На главную
ГЛАВА XII
СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ
1. ЗНАЧЕНИЕ ВЕНТИЛЯЦИИ
Выше мы познакомились с тем, что такое вредности воздуха и каковы, причины порчи воздуха. Испорченный воздух не только вреден для здоровья, но и понижает производительность труда, способствуя кроме того несчастным случаям. Ранее уже была отмечена например недопустимость тумана, стесняющего все движение в цехе; жара, вредные газы вызывают недомогание и ухудшают работоспособность даже в самых легких случаях.
Необходимость освежения, очистки воздуха в рабочих помещениях совершенно ясна. Важную помощь в деле оздоровления условий труда должны принести рационализация и механизация производства. Укрытие пылящих машин и выделяющих пар аппаратов, замена ручных работ машиной, использование избыточного тепла и тому подобные мероприятия должны всегда сопутствовать устройству промышленной вентиляции, которая при этом требует меньших затрат и дает лучшие результаты.
Вентиляция служит для снабжения помещения чистым воздухом и сама по себе не может обеспечить полного оздоровления производственных условий. Вентиляция может дать нужный эффект только при условии одновременного введения ряда других мероприятий. Например чугунолитейное производство, оборудованное примитивным способом, создает тяжелые производственные условия: подготовка формовочной земли, обрубка и очистка готовых изделий дают массу пыли: формовка вызывает опасность отравления окисью углерода, если ведется во время отливки чугуна; сушка шишек и форм на открытых очагах дает много дыма и копоти и т. д. Если устроить вентиляцию, не изменив условий работы, то удалось бы достичь очень немногого; здесь необходима, во-первых, рационализация процесса, выделение отдельные операций (пыльных) в особые помещения, формовку и литье нужно производить в разное время и т. п.; во-вторых, необходима наибольшая механизация операций: применение герметически закрытых машин для очистки изделий, машинная формовка, мельница закрытого типа для приготовления формовочной земли, закрытые механизированные сушилки для шишек и форм и т. п. Благодаря указанным мероприятиям пыль, дым и копоть начинают поступать в помещения в незначительных количествах по сравнению с тем, что было до этого, и борьба с ними сильно облегчается, становясь вполне посильной для вентиляции, которая при таких условиях может дать необходимый эффект.
То же самое можно сказать и о других производствах.
Задачей вентиляции является оздоровление условий труда путем удаления вредностей из мест их выделения и испорченного воздуха из помещений и замена его чистым воздухом. Борьба с вредностями имеет целью уменьшение их до тех пределов, которые признаны допустимыми (по санитарным нормам).
2. ЕСТЕСТВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ
Освежение воздуха помещений, т. е. вентиляция, в известной мере происходит само собой, именно через те неплотности, которые всегда имеются в стенах, дверях и окнах, как бы тщательно они ни были выполнены. Особенно эот имет место при ветре, который как бы продувает, «проветривает» здание. Такое явление называется инфильтрацией. Для усиления проветривания пользуются фрамугами, фонарями и фортками, соответствующим образом расположенными. Кроме действия ветра вентиляция может происходить вследствие того, что нагретый воздух помещения будет постепенно самостоятельно заменяться свежим, когда на улице холоднее.
Такая вентиляция, когда используется сила ветра или разница температур внутреннего и наружного воздуха, называется естественной вентиляцией, причем, если принимаются меры для усиления самостоятельного проветривания, например путем устройства вытяжных отверстий и приспособлений для использования силы ветра или силы теплового напора от нагрева воздуха, то такую вентиляцию называют организованной естественной вентиляцией (фиг. 124).
Особенно благоприятные результаты дает организованная естественная вентиляция в горячих цехах, где путем организованного естественного проветривания можно получить такой воздухообмен, достигнуть которого путем искусственной вентиляции было бы очень трудно и дорого.
Когда для вентиляции пользуются механическими приспособлениями, вентиляторами и т. п., то такая вентиляция называется искусственной.
3. ИСКУССТВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ
Как было отмечено выше, при вентиляции испорченный воздух удаляется из помещения и заменяется свежим. Удаление воздуха, его вытягивание из помещений называется вытяжной вентиляцией, а подача воздуха, приток его в помещения называется приточной вентиляцией.
При устройстве одной только вытяжной вентиляции приток свежего воздуха на место удаляемого происходит сам собой. Как только начнет работать вытяжной вентилятор, так сейчас же начнет просачиваться в помещение воздух снаружи и из соседних помещений. Дело в том, что в помещении, имеющем вытяжку, воздух становится реже, образуется, как говорят, разрежение (вакуум), т. е. давление станет меньше, чем в соседних помещениях или снаружи, и под влиянием этой разности давлений воздух начнет стремиться туда, где образовалось разрежение.
Вспомним, как действует давление воздуха. Когда в колодце поднимается поршень по трубе, то под ним образуется пустота, куда давление воздуха гонит воду. Опыты показывают, что давление воздуха может поднять столб воды на 10 м. Ртуть тяжелее воздуха, и она может подняться в трубке, в которой воздуха нет, на высоту не 10 м, а на высоту 76 см (760 мм). Взяв для опыта ртуть, наливают ее в закрытую с одного конца стеклянную трубочку и опрокидывают, держа открытый конец в чашечке с ртутью, и ртуть удержится на высоте 76 см (фиг. 125).
Если взвесить тот столбик ртути, который давлением воздуха удерживается на высоте 760 мм, нетрудно узнать и силу давления воздуха. Как оказывается, оно соответствует давлению груза весом в 1 кг на площадку размером в 1 см2. Это и есть так называемое атмосферное давление (1 атмосфера или сокращенно 1 ата). Величину давления в 1 ата можно выразить различно:
1) давление водяного столба высотой в 10 м;
2) давление ртутного столба высотой 76 см (760 мм);
3) давление 1 кг на 1 см2.
Возвратимся к вопросу о вытяжной вентиляции. Теперь мы уже знаем, что давление атмосферы погонит воздух на место удаляемого поэтому, устраивая в помещении только вытяжку, всегда надо иметь в виду, откуда будет замещаться удаляемый воздух; например, сделав вытяжку в уборной, мы создаем движение воздуха из соседних помещений в уборную и предупредим поступление испорченного воздуха из уборной в соседние помещения. В производственных помещениях всегда стремятся, чтобы движение воздуха было по направлению к вредным цехам, а не от них.
Иногда вытяжка удаляет столько воздуха, что дутье в окна и двери становится очень заметным, иногда даже становится затруднительно открыть дверь, зимой же помещение сильно охлаждается. Для предупреждения такого сильного разрежения воздуха в помещении при сильной вытяжке устраивают не только вытяжную, но и приточную вентиляцию, посредством которой в помещение подают столько же воздуха, сколько его удаляет вытяжка, и таким образом вытяжку возмещают (компенсируют) притоком, создавая равновесие (баланс); при этом приток иногда дается в соседнее помещение.
Чтобы не охлаждать вентилируемых помещений, приточный воздух подается подогретым. Подогревание воздуха производится нагревательными приборами, которые называются калориферами, подробнее о них будет сказано ниже.
Одновременное устройство притока и вытяжки называется приточно-вытяжной вентиляцией (фиг. 126).
Как мы уже говорили, количество воздуха, который удаляется или подается, измеряется в кубических метрах за 1 час. Для того чтобы судить о том, насколько сильно проветривается помещение, кроме количества воздуха надо знать также и размер помещения — его объем или, как говорят, «кубатуру». Если напримемр через помещение проходит 150 м3 воздуха в течение 1 часа, то для помещения, у которого объем равен 5 X 5 X 3 = 75 м3, такая вентиляция будет вдвое лучше, чем для помещения, имеющего объем 10 X 5 X 3 = 150 м3, так как воздух в первом случае в течение часа обновился 2 раза, а во втором случае — 1 раз. Если через помещение за 1 час проходит количество воздуха, равное объему помещения, то это называется одним обменом воздуха в час, т. е. в нашем примере в первом случае вентиляция дает два обмена, а во втором — один обмен воздуха в час.
Санитарная техника определяет число необходимых обменов воздуха в зависимости от назначения помещений; знаком + (плюс) обозначается приток и знаком — (минус) вытяжка; ± означает равные по объему приток и вытяжку. Таким образом мы видим, что для точного определения объема вентиляции необходимо указывать отдельно объемы вытяжки и притока за 1 час.
Например ± 1,5 обмена обозначает, что в помещении воздух сменяется за один час в объеме, равном полуторному объему помещения.
Для производственных помещений нормы определяются не в объемах, а, как указывалось выше, в предельно допустимых количествах содержания вредностей (газа, пыли) в каждом кубическом метре воздуха помещения; при этом объем свежего воздуха, который приходится пропустить ежечасно через цех, чтобы разбавить вредность до требуемого предела, бывает иногда очень большим, и в переводе на обмены могут получаться значительные величины, доходящие до десяти и более обменов в час. Большие обмены воздуха в помещениях не дают неприятных ощущений благодаря пополнению удаляемого воздуха соответствующим притоком.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Какое значение имеет чистый воздух для производительного труда?
2. Связь промышленной вентиляции с рационализацией и механизацией производства?
3. Назначение промышленной вентиляции?
4. Какое различие между естественной и искусственной вентиляцией?
5. Какая вентиляция называется вытяжной?
6. Какая вентиляция называется приточной?
7. Какая вентиляция называется приточно-вытяжной?
8. Почему при одной вытяжке получается тяга воздуха из соседнихпомещений?
9. Что такое атмосферное давление и чему равняется давление я 1 ата?
10. Как измеряется количество воздуха, подаваемого или удаляемого из помещения?
11. Что такое кубатура помещения?
12. Как определить, сколько раз сменится воздух в помещении за 1 час, если вентиляция приточно-вытяжная прогоняет ежечасно 3 500 м3 воздуха, а кубатура помещений 100, 500 и 750 м3?.