Када се загађивачи који се стварају на радилишту треба контролисати проветравањем читавог локалитета о коме говоримо општа вентилација. Употреба опште вентилације подразумева прихватање чињенице да ће се загађивач у одређеној мери дистрибуирати кроз цео простор радилишта, па би стога могао да утиче на раднике који су удаљени од извора контаминације. Општа вентилација је, дакле, стратегија која је супротна локализована екстракција. Локализована екстракција настоји да елиминише загађивач тако што га пресретне што је ближе могуће извору (погледајте „Ваздух у затвореном простору: методе за контролу и чишћење“, на другом месту у овом поглављу).

Један од основних циљева сваког општег система вентилације је контрола телесних мириса. Ово се може постићи испоруком не мање од 0.45 кубних метара у минути, м³/мин, новог ваздуха по кориснику. Када је пушење често или је рад физички напоран, потребна је брзина вентилације већа и може премашити 0.9 м³/мин по особи.

Ако су једини еколошки проблеми које вентилациони систем мора да превазиђе управо описани, добро је имати на уму да сваки простор има одређени ниво „природне“ обнове ваздуха помоћу такозване „инфилтрације“, која јавља се кроз врата и прозоре, чак и када су затворени, и кроз друга места продора у зид. Упутства за климатизацију обично пружају довољно информација у вези са тим, али се може рећи да као минимум ниво вентилације услед инфилтрације пада између 0.25 и 0.5 обнављања на сат. Индустријска локација ће обично имати између 0.5 и 3 обнављања ваздуха на сат.

Када се користи за контролу хемијских загађивача, општа вентилација мора бити ограничена само на оне ситуације у којима количине створених загађивача нису велике, где је њихова токсичност релативно умерена и где радници не обављају своје задатке у непосредној близини извора. контаминација. Ако се ове наредбе не поштују, биће тешко добити прихватање за адекватну контролу радног окружења јер се морају користити тако високе стопе обнављања да ће велике брзине ваздуха вероватно стварати нелагодност и зато што су високе стопе обнављања скупе за одржавање. Стога је необично препоручити употребу опште вентилације за контролу хемијских супстанци, осим у случају растварача који имају дозвољене концентрације веће од 100 делова на милион.

Када је, с друге стране, циљ опште вентилације одржавање топлотних карактеристика радног окружења у погледу законски прихватљивих ограничења или техничких препорука као што су смернице Међународне организације за стандардизацију (ИСО), овај метод има мање ограничења. Општа вентилација се стога чешће користи за контролу топлотне средине него за ограничавање хемијске контаминације, али треба јасно препознати њену корисност као допуну техникама локализоване екстракције.

Док су дуги низ година фразе општа вентилација вентилација разблажењем сматрани синонимом, данас то више није случај због нове опште стратегије вентилације: вентилација померањем. Иако се вентилација разблажењем и вентилација померањем уклапају у дефиницију опште вентилације коју смо горе навели, обе се у великој мери разликују у стратегији коју користе за контролу контаминације.

Вентилација разблаживањем има за циљ што потпуније мешање ваздуха који се механички уводи са свим ваздухом који се већ налази у простору, тако да концентрација датог загађивача буде што уједначенија у целом простору (или тако да температура буде што већа). што је могуће уједначенији, ако је термичка контрола жељени циљ). Да би се постигла ова уједначена мешавина, ваздух се убризгава са плафона у виду струјања релативно великом брзином, а ови токови стварају снажну циркулацију ваздуха. Резултат је висок степен мешања новог ваздуха са ваздухом који је већ присутан у простору.

Вентилација померањем, у својој идеалној концептуализацији, састоји се од убризгавања ваздуха у простор на такав начин да нови ваздух истискује ваздух који је раније био тамо без мешања са њим. Вентилација померањем се постиже убризгавањем новог ваздуха у простор малом брзином и близу пода, и извлачењем ваздуха близу плафона. Коришћење вентилације померањем за контролу термичког окружења има предност у томе што профитира од природног кретања ваздуха генерисаног варијацијама густине које су саме због температурних разлика. Иако се вентилација померањем већ широко користи у индустријским ситуацијама, научна литература о овој теми је још увек прилично ограничена, па је стога и даље тешко проценити њену ефикасност.

Вентилација разблаживањем

Дизајн система вентилације разблаживањем заснива се на хипотези да је концентрација загађивача иста у целом предметном простору. Ово је модел који хемијски инжењери често називају резервоаром са мешањем.

Ако претпоставите да је ваздух који се убризгава у простор без загађивача и да је у почетном тренутку концентрација унутар простора нула, мораћете да знате две чињенице да бисте израчунали потребну брзину вентилације: количину загађивача који се генерише у простору и нивоа концентрације животне средине која се тражи (који би хипотетички био исти у целом простору).

Под овим условима, одговарајући прорачуни дају следећу једначину:

где

ц (т) = концентрација загађивача у простору у времену t

a = количина произведеног загађивача (маса по јединици времена)

Q = брзина којом се испоручује нови ваздух (запремина у јединици времена)

V = запремина дотичног простора.

Горња једначина показује да ће концентрација тежити стабилном стању при вредности а/К, и да ће то учинити брже што је мања вредност К/В, који се често назива „број обнављања по јединици времена“. Иако се повремено сматра да је индекс квалитета вентилације практично еквивалентан тој вредности, горња једначина јасно показује да је њен утицај ограничен на контролу брзина стабилизације услова околине, али не и нивоа концентрације на којој ће се такво стабилно стање појавити. То ће зависити само на количину загађивача који се генерише (a), и о брзини вентилације (Q).

Када је ваздух у датом простору контаминиран, али се не стварају нове количине загађивача, брзина смањења концентрације током одређеног временског периода је дата следећим изразом:

где Q V имају горе описано значење, t₁ t₂ су, респективно, почетно и коначно време и c₁ c₂ су почетна и крајња концентрација.

Изрази се могу наћи за прорачуне у случајевима када почетна концентрација није нула (Цонстанце 1983; АЦГИХ 1992), када ваздух убризган у простор није потпуно лишен загађивача (због смањења трошкова грејања у зимском делу ваздуха). се рециклира, на пример), или где количине произведеног загађивача варирају у зависности од времена.

Ако занемаримо прелазну фазу и претпоставимо да је стабилно стање постигнуто, једначина показује да је брзина вентилације еквивалентна а/ц_лим, Где c_лим је вредност концентрације која се мора одржавати у датом простору. Ова вредност ће бити утврђена прописима или, као помоћна норма, техничким препорукама као што су граничне вредности прага (ТЛВ) Америчке конференције владиних индустријских хигијеничара (АЦГИХ), која препоручује да се стопа вентилације израчунава по формули

где a c_лим имају већ описано значење и K је фактор сигурности. Вредност од K између 1 и 10 се мора изабрати у зависности од ефикасности мешавине ваздуха у датом простору, токсичности растварача (што је мањи c_лим је, што је већа вредност од K ће бити) и било које друге околности које индустријски хигијеничар сматра релевантним. АЦГИХ, између осталих, наводи трајање процеса, циклус рада и уобичајену локацију радника у односу на изворе емисије загађујућих материја, број ових извора и њихову локацију у датом простору, сезонски промене у количини природне вентилације и предвиђено смањење функционалне ефикасности вентилационе опреме као други одлучујући критеријуми.

У сваком случају, употреба горње формуле захтева разумно тачно познавање вредности a K то би требало искористити, и стога дајемо неке предлоге у вези са тим.

Количина произведеног загађивача се често може проценити количином одређених материјала утрошених у процесу који генерише загађивач. Дакле, у случају растварача, употребљена количина ће бити добар показатељ максималне количине која се може наћи у животној средини.

Као што је горе наведено, вредност од K треба одредити у функцији ефикасности ваздушне смеше у датом простору. Ова вредност ће, дакле, бити мања у директној сразмери са колико је добра процена проналажења исте концентрације загађивача у било којој тачки унутар датог простора. Ово ће заузврат зависити од тога како је ваздух распоређен у простору који се вентилира.

Према овим критеријумима, минималне вредности од K треба користити када се ваздух убризгава у простор на распоређен начин (на пример помоћу пленума), и када су убризгавање и извлачење ваздуха на супротним крајевима датог простора. С друге стране, веће вредности за K треба користити када се ваздух доводи повремено и када се ваздух извлачи на местима близу улаза новог ваздуха (слика 1).

Слика 1. Шема циркулације ваздуха у просторији са два доводна отвора

Треба напоменути да када се ваздух убризгава у дати простор - посебно ако се ради великом брзином - створена струја ваздуха ће вршити значајно привлачење ваздуха који га окружује. Овај ваздух се затим меша са струјом и успорава је, стварајући такође мерљиву турбуленцију. Као последица, овај процес доводи до интензивног мешања ваздуха већ у простору и новог ваздуха који се убризгава, стварајући унутрашње ваздушне струје. Предвиђање ових струја, чак и генерално, захтева велику дозу искуства (слика 2).

Слика 2. Предложени К фактори за улазне и издувне локације

Да би се избегли проблеми који настају због тога што су радници изложени струјама ваздуха при релативно великим брзинама, ваздух се обично убризгава путем дифузних решетки дизајнираних на такав начин да омогућавају брзо мешање новог ваздуха са ваздухом који је већ присутан у простор. На овај начин, области у којима се ваздух креће великом брзином остају што мање.

Управо описани ефекат струје се не производи у близини места где ваздух излази или се извлачи кроз врата, прозоре, вентилационе отворе или друге отворе. Ваздух доспева до усисних решетки из свих праваца, па чак и на релативно малој удаљености од њих, кретање ваздуха није лако перципирано као ваздушна струја.

У сваком случају, када се ради о дистрибуцији ваздуха, важно је имати на уму погодност постављања радних места, колико је то могуће, на начин да нови ваздух стигне до радника пре него што дође до извора контаминације.

Када се у датом простору налазе важни извори топлоте, кретање ваздуха ће у великој мери бити условљено конвекцијским струјама које настају због разлике у густини између гушћег, хладног ваздуха и лакшег, топлог ваздуха. У просторима ове врсте, пројектант дистрибуције ваздуха не сме пропустити да има у виду постојање ових извора топлоте, иначе се кретање ваздуха може показати веома другачијим од предвиђеног.

Присуство хемијске контаминације, с друге стране, не мења на мерљив начин густину ваздуха. Док у чистом стању загађивачи могу имати густину која се веома разликује од густине ваздуха (обично много већа), с обзиром на стварне, постојеће концентрације на радном месту, мешавина ваздуха и загађивача нема густину значајно другачију од густина чистог ваздуха.

Такође, треба истаћи да је једна од најчешћих грешака у примени ове врсте вентилације снабдевање простора само усисивачима ваздуха, без икаквог промишљања о адекватним усисима ваздуха. У овим случајевима, ефикасност усисних вентилатора је смањена и, стога, стварне стопе извлачења ваздуха су много мање од планираних. Резултат су веће амбијенталне концентрације загађивача у датом простору од првобитно израчунатих.

Да бисте избегли овај проблем, требало би размислити о томе како ће се ваздух увести у простор. Препоручени начин деловања је употреба имисионих вентилатора, као и вентилатора за екстракцију. Нормално, брзина екстракције треба да буде већа од брзине имисије како би се омогућила инфилтрација кроз прозоре и друге отворе. Поред тога, препоручљиво је да се простор држи под благим негативним притиском како би се спречило да контаминација која се генерира да однесе у подручја која нису контаминирана.

Вентилација по померању

Као што је горе поменуто, са вентилацијом померањем настоји се минимизирати мешање новог ваздуха и ваздуха који се раније налазио у датом простору, и покушава се прилагодити систем моделу познатом као проток утикача. Ово се обично постиже увођењем ваздуха малим брзинама и на ниским надморским висинама у датом простору и извлачењем у близини плафона; ово има две предности у односу на вентилацију разблажењем.

На првом месту, омогућава ниже стопе обнављања ваздуха, јер се загађење концентрише у близини плафона простора, где нема радника који би га удисали. Тхе srednja vrednost концентрација у датом простору ће тада бити већа од c_лим вредност на коју смо раније говорили, али то не значи већи ризик за раднике јер ће у заузетој зони датог простора концентрација загађивача бити иста или нижа од c_лим.

Поред тога, када је циљ вентилације контрола топлотне средине, вентилација померањем омогућава увођење топлијег ваздуха у дати простор него што би то захтевао систем вентилације разблажењем. То је зато што је топли ваздух који се извлачи на температури неколико степени вишој од температуре у зони заузетог простора.

Основне принципе вентилације померањем развио је Сандберг, који је раних 1980-их развио општу теорију за анализу ситуација у којима су постојале неуједначене концентрације загађујућих материја у затвореним просторима. Ово нам је омогућило да превазиђемо теоријска ограничења вентилације разблаживањем (које претпоставља уједначену концентрацију у датом простору) и отворило пут за практичну примену (Сандберг 1981).

Иако се вентилација померањем широко користи у неким земљама, посебно у Скандинавији, објављено је врло мало студија у којима се упоређује ефикасност различитих метода у стварним инсталацијама. Ово је несумњиво због практичних потешкоћа уградње два различита система вентилације у праву фабрику и због тога што експериментална анализа ових типова система захтева употребу трагача. Праћење се врши додавањем гаса за праћење у струју вентилације ваздуха, а затим мерењем концентрације гаса у различитим тачкама у простору иу извученом ваздуху. Ова врста испитивања омогућава да се закључи како је ваздух распоређен у простору и да се затим упореди ефикасност различитих вентилационих система.

Неколико доступних студија које су спроведене у стварним постојећим инсталацијама нису коначне, осим што се тиче чињенице да системи који користе вентилацију померањем обезбеђују бољу обнову ваздуха. У овим студијама, међутим, често се изражавају резерве у погледу резултата утолико што нису потврђени мерењима амбијенталног нивоа контаминације на радилиштима.

Назад