Системы вентиляции при сварке

Способы вентиляции


В зависимости от способов вентиляцию разделяют на естественную и искусственную (механическую).
При естественной вентиляции осуществляют проветривание помещения через открытые окна и двери. Такая система экономична, однако проблему удаления вредных веществ из производственного помещения решает не полностью. К тому же она характеризуется большими потерями тепла.


Обще обменная механическая вентиляция основана на удалении воздуха из помещения с помощью осевых вентиляторов и поступлении его обратно через окна. Этот вид вентиляции не требует больших капитальных затрат, однако при его применении СА распространяются по всему цеху, проникая в органы дыхания работающих.


Обще обменная вентиляция с рециркуляцией по эффективности аналогична предыдущей. Ее преимуществом является снижение потерь тепла за счет возвращения очищенного в фильтрах воздуха в то же помещение.


Местная вытяжная вентиляция с настенными гибкими местными отсосами основана на удалении СА непосредственно с места их образования. Таким образом предотвращается распространение СА по всему помещению и его поступление в зону дыхания работающих. Основным необходимым условием для обеспечения эффективного улавливания СА местной вытяжной вентиляцией является то, что расход воздуха, проходящего через воздухоприемные воронки диаметром, как правило, 125-160 мм, составляет 600-1000 мэ/ч.

 

Преимуществом этого способа вентиляции является высокая эффективность улавливания вредных веществ при сравнительно небольшом объеме удаляемого воздуха. Поэтому такое решение оправдано и с экономической точки зрении. Чтобы достигнуть тех же результатов обще обменной вентиляцией, необходимы гораздо большие затраты, связанные с вентилированием, а в холодное время и с подогревом значительных объемов воздуха.


Экономическая эффективность средств местной вытяжной вентиляции, оснащенных фильтрующими элементами, возрастает за счет рециркуляции очищенного воздуха и соответствующего сокращения объема вентилируемого воздуха, а также его подогрева. Вместе с тем применение местной вентиляции для обеспечения требуемой чистоты воздушной среды позволяет на 10-20% увеличить производительность труда снизить уровень заболеваемости и связанные с этим расходы на здравоохранение и социальную сферу.

Недостаток устройств местного отсоса — необходимость расположения их (для эффективного улавливания) на расстоянии 25-50 см от места сварки. С учетом видов свариваемых конструкций такая вентиляция не всегда применима. Кроме того, эту систему трудно смонтировать в большом помещении при значительном удалении сварочных постов от стен.


Передвижные фильтровентиляционные агрегаты (ФВА) позволяют удалять загрязненный воздух из мест сварки, очищать и возвращать его обратно. Они не требуют проведения монтажных работ, их можно перемещать в любое место цеха. ФВА отличают высокая степень улавливания вредных частиц, экономия энергии за счет рециркуляции воздуха. Неудобство их использования заключается в том, что фильтрующие элементы периодически необходимо очищать, промывать или заменять новыми.


Виды вентиляционного оборудования


В настоящее время выпускают различные средства местной вентиляции. Широкое распространение нашли следующие основные системы:


■ подъемно-поворотные устройства местного отсоса, присоединенные к централизованной системе, по которой загрязненный воздух удаляется вентилятором из помещения;


■ подъемно-поворотные устройства местного отсоса, возвращающие очищенный воздух в помещение;


■ консольно—поворотные устройства местного отсоса, присоединенные общим воздуховодом к фильтру, с возвратом очищенного воздуха в помещение;


■ переносные вентиляторы с гибкими шлангами;


■ передвижные ФВА;

■ портативные переносные ФВА;


■ устройства отсоса, встроенные в сварочное оборудование.


Выбор объема удаляемого воздуха, конструкции местного отсоса, метода очистки воздуха, а также оптимальная стоимость оборудования зависят от способа сварки, вида и марки сварочных материалов, формы свариваемого изделия, объема цеха, количества сварочных постов и ряда других факторов.


Обязательные основные компоненты всех систем местной вентиля ции — вентилятор, воздуховод, воздухоприемная воронка и фильтр.


Вентиляторы, применяемые при местном отсосе, имеют большую производительность при достаточно высоком давлении воздуха и низких затратах электроэнергии. В зависимости от типа местного отсоса используют одно или трехфазные электродвигатели мощностью от 0#37 до 2,2 кВт и производительностью от 1400 до 4800 м3/ч.


В качестве воздуховодов для местного отсоса и передвижных ФВА применяют гибкие шланги диаметром 120-250 мм из огнестойкого материала (полиамидная ткань или стекловолокно со специальной пропитанной).


Внутренние звенья воздуховодов изготовляют из алюминиевых труб Для портативных переносных ФВА используют более тонкие шланги.


Существует много вариантов установи и устройств местного отсоса при помощи специальных опор и рычагов, позволяющих перемещать приемную воронку в различные положения.


Для очистки воздуха, загрязненного СА, используют ряд устройств, основанных на разнообразных механизмах фильтрации и имеющих самые различные параметры. По методу очистки фильтрующие элементы, применяемые в системах местной вентиляции и ФВА, классифицируют следующим образом: механические, химические, электростатические и комбинированные.

 

Критерии оценки конструкции устройства местного отсоса или ФВА зависят от производительности агрегата, потребляемой мощности, массы и степени очистки воздуха. При производительности ниже 700 м3/ч целесообразно использовать переносные ФВА. Наиболее эффективными являются передвижные ФВА производительностью от 1000 до 2000 мэ/ч с механическим способом очистки. Производительность 2000-5000 м3/ч в настоящее время имеют лишь электрофильтры.


Для механической фильтрации воздуха обычно используют волокнистые материалы. Этот вариант наиболее прост и универсален. Он дает возможность полностью улавливать любив аэрозоли и обеспечивает надежную очистку воздуха. Однако такие фильтры необходимо периодически очищать или заменять, что вызывает некоторые неудобства.


 

Электростатические фильтры по сравнению с волокнистыми более долговечны и позволяют существенно сократить расходы на фильтрующие материалы. Принцип их работы основан на осаждении заряженных частиц аэрозоля в электростатическом поле. Степень улавливания при использовании таких фильтров составляет 87-93%.


Химические способы очистки воздуха основаны на улавливании вредных газов зернистыми адсорбирующими материалами.


Наиболее высокую эффективность имеют применяемые в местных передвижных устройствах отсоса механические трехступенчатые фильтры. На первой ступени с помощью сетчатого металлического фильтрующего элемента улавливаются крупные частицы, на второй, благодаря использованию высокопроизводительных фильтрующих материалов, — более мелкие частицы. Третья ступень за счет оборудованной системы фильтров с большой рабочей поверхностью позволяет увеличить степень улавливания до 99-97%.

 

Наиболее распространены двузонные электрофильтры, в которых процессы зарядки и осаждения частиц аэрозоля пространственно разделены, что позволяет достичь высоких значений напряженности электрического поля в зоне осаждения (до 6-7 кВ/см) и повысить эффективность улавливания высокодисперсных систем. При использовании комбинации механического и электростатического фильтров со специальным патроном, содержащим активированный уголь, достигается наибольший эффект. Для облегчения своевременной замены и очистки фильтры выполнены разборными и сменными.