Проектування вентиляції в металообробній промисловості

Вентиляція у металообробній промисловості

Наша проектно-монтажна компанія має багаторічний досвід успішного вирішення складних технічних завдань в таких напрямках діяльності, як розрахунок вентиляції, проектуванні вентиляції та монтаж вентиляції. Ми використовуємо тільки сертифіковане обладнання провідних світових та вітчизняних виробників.

Металообробна промисловість являє собою різні технологічні процеси, пов'язані з обробкою металу та металевих виробів.

Табл.1 Цехи по металообробці металевих виробів

Нижче розглянемо кожну з цих галузей, всі процеси, які відбуваються в цих цехах, а також системи вентиляції, які повинні бути використані.

Ливарне виробництво.

Основним способом є лиття в піщані форми, але також використовується лиття в кокілі, оболонкові форми та по виплавлюваних моделях. Характеризується високою механізацією процесів.

• Витяжні системи вентиляції, які використовуються в ливарних цехах і основні шкідливості, з якими вони борються:
•  Оскільки у формувальні суміші входять високотоксичні компоненти, такі як хромовий ангідрит, а в процесі виробництва чавуну і стали їх частина потрапляє в повітря, то слід передбачати системи місцевої вентиляції над цими формами для зменшення кількості шкідливих речовин у повітрі.
• Серед інших шкідливостей, які варто виділити – це теплонадходження від електричної енергії. Варто розраховувати кількість повітря, яке буде використовуватися загальнообмінної системи вентиляції на боротьбу з цією шкідливістю.
•  Також для плавки застосовують електродугові і індукційні печі. При варінні стали виділяються такі речовини, як пил і гази, кількість яких залежить від періодів роботи печі. Для видалення шкідливостей локальним способом над електродуговими печами застосовуються витяжні зонти, які можуть бути поворотними або пересувними. Повітря перед викидом в атмосферу повинен пройти систему фільтрації. Для цього застосовують рукавні фільтри, а також електрофільтри.

Мал.1 Схеми прикладів вентиляції електродугових печей

а) шахти, розташовані над печами;

б) парасольки, що розміщуються над піччю;

в) кільцеві відсмоктувачі від щілин, утворених електродами і корпусом печі;

г) видалення димових газів з печі через спеціальний патрубок без підсосу повітря з приміщення;

д) видалення димових газів з розривом між патрубком печі і рухомим парасолькою.

Мал.2 Схема очищення повітря, що видаляється від електродугових печей

1) електродугова піч;

2) патрубок;

3) рухливий зонт;

4) механізм переміщення парасольки;

5) повітропровід зони допалювання окису вуглецю;

6) регулюючий клапан;

7) трубопровід із клапаном для підмішування повітря;

8) труба Вентури;

9) каплеуловлювач;

10) вентилятор;

11) виброс

Загальнообмінна припливно-витяжна вентиляція:

Подача повітря в плавильних, заливальних і формовочно-заливальних приміщеннях відбувається в робочу зону через стельові повітророзподільники, а також горизонтальними струменями на рівні не більше 4 м над рівнем підлоги. видалення повітря відбувається з верхньої зони приміщення через зенітні ліхтарі, а також через системи місцевих витяжок, описані вище. Робочі місця у заливального конвеєри слід обладнати подачею припливного повітря по всьому фронту заливки металу через повітророзподільники панельного типу. У відділення, в яких в процесі роботи виділяється пил, припливне повітря слід подавати через повітророзподільники, вище робочої зони через перфоровані повітропроводи.

Ковальсько-пресові і термічні цехи.

У ковальсько-пресових цехах виготовляють поковки та штамповки деталей і виробів машинобудування. При цьому відбуваються такі процеси обробки металу:

• різка холодних заготовок металів, іноді правка заготовок;
• нагрів металу під ковку або гарячу штампування в нагрівальних печах до температури 1100-1250;
•  кування металу на молотах різного типу ( парових, повітряних, механічних, приводних) і на кувальних машинах;
• штампування, вирубування, правка кованих виробів на гарячих пресах (механічних, гідравлічних).

У термічних цехах відбуваються наступні процеси:

• обробка металевих зливків і заготовок оштампованных виробів для надання їм певних хімічних, механічних і металографічних властивостей шляхом цементації, гартування, азотування, відпалу і т. д.

Нагрів деталей може здійснюватися в печах, ваннах з розплавленими солями хлористого натрію і чи барію.

Шкідливими речовинами в таких цехах є:

•  променисте і конвективне тепло, що виділяється від гарячих поверхонь нагрівальних печей, пресів, молотів і через відкриті отвори печей. Для видалення шкідливостей використовуються або зонти-козирки, або витяжні комбіновані зонти. Видаляється через парасольку суміш газів і повітря може видалятися з приміщення системами з природним або механічним спонуканням, при цьому температура суміші при видаленні з природним спонуканням не повинна перевищувати 300 С, при механічному – не вище 80 С. Також для кожної печі повинна передбачатися своя витяжна шахта, яка повинна бути максимально вертикальної без відгалужень для кращої її роботи;

• окису вуглецю та сірчистий газ, які потрапляють у приміщення цехів через нещільності в печах і газоходах. Необхідно організовувати систему загальнообмінної вентиляції, яка буде зменшувати концентрацію шкідливих речовин у повітрі приміщення;

•  пил окалини, здуватиметься стислим повітрям з поверхні матриць, штампів і поковок, яка утворюється в процесі кування і штампування виробів, нейтралізується установкою місцевих витяжних зонтів над обладнанням.

Мал.3 Схеми парасольок біля нагрівальних печей

а) у щілинного отвору, при випуску через нього продуктів горіння;

б) у отвори з дверцями, при випуску продуктів горіння через газові вікна

Припливна система вентиляції являє собою системи повітряного душування на робочих місцях, при тепловому опроміненні понад 300 ккал/м²год.

У ковальсько-пресових цехах, в яких теплонадлишки перевищують потребу тепла на опалення, використовують природний повітрообмін за рахунок аерації. Для надходження зовнішнього повітря в приміщення слід передбачати відкриваються, фрамуги. Для видалення повітря найчастіше використовують механічні системи з осьовими вентиляторами.
Складально-зварювальні цехи.

Роботи з виготовлення зварних виробів різних розмірів виконуються на стаціонарних та нестаціонарних місцях. Останнім часом у практику входять механізовані поточно-конвеєрні лінії складання і зварювання виробів.

Найбільш поширеною є ручне зварювання покритими штучними електродами. Для розкрою металу використовуються машини газової та плазмової різки, а при складанні деталей - ручне газове і електродугове зварювання. Серед шкідливостей, які виділяються при цих процесах, можна виділити значне пиловиділення, а також потрапляння в повітря таких речовин: окису вуглецю, окислів азоту, озону, фтористого водню. Процеси зварювання під флюсом або вольфрамовим електродом в інертних газах супроводжуються значними газовыделениями. Підвівши підсумок, можна сказати, що склад шкідливих виділень безпосередньо залежить від марки зварювальних матеріалів, від процесу зварювання і складу металу, що зварюється. Але при будь-яких роботах даного виду над робочими поверхнями, раскроечными столами повинні бути встановлені витяжні зонти, серед яких можна виділити три основних типи:похилі панелі рівномірного всмоктування, вертикальні панелі та нижні відсоси через ґрати в площині столу. Найбільш поширені похилі панелі. Їх перевага серед інших в тому, що вони більш економічні по витраті повітря, і створюване ними поле швидкостей в робочому просторі над столом найбільш рівномірно. Та великою популярністю користуються зварювальні столи з вбудованими витяжними пристроями.

Мал.4 Приклад зварювального столу з вбудованим витяжним парасолькою

1) нижня усмоктувальна решітка;

2) похила решітка;

3) патрубок.

• При електродугової зварюванні спостерігаються значні тепловиділення, які впливають на мікроклімат в невеликих приміщень. З цим повинні боротися загальнообмінні системи припливно-витяжної вентиляції, розраховані на боротьбу з надлишками тепла.

Мал.5 Секційний відсмоктування від раскроечного столу

1) короб столу;

2) рукоятка дроселя;

3) вісь;

4) повітровод;

5) приймач;

6) дросельный клапан;

7) решітка;

8) лист металу, що розрізається

Оскільки не всі процеси різання металу відбуваються на постійних місцях, то шкідливі виділення цих процесів повинні бути враховані в розрахунку загальнообмінної вентиляції, а робочі оснащені засобами індивідуального захисту органів дихання від пилу. Враховуючи те, що зазвичай в складально-зварювальних цехах використовується кілька зварювальних матеріалів, які з'єднуючись потрапляють у повітря приміщення, розрахунок повітрообміну слід вести на розбавлення шкідливостей до гранично допустимих концентрацій, підсумовуючи їх по кожному компоненту. При висоті робочої зони 2 м над рівнем підлоги використовується система подачі повітря струменями в робочу зону з висоти 4-6 м нерегульованими гратами. При роботі з великогабаритними виробами в цехах, де робочі зони знаходяться на різних рівнях, використовують зосереджену подачу повітря на робочі місця, так зване повітряне душирование, потік повітря яких покращує стан повітряного середовища шляхом відхилення пилогазового факела від імені робітників. Забір повітря з приміщення влаштовують через фрамуги зенітних ліхтарів або отвори в перекриттях, що також і конструктивно зручно для розміщення дахових і осьових вентиляторів.

Гальванічні цехи.

Для захисту від впливу корозії металевих виробів застосовують різні способи нанесення на поверхню металу тонкого шару іншого, більш стійкого до корозії металу.

Найбільш поширеним є електролітичний спосіб покриття металу цинком, кадмієм, нікелем, міддю, хромом. Також широке застосування має хімічний спосіб нанесення покриттів. Перед покриттям вироби піддають травленню, при якому використовують розчини сірчаної, соляної та азотної кислот і знежирення, яке може бути двох типів: електролітичне і хімічне. Для попереднього знежирення використовують бензин. Всі перераховані вище операції супроводжуються виділенням у повітря приміщення великої кількості токсичних речовин. Особливо шкідливими вважаються розчини ціаністих солей, хромової та азотної кислоти. Над ваннами гальванопокриттів та травлення обов'язкові пристрою місцевих відсмоктувачів у вигляді бортових відсмоктувачів, які бувають однобортовыми і двобортовыми звичайного типу( з вертикальною площиною всмоктування) і перекинуті( з горизонтальною площиною всмоктування). Об'єми повітря, що видаляється бортовими відсмоктувачами залежить від виду відсмоктування, температури розчину, відстані від кромки ванни до дзеркала розчину. Висоту шару забрудненого повітря над бортом ванни слід підтримувати такий, щоб шкідливі виділення не потрапляли в органи дихання робітників.

Мвл.6 Перекинуті бортові відсмоктувачі

а) однобортовий;

б) двобортовий

Припливна система вентиляція спрямована на компенсацію видаляється повітря. Оскільки сумарні об'єми повітря, що видаляється, досить великі, то кратності повітрообміну в приміщеннях гальванопокриттів досягають 30 разів у годину. У приміщеннях , в яких встановлені травильні ванни та ванни гальванопокриттів, рекомендується роздача повітря розосередженого типу, яка буде забезпечувати рухливість повітря над ваннами в районі 0,3 м/с, що не буде впливати на роботу всмоктувальних пристроїв. Для цього використовуються перфорируемые повітропроводи круглого і прямокутного перерізу.

У гальванічних цехах поряд з відділеннями травлення та гальванопокриття розміщують також ділянки з зберіганням хімікатів, машинне відділення та відділення полірування виробів. Серед шкідливих речовин, які потрапляють в простір машинних відділень можна виділити значні теплонадлишки, полірувальних відділеннях - значні виділення пилу, що утворюється при стиранні полірувальних кругів і полірованого вироби. Над полірувальними поверхнями рекомендується установка місцевих відсмоктувачів. А в приміщеннях для зберігання хімічних речовин проектується общеобменная система припливно-витяжної вентиляції, яка буде відповідати всім вимогам пожежної безпеки.

Цехи механічної обробки металів.

Подібна обробка вважається холодною обробкою металів і їх сплавів. Серед усіх робіт, які використовуються в ході цієї обробки можна виділити:

• Слюсарні роботи. Вони переважно являють собою ті види робіт, які здебільшого здійснюють за допомогою ручного інструменту;
• Зварювальні роботи. Являють собою процес створення нероз'ємних з'єднань деталей, отриманих в результаті місцевого або загального нагріву з'єднуються між собою частин;
• Фрезерні роботи. Суть обробки полягає в резанье матеріалів за допомогою фрези ( багатолезового різального інструменту з зубцями);
• Токарні роботи. Застосовується для виготовлення деталей, що обертаються.
• Шліфування деталей.

Всі ці види робіт супроводжуються виділеннями тепла, пилу, стружки. На тих верстатах, при роботі на яких застосовують мінеральні масла або емульсії, також спостерігається виділення в повітря приміщення аерозолів цих рідин. Тепловиділення залежать від потужності встановлених електродвигунів. Джерелами тепловиділень крім цього є люди, штучне освітлення, сонячна радіація.

Під час шліфування відбувається стирання абразивних кіл, що призводить до утворення пилу, що потрапляє в приміщення разом з металевим пилом. Борються з цією проблемою шляхом встановлення над шліфувальними верстатами місцевих систем витяжної вентиляції з системами фільтрації. Можуть застосовуватися механічні і пневматичні способи транспортування стружки. Більш поширений пневмотранспорт з розташованими воздухоприемниками в зоні різання, при цьому уловлюються частинки як стружки так і пилу, при чому пылевоздухоприемники і кожухи, що перешкоджають разлетанию осколків у разі розриву шліфувального круга, повинні бути встановлені в обов'язковому порядку над кожним шліфувальним верстатом.

Мал.7 Схема кожуха для шліфувального круга

1) козирок;

2) ящик для збору металевої стружки;

3) вікидна стінка

При точінні, свердлінні і фрезеруванні сталевих виробів стружка в'ється і утворює довгі спіралі, при цьому пил практично не виділяється. Такі верстати не потребують системах місцевої вентиляції, оскільки видалення стружки відбувається механічним шляхом періодично. Але вони так само вимагають установки відкидних захисних екранів зони різання від розлітається стружки. Операції, при яких виділяється пил (наприклад при обробці чавуну або інших крихких металів) верстати повинні бути укриті витяжними зонтами, які будуть вловлювати пил.

Мал.8 Місцевий приймач токарного верстата

Припливна система вентиляції повинна компенсувати видаляється місцевими відсмоктувачами повітря і забезпечувати відносно невелику рухливість повітря в робочій зоні (не більше 0,3 м/с). Роздача зазвичай відбувається з верхньої зони приміщення.

Детальніше про всі процеси, які відбуваються при металообробці, а також системах вентиляції, які використовуються на них Ви можете ознайомитися, прочитавши книгу М. І. Гримитлина "Вентиляція і опалення цехів машинобудування".

Як видно з усього вищесказаного, в цехах по металообробці з-за великої кількості процесів, які відбуваються при обробці металу, різного виду верстатів і виділяються шкідливостей повинні бути правильно підібрані і розраховані системи вентиляції, від яких будуть залежати параметри мікроклімату приміщення, а так само здоров'я працюючого персоналу. Тому системи вентиляції повинні проектувати фахівці своєї справи, які зможуть грамотно, в залежності від технологічних процесів і речовин, що виділяються, підібрати необхідне обладнання. Для цього звертайтеся у нашу фірму, інженери якої з радістю і професіоналізмом допоможуть Вам це зробити.

Замовити проектування систем вентиляції металообробного виробництва у Києві за вигідною ціною

Купити вентиляційне обладнання та комплектуючі до них, а також замовити розробку проекту будь-якого рівня складності можна на сайті нашої компанії, зателефонувавши за одним із вищезазначених номерів телефонів або залишити заявку на зворотній дзвінок через спеціальну форму зв'язку.

Наші переваги і Ваші вигоди

• Великий асортимент товарів;
• Максимально швидка обробка заявки;
•  Грамотна і професійна допомога висококваліфікованих фахівців;
• Проектування будь-якого рівня складності;
• Підбір обладнання з урахуванням призначення приміщення і побажань клієнта;
• Якісний монтаж;
• Виконання пуско-налагоджувальних робіт;
• Швидке та якісне сервісне обслуговування;
• Доставка обладнання діє по всій території України і ближнього зарубіжжя.