Проектування вентиляції тютюнових фабрик

Вентиляція тютюнових фабрик

Тютюнові фабрики - це підприємства, на яких виготовляють тютюнові вироби, такі як сигарети і цигарки. Випуск останніх на більшості фабрик припинений. На кожній тютюновій фабриці виробничі приміщення, а також технологічне обладнання розташовуються в різних місцях, залежно від особливостей організації виробничого процесу. Залежно від цих даних і повинна підбиратися система вентиляції і кондиціонування, яка підходить саме для конкретного підприємства.

Як і всі виробничі процеси - виготовлення сигарет і цигарок призводить до виділенням шкідливостей всередині технологічних приміщень. Основною шкідливістю, яка виділяється практично у всіх приміщеннях є тютюновий пил. Другорядними виділеннями можна назвати тепло, вологу, пари метилового спирту і нікотину. На деяких фабриках також є друковані цехи, на яких роблять етикетки; у тому числі інші приміщення, які зберігають, ріжуть, переробляють папір та паперові відходи. Шкідливість, яка виділяється на них є паперовий пил.

Говорячи про тютюнової пилу, варто сказати, що вона має невелику щільність і в той же час володіє великою парусністю, що призводить до її моментального поширенню навіть при дуже маленьких рухах повітря. Зазвичай в залежності від розміру частинок, концентрації і токсичності можна визначити шкідливість пилу. Наприклад, тютюнова пил містить в собі токсичних речовин, таких як нікотин, аміак, феноли і т. д. Ці речовини дуже впливають і негативно діють на організм людини при вдиханні, зокрема на такі системи як серцево-судинну, дихальну, травну, органи зору, нервову систему. А також через вдыхаемую тютюнову пил організм отримує нікотину в п'ятнадцять разів більше, ніж при викурюванні того ж кількості нікотину в сигаретах. Це, в свою чергу, говорить про те, що зміст тютюнової у пилу в повітрі робочої зони не повинна перевищувати гранично-допустиму концентрацію (ГДК), яка становить 3 мг/м³, що і повинні забезпечувати системи вентиляції.

Що стосується мікроклімату всередині виробничих приміщень, то у них мають підтримуватися необхідні параметри повітряного середовища, вологість, рухливість і температура повітря.

Табл.1 Параметри повітря в робочій зоні кондиціонованих виробничих приміщень тютюнової промисловості.

Примітки:

• Дані параметри повітря наведено на холодний і перехідний періоди року (tн< 8 °С);
• Для теплого періоду року відносна вологість і швидкість руху повітря повинні бути на такому ж рівні. Температура повітря для місцевостей з tн< 25 °С приймається такою ж, як у таблиці, для місцевостей, в яких температура зовнішнього повітря вище цього значення tв > tн - 7 °С;
• У приміщеннях, де складують тютюн, відносна вологість повітря повинна бути 70%;
• Підсобні та виробничі ділянки відносяться до категорії пожежонебезпеки, а все приміщення до класу П-Па вибухонебезпечності.

Мал. 1 Приклад використання місцевих відсмоктувачів над обладнанням

Розрахунок витрати повітря в приміщеннях заводів тютюнової промисловості виконують по надлишкової вологи й теплоти.

У цехах тютюнових підприємств тепловиділення в основному виходять від обладнання, сонячної радіації, людей, остигаючого тютюну, штучного освітлення.

Основними все ж є тепловиділення від тютюну, оскільки після зволоження його температура становить 50 °С. Після подальшої обробки він охолоджується до температури навколишнього середовища, що відбувається протягом години.

Формула, за якою можна визначити кількість теплоти від тютюну, який остигає:

Q = Gт•С•(tт – tв), кДж

де Gт - масовий витрата тютюну, кг/год;

с - питома масова теплоємність тютюну = 2,2 кДж/(кгК);

tт - температура тютюну = 50 °С;

tв - температура повітря в цеху = 18-20 °С.

Тоді тепловий баланс виробничих приміщень тютюнових підприємств обчислюють за формулою:

∑Q = Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8, Вт,

де Q1 - тепловиділення від електродвигунів обладнання, Вт;

Q2 - тепловиділення від нагрітих поверхонь обладнання, Вт;

Q3 - тепловиділення від остигаючого тютюну, Вт;

Q4 - Тепловиділення від людей, Вт;

Q5 - Тепловиділення від сонячної радіації, Вт;

Q6 - Тепловиділення від штучного освітлення, Вт;

Q7 - Теплонадходження через зовнішні огородження, Вт;

Q8 - Теплонадходження з инфильтрирующимся повітрям, Вт.

Наступного шкідливістю є виділення вологи. І знову таки основні вологовиділення надходять від тютюну безпосередньо на тютюнові цеху, а також від людей в усі виробничі приміщення. Визначення сердньогодинних вологовиділень тютюну визначають за формулою:

W=Gт •(W1-W2)/n•(100-W2), кг/год

де Gт - маса вологого тютюну (за робочий день), кг;

W1 - відносна вологість тютюну, що виходить з камери, %;

W2 - відносна вологість остиглого тютюну, %;

n - кількість годин роботи протягом робочого дня.

Так як при роботі загальнообмінної вентиляції без роботи місцевих відсмоктувачів запиленість повітря залишається значною, то варто для боротьби з надмірною вологою, теплом, парами і пилом проектувати системи загальнообмінної вентиляції поряд з місцевими витяжками. У виробничих ж приміщеннях для того, щоб запобігти повторному пилоутворення необхідно передбачити централізовану систему вакуумної пылеуборки. Припливне повітря в таких приміщеннях подається у верхню зону приміщень.

Системи припливно-витяжної вентиляції з охолодженням/підігрівом та\або зволоженням/осушенням повітря (кондиціонування) використовують в приміщеннях виробничих цехів: тютюновому, сигаретному, цигарковому, друкованому. В інших приміщеннях можна використовувати звичайну загальнообмінну механічну припливно-витяжну вентиляцію для подачі свіжого повітря необхідної температури і видалення забрудненого. Варто сказати, що природну вентиляцію не використовують в таких приміщеннях, хіба що в адміністративних і допоміжних приміщеннях.

А ось для економії енергії на тютюнових фабриках використовують системи з рециркуляцією повітря, причому частина свіжого повітря не повинна бути менше 10% від загальної кількості.

Мал. 2 Схема системи рециркуляції повітря

Виходячи з характеристик пилу, важливо, щоб роздача повітря відбувалася рівномірно, або через спеціальні насадки, які розподіляють потоки повітря, або ж використовують перфоровані повітропроводи. Найчастіше вони мають конічну форму відповідно круглого перерізу. А відстань від підлоги до повітропроводу повинно бути в межах 2,5-3,2 м. Також використовуються перфоровані панелі і стелі.

Мал.3 Приклад перфорованого круглого повітророзподільника

Видалення повітря найчастіше відбувається за рахунок затягнуті сіткою отворів у повітроводах. Особлива увага приділяється місцевим отсосам, так як вони виконують основну роль видалення шкідливих речовин, таких як тютюнова пил, пари, гази, пил, безпосередньо в місцях їх виділення.

На подібних заводах також використовуються повітряно-теплові завіси, які встановлюються безпосередньо над дверними прорізами і воротами.

Мал.4 Приклади розміщення повітряно-теплових завіс

У зв'язку з використанням різного технологічного обладнання в окремих приміщеннях заводів з виробництва тютюнової продукції системи вентиляції відрізняються між собою.

Табл.2 Системи вентиляції в приміщеннях тютюнових заводів

Для забезпечення необхідного температурного режиму в приміщеннях використовують системи водяного опалення, з гладкими опалювальними приладами, які повинні легко очищати від пилу. Температура на поверхні приладів не повинна перевищувати 100 °С, з-за наявності в повітрі органічної пилу, яка починає розкладатися при більш високих температурах. Частково, нагрівання повітря відбувається за рахунок припливного повітря систем вентиляції та кондиціонування. Навіть при вимкнених системах припливу повітря температура всередині приміщення, за рахунок системи опалення, повинна бути не менше 12 °С.

У зв'язку з виділенням великої кількості шкідливостей на тютюнових заводах велика увага приділяється фільтрації повітря. Це повітря з наступних систем: після видалення над технологічним обладнанням, зовнішній припливний і рециркуляційний повітря. Для очищення припливного, а також рециркуляційного повітря застосовують повітряні фільтри, такі як масляні чарункові і самоочищаються. Для того, щоб підвищити ефективність очищення рециркуляційного повітря рекомендується використовувати також штучну іонізацію. Для очищення повітря, що видаляється, з-за особливостей тютюнової пилу ( гідрофільності, парусність, малої щільності), застосовують таке пиловловлюючі обладнання, як циклони та рукавні фільтри всмоктувального типу. Пил, осаджена в пылеуловителях, використовується для отримання вторинної тютюну, з якого виробляють недорогі тютюнові вироби.

Мал.5 Рукавний фільтр всмоктувального типу

Підбивши підсумок всього вищесказаного, можна виділити основні вимоги, які повинні бути виконані на заводах з виробництва тютюнової продукції:

• Підтримання необхідних параметром мікроклімату повітряного середовища дозволяє виробляти тютюнові вироби вищої якості;
• Склади, на яких зберігається тютюн, повинні бути обладнані механічною вентиляцією;
• Рекомендується використовувати пневмотранспорт для переміщення порошать матеріалів
• Необхідно ізолювати обладнання з температурою на поверхні понад 45 °С і вкривати обладнання, у якого відбувається виділення вологи при експлуатації;
• Те обладнання, яке є джерелом пилу необхідно герметизувати, максимально автоматизувати і використовувати місцеві витяжні відсмоктувачі;
• Також, все обладнання, яке виділяє гази, пил, теплоту необхідно обладнати системами місцевих відсмоктувачів.

Наші пріоритети - це надійність, якість і ефективність, тому співпрацюючи з нами, Ви маєте можливість гідно оцінити всі переваги роботи з професіоналами!