Вентиляционные установки, их основные задачи и схемы

Введение

На любом промышленном предприятии воздух постоянно загрязняется выделяющимися в процессе производства газами и вредными парами. Что касается предприятий зерноперерабатывающей отрасли, то они имеют способность, состоящую в том, что все транспортные и технологические операции хранения и переработки зерна сопровождаются выделением очень большого количества пыли. Поэтому на предприятиях отрасли зернопереработки вентиляционные установки призваны обеспечивать чистоту окружающего воздуха в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами, устанавливаемыми специальной документацией СанПиН (санитарные правила и нормативы).

На зерноперерабатывающих предприятиях применяют особый вид вентиляционных установок – аспирационные установки (аспирационные сети). В них происходит процесс аспирации оборудования. Аспирация – это процесс создания разряжения внутри рабочего пространства машины путем отсасывания определенного объема воздуха с целью предотвращения выделения пыли наружу и поступления в эти пространства наружного воздуха. В процессе аспирации с воздухом уносятся из машины избыточное тепло и влага, выделяемые при переработке зерна в муку.

Вентиляционные установки на зерноперерабатывающих предприятиях являются важной частью всего технологического процесса. Объем решаемых вопросов с помощью аспирационных установок велик. Основные задачи, выполняемые вентиляционными установками, следующие:

- создание метеорологических условий работы обслуживающего персонала;

- обеспечение чистоты воздуха на уровне санитарных норм. В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 предельно допустимая концентрация (ПДК) пыли в воздухе рабочей зоны не должна превышать 4 мг/м³ – для зерновой пыли, 6 мг/м³ – для мучной пыли;

- очистка зерна от легких примесей воздушным потоком;

- обогащение продуктов размола зерна потоком воздуха;

- удаление из оборудования лишней влаги и тепла;

- активное вентилирование зерновой массы;

- возможность осуществления транспортирования дисперсного материала;

- создание условий взрывобезопасности и пожаробезопасности;

- предохранение от износа рабочих органов машин, вызываемого постоянным абразивным воздействием минеральной пыли [1].

Вентиляционные установки, их основные задачи и схемы

- создание метеорологических условий работы обслуживающего персонала;

- обеспечение чистоты воздуха на уровне санитарных норм. В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 предельно допустимая концентрация (ПДК) пыли воздуха в рабочей зоне не должна превышать 4 мг/м³ – для зерновой пыли, 6 мг/м³ – для мучной пыли;

- очистка зерна от легких примесей воздушным потоком;

- обогащение продуктов размола зерна потоком воздуха;

- удаление из оборудования лишней влаги и тепла;

- активное вентилирование зерновой массы;

- возможность осуществления транспортирования дисперсного материала;

- создание условий взрывобезопасности и пожаробезопасности;

Эффективная и безопасная работа аспирационных и пневмотранспортных установок во многом определяется грамотно выполненным проектированием.

Для создания и поддержания воздухообмена в помещении необходимо движение воздуха, которое может быть только при наличии разности давлений. По виду применяемого побудителя движения различают вентиляционные системы (вентиляцию): с естественным побуждением движения воздуха – естественную вентиляцию; с механическим побуждением движения воздуха – механическую (искусственную) вентиляцию.

При естественной вентиляции воздух перемещается в результате разности плотностей внутри и снаружи помещения, а также вследствие действия ветра.

При механической вентиляции воздух перемещается при помощи вентилятора, который создает разность давления.

Вентиляция в помещении может быть общей, местной и смешанной. Общая вентиляция поддерживает нормальные гигиенические условия воздушной среды во всем помещении, местная – только на отдельных рабочих местах. По направлению движения воздуха различают вытяжную, приточную и комбинированную вентиляцию.

Естественная вентиляция. Различают неорганизованную и организованную. При неорганизованной естественной вентиляции (инфильтрация) загрязненный (отработавший) воздух удаляется через щели, неплотности в строительных ограждениях, стенах, неоткрытые окна и двери. Величину этого воздухообмена расчетом определить нельзя: воздухообмен не регулируется и зависит от разности температур внутреннего и наружного воздуха, скорости ветра, размера щелей, материала ограждений, а также площади открываемых форточек, окон и дверей.

При организованной естественной вентиляции (аэрации) воздухообмен в помещении происходит через створки фрамуг, каналы, вытяжные трубы и насадки (рис.1). естественная вентиляция широко распространена на промышленных предприятиях. При аэрации воздух поступает в помещение и удаляется из него через специальные отверстия, расположенные с наветренной и подветренной сторон здания и на различной высоте 0,3 - 1,2 м от пола, а в холодное – верхние отверстия на высоте не ниже 4 м от пола, чтобы холодный воздух успел прогреться прежде чем достигнет рабочих мест. При аэрации обеспечивается возможность расчета и и регулирования воздухообмена в помещении.

Для эффективного использования силы ветра при естественной организованной вентиляции используют специальные дефлекторы.

Под действием силы ветра в патрубке дефлектора образуется разрежение. Воздух из помещения через канал идет вверх к патрубку, а оттуда через дефлектор наружу. Чем больше сила ветра, тем больше разрежение, а следовательно, производительнее работает дефлектор.

Дефлектор устанавливают на наиболее высоких участках кровли (выше конька), чтобы вблизи не было возвышающихся конструкций зданий, которые ослабляют воздушный поток, и около дефлектора может образоваться повышенное давление. В этом случае дефлектор будет не удалять загрязненный воздух из помещения, а нагнетать его из атмосферы.

Аэрацию рекомендуется применять в помещениях с большими тепловыделениями, так как удаление их при помощи механической вентиляции (с применением вентиляторов) требует огромных объемов воздуха, а следовательно, больших эксплуатационных затрат. Естественная вентиляция имеет недостатки: поступающий в помещения воздух не подвергается предварительному нагреванию или охлаждению, увлажнению или осушке, очистке от пыли или вредных газов; удаляемый из помещения воздух не очищается.

Механическая вентиляция. На промышленных предприятиях наибольшее применение нашли установки с механическими побудителями – вентиляторами. Они эффективнее обеспечивают перемещения любого количества воздуха и преодоления потерь давления до 15000 Па. Наиболее эффективна местная вытяжная вентиляция, при которой пыль удаляют, отсасывая воздух из технологического оборудования. Местная приточная вентиляция позволяет создавать необходимые условия в ограниченных участках цеха.

На заводах по переработке зерна применяют в основном всасывающие вентиляционные установки, которые аспирируют оборудование при помощи местных отсосов запыленного воздуха. При отсосе воздуха в кожухах машин создается вакуум, который препятствует выделению пыли в помещение. Всасывающие установки часто называют аспирационными.

Задачи вентиляционных установок заводов по переработке зерна. Все операции по приемке, перемещению, очистке и переработке зерна сопровождается образованием и выделением пыли. В процессе переработки зерна, кроме мучной пыли, выделяется большое количество тепла и влаги, которые вместе с пылью создают благоприятную почву для появления плесени и развития микроорганизмов.

При отсутствии или неудовлетворительной работе вентиляционных сетей продукт клейстеризуется. Рифленая поверхность вальцов в станках и сита в рассевах замазываются, вследствие чего ухудшается размол продукта, уменьшается просеивающая поверхность и увеличиваются недосевы. Это нарушает технологический процесс, уменьшает производительность предприятия и ухудшает качество продукции.

Вентиляционные установки заводов по переработке зерна не только аспирируют (обеспыливают) оборудование. В их задачу входит следующее:

- очистка зерна от примесей, отличающихся аэродинамическими свойствами; сортирование (обогащение) продуктов размола и шелушения зерна;

- охлаждение рабочих органов и поверхностей машин, а также продуктов размола; поддержание определенной температуры в насыпи хранящегося зерна (активное вентилирование);

- нагревание и охлаждение зерна при сушке и кондиционировании; создние определенных санитарно-гигиенических условий («климата») в производственных помещениях, необходимого для нормального технологического процесса; пневматическое транспортирование зерна, продуктов размола и отходов. Вентиляционные установки также обеспечивают условия, предупреждающие возможность возникновения взрывов пыли и пожаров.

Принципиальная схема вентиляционных установок. Основными элементами вентиляционной установки являются аспирируемые машины (механизмы и т.п.), воздуховоды, вентилятор, пылеотделители и вспомогательное оборудование (промывная камера, калорифер или кондиционер).

По существующей классификации вентиляционные установки (сети) заводов по переработке зерна подразделяют на местные и центральные. Вентиляционную сеть называют местной, если вентилятор сети обслуживает одну обеспыливаемую точку (машину), и центральной, если обслуживает несколько точек.

Несмотря на достоинства местных вентиляционных установок (отключение и регулирование объема воздуха, отсасываемого от данной машины, не связано с работой других машин; компактность расположения оборудования при установке короткого вертикального воздуховода и др.), их рекомендуется устанавливать только в отдельных случаях, когда аспирируемая машина часто отключается или требует при эксплуатации изменения воздушного режима.

Местные вентиляционные установки рекомендуется устанавливать для сепараторов и ситовеечных машин. Основной недостаток местных вентиляционных установок – повышенный расход энергии, связанный с применением большого числа вентиляторов с относительно низким коэффициентом полезного действия (КПД). При проектировании вентиляционных установок рекомендуется применять центральные вентиляционные установки.

В зависимости от взаимного расположения вентилятора и пылеотделителя (подачи воздуха) различают нагнетающие, всасывающие и комбинированные вентиляционные установки.

Нагнетательной называют вентиляционную сеть, в которой запыленный воздух нагнетается вентилятором в пылеотделитель. В этом случае воздух движется в такой последовательности: обеспыливаемая машина – воздуховод – вентилятор – воздуховод – пылеотделитель.

В нагнетающей сети через вентилятор проходит запыленный воздух.

Всасывающей называют вентиляционную сеть, в которой запыленный воздух всасывается вентилятором через пылеотделитель. Последовательность движения воздуха во всасывающей сети: обеспыливаемая машина – воздуховод – пылеотделитель – воздуховод – вентиоятор. Во всасывающей сети через вентилятор проходит очищенный в пыдеотделителе воздух.

При проектировании вентиляционных установок рекомендуется применять установки всасывающего типа, так как они имеют преимущества перед нагнетающими: меньшую запыленность воздуха и взрывоопасность в рабочих помещениях (воздуховоды с запыленным воздухом находятся под пониженным давлением); можно применять вентиляторы общего назначения; небольшой износ вентиляторов, через которые проходит очищенный воздух.

В местных нагнетающих сетях вентилятор устанавливают как отдельно от машины, так и внутри нее.

На всех схемах очищенный воздух выбрасывается из пылеотделителя в атмосферу. Однако одно условие обязательно для обоих случаев: количество пыли, содержащееся в воздухе, не должно быть больше предельно допустимой концентрации по нормам. В зависимости от этого условия выбирают схему, в которой воздух одно- или жвухкратно пропускают через пылеотделитель.

Всасывающие вентиляционные сети – местные и центральные – чаще применяют в размольном отделении мукомольного завода.

Запыленный воздух отсасывается из оборудования и после очистки выбрасывается наружу. Взамен отсасываемого воздуха в помещение поступает наружный воздух: возникает большой воздухообмен (6-10 раз ы час вместо 1-1,5 обмена в час, допустимого по нормам). В летний период он не имеет существенного значения. В зимний период выброс теплого очищенного воздуха и приток холодного воздуха нарушают тепловой баланс помещения. Воздухообмен и вакуум создают неблагоприятные условия для работы обслуживающего персонала (сквозняки, холод в помещениях) и технологического оборудования. Снижается полезный расход воздуха вентиляторами.

Большое разрежение в помещениях можно ликвидировать организованным подводом наружного атмосферного воздуха.

Воздух, удаляемый из производственных помещений заводов по переработке зерна вентиляционными и пневмотранспортными установками, должен быть возмещен приточными системами с искусственным побуждением (при соблюдении санитарных норм в отношении температуры, влажности и запыленности воздуха).

Применение приточных установок наружного воздуха увеличивают эксплуатационные затраты, в основном на подогрев большого объема атмосферного воздуха в холодное время года.

На действующих предприятиях, где применяют вентиляционные установки с рециркуляцией воздуха, предусматривают два варианта их работы: на частичную рециркуляцию воздуха с применением вторичной его очистки в мокрых пылеотделителях или в воздушно-водяных кондиционерах; на выброс очищенного воздуха после фильтров в атмосферу (рис. 4). Вентиляционные пневмотранспортные установки с выбросом очищенного воздуха в атмосферу удаляют из помещения большое количество тепла. Так как на вновь проектируемых и строящихся предприятиях отрасли не допускается рециркуляция воздуха, становится особо важной проблема использования тепла, уносимого с воздухом из производственных помещений вентиляционными и пневмотранспортными установками для подогрева приточного воздуха [2 вайсман].

12 3 4 5 6 7 Следующая ⇒