalá-los, eles partem da trajetória do fluxo de ar predominante.

Ventilação artificial ou mecânica

Por ser mais avançado que a ventilação natural, este tipo de ventilação exige investimentos financeiros e operacionais significativos. Tal sistema pode conter dispositivos que não apenas purificam, mas também ionizam, umedecem e aquecem o ar.

O circuito de ventilação mecânica inclui: poço de entrada de ar (1), aquecedor (2), suprimento de ar (3), exaustor (4), dutos de ar da unidade de exaustão (5), dutos de ventilação (6), ciclone (7 )

A ventilação mecânica pode ser de insuflação ou exaustão ou combinada, ou seja, insuflação e exaustão.

Suas vantagens são óbvias:

• garantindo a entrada de ar limpo e seu processamento - aquecimento, secagem, umedecimento;
• movimento de massas de ar em distâncias consideráveis;
• fornecimento de ar limpo diretamente para o local de trabalho;
• remoção de ar sujo e sua limpeza;
• independência de trabalho — a eficiência do sistema não depende das condições ambientais.

Basicamente, os sistemas de exaustão e alimentação funcionam juntos, mas às vezes é recomendado usar apenas um desses dois tipos.

Tarefa fornecer ventilação - garantir o fornecimento de ar à área de trabalho que tenha um efeito benéfico na saúde das pessoas.

É utilizado onde os processos de produção são acompanhados por grandes emissões de calor contendo uma pequena quantidade de substâncias nocivas. O ar limpo que flui pelos dutos de ar é distribuído aos locais de trabalho por meio de bicos de distribuição.

Os sistemas que removem o ar contendo vários poluentes de uma sala são chamados de sistemas de exaustão. Este tipo de troca de ar é utilizado em instalações industriais onde não há emissões nocivas e o valor mínimo de um parâmetro como a taxa de troca de ar não pode ser excluído.

Podem ser instalações de armazenamento, auxiliares e domésticas. O fluxo de ar é fornecido por infiltração. Eles lidam bem com a tarefa de remover efetivamente o ar contaminado e limpá-lo sistemas de aspiração.

Se houver necessidade de troca de ar ativa e confiável, use fornecimento e ventilação de exaustão. Para proteger de alguma forma as instalações ligeiramente poluídas das oficinas vizinhas com um nível elevado de poluição, é criada uma ligeira pressão no sistema.

O esquema de troca de ar no empreendimento é definido com base em cálculos. A sua precisão é a chave para o funcionamento competente e eficiente do sistema.

Na fase de projeto de criação de um sistema de fornecimento e ventilação de exaustão, o fluxo de ar é calculado usando a fórmula:

Lotes = 3600FWo, Onde

F — área total de aberturas em m², Uau - o valor médio da velocidade com que o ar é aspirado. Este parâmetro depende da toxicidade das emissões e do tipo de operações realizadas.

A recepção dos dispositivos de exaustão pode estar em diferentes alturas. O principal é que os fluxos de ar poluído não alterem sua trajetória natural. As emissões que possuem gravidade específica superior à do ar estão sempre localizadas na zona inferior, portanto também devem ser colocados dispositivos para sua captação.

No período outono-inverno, o ar fornecido ao ambiente deve ser aquecido. Para reduzir custos use reciclando, que envolve aquecer parte do ar purificado e devolvê-lo ao ambiente.

Para Operação PVU com recuperação 2 regras devem ser seguidas:

1. Pelo menos 10% do ar fresco é fornecido de fora e no ar de retorno o teor de impurezas contaminadas não excede 30% da capacidade máxima permitida.
2. É proibida a utilização de recirculação na produção onde a massa de ar contenha poeira explosiva, microrganismos que podem causar diversas doenças, emissões pertencentes às classes de perigo 1-3.

A escolha do tipo de ventilação no local depende do peso das emissões, da sua concentração e da temperatura. A ventilação generalizada permite retirar todo o volume de ar sujo, independentemente de onde venha.

A ventilação mecânica pode ser geral ou local. O primeiro deles é canalizado e sem canal

A mais difundida é a versão do canal. Aqui, para movimentar o ar através de dutos de ar especiais, uma unidade ejetora ou ligar o ventilador - axial ou tipo centrífugo.

Se não houver dutos de ar, o sistema é denominado sem dutos. Neste caso, o equipamento de ventilação é montado diretamente na parede ou no teto. A principal condição é a presença de ventilação natural.

A possibilidade de aparecimento de emissões com elevado grau de risco de explosão na sala não permite a instalação de equipamentos de ventilação nas condutas de ar, pelo que nestes casos são utilizados ejectores.

Um sistema de ventilação artificial de troca geral de ar forçado é frequentemente conectado ao aquecimento central. No exterior do edifício, são instaladas entradas de ar para fornecer ar fresco.

Os poços estão localizados acima do telhado e acima do solo. O principal é que não existam indústrias com emissões nocivas próximas aos receptores.

As próprias aberturas de entrada de ar devem estar a pelo menos 2 m do solo e, se a produção estiver localizada em zona verde, a distância mínima permitida do nível do solo até o ponto inferior da abertura deve ser de 1 m.

O princípio de funcionamento da ventilação de fornecimento de troca geral é simples:

• o ventilador suga as massas de ar através do aquecedor;
• o ar é aquecido e umidificado;
• os fluxos de ar entram no edifício através de dutos de ventilação especiais.

O volume de ar que entra é coordenado por válvulas ou amortecedores projetados para esse fim.

Vapores e gases concentrados que a ventilação de exaustão geral e local não conseguiu remover são diluídos pelo sistema de troca geral de alimentação. Também assimila o excesso de umidade e calor

A ventilação artificial geral de alimentação e exaustão pode ser aberta ou fechada. No primeiro caso, trata-se de 2 sistemas independentes, um dos quais bombeia o ar e o segundo, em paralelo, retira os resíduos previamente neutralizados.

Esses sistemas são adequados para oficinas onde são liberadas substâncias de 1 a 2 classes de perigo e a própria produção pertence às categorias A, B, C.

Além da ventilação funcional em instalações industriais potencialmente perigosas, também deve haver uma versão de emergência. Eles tornam isso principalmente exaustivo. Para instalações pertencentes às categorias A, B, E, o sistema está equipado com acionamento mecânico.

Todos os elementos do sistema devem cumprir os requisitos da PUE. Nas oficinas das categorias B, D, D, a presença de ventilação natural é aceitável se a produtividade for garantida nas condições climáticas mais desfavoráveis.

As grades e tubulações do sistema de ventilação de emergência estão localizadas em áreas de maior concentração de substâncias perigosas.

Não há necessidade de instalar guarda-chuvas em tubos e poços de ventilação de emergência. Os buracos em si não devem ser colocados onde as pessoas estejam constantemente presentes. Isso piorará o microclima local.

O papel da ventilação de emergência é reduzir a saturação das emissões com substâncias nocivas durante a evacuação dos trabalhadores da oficina. Quanto mais pessoas trabalham na produção, mais tempo leva o processo de evacuação

A ventilação de emergência fornecida é instalada em oficinas onde, em caso de emergência, serão liberados vapores ou gases mais leves que o ar. A mudança para ventilação de emergência deve ocorrer automaticamente assim que o sistema normal falhar.

Ventilação local das instalações

A exaustão local elimina o ar de exaustão em locais onde está poluído. O conjunto de coifas industriais inclui exaustores, tubulações e grades de ventilação.

A ventilação local, destinada a remover do equipamento substâncias pertencentes às classes de perigo 1 e 2, é disposta de forma que, ao desligar o sistema de ventilação, seja impossível a partida do equipamento.

Em alguns casos, são fornecidos ventiladores de reserva e os sistemas de exaustão locais são equipados com automação. Essa ventilação é dividida em 2 tipos - alimentação e exaustão. O tipo de fornecimento de ventilação é realizado na forma de cortinas térmicas e chuveiros de ar.

Cortinas térmicas do ar

Aberturas que permanecem abertas por muito tempo (mais de 40 m por turno) ou abertas com bastante frequência (mais de 5 vezes) contribuem para a hipotermia das pessoas na sala. A operação de plantas de secagem que emitem poluição também traz consequências negativas.

Nestes casos, são instaladas cortinas de ar. Eles atuam como uma barreira contra o ar frio ou muito superaquecido.

As telas de ar e ar-térmicas são projetadas para que em climas frios, ao abrir as aberturas, a temperatura nas oficinas não desça abaixo da marca:

• 14ºC - durante a execução de trabalhos que não exijam muito esforço físico;
• 12°C - quando o trabalho é classificado como moderado;
• 8°C - ao realizar trabalhos pesados.

Se os locais de trabalho estiverem localizados próximos a portões e aberturas tecnológicas, são instaladas telas ou divisórias. A cortina térmica de ar próxima às portas voltadas para o exterior deve ser composta por ar com temperatura máxima de 50°C, e no portão - não superior a 70°C.

Exaustão local usando sucção especial

O sistema de exaustão local, por meio de sucção especial, primeiro captura e depois remove impurezas nocivas na forma de gases, fumaça e poeira.

Trata-se de uma espécie de chuveiro de ar, cuja função é bombear ar fresco para um local fixo e baixar a temperatura na área de entrada. É utilizado na produção, onde os trabalhadores são expostos a altas temperaturas e energia radiante com intensidade superior a 300 kcal/m² por hora, emitida por fornos de aquecimento e fusão.

Existem tais instalações estacionárias e móveis. Devem proporcionar uma velocidade de sopro de 1 a 3,5 m/s.

A utilização de chuveiro de ar é uma das formas de estabelecer o equilíbrio térmico entre uma pessoa e o ambiente em que ela é obrigada a estar.

Existe também um oásis de ar, que é o mesmo dispositivo incluído no sistema de ventilação local. Cria um microclima com parâmetros específicos em uma determinada parte da sala de produção.

O ar purificado fornecido a uma determinada zona de exclusão é geralmente submetido a um tratamento especial de calor e umidade.

Um oásis de ar cria melhores condições no local de trabalho e neutraliza a exposição a substâncias nocivas. Muitas vezes são cabines separadas, mas quando sua instalação não é possível, um fluxo de ar é direcionado para os locais de trabalho

Se o dispositivo de sucção local for levado diretamente ao local de liberação das substâncias poluidoras do espaço, será possível retirar o ar contendo uma porcentagem maior delas do que com a ventilação de troca geral. A ventilação local pode reduzir significativamente a troca de ar.

Cálculo de troca aérea

Se nenhuma substância nociva for liberada como resultado das atividades de produção, a quantidade de ar necessária para ventilação é calculada pela fórmula:

L = N x Lн, Onde

N é o número de pessoas normalmente presentes na sala, Lн — o volume de ar necessário para 1 pessoa, medido em mᶾ/h. Pela norma, é de 20 a 60 mᶾ/h.

Usando um parâmetro como taxa de câmbio aéreo, o cálculo é realizado usando a fórmula:

L = n x S x H, Onde

n — taxa de troca de ar na sala (para instalações de produção n=2), S - área da sala em m², e H - sua altura em m.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Aqui está tudo sobre as complexidades de vários sistemas de ventilação:

Detalhes de instalação do sistema:

Qualquer que seja o sistema de ventilação escolhido, ele deve ter duas propriedades principais: design competente e funcionalidade. Somente se estas condições forem atendidas é que um microclima ideal para a saúde será mantido na produção.

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