Усовершенствовать систему приточно-вытяжной вентиляции для сварочного поста в мастерских по ремонту техники.

В свою очередь транзитные воздуховоды и коллекторы систем любого назначения в пределах одного пожарного отсека допускается проектировать:
а) из материалов горючих Г1 с пределом огнестойкости ниже нормируемого при условии прокладки каждого воздуховода в отдельной шахте, кожухе или гильзе из негорючих материалов с пределом огнестойкости Е1 30;
б) из негорючих материалов с пределом огнестойкости ниже нормируемого, но не менее EI 15 при условии прокладки транзитных воздуховодов и коллекторов (кроме воздуховодов и коллекторов для производственных помещений категорий А и Б, а также для складов категорий А, Б, В1, В2) в общих шахтах с ограждающими конструкциями, имеющими предел огнестойкости не менее EI 45, и установки противопожарных клапанов на каждом воздуховоде, пересекающем ограждающие конструкции шахты;
в) из негорючих материалов с пределом огнестойкости ниже нормируемого, предусматривая при прокладке транзитных воздуховодов (кроме помещений и складов категорий А, Б, складов категорий В1, В2, а также жилых помещений) установку противопожарных клапанов при пересечении воздуховодами каждой противопожарной преграды с нормируемым пределом огнестойкости.
В соответствии с предъявляемыми требованиями принимаем для транзитных участков вентиляции прямоугольные воздуховоды из оцинкованной стали сечением 400х300мм.

Рисунок 9 – Прямоугольный воздуховод из оцинкованной стали.

Прямоугольные воздуховоды уступают воздуховодам круглого сечения по экономичности, герметичности, легкости монтажа. Но, тем не менее, прямоугольный воздуховод обладает некоторым преимуществом. Он достаточно компактен, благодаря чему прямоугольный воздуховод может встраиваться в ограниченное пространство, даже под подвесной потолок.
Круглый и прямоугольный воздуховоды одной площади поперечного сечения могут различаться по высоте в 4 раза, поскольку воздуховоды прямоугольного сечения разрешается изготавливать с соотношением сторон 1:4. Соединения между элементами сети воздуховодов может осуществляться фланцевым и бесфланцевым способом. Фланцевое соединение осуществляется при помощи фланцев, закрепленных на торцах изделия. При монтаже воздуховодов между фланцами прокладывают уплотнитель, что позволяет повысить герметичность соединения.
Соединение прямоугольных воздуховодов друг с другом или с фасонными изделиями может осуществляться при помощи соединительной рейки с угловыми элементами. Рейка выполняет не только роль крепежа, но также придает жесткость конструкции. При необходимости стыки могут быть оснащены прямоугольными фланцами из уголка 25х25 или 32х32 мм. Размер уголка зависит от сечения воздуховода.
Для транзитных участков вентиляции с сечением меньше 400х300мм круглые воздуховоды из оцинкованной стали сечениями 400мм, 300мм и 250мм.

Рисунок 10 – круглый воздуховод из оцинкованной стали.
К преимуществу круглых воздуховодов относится высокая герметичность, большая скорость воздушного потока. Воздуховоды круглого сечения превосходят прямоугольные по экономичности и весят меньше прямоугольных аналогичной площади сечения. При монтаже круглые воздуховоды не требуют большого количества крепежных принадлежностей. Кроме прямых участков круглых воздуховодов для создания разветвленной сети воздуховодов используются фасонные изделия из оцинкованной стали.
Круглые оцинкованные воздуховоды имеют длительный срок эксплуатации, не ржавеют, а при хорошем качестве изготовления, не окисляются.Благодаря своим свойствам круглые воздуховоды нашли широкое распространение, как в промышленных, так и в бытовых зданиях.Воздуховоды круглого сечения не имеют выступов, что особенно удобно при ограниченном пространстве монтажа.
Для рукавов местных отсосов принимаем подъемно-поворотные местные вытяжные устройства серии «Лиана».
Этот вид устройств включает воздухоприемник, фиксирующийся в любом пространственном положении посредством шарниров и тяг, и гибкий шланг диаметром 160 и 200 мм, присоединяющий воздухоприемник к магистральному воздуховоду централизованной вытяжной системы низкого или среднего давления либо к индивидуальному вентиляционному или фильтро-вентиляционному агрегату (рис.1, 2). Конструкция вытяжных устройств позволяет максимально приблизить воздухоприемник к источнику выделения вредностей и тем самым добиться высокой эффективности их улавливания (80–85 %).

Рисунок 11 – подъемно-поворотные местные вытяжные устройства серии «Лиана»
Подъемно-поворотные вытяжные устройства являются наиболее универсальными и могут быть использованы при любых видах сварки как в нестационарных, так и в стационарных условиях. 
Использование консолей, телескопических устройств и шарниров позволяет легко перемещать и устанавливать воздухоприемник в нужном положении. Один воздухоприемник может обслуживать зону сварки радиусом до 8 м от места крепления устройства.
Важным параметром, определяющим эксплуатационную пригодность передвижного вытяжного устройства, является зона эффективного улавливания, то есть область изделия, на которой будет осуществляться улавливание не менее 80 % аэрозоля без дополнительного перемещения воздухоприемника.
Исходя из условий выполнения технологического процесса, минимальный диаметр зоны эффективного улавливания принят равным 400 мм, что примерно соответствует длине шва, провариваемого одним электродом. Практика показывает, что такая зона эффективного улавливания приемлема и при механизированной сварке, поскольку через аналогичные интервалы времени сварщик прерывает сварку для проверки качества шва.

Дополнительная комплектация.
На воздуховодах систем общеобменной вентиляции необходимо предусматривать в целях предотвращения проникания в помещения продуктов горения (дыма) во время пожара следующие устройства:
а) противопожарные клапаны - на поэтажных сборных воздуховодах в местах присоединения их к вертикальному или горизонтальному коллектору для жилых, общественных, административно-бытовых и производственных помещений категорий В4 и Г;
б) воздушные затворы - на поэтажных сборных воздуховодах в местах присоединения их к вертикальному или горизонтальному коллектору для помещений жилых, общественных и административно-бытовых, а также для производственных помещений категории Г. Геометрические и конструктивные характеристики воздушных затворов должны обеспечивать предотвращение распространения продуктов горения при пожаре из коллекторов через поэтажные сборные воздуховоды в помещения различных этажей; длину вертикального участка воздуховода воздушного затвора следует принимать по расчету, но не менее 2 м.
в) противопожарные клапаны - на воздуховодах, обслуживающих помещения и склады категорий А, Б, В1, В3 или В4, а также на воздуховодах систем местных отсосов взрыво- и пожароопасных смесей и систем в местах пересечения воздуховодами противопожарной преграды обслуживаемого помещения;
г) противопожарный клапан - на каждом транзитном сборном воздуховоде (на расстоянии не более 1 м от ближайшего к вентилятору ответвления), обслуживающем группу помещений (кроме складов) одной из категорий А, Б, В1, В2 или В3 общей площадью не более 300 м2 в пределах одного этажа с выходами в общий коридор.
Примем к использованию клапан противопожарный универсальный КПУ-1м.

Рисунок 12 - клапан противопожарный универсальный КПУ-1м.

Клапан противопожарный универсальный КПУ-1м по функциональному назначению может применяется как в качестве огнезадерживающего, так и в качестве дымового в соответствии с требованиями СНиП 2.04.05*, СНиП 2.01.02* и СНиП 21.01.
В зависимости от назначения клапан может быть оснащен: огнезадерживающий:
электроприводом со встроенной возвратной пружиной и плавким предохранителем;
электромагнитным приводом и плавким предохранителем (только для общепромышленного исполнения «Н »);
плавким предохранителем и возвратной пружиной. дымоудаления:
электроприводом со встроенной возвратной пружиной;
электромагнитным приводом (только для общепромышленного исполнения «Н »).
В качестве исполнительного механизма могут использоваться:
электропривод «Belimo» BF 230(Т)и BF 24(Т) или BLF 230(Т);
электромагнит универсальный (220 и 24В) с возвратной пружиной;
пружина и плавкий предохранитель с температурой срабатывания 72 °или 95 °С.
Установку обратных клапанов следует предусматривать для защиты от перетекания вредных веществ 1-го и 2-го классов опасности (при неработающей вентиляции) из одних помещений в другие, размещенные на разных этажах, если расход наружного воздуха в этих помещениях определен из условия ассимиляции вредных веществ.
В противопожарных перегородках, отделяющих общественные, административно-бытовые или производственные помещения (кроме складов) категорий Г, Д и В4 от коридоров, допускается устройство отверстий для перетекания воздуха при условии защиты отверстий противопожарными клапанами. Установка указанных клапанов не требуется в помещениях, для дверей которых предел огнестойкости не нормируется.
При монтаже воздуховодов следует учитывать, что внутри воздуховодов, а также снаружи на расстоянии не менее 100 мм от их стенок не допускается размещать газопроводы и трубопроводы с горючими веществами, кабели, электропроводку и канализационные трубопроводы; не допускается также пересечение воздуховодов этими коммуникациями. В шахтах с воздуховодами систем вентиляции не допускается прокладывать трубопроводы бытовой и производственной канализации.

Рисунок 13 – Прямоугольный зонт вентиляционный системы ЗП.

Зонты устанавливают на вентиляционных шахтах с естественным и механическим побуждением, с целью защиты шахт от попадания в них атмосферных осадков.




Система регулирования приточно – вытяжной вентиляции.
Требования к АСУ, монтаж.
При разработке АСУ должны быть учтены требования действующих Правил, ГОСТов и СНиПов:
ГОСТ21.101–97 «Основные требования к проектной и рабочей документации»;
ГОСТ21.613–88 «Силовое электрооборудование. Рабочие чертежи»;
ГОСТ21.614–88 «Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах»;
ГОСТ21.408–93 «Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических проектов»;
СНиП 3.05.06–85 «Электротехнические устройства»;
СНиП 3.05.07–85 «Системы автоматизации»;
СНиП 2.04.05–91 (2000) «Отопление, вентиляция и кондиционирование»;
отвечать требованиям СНиП 21.01–97 (Пожарная безопасность зданий и сооружений) по пожарной безопасности;
Эксплуатационная документация оформляется в соответствии с требованиями-ГОСТ2.601–95.
АСУ разрабатывается с использованием отечественного и импортного оборудования, отвечающего современному уровню качества и надежности.
Все оборудование должно быть сертифицировано для применения в РФ в соответствии с действующими нормативными документами. Базовым для разработки АСУ принять оборудование фирмы «SIEMENS» (датчики, исполнительные механизмы, программируемые контроллеры).
Автоматизация инженерных систем предусматривается на базе свободно-программируемых контроллеров, связанных с датчиками аналоговых и дискретных сигналов и электроприводами.
Контроллеры устанавливаются в совмещенных щитах автоматики и управления (ЩАУ), содержащих также и силовую аппаратуру. Шкафы ЩАУ должны находиться в непосредственной близости от соответствующего технологического оборудования.
Все используемые в системе аналоговые датчики измерения температуры, давления, влажности, расхода и т.п., должны иметь унифицированный электрический выходной сигнал, сопрягаемый с контроллерами системы.
Дискретные датчики должны иметь выходной сигнал типа «сухой контакт».
Приводы исполнительных механизмов должны управляться стандартным аналоговым выходным сигналом контроллера в диапазоне 0–10В.
Объектами автоматизации являются приточно-вытяжные системы вентиляции. АСУ должна обеспечить полную автоматизацию процессов стабилизации температурных параметров, как в процессе обработки воздуха, так и при регулировании этих параметров в обслуживаемых помещениях.
Основными задачами АСУ приточно-вытяжной вентиляции являются:
автоматическое регулирование температуры приточного воздуха в соответствии с заданной уставкой;
предварительный прогрев калорифера перед включением приточного вентилятора в зимнее время;
защиту калорифера от замерзания по температуре обратной воды и по температуре приточного воздуха и по контактному датчику;
контроль работы вентилятора по контактному датчику воздушного потока и его аварийное выключение;
защита двигателей от перегревания;
контроль засорения фильтра;
контроль температуры воды, возвращаемой в сеть и защиту от ее перегрева;
сигнализация аварий;
автоматическое отключение приточных и вытяжных установок при срабатывании датчиков пожарной сигнализации. Работоспособность систем защиты от замораживания калорифера при этом должна сохраняться;
ручное управление агрегатами систем с местных ЩАУ.

При автоматизации процесса регулирования в пределах каждого контура возможны различные решения схем. Выбор схемы автоматизации связан с анализом кратковременных суточных изменений режимов работы систем кондиционирования. Он определяется динамическими свойствами системы и предъявляемыми требованиями по точности регулирования, быстродействию и другим показателям.
Для систем вентиляции различного назначения эти требования варьируются в довольно широких пределах. Например, для комфортных условий допустимы колебания tв до ±1 (1,5)°С, φв до ±10%, для технологических условий – tв до 0,5 (1)°С, φв до ±5%, для специальных систем – tв до ±0,1 °С, φв до ±2%. Регулирование приточных вентиляционных систем, как правило, осуществляется в основном в зимнее время.

Особенности монтажа электропроводок.
Тип электропроводки и способ ее прокладки определяют номинальным напряжением сети, характером помещений, состоянием окружающей среды, в которой она будет находиться, условиями техники безопасности и пожарной безопасности. Окружающая среда характеризуется влажностью, температурой, наличием пыли, вредно действующих химически активных паров и газов.
Сухие помещения–это такие, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60%. Если в этих помещениях в течение длительного времени температура не поднимается выше 30 °С, не выделяется большое количество технологической пыли и химически активных веществ, то такие сухие помещения называют нормальными.
Пыльные помещения–это помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать па проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т.п.
Влажные помещения – это помещения, в которых пары или конденсирующаяся влага выделяются лишь временно и притом в небольших количествах, а относительная влажность более 60, но не выше 75%.
Сырые помещения – это помещения, в которых относительная влажность в течение длительного времени превышает 75%.
Особо сырые помещения–это помещения, в которых потолок, стены, пол и находящиеся в них предметы покрыты влагой, а относительная влажность воздуха приближается к 100%.
Жаркие помещения – это помещения, в которых температура в течение длительного времени превышает 30 °С.
Пожароопасные – помещения или наружные установки, в которых хранят или применяют горючие вещества.
Изоляция проводов и кабелей должна соответствовать напряжению сети и условиям окружающей среды. Для сетей напряжением до 500 В провода должны иметь изоляцию, рассчитанную на напряжение не ниже 500 В.
Провода электропроводок удаляют от печей и труб отопления во избежание перегрева и преждевременного старения изоляции.
Нулевой провод должен иметь отличительную расцветку или у места ответвления и при вводе в арматуру его метят бандажом из цветных ниток, а головки роликов или изоляторов нулевого провода окрашивают эмалевой краской. На прямых участках окрашенные ролики устанавливают с интервалом через два или три обычных ролика.
Для надежного и быстрого отключения при коротком замыкании необходимо, чтобы ток короткого замыкания был не менее чем в 3 раза больше номинального тока предохранителя.
Система будет содержать элементы автоматики, установленные в щите управления и оконечные устройства управления и сбора информации, находящиеся непосредственно на самой установке приточно-вытяжной вентиляции. Конструкция щита должна позволять производить быструю замену входящих в его состав узлов с целью восстановления работоспособности. Так же необходимо обеспечить удобное расположение органов управления и визуального контроля, и учесть возможность транспортировки.
С целью возможности быстрой замены неисправного узла, крепление элементов осуществляется с помощью направляющих DIN-реек, на которые устанавливаются вспомогательные элементы, автоматы и контроллер.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Модернизация системы приточно - вытяжной вентиляции позволит приблизить цех по ремонту оборудования к комфортному температурному режиму, что соответствует 26°c в зимний период и не более чем на 3°c превышающую наружную температуру летом. При этом как зимой, так и летом влажность воздуха не должна быть больше 80%. Сварочный цех со статичными рабочими местами оснащается отсосно-приточной вентиляцией. Вытяжка монтируется непосредственно над рабочей плоскостью сварщика с небольшим наклоном, чтобы поток испорченного воздуха не пересекался с зоной дыхания рабочего. Приток воздуха производится в верхнюю зону, в зимний период даже с подогревом. Такая циркуляция воздуха практически исключает попадание вредных веществ вне рабочей зоны сварочного поста.
Применение нового, энергоэффективного оборудования в комплексе с АСУ существенно снижает затраты и в тоже время увеличивает моторесурс двигателей за счет «мягкого» пуска и выключение вентиляторов, управления однофазными воздушными заслонками.
Целесообразность капиталовложений на модернизацию системы приточно - вытяжной вентиляции легко обосновывается. Как только система будет смонтирована - расходы на общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию немедленно уменьшатся. Опыт внедрения подобных систем показывает, что экономия электроэнергии достигает 60%, а это выше, чем экономия получаемая от применения систем рекуперации тепла. Основной причиной такой экономии является сокращение использования общеобменной вентиляции при помощи АСУ. Другие исследования показывают, что чистая воздушная среда повышает производительность рабочих на 10-20%.
В результате затрат на улучшение воздушной среды на рабочих местах снижается количество профзаболеваний и, как следствие, уменьшается текучесть кадров. Также облегчается поиск желающих работать в тех цехах, куда традиционно люди идут неохотно.

Список литературы
СНиП 2.04.05-91 (2003) «Отопление, вентиляция и кондиционирование»;
СН 245-71 «Санитарные нормы проектирования проимышленных предприятий»;
СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»;
СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»;
«Руководство по проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха» в редакции Б.А. Крупнова и Шарафадинова.
Отопление, вентиляция и кондиционирование объектов промышленного комплекса и жилищно-коммунальных хозяйств: Учебник для вузов. – 2е изд. – СПБ.: Политехника, 2007. – 423.:ил.
А. Бекер, «Системы вентиляции», Москва.: Техносфера, Евроклимат, 2005. – 232с.








1