Вентиляция заводская (I)

Вентиляция заводскаяВЕНТИЛЯЦИЯ ЗАВОДСКАЯ (и фабричная вентиляция). Санитарная обстановка заводских и фабричных помещений определяется совокупным влиянием следующих факторов: физико-химическими свойствами обрабатываемых материалов, сущностью технологических процессов, характером фабрично-заводского оборудования, архитектурой производственных зданий, природными условиями местности, в которой работает предприятие. Возникающий в результате этих разнообразных влияний ряд вредностей, с которыми борется заводская вентиляция, может быть сведен к пяти основным типам: 1) отклонения температуры рабочих помещений от гигиенических норм в ту или другую сторону; 2) ненормальное содержание водяных паров в воздухе; 3) изменение нормального состава воздуха вследствие примешивания вредных или ядовитых газов; 4) засорение воздуха пылью, попадающей во внутренние органы дыхания или вредно действующей на кожные покровы; 5) заполнение воздуха мельчайшими капельками конденсировавшегося водяного пара, остающихся во взвешенном состоянии. Этим пяти основным типам производственных вредностей соответствуют и пять основных методов борьбы с ними путем вентиляционных устройств, т. е. пять основных типов заводской вентиляции. Нужно, однако, иметь в виду, что на практике лишь очень редко приходится иметь дело с одною какою-либо вредностью, и обычно несколько видов их сочетается в одном производстве. Поэтому только тщательный анализ санитарной обстановки данного помещения может служить отправным пунктом для проектирования вентиляционного оборудования и дать возможность выбрать систему заводской вентиляции, определить ее мощность и найти правильное размещение ее частей.

Виды вентиляционных устройств. Общий принцип заводской вентиляции заключается в том, что в помещении создается обмен воздуха с таким расчетом, чтобы воздух, содержащий вредности, извлекался из помещения, а взамен его вводился в помещение приточный воздух, совершенно лишенный вредностей или обладающий ими в минимальном количестве, не влияющем на здоровье человека. Обозначим объем помещения, подлежащего вентиляции, через V (в м3), общее количество вредности, возникающей в помещении в течение 1 часа, - через Z, концентрацию вредности перед началом работ (остаток от предыдущего рабочего дня) - через z0, содержание той же вредности в приточном воздухе - через z1 содержание вредности в извлекаемом воздухе по истечении промежутка времени t - через zt, (z0, z1, zt отнесены к 1 мг воздуха), часовой обмен воздуха - через О и время действия вентиляции (в ч.) - через t. Рассмотрим случай, когда и вредность и обмен воздуха равномерно распределяются по всему объему помещения. Так как z0 и zt - начальное и конечное содержание вредности, составляем уравнение:

ventilacija-1 f1

определяющее приращение вредности в помещении за указанный промежуток времени. После преобразования получаем:

ventilacija-1 f2

откуда

ventilacija-1 f3

Вводя обозначения

ventilacija-1 f4

приводим уравнение к виду

ventilacija-1 f5

откуда

ventilacija-1 f6

Уравнение (2) предлагается нами как общее и основное уравнение заводской вентиляции, одинаково пригодное для всех типов вредностей. На практике приходится или определять zt по заданному О или же, что гораздо чаще, определять О по заданному zt. Первое не представляет никаких затруднений, второе несколько сложнее, но при помощи метода последовательного приближения может быть выполнено без громоздких переделок. Заметим, что при установившемся процессе уравнение (2) существенно упрощается, так как, полагая t = ∞, мы получаем:

ventilacija-1 f7

если z1 = 0, то zt = Z/O

Уравнение (2) получено при условии равномерного распределения вредности и обменов. Рассмотрим случай, когда при равномерном распределении вредности обмен распределяется неравномерно. Представим себе помещение разбитым на n равных частей, объем которых v1 = v2 = ... = vn = V/n . Каждая из частей помещения получает приток вредности в количестве Z/n . Если обмены организованы таким образом, что весь приточный воздух последовательно проходит через все части помещения, входя в первую и извлекаясь из последней, то, допуская при достаточно большом значении n распределение вредности в каждой части здания равномерным, мы к каждой части помещения можем применить уравнение (2), что приводит нас к ряду соотношений:

ventilacija-1 f8

При установившемся состоянии, т. е. при t= ∞, эти уравнения принимают вид:

ventilacija-1 f9

Т. о., в данном случае получается постепенное нарастание вредности по направлению движения воздуха. Если бы при этом z1 = 0, то нарастание вредности было бы равномерным, и величины вредности были бы пропорциональны пути прохождения воздуха. Наихудшие санитарные условия получились бы для последнего по ходу воздуха участка vn, причем эти наихудшие условия были бы одинаковы с теми, которые были определены для случая равномерного распределения обменов. Наоборот, наилучшие санитарные условия получились бы для первого участка, особенно, если z1 = 0. Полученные значения zt для разных участков помещения являются неточными, т. к. при неравномерном распределении вредности, получаемом в результате действия вентиляции, может возникнуть процесс перемещения вредности из участков с большей концентрацией ее в участки с меньшей концентрацией, т. е. в направлении, обратном движению воздуха.

Вследствие этого, значения zt(1), zt(2), ..., zt(n) будут стремиться к выравниванию в зависимости от соотношения скоростей движения воздуха и диффузии вредности.

Из предыдущего видно, что распределение обменов весьма существенно влияет назначение zt. Оперируя одним и тем же обменом воздуха, но распределяя его различным образом, мы в отдельных участках помещения можем получить концентрации вредностей zt(1) в несколько раз меньшие, чем в других zt(n). Принимая во внимание, что распределение людей по площади рабочих помещений не всегда бывает равномерным и никогда не бывает таким по высоте помещений, мы получаем возможность во многих случаях малыми обменами достигать должных санитарных результатов в пунктах пребывания людей, игнорируя при этом дурное санитарное состояние тех участков помещений, где людей не бывает вовсе или где их пребывание является кратковременным.

Предыдущие рассуждения построены в предположении, что распределение вредности по помещению равномерно; в действительности же равномерное распределение вредностей по всему объему V никогда не наблюдается. Каждая единица объема пространства, непосредственно окружающего источники вредности, получит больше вредности, чем такая же единица объема пространства, удаленная от источника вредности. Мы будем принимать распределение вредности равномерным в том случае, если сами источники вредности распределены равномерно по площади пола, если расстояние между ними сравнительно невелико и если, наконец, вредность выделяется ими одинаково во все стороны. Что касается распределения вредности по вертикали, то, вообще говоря, непосредственный интерес для нас представляет в большинстве, случаев лишь зона пребывания человека, т. е. ограниченная высотой от 1,8 до 2 м над полом. Исключением из этого являются помещения с балконным размещением работ.

При неравномерном распределении вредности по помещениям можно было бы также применить уравнение (2), снова разбивая помещение на n равных частей и предполагая в пределах каждой такой части распределение вредности равномерным. Математический анализ (метод рассуждений аналогичен приведенным выше) приводит к следующим выводам. 1) При неравномерном распределении вредностей в помещении равномерно распределенные обмены создают неравномерные концентрации по отдельным частям помещения. 2) Задаваясь для отдельных частей помещения одним и тем же значением zt и решая уравнение относительно О, получаем по всему помещению равномерную концентрацию вредности за счет неравномерно распределенных обменов. 3) Сосредотачивая притоки в пунктах пребывания людей, можно достигнуть малых концентраций вредностей в них, оперируя сравнительно небольшими обменами. 4) Организуя извлечение воздуха из тех частей здания, куда вредность поступает в большем количестве, а приток - в те части, куда вредность поступает в меньшем количестве, получаем лучшие санитарные условия, чем при обратной организации обменов. 5) Отступление от этого общего правила допустимо только в тех случаях, когда размещение работающих людей требует иной организации обменов. Четвертый из перечисленных пунктов приводит нас к заключению, что извлечение воздуха следует устраивать непосредственно у самого источника вредности с расчетом на улавливание им возможно большего количества выделяющихся вредностей. Рассмотрим те условия, при которых можно было бы рассчитывать на полное удаление вредности из пространства, непосредственно окружающего источник вредности, и, таким образом, совершенно избавить от нее остальную часть помещения.

Если мы вообразим некоторое пространство объемом vk, окружающее источник вредности, непосредственно воспринимающее вредные выделения и передающее их остальной части помещения, и предположим, что за то время, в течение которого вредность может достигнуть границ объема vk, весь воздух, наполняющий этот объем, будет удален в отсос и замещен новым воздухом, поступающим из остальной части помещения, то будет достигнута локализация вредности. Теоретически это вполне мыслимо, но практически осуществимо только в редких случаях и обыкновенно с применением очень значительных обменов. Дело в том, что приближение отсосов к источнику вредности не всегда допустимо по конструктивным соображениям, а при значительных размерах их приближенные отсосы оказываются даже удаленными от противоположных частей источников. Скорости воздушных токов, создаваемых отсосами, быстро убывают с удалением от отсосов, вследствие чего для полного захвата вредностей отсосами пришлось бы прибегать к чрезмерно большим обменам воздуха. Практика обходит эти затруднения след. обр.: пространство объемом vk охватывается закрытием, непроницаемым для воздуха и вредности, с оставлением сравнительно небольших отверстий для притока воздуха и, если это требуется, для наблюдения за ходом технологического процесса. Отсос устраивается из-под закрытия. Благодаря отсосу в оставленных отверстиях устанавливается некоторая скорость приточных струй воздуха. В закрытом пространстве создается некоторая более или менее высокая концентрация вредности, которая может быть учтена по формуле (2) .

ventilacija-1 f10

Принимающей вследствие незначительных размеров vk упрощенный вид:

ventilacija-1 f11

Задаваясь z1 = 0, определяем zt = Z/O. Величина Z определяется технологическим процессом. Величина О зависит от размеров отверстий в ограждении и скорости воздушных струй в них. Обозначая площадь отверстий через Ω (в м2) и скорость воздуха в отверстии через С (в м/сек), определяем О = 3600·Ω·С м3/ч. Но концентрация вредности zt, создающаяся под закрытием, определяет собой скорость диффузии вредности через отверстие закрытия в помещение. В некоторых случаях, кроме того, нам приходится считаться и с механическими условиями, сопутствующими возникновению вредности и создающими некоторые скорости, с которыми эта вредность устремляется через отверстия закрытия в помещение. Если обозначить скорость движения вредности сквозь отверстие через С1, то условие полной изоляции помещения от вредности определяется выражением С1 ≤ С, С1 ≤ О/3600·Ω.

Все изложенное приводит к трем видам вентиляционных систем, различающихся между собою степенью достигаемого с их помощью санитарного эффекта. Наилучшие результаты получаются от систем, в которых источники вредностей закрыты ограждениями и воздух извлекается из-под этих ограждений. Этим системам присвоено весьма неудачное название местной системы, но так как именно она и способна дать полное и радикальное оздоровление всего помещения, то правильнее будет называть ее закрытой, или локализующей. Наименование местных систем с большим основанием может быть отнесено к таким устройствам, в которых действием притоков, сосредоточенных в определенных местах, мы достигаем в них улучшения санитарных условий за счет ухудшения их в других местах. Типичным примером таких местных устройств являются воздушные души. Третьим видом вентиляции, известным под наименованием общей вентиляции, являются устройства, имеющие целью понизить по всему помещению вредные концентрации до уровня, требуемого гигиеной. Три указанных вида вентиляционных устройств не устраняют возможности применения смешанных видов. Так, иногда приходится применять системы полузакрытые, которые допускают прорывы из-под закрытий некоторого количества вредных выделений; равным образом при устройстве общей вентиляции очень часто приходится пользоваться в неполном виде принципом местной вентиляции, обеспечивая некоторые особо важные пункты усиленным притоком воздуха.

Кроме деления вентиляционных устройств по санитарным признакам, применяется деление по признакам конструктивным и функциональным. По первым признакам различают системы естественной вентиляции, в которых обмены производятся без побудителей (за счет разности удельного веса наружного и внутреннего воздуха), от систем с тепловыми, механическими и эжектирующими побудителями. По второму признаку системы разделяются на приточные, вводящие свежий воздух в помещения, и вытяжные, удаляющие из него испорченный воздух.

Нормы допускаемых вредностей. На основании основного уравнения (2) можно определить обмены воздуха О, исходя из принятого значения z1 как нормы допускаемой вредности. К сожалению, область гигиены, изучающая вредности, в настоящее время еще не настолько разработана, чтобы дать достаточно точные и определенные указания о допускаемых нормах для практического использования их при выполнении расчетов заводской вентиляции. В общем эти указания сводятся к следующему.

Нормы температуры. Исходным пунктом для суждения о нормальной для нашего организма температуры помещений являются данные о тепловых потерях человеческого тела. Взрослый здоровый человек (мужчина) расходует в состоянии покоя за 1 час в среднем около 112 Cal. Из этого количества около 84 Cal, т. е. 74%, теряется путем конвекции и лучеиспускания и около 16 Cal, т. е. ~ 14%, на кожные испарения. Нормальной температурой и нормальной влажностью воздуха, окружающего тело человека, считаются такие температура и влажность, которые обусловливают указанные тепловые потери без всякого влияния терморегулирующей способности организма. При более низких температуре и влажности мы испытываем ощущение холода, при более высоких - ощущение жары. Воздушной средой, непосредственно окружающей тело человека, является не воздух помещения, а воздух того пространства, которое ограничивается его нижней одеждой. Все наши суждения об оптимальных климатических условиях для человека должны базироваться на оптимальных условиях в пододежном пространстве. Климатические условия помещения могут интересовать нас лишь постольку, поскольку они влияют на обнаженные части нашего тела (голова, руки), поскольку они определяют качество воздуха для процесса дыхания и, наконец, поскольку они оказывают влияние на пододежное пространство. Работы Рубнера позволяют судить об оптимальной температуре пододежного воздуха. При спокойном состоянии его и отсутствии мышечной работы человека эта температура колеблется между 28 и 30°С.

Обозначая поверхность человеческого тела через F (в м2), среднюю температуру его – t1, коэффициент отдачи тепла - k, оптимальную температуру воздушной среды - t и нормальные теплопотери – W Cal/ч., мы приходим к упрощенному уравнению:

ventilacija-1 f12

Полагая W = 84 Cal, F = 2,2 м2 (для мужчины), t1 = 36,6°С и t= 29°C, определяем k ventilacija-1 f13. При мышечной работе и усиленном освобождении тепловой энергии в организме тепловой расход д. б. увеличен, что вызывает необходимость в понижении температуры пододежного воздуха, которая, как явствует из уравнения (3), равняется

ventilacija-1 f14

Приведенное соображение позволяет заключить, что оптимальная температура пододежного пространства колеблется в очень широких пределах (приблизительно от 12 до 30°С). Если бы человек работал обнаженным, то нормальная температура помещений была бы даже выше в виду существования воздушных токов и возможности повышения лучеиспускания благодаря холодным стенам, окнам и т. д. Одежда существенно изменяет характер температурного взаимодействия между телом и воздухом помещения, и здесь необходимо считаться с влиянием таких факторов, которые не поддаются точному определению и математическому выражению. Обозначим поверхность одежды, покрывающей тело человека, через F1 (в м2), коэффициент теплопередачи через - k1, температуру помещения - через t2, часовой обмен воздуха в пододежном пространстве - через О1 (в м3) и теплоемкость 1 м3 воздуха - через с. При установившемся состоянии количество тепла, выделяемого человеческим телом в пододежное пространство, будет равно сумме количеств тепла, проходящего через одежду в помещение, и тепла, расходуемого на подогревание воздуха, вентилирующего пододежное пространство:

ventilacija-1 f15

преобразовывая это уравнение, получаем:

ventilacija-1 f16

Анализируя эту формулу, мы замечаем, что с увеличением знаменателя в правой ее части значение t2 приближается к t. Величина F1 определяется покроем одежды. В фабрично-заводских условиях рационально выработанный покрой рабочего костюма, приспособленный к условиям производства, представляется не только желательным и вполне возможным, но иногда даже и экономически выгодным. Величина k1 всецело определяется физическими свойствами ткани (теплопроводность). Обращаясь, наконец, к величине О1 замечаем, что она определяется как покроем одежды, так и воздухопроницаемостью ткани. Так. обр., в помещениях с большим выделением тепла применение одежды из ткани большой теплопроводности, большой воздухопроницаемости и с покроем, облегчающим естественную вентиляцию пододежного пространства, повышает оптимальную температуру помещений и понижает требования, предъявляемые к вентиляционному устройству. Т. о., без всякого вреда для здоровья человека, дорогое устройство м. б. заменено дешевым при условии продуманного подбора рабочей одежды. Особенно выпукло сказывается это при обслуживании помещений малым числом работников. Органы охраны труда мало учитывают это обстоятельство и обнаруживают совершенно необоснованную боязнь высоких температуp. Измерения температуры, произведенные авторами в прослойках воздуха между тканями одежды, дали следующие результаты: под нижней льняной рубашкой - 29°С, поверх рубашки - 27°С, поверх надетой на рубашку шерстяной фуфайки - 26°С, поверх второй такой же фуфайки (и под надетым на нее пиджаком из тонкого сукна) - 25°С. Температура помещения определялась в 17°С. Несмотря на отсутствие точных приборов при этих измерениях и необходимость поверочных испытаний, приведенные числа позволяют сделать некоторые практические заключения. Если бы испытуемый субъект был одет в костюм из одной льняной ткани, оптимальной температурой помещения явилась бы для него температура несколько более 27°С. Одежда наших прядильщиков на мюльмашинах и ватерах очень часто состоит только из легкой свободной бумажной рубашки без пояса, таких же панталон и туфель, одетых на босую ногу. При этом условии оптимальная температура помещения доходила бы, несомненно, уже до 28—29°С, а возможно и превышала бы 30°С. Отсюда вытекают следующие выводы. 1) Наши суждения о нормальной температуре помещений должны исходить из оптимальной температуры пододежного пространства, определяемой сообразно с расходованием человеком мышечной энергии. 2) Нормальная температура помещений должна определяться сообразно с характером рабочего костюма, наиболее подходящего для того или иного конкретного случая. 3) Высшим пределом нормальной температуры помещений при спокойном состоянии воздуха следует считать около 30°С; низшим - около 12°С. 4) При температуре помещений выше 30°С необходимо прибегать к увеличению тепло-потерь тела за счет увеличения конвекции, что достигается созданием принудительных воздушных токов, омывающих тело. 5) Предельной высшей температурой помещения при наличии воздушных токов следует считать температуру человеческого тела, т. к. при этом теплообмен прекращается.

Два последних пункта требуют некоторых пояснений. Каждое тело, имеющее температуру высшую, чем температура окружающей его воздушной среды, создает около себя тонкий воздушный слой с повышенной температурой, являющийся как бы слоем изоляции, более или менее стойким в зависимости от формы и характера поверхности тела. Создание принудительных токов, омывающих тело, разрушает этот изоляционный слой и приводит в соприкосновение с поверхностью тела новые, более холодные частицы воздуха. Благодаря этому конвекция делается более энергичной, и коэффициент k в формуле W=Fk(t1— t) возрастает. Т. о., потеря тепла телом, помещенным в воздушную среду с низшей температурой, при существовании токов определяется не только разностью температур, но и значением k, являющегося некоторой функцией от скорости воздушных токов. Это положение полностью применимо к человеческому телу: полагая Fk(t1— t) = Const, мы можем для каждого значения t определить соответствующее значение k, затем по этому значению подобрать соответственную скорость воздушных токов. Для человеческого тела, прикрытого одеждой, под скоростью воздушных токов следует понимать те скорости, которые создаются в пододежном пространстве. Эти скорости зависят не только от скорости движения воздуха, омывающего одежду (скорости воздушных токов в помещении), но и от покроя одежды и от воздухопроницаемости ткани.

Нормы влажности. Влажность воздуха помещений оказывает влияние на наш организм в двух отношениях: с одной стороны, она имеет значение для дыхания, а с другой - определяет характер кожных испарительных процессов.

Предельное содержание водяных паров в годном для дыхания воздухе на 1 кг его составляет 0,0186 кг. Эта абсолютная влажность вдыхаемого воздуха составляет следующую относительную влажность его при различных температурах:

ventilacija-1 t1

Эта влажность является предельной и отнюдь не может приниматься для определения допускаемой нормы. Лучшим критерием для суждения о последней являются те естественные климатические условия, в которых мы живем и в которых сложился и развился наш организм. В табл. 1 показано соотношение между температурой и влажностью для Московского района для всех теплых месяцев, а равно для августа и сентября, на которые падает минимум легочных и грудных заболеваний, и которые, следовательно, дают более желательные нормы.

Соотношение между температурой и влажностью для Московского района для всех теплых месяцев, а равно для августа и сентября, на которые падает минимум легочных и грудных заболеваний, и которые, следовательно, дают более желательные нормы

Вопрос о влиянии влажности воздуха на процесс кожных испарений проработан еще очень мало. То относительно замкнутое воздушное пространство, которое образуется нашей одеждой, принимает все испарения человеческого тела и все водяные пары, содержащиеся в приточном воздухе, вентилирующем это пространство, за исключением тех испарений, которые впитываются тканью одежды и количество которых постепенно уменьшается по мере насыщения влагой волокон ткани. При установившемся процессе, согласно уравнению (2), содержание водяных паров в воздухе пододежного пространства определится выражением:

ventilacija-1 f17

где gt и g1 - относительные влажности извлекаемого и приточного воздуха, a G - выделяемая телом влага за время t; отсюда:

ventilacija-1 f18

Т. о., если бы мы имели установленную оптимальную для нашего организма норму влажности пододежного воздуха, мы могли бы определить и нормальную влажность воздуха помещения в зависимости от обмена О1, вентилирующего пододежное пространство, т. е. от покроя и ткани одежды. К сожалению, точных данных относительно значений gt мы не имеем, и вопрос находится еще в стадии лабораторных исследований. По некоторым соображениям, можно предположить, что нормальная влажность пододежного воздуха держится на очень высоком уровне, изменяясь в пределах 40—50%, а возможно и выше, в зависимости от воздухопроницаемости всех слоев одежды. Нормальное выделение влаги кожей взрослого мужчины составляет в среднем около 0,0333 кг в час. Принимая среднее из приведенных выше предположительных значений пододежной влажности, т. е. 45%, и относя его к 29°С, получим, что содержание водяных паров в 1 м3 пододежного воздуха равно 0,45·0,0285 = 0,0128 кг. Произведя соответственные подстановки, получаем:

ventilacija-1 f19

Два требования, которым должна удовлетворять нормальная влажность помещений, а именно - обеспечение здоровых условий для дыхания и кожных испарений, несколько расходятся между собой, т. к. влажность вдыхаемого воздуха характеризуется сравнительно небольшими числами (табл. 1), а влажность воздуха, непосредственно окружающего человеческое тело, определяется более высокими числами. Создающееся противоречие м. б. разрешено след. обр.: 1) нормальная влажность помещений должна приниматься в соответствии с естественными климатическими условиями каждого района; 2) принятая норма влажности помещений должна сопровождаться введением такого рабочего костюма, который обеспечил бы создание вентиляционных обменов воздуха в под одежном пространстве, устанавливающих в нем приведенную выше повышенную влажность его.

Указанный способ установления нормальной влажности осложняется на практике трудностью определения обменов О1. Вычислять их, исходя из воздухопроводности ткани и из разности давлений воздуха под одеждой и поверх нее, представляется крайне сложным, а кроме того, весьма неточным, так как при этом не учитывается влияние покроя одежды. Наиболее точным является экспериментальный способ определения значений О1 одновременными измерениями содержания СО2 в воздухе: под одеждой ut и над одеждой u1. В этом случае из уравнения ventilacija-1 f20 подстановкой численных значений ut и u1 мы без труда получаем: ventilacija-1 f21 где U - количество СO2, выделяемое кожей в час. С несколько меньшей точностью можно определять O1, пользуясь уравнением:

ventilacija-1 f22

Создание принудительных воздушных токов в пододежном пространстве вызывает более энергичный процесс испарения с поверхности кожи. Но т. к. кожные выделения несут физиологическую функцию независимо от выравнивания теплового баланса тела, то форсирование кожных выделений едва ли можно допускать как нормальное явление. В силу этого создание принудительных токов воздуха в пододежном пространстве должно сопровождаться таким повышением влажности, которое в конечном результате оставило бы испарительный процесс без изменения. Во всяком случае, как уже сказано, вопрос о нормальных температурах помещений недостаточно разработан гигиенистами, и санитарная техника не имеет точных практических указаний.

Нормы газовых вредностей. Существующие практические нормы, полагаемые в основание расчетов вентиляционных систем, не м. б. признаны строго обоснованными и допустимы лишь благодаря отсутствию других более авторитетных данных. Некоторые практические нормы определяют, исходя из кратности обменов вентиляции по кубатуре помещений. Этот метод не выдерживает критики. Другой метод исходит из данных Лемана, которому принадлежат наиболее систематические и авторитетные, хотя и далеко не исчерпывающие, работы. В этом случае практика сводится к уменьшению тех норм, которые не вполне им исследованы. В табл. 2 приведены нормы, полученные по этому методу, с изменениями, которые были введены гигиенистами после него.

 Нормы допускаемых газовых вредностей для фабрично-заводских помещений

Данные Лемана разбиты на три категории. В первую включены газы, относительно которых Леманом приведены нормы, не дающие вредных последствий при действии их в течение 1 мес.; эти нормы включены в табл. 2 без всякого изменения. Ко второй категории отнесены такие газы, нормы которых не дают вредных последствий при действии в течение 6 ч.; эти нормы уменьшены в целях осторожности на 50%. Наконец, к третьей категории отнесены те газы, для которых Леман приводит безопасные нормы только для 1/2—1 ч. Эти газы принимаются как совершенно недопустимые.

Нормы пылевых вредностей. Данные, относящиеся к нормам пылевых вредностей, являются еще более скудными и практически не разработанными. Единственные авторитетные указания мы снова находим в работах Лемана, определяющего примесь пыли в воздухе 5—10 мг на 1 м3 как переносимую, до 20 мг на 1 м3 как обременительную и до 30 мг на 1 м3 как опасную. Никаких других достаточно обоснованных данных гигиена не дает. Между тем имеются все основания думать, что вредное влияние пыли определяется не только ее весовым содержанием в воздухе, но и химическим составом ее, формой пылинок, а, по мнению некоторых гигиенистов, размерами пылинок. При классификации пыли по степени ее вредного влияния на организм человека на первое место следует поставить пыль такого химического состава, который, независимо от засорения легких, способен произвести отравляющее действие. На второе место можно поставить пыль, способную вызвать травматические повреждения органов дыхания, благодаря наличию у пылинок острых режущих граней и углов. Третье место должна занимать пассивная пыль, вызывающая только засорение внутренних органов дыхания. Нормы запыления по Леману по-видимому применимы только к последнему виду пыли. В виду того что существует предположение, что мелкая пыль вреднее крупной, к ней именно необходимо относить низший предел нормы Лемана, т. е. 5 мг на 1 м3, высший же предел допустим только для более крупной пыли. Что касается вопроса о дозировке двух первых видов пыли, то в настоящее время его приходится считать совершенно открытым.

Меры против вредностей.

Температура. Хотя вопросы низкой температуры относятся, собственно говоря, к области отопления, однако, их полезно рассматривать в связи с вентиляцией, так как оба эти оборудования д. б. координированы между собою и, кроме того, один из видов отопления, часто применяемого в фабрично-заводских зданиях, - воздушное отопление, скорее относится к вентиляционным устройствам, чем к отопительным.

Источники тепловых вредностей весьма многочисленны и разнообразны.

1) Прежде всего сюда относится освобождение тепла как результат превращения механической энергии в тепловую в производствах, связанных с большим расходованием механической энергии. Если одновременно освобождается и какая-либо другая энергия (например, электрическая) или если часть расходуемой механической энергии рассеивается на постороннюю работу (например, сотрясение здания), то выделение тепла уменьшается. Ткацкие станки для хлопчатобумажных тканей, работающие с большим числом ударов батана, судя по результатам исполненных вентиляционных установок, почти полностью превращают свою механическую энергию в тепловую. Большие ткацкие станки суконных фабрик с малым числом ударов батана выделяют тепла значительно менее (75— 80%). Приблизительно такой же % затраченной энергии выделяется в виде тепла металлообрабатывающими станками механических мастерских. Т. о., приток тепла W1 от этого источника колеблется от полного значения термического эквивалента, т. е. 637 Cal, до 637·0,75 Cal на 1 л. с.

2) Вторым источником тепла является животная теплота, выделяемая занятыми в помещении людьми в зависимости от выполняемой ими мышечной работы. Как уже указано выше, тепло, выделяемое человеком в спокойном состоянии, составляет около 84 Cal/ч. Теплообразование во время работы, по данным, приведенным д-ром Яковенко, выражается следующими цифрами (в Cal/ч.):

ventilacija-1 t2

Принимая приближенно приток тепла в помещении в 75% от общей суммы теплообразования организма, мы должны оценивать этот источник тепла W2 от 84 до 284 Cal на 1 человека в час.

3) В помещения с большими просветами окон и верхних фонарей благодаря радиации солнца поступают значительные количества тепла W3, которые изменяются по часам дня, по месяцам года, по градусам широты и расположению стен помещения относительно стран света. В. М. Чаплин исчисляет радиацию около 100 Cal/ч. на 1 м2 площади окна, выходящего на юг. Практика авторов показывает, что эту радиацию нужно считать около 150 Cal/ч. на 1 м2 стекла или же около 100 Cal/ч. на полную поверхность (светлую и темную) южной стены.

4) Тепловые выделения аппаратуры заводских помещений могут определяться двумя методами: или на основании данных технологического процесса, протекающего в аппаратах, или путем измерения температуры стенок аппаратов, в зависимости от материала, из которого они сделаны, и характера их поверхности по общей формуле

ventilacija-1 f23

приведенной выше для определения теплопотерь человеческого тела. Обозначая выделение тепла аппаратурой через W4, поверхность ее через f, разность температуp наружной стенки ее и помещения через θ—t и коэффициент теплоотдачи через k, получаем:

ventilacija-1 f24

5) С помощью аналогичного уравнения определяют тепловые выделения паропроводов, труб для проводки горячей и холодной воды:

ventilacija-1 f25

6) При огневых процессах, протекающих в кирпичных обмуровках, определение выделения тепла наружными поверхностями обмуровок учитывают по аналогичному уравнению

ventilacija-1 f26

причем под (θ2—t) следует понимать разность температур двух газов, разделенных друг от друга стенкой обмуровки. Коэффициент k2 зависит от толщины кирпичной стенки.

7) При некоторых производствах помещения получают приток тепла от сырья, фабрикатов и полуфабрикатов, вводимых в помещения с температурой, отличной от температуры помещений. Обозначая вес вводимых тел через Q, начальную температуру их через t’ и конечную через t", теплоемкость через с, получим:

ventilacija-1 f27

Если процесс охлаждения указанных тел будет происходить в течение промежутка времени τ час., то приток тепла в помещение за 1 ч. обычно определяется уравнением:

ventilacija-1 f27-1

Это уравнение не является вполне точным, т. к. процесс остывания тел носит постепенно замедляющийся характер. В некоторых случаях это приходится принимать во внимание, согласно уравнениям:

ventilacija-1 f28

причем

ventilacija-1 f29

С3 - тепловые потери помещения; t2 - температура нагревателя, t - температура окружающей воздушной среды и размещенных в ней тел, tн - температура наружного воздуха, τ - время.

8) Если температура помещения t отличается от температуры наружного воздуха tн, то помещение теряет или приобретает некоторое количество тепла W8, в зависимости от знака разности (t—tн), причем

ventilacija-1 f30

это уравнение определяет величину потери тепла наружными ограждениями помещения. Суммируя единовременные тепловые притоки в помещение по указанным статьям, получаем:

ventilacija-1 f31

т. е. тот полный приток тепловой вредности, который в уравнении (2) имел общее обозначение Z.

В фабрично-заводских помещениях, находящихся в работе, этот общий приток тепла м. б. определен более простым методом. Если помещение не имеет вентиляции, то температура его повышается до тех пор, пока не установится равенство притоков и тепловых потерь наружных ограждений. Измеряя температуру помещений в разных пунктах по высоте его и находя среднюю внутреннюю температуру t, можно определить разность средней внутренней и наружной температуp. Зная эту разность и размеры поверхностей охлаждения, мы узнаем общую сумму тепловых потерь помещения. При установившемся состоянии общая сумма тепловых потерь определяет общий приток тепла от всех имеющихся в помещении источников. Измерения следует делать не в солнечный день, чтобы избежать влияния солнечной радиации. Если после этого сделать поправку на влияние естественной вентиляции, а также принять во внимание уменьшение тепловыделений при установившемся состоянии благодаря повышению внутренней температуры, то можно получить материалы, вполне достаточные для учета количества W.

Распределение температуры. Все перечисленные источники тепловых вредностей, кроме солнечной радиации, отдают свое тепло помещению двумя путями: путем лучеиспускания и путем конвекции. Лучистая теплота, нагревая ограждения помещения и тела, размещенные в нем, в свою очередь заставляет их посылать тепловые лучи телам, имеющим низшую температуру, и создавать новые конвекционные токи воздуха. Конвекционные токи поднимаются кверху и производят под перекрытием скопление воздуха с температурой более высокой, чем в рабочем пространстве. Если в верхних частях перекрытия устроены приспособления для отвода теплого воздуха в атмосферу и притом в количестве, равном общему количеству воздуха, поднимающегося в виде конвекционных токов кверху, то вся теплота, израсходованная на их образование, удалится из рабочей зоны и не окажет влияния на организм человека, если, конечно, он не будет находиться непосредственно в токах нагретого воздуха. Если перекрытие помещения не будет иметь приспособления для удаления нагретого воздуха, то последний будет постепенно накапливаться и, в конце концов, достигнет рабочей зоны, правда, с температурой несколько низшей, чем под перекрытием, но иногда все же более высокой, чем это желательно. То же явление, хотя и в меньшей степени, будет иметь место при недостаточном удалении теплого воздуха из под перекрытия. Если бы мы создали удаление воздуха не из-под перекрытия, а из низшей зоны, то из помещения удалился бы наиболее холодный воздух, и его место занял бы опустившийся теплый воздух. Т. о., теплота конвекции посылает вредность в верхнюю зону помещения. В силу этого для учета обменов, необходимых для создания намеченной температуры в нижней рабочей зоне, конвекционную теплоту принимать в расчет не следует. Для приближенных расчетов можно принимать на конвекцию около 50 % всех тепловых выделений. Для более точных подсчетов следует учитывать сначала теплоту лучеиспускания по общей формуле:

ventilacija-1 f32

где С1, С2 и С - коэффициенты теплоизлучения, тел: излучающего, окружающих его и абсолютно черного тела, а Т и Т' - абсолютные температуры излучающего и окружающих тел. Затем определяют теплоту конвекции как разность общих тепловыделений и теплоты лучеиспускания.

Что касается распределения лучистой теплоты, то часть ее будет также направляться в верхнюю зону, не влияя, или влияя в слабой степени, на температуру рабочего пространства. Это распределение приходится принимать приближенно, соответственно с размещением нагревателей, высотой их и положением излучающих поверхностей. Если конвекционные токи не удаляются спокойно кверху, а смешиваются с воздухом нижней зоны вследствие движения механизмов, ремней и т. п., то в нижней зоне остается соответственное количество теплоты.

Если перемешивание воздуха не имеет места, то основное уравнение вентиляции принимает вид:

ventilacija-1 f33

где Wлн. - количество лучистой теплоты, попадающей в нижнюю зону; для установившегося состояния имеем:

ventilacija-1 f34-1

В этих выражениях vн. означает объем нижней рабочей зоны. Обмен воздуха О, осуществляя намеченную норму wt, определяет и температуру воздуха под перекрытием, т. к. тепловые выделения верхней зоны распределятся в объеме О и соответственно повысят его температуру.

Организация обменов. Согласно общему принципу, указанному выше, извлечение воздуха из зоны наибольшей концентрации вредности должно сопровождаться введением воздуха в зону наименьшей концентрации. Последней является нижняя зона. Если число работающих в помещении не особенно велико и если можно впускать воздух в известные участки, не беспокоя людей, то притоки можно опускать до 1—1,5 м расстояния от пола, направляя их или прямо к полу или же ниспадающим каскадом. Скорости в приточных отверстиях в этих случаях следует принимать равными 0,5—1,0 м/сек. При значительной населенности помещения притоки поднимают выше, для того чтобы не создавать резких токов. При расположении притоков на высоте 3 м от пола скорости в приточных отверстиях м. б. доведены до 3 м/сек. При равномерном размещении нагревателей и людей по площади помещения организация притоков по площади также д. б. равномерной. При нахождении работающих в районе резкого действия лучистой теплоты нагревателей притоки полезно направлять ниспадающими струями с расчетом создания принудительных токов под одеждой со стороны нагревателя. В подобных случаях иногда является полезным создание очень энергичных воздушных токов, омывающих тело. Если работающие размещены по разным высотам помещения, то наихудшие температурные условия возникают в высших зонах. Обслуживание этих зон следует производить сосредоточенными притоками в пункты нахождения людей. В этих случаях также являются полезными энергичные токи воздуха для омывания тела.

Все изложенное относится к общей и местной вентиляциям. Закрытая вентиляция для устранения температурных вредностей применяется лишь в исключительных случаях. При закрытых системах следует соблюдать одно важное правило, которое очень часто упускается из вида. При неполном улавливании всех тепловых выделений закрытия, а также при теплопроводном материале закрытых систем помещение получает все же некоторые тепловые притоки, требующие удаления теплого воздуха из-под перекрытия. Если отверстия для впуска воздуха под закрытие устроены в нижней зоне, то необходимы дополнительные отсосы воздуха из верхней зоны.

Приточный воздух. Из выражения ventilacija-1 f34 видно, что обмен О уменьшается с уменьшением w1, т. е. с понижением температуры приточного воздуха. С экономической точки зрения выгодны притоки с возможно низшей температурой, но по санитарным соображениям не следует создавать слишком большой разницы в температурах воздуха помещения и приточного воздуха. Это побуждает для зимнего времени, в случае введения наружного неподогретого воздуха, впускать его сверху, для того чтобы, опускаясь через более или менее высокий слой теплого воздуха, приточный воздух успел нагреться до температуры, не опасной для организма. Этот способ, однако, допустим лишь при достаточно высоких помещениях и при дроблении приточного воздуха для лучшего его перемешивания с теплым воздухом; иначе он представляет серьезную опасность. В целях лучшего дробления приточных струй некоторые специалисты рекомендуют применение матерчатых фильтров. Введение холодного приточного воздуха сверху, применимое зимой, совершенно недопустимо летом, и поэтому такой способ оказывается выгодным лишь в тех случаях, когда для летнего времени можно совершенно не иметь приточной вентиляции, ограничиваясь, например, открыванием окон. Однако, если отказаться от ввода приточного воздуха сверху, приходится обеспечить нагревание его. Обычные методы нагревания, с применением калориферов, т. е. с расходами пара или горячей воды, представляются крайне нецелесообразными, так как расходуют тепло для борьбы с тепловыми же выделениями. В виду этого техника прибегает к т. н. циркуляционным устройствам, принцип которых основан на том, что приточный воздух только отчасти засасывается снаружи, остальное же количество его засасывается из помещения. Регулируя дозы наружного и обратного воздуха сообразно с изменениями наружной температуры, получают надлежащую температуру приточного воздуха. Дозы наружного воздуха принимаются по санитарным нормам, соответственно числу занятых в помещениях людей. Следует при этом заметить, что существующие в настоящее время нормы НКТ не имеют достаточных оснований. Они установлены согласно с теорией Петтенкоффера, применительно к содержанию СО2 в воздухе помещений. В настоящее время теория Петтенкоффера отвергнута, и порча воздуха, вызываемая присутствием человека, принимается только в отношении увеличения температуры и влажности, а потому и нормирование притока наружного воздуха теряет свое основание.

Если тепловые потери помещения превышают приток тепла и применяется воздушное отопление, то остается в силе уравнение (2). Необходимо только изменить размещение притоков и вытяжек сообразно новому распределению вредности, т. е. отсосы должны быть устроены снизу.

Влажность. Источниками влажности в помещениях являются чаще всего водная поверхность резервуаров, размещенных в помещении, лужи на полу помещений, связанные с «мокрыми» работами, присутствие влажных предметов и пр. Сравнительно редко встречаются источники влажности в виде прорывов пара через отверстия и неплотности паропроводов. Учет выделения водяных паров при образовании их над поверхностью водных резервуаров производится по формуле Дальтона:

ventilacija-1 f35

где F - зеркало испарения в м2; G - вес в кг испарившейся воды за 1 час; H - атмосферное давление в мм рт. столба; с - коэффициент, зависящий от скорости омывания поверхности воды воздушными токами; S1 - упругость водяных паров на поверхности зеркала испарения; S2 - упругость водяных паров в воздухе помещения. По той же формуле можно учитывать и испарения с мокрых поверхностей полов, принимая, конечно, соответственное значение S1. Выделение влаги с поверхности влажных предметов, находящихся в помещениях, лучше учитывать по производственным данным относительно усушки их или же производя специальное взвешивание влажных предметов. Определение количества паров, могущих выделяться из аппаратуры, производится общими приемами,  применяемыми при учете расходных статей парового хозяйства. Общее поступление водяных паров в помещение м. б. определено при обследованиях путем измерений обменов воздуха, а также содержания водяных паров в приточном и извлекаемом воздухе.

Распределение влажности. При спокойном испарении водяные пары довольно быстро и равномерно распределяются по помещению. В таких случаях применение закрытых систем является излишним, и можно ограничиться системами общей или местной вентиляции. Последний способ является предпочтительным, если работники размещаются в непосредственной близости от пунктов испарения. Так как у нас нет специальных правил для расстановки испаряющих резервуаров, то обычно приходится встречать резервуары, размещенные в несколько рядов. Такое размещение надо признать неправильным с санитарной точки зрения, т. к. работники у средних резервуаров будут со всех сторон окружены более влажным воздухом, чем это допустимо. Лучшим размещением следует считать или размещение резервуаров по стенам, с превращением середины помещения в своего рода сборник чистого приточного воздуха, или же, наоборот, расстановку испаряющих резервуаров в центре, с притоками у стен.

Определение обменов производится по основному уравнению, из которого для установившегося состояния будем иметь:

ventilacija-1 f36

Так как обмены О уменьшаются с уменьшением g1, то приточный воздух желательно вводить с возможно меньшим содержанием водяных паров. Зимой это легко достижимо, так как наружный воздух обладает малым количеством водяного пара и сохраняет это количество, пройдя через калорифер. Летом влажность приточного воздуха определяется влажностью атмосферного воздуха. Для расчета вентиляционной системы следует принимать летние условия, как более трудные. Введение неподогретого воздуха в данном случае совершенно недопустимо, т. к. он вызовет образование тумана.

Увлажнение воздуха. Меры против недостаточного содержания водяных паров в воздухе заключаются в увлажнении его. Все виды увлажнительных устройств сводятся к двум основным видам: к увлажнению с водных поверхностей и к увлажнению водой в виде мельчайших капелек. Первый способ в практике фабрично-заводских работ почти никогда не применяется. Второй способ особенно часто применяется на текстильных фабриках. Испарение раздробленной воды производится или непосредственно в помещениях или же в специальных увлажнительных камерах. Увлажнительные процессы, связанные с испарением мельчайших водяных капелек, вообще мало обследованы, что объясняется не столько сложностью вопроса, сколько недостаточным вниманием к нему со стороны специалистов. Если испарение капель производится в самом помещении, то главным вопросом, подлежащим разрешению, является вопрос о полной их испаряемости. Распыляясь близ потолка помещений и падая книзу, капля должна испариться прежде, чем достигнет рабочей зоны. При обычной высоте помещений около 4,5 м путь испарения определяется приблизительно в 2,2 м. Вопрос м. б. решен т. о.: из уравнения dG/dτ= —DF находим, что dr/dτ= —D, или г = г0 — Dτ, где G – объем капли, τ - время падения капли, D - знаменатель правой части формулы Дальтона; F - поверхность капли, г0 - начальный радиус капли, г - радиус капли по истечении промежутка времени τ. Уравнения составлены при условии, что влажность и температура воздуха в помещении постоянны и что испаряющаяся капля приобрела установившуюся температуру, соответствующую температуре воздуха. Зная величину г0, зависящую от системы распылителя, можно определить время полного испарения капли и решить вопрос, успеет ли капля испариться до достижения рабочей зоны. Возможность занесения капель в рабочую зону делает применение увлажнителей, работающих непосредственно в помещениях, нежелательным как с санитарной, так и с производственной точек зрения. Следует, однако, отметить и положительные стороны таких увлажнителей: в помещениях, в которых приходится, кроме повышения влажности, заботиться о понижении температуры, они выполняют обе задачи, в помещениях пыльных они способствуют осаждению пыли. В общем, отрицательные стороны все же превалируют.

Увлажнение воздуха в специальных камерах и введение этого воздуха в рабочие помещения при внимательном проектировании вполне гарантируют помещение от проникновения в них мелких водяных капелек. Процесс испарения в камерах также не получил еще достаточного освещения, которое представляется необходимым уже по одному тому, что в настоящее время до 95% всей пульверизируемой воды остается в жидком состоянии. В уравнении dr/dτ= —D, приведенном выше, D будет зависеть от количества водяного пара, растворенного в воздухе, от температуры воздуха и от температуры воды. Пусть t3 - температура воды, t - температура воздуха, k - коэффициент отдачи тепла от капли к воздуху, n - количество капель, w - количество влаги в воздухе. Тогда

ventilacija-1 f37

откуда

ventilacija-1 f38

Мы замечаем, Что

ventilacija-1 f39

откуда

ventilacija-1 f40

где Q - количество тепла в воде в момент τ, J1 - скрытая теплота испарения, J2 - теплоемкость окружающей среды. Далее имеем:

ventilacija-1 f41

Подставляя значения wи t3 в уравнение (6),  получаем соотношение между г и t. Т. о., все величины, входящие в эти уравнения, можно выразить в зависимости от г, а следовательно, и от τ. Влажность воздуха в увлажнительной камере без особого труда доводится почти до 100%. Зная температуру и влажность приточного воздуха, который вводится в помещение, можем определить обмен по общему уравнению.

Организация обменов. Принимая во внимание охлаждение воздуха в камере в результате процесса испарения капель, приток следует вводить сверху ниспадающими каскадами. Отвод воздуха можно делать как из верхней, так и из нижней зоны. Распределение притоков по площади помещения следует делать равномерным в целях равномерного распределения влажности. Камерное увлажнение допускает циркуляцию воздуха, т. е. пропускание через камеру воздуха, представляющего собою смесь наружного воздуха и воздуха, возвращаемого из помещения. В целях удешевления устройств, камеры обычно устраиваются в подвальных этажах. Перемещение воздуха осуществляется вентилятором. Перемещение приточного воздуха из камеры в помещение и обратного воздуха из помещения в камеру совершается по приточной и обратной шахтам. Описанное устройство относится к центральным системам. Кроме центральных систем, в практике находят применение т. н. полуцентральные системы, сущность которых заключается в том, что распыление и испарение воды совершается не в специальных камерах, а в самих воздухопроводах, распределяющих воздух по помещениям. Основной принцип устройства остается тот же, что и для центральных систем. Существенное отличие заключается в меньшей длительности увлажнительного процесса, в необходимости применения мер против занесения капелек воды в помещение, в более трудном регулировании систем и управлении ими. Из лучших полуцентральных систем можно отметить системы Кестнера, Мюллера и Жакобине. Последняя система производит перемещение воздуха путем эжекции пульверизаторами. Первые системы пользуются центробежными вентиляторами. Пульверизаторы, как для центральных, так и для полуцентральных систем имеются нескольких типов. До войны 1914—18 гг. чаще всего применялся тип братьев Кертинг, после того вошли в употребление пульверизаторы Васильева, а в последнее время - пульверизатор Ильина, представляющий существенное упрощение пульверизатора Васильева.

Туман. Энергичное испарение с поверхности резервуаров, особенно в соединении с парами, прорывающимися сквозь толщу водного слоя из отверстий дырчатых змеевиков, характеризуется образованием больших количеств пара над зеркалом испарения. Этот пар, смешиваясь с подтекающим воздухом, создает восходящий к перекрытию помещения ток воздуха, аналогичный конвекционному току. Восходящий ток состоит из смеси воздуха с мельчайшими капельками сконденсировавшегося пара, придающего току воздуха характерную окраску. При обширных и достаточно высоких помещениях и не особенно мощном парообразовании видимые потоки тают, не доходя до перекрытия, и, растворяясь в воздухе помещения, повышают его влажность. Это испарение некоторых частиц тумана совершается за счет тепла восходящего потока, что вызывает новое образование тумана, и т. д. Температура воздушного потока, измеренная на расстоянии 0,05 м от зеркала испарения, показывает около 40°С, тогда как на расстоянии 5—6 м - около 33°С.

Учет тумана. Количество тумана м. б. учтено из баланса тепла в процессе, происходящем над зеркалом испарения. Количество тепла, приносимое паром и выделяющееся при конденсации его, + количество тепла, заключающееся в подтекающем воздухе с растворенными в нем парами, = количеству тепла смеси воздуха с растворенным в нем паром + количество тепла в конденсате.

Распространение тумана по помещению. В зависимости от энергичности парообразования на поверхности резервуара и от температуры выделяющегося пара, видимый поток, состоящий из смеси тумана с насыщенным воздухом, устремляется кверху с большей или меньшей скоростью. Этот поток окружается прозрачным восходящим током воздуха, подогреваемым за счет диффундирующего в него пара и вместе с этим получающим повышенную влажность. Мощные потоки, достигая перекрытия, расплываются в верхней зоне, заполняют ее и, охлаждаясь вблизи поверхностей, ограничивающих помещение, дают новые туманообразования, заполняющие помещение до нижней зоны включительно. Температура капелек тумана при этом выравнивается с температурой воздуха. Влажность в помещениях весьма значительна: бывают случаи, когда она превышает 90% при температуре нижней зоны около 29—30°С.

Задача, предъявляемая вентиляции, может формулироваться трояко: 1) полное обестуманивание помещения и создание в нем нормальной влажности; 2) уничтожение тумана, но с сохранением повышенной влажности около источников парообразования; 3) уничтожение тумана в нижней рабочей зоне с повышенной влажностью в ней. Первая задача разрешима только применением закрытой вентиляции; вторая разрешается общей вентиляцией с удалением воздуха из верхней зоны и притоками, направленными частью с нормальной температурой в нижнюю зону, частью же с температурой возможно более высокой (60—100°С) в среднюю зону (фиг. 1, А); третья задача разрешается созданием вытяжек из верхней зоны и притоков воздуха нормальной температуры в нижнюю зону (фиг. 1, В). Радикальное разрешение задачи дается только первым способом. При правильном проектировании этот способ является, кроме того, и наиболее рентабельным.

Вентиляция заводская

Определение обменов. При определении обменов закрытой вентиляции приходится тщательно учитывать упругость водяных паров под закрытием, обусловленную соотношением между количеством выделяющихся паров, их температурой и количеством вводимого под закрытия воздуха, его температурой и влажностью. Указанное соотношение определяет необходимую скорость воздуха в отверстиях закрытия, в зависимости от обменов воздуха закрытого пространства. Сообразно с этим определяют и размеры отверстий в закрытии. Определение обменов при втором способе производится по уравнению (2) с разделением помещения на две зоны по высоте и учетом обменов для каждой зоны отдельно при различных температурах приточного воздуха. Обмены воздуха для третьего способа производятся также по уравнению (2), применяя его к объему нижней части помещения, высотой 2—3 м от пола. При достаточно высоких помещениях извлечение воздуха при всех трех видах вентиляции можно производить путем устройства достаточно высоких вытяжных труб без всяких побудителей. Отметим, однако, что применение первого способа открывает возможность утилизации удаляемого воздуха путем проведения его через теплоуловители, что имеет значение для зимнего времени.

Организация обмена. Притоки воздуха в верхнюю зону при втором и третьем способах абсолютно не допустимы, как и вытяжки из нижней зоны: санитарное состояние последней при этом резко ухудшается. Первый способ допускает приток в верхнюю зону постольку, поскольку он вообще допустим, т. е. в зимнее время. Распределение обменов по площади помещения при первом способе вентиляции д. б. согласовано с размещением отсосных отверстий в закрытиях. При втором и третьем способах имеет силу общий принцип введения притока в пункты с меньшей концентрацией вредности. Необходимо, кроме того, иметь в виду, что при втором и третьем способах покрытие помещений д. б. по возможности нетеплопроводным; в противном случае следует создавать для них специальное обогревание.

Газы. Опасность, представляемая примесью газов к воздуху, настолько серьезна, что требует особенно внимательного отношения к вентилированию помещений, получающих газовые выделения. Эта осторожность должна усугубляться в виду недостаточной освещенности вопроса о допустимых нормах примесей, а также в виду того, что средние концентрации в той или иной части помещения не гарантируют от возникновения высоких концентраций в отдельных пунктах. Кроме того, химические процессы, являющиеся источником газовых выделений и протекающие с большей или меньшей определенностью в лабораториях, в обстановке заводских и фабричных помещений получают далеко не столь определенный характер. Поэтому представляется крайне желательным обслуживать все опасные или даже сомнительные пункты технологических процессов закрытыми системами вентиляции, которые являются единственно надежными и вместе с тем вполне разрешающими поставленную санитарную задачу.    

Учет газовых выделений производится при помощи анализа воздуха.

Распространение газовой вредности. Распространяясь по всему пространству помещения, газы дают большие или меньшие концентрации в верхних и нижних зонах в зависимости от своего удельного веса и температуры. Учитывая разность удельных весов газа и воздуха помещения, дающую скоростную слагающую, направленную вверх или вниз, и принимая во внимание скорость диффузии газа, дающую слагающую по направлению от большей концентрации к меньшей, мы можем с достаточной точностью определить траектории газовых частиц и определить поле концентраций, создающееся в помещении. Выделяя из этого поля части с концентрациями недопустимыми и создавая в этих частях достаточно энергичные токи воздуха для удаления газовых частиц в отсосные пункты, мы оставляем в помещении лишь концентрации, которые не превосходят допускаемых норм.

Определение и организация обменов. Обмены общей вентиляции для борьбы с газами определяются согласно основному уравнению (2). Считаясь с серьезным характером вредности, распределение обменов следует производить сосредоточенными токами в пункты пребывания людей, обеспечивая в этих пунктах зону наименьшей концентрации. Распределение вытяжных пунктов следует производить в пунктах наибольшей концентрации. Направление приточных и вытяжных токов следует принимать с расчетом на омывание человека токами чистого приточного воздуха. Применение циркуляционных систем недопустимо, исключая случаи, когда возможна вполне надежная очистка воздуха от газов. При соблюдении указанных правил и внимательном учете обстановки помещения возможно достигнуть, если не вполне здоровых, то допустимых санитарных условий. Устройство закрытых систем должно следовать обычным принципам. Т. к. случайное нарушение правильности химических процессов может вызывать выбивание вредных газов из-под закрытий, то независимо от закрытой вентиляции следует устраивать и небольшие отсосы воздуха для общей вентиляции помещения. Возможность катастрофических явлений при некоторых газах вызывает необходимость вентиляции аварийного характера для возможно быстрого проветривания помещений. Управление такой вентиляцией следует делать не из помещения, а вне его. Необходимо заметить, что газовые выделения требуют внимательного отношения к выбору материалов для отдельных частей вентиляции (закрытый воздухопровод и т. п.). При газах, разрушительно действующих на металл, вытяжные вентиляторы полезно заменять эжекторами. Очень значительные выделения вредных и в особенности тяжелых газов в атмосферу могут заразить  воздух окружающего района. Во избежание этого следует прибегать к обезвреживанию удаляемого из помещения воздуха (поглощение, нейтрализация).

Пыль. Пыль, выделяющаяся в заводских помещениях, с вентиляционной точки зрения м. б. отнесена к двум категориям: а) сравнительно крупная пыль, которая, вылетая из рабочих органов машин, описывает траектории, определяемые совокупным влиянием инерции, сопротивления воздушной среды и тяжести; б) мелкая пыль, которая, будучи выброшена в воздушную среду, остается в ней на более или менее продолжительное время во взвешенном состоянии. Пыль первой категории, вообще говоря, менее опасна, чем пыль второй категории: если только человек не находится непосредственно в пылевом потоке, то эта пыль падает на пол, минуя наружные органы дыхания. Из сказанного не следует, что с такой пылью следует мириться, т. к. даже осевшая пыль может подняться в воздух под влиянием воздушных токов и т. п. факторов. Пыль второй категории несравненно опаснее, так как она распространяется по всему помещению и неизбежно попадает в легкие. Обе эти категории пыли могут получаться одновременно из одного и того же материала и под влиянием одних и тех же причин.

Учет пыли. Учет пыли следует производить путем лабораторного анализа воздуха. Для приблизительного определения можно пользоваться способом определения пыли по т. н. «угару» (разница в весе материала, поступающего в помещение, и фабриката, выходящего из него).

Определение обменов. Обмены воздуха, требующиеся при вентиляции пыльных помещений, определяются в зависимости от вида вентиляции, который предполагается применить. Общая вентиляция может найти применение лишь в таких случаях, когда пыль поступает в помещение достаточно низко для того, чтобы оказаться в сфере влияния отсосов воздуха, устроенных у пола помещения. При этом условии и при подаче воздуха сверху возможно достижение удовлетворительных результатов, рассчитывая обмены по уравнению (2). При источниках пыли, расположенных настолько высоко, что влияние низовых отсосов делается недействительным, или же пыль должна проделать путь, пересекающий уровень головы человека, общая вентиляция делается неприменимой. При закрытой системе вентиляции в случаях газов, паров и туманов, скорость в отверстиях закрытия определялась на основании расчетов упругости пара или газа под закрытием и скорости диффузии. Имея дело с пылью, приходится иметь в виду не скорость диффузии, а ту скорость, которую приобретают пылинки под влиянием воздушных токов или же ударов, производимых пылящими органами машин. Если эта скорость направлена к отсосу и способна доставить к нему всю пыль без осаждения ее, скорость в отсосе берется с расчетом, чтобы пылинки не осели в воздухоприемнике. Если скорость пылинок имеет иное направление, то скорость воздуха в отсосах должна быть принята такой, чтобы преодолеть силу инерции пылинок и полностью направить их в отсос. Т. к., вообще говоря, для пыли требуются значительные скорости в отсосах, то в целях уменьшения обменов следует брать возможно меньшие размеры отсосных сечений, при том непременном условии, чтобы они все же полностью захватывали пылевые выделения. Устройство закрытий, применяемых для других вредностей, не всегда применимо для пыли. Пылевое закрытие не должно допускать образование осаждений пыли. Из этого же соображения назначаются и скорости в воздухопроводах. В зависимости от характера пыли скорости в воздухопроводах колеблются в пределах 8—25 м/сек. Подобные скорости вызывают необходимость применения вентиляторов, создающих разрежение от 80—100 до 150—200 мм вод. ст. и требующих значительной затраты энергии. Циркуляция воздуха в пыльных помещениях допустима лишь в тех случаях, когда обеспечена чистка обратного воздуха. Последняя производится или с помощью фильтров (матерчатых или сетчатых) или с помощью пропускания воздуха через водяную завесу (водяные капли). Несмачивающуюся водой пыль осаждают по способу, разработанному А. Н. Селиверстовым и основанному на пропускании пыльного воздуха сначала через легкую паровую завесу, а после этого через водяную. При больших количествах удаляемой из помещения пыли не рекомендуется выпускать ее в атмосферу во избежание загрязнения дворового воздуха, особенно, если завод или фабрика работают непосредственно близ населенного пункта. В таких случаях следует устраивать отстойные камеры, циклоны или пылеуловители Каурелла.

Комбинированные вредности. Легкое разрешение вентиляционной задачи получается в тех случаях, когда каждая из одновременно действующих вредностей требует однородных методов борьбы, вызывает одно и то же распределение обменов, направление токов приточного и извлекаемого воздуха и т. п. Различие в размерах обмена, требующегося для каждой вредности, не представляет в данном случае затруднений, т. к. обмен принимается по той вредности, которая требует большего обмена. Т. о., температурная вредность и туман удобно комбинируются друг с другом. Температурная вредность посылает токи теплого воздуха в верхнюю зону помещения, а для испарения тумана мы умышленно вводим нагретый воздух в верхнюю или среднюю зоны. В силу этого в рассматриваемом случае одни вредные выделения помогают бороться с другими. Удаление воздуха, как при тумане, так и при повышенной температуре должно производиться из высших пунктов перекрытия. В целях понижения температуры и влажности в рабочей зоне мы вводим в нее притоки воздуха. В этих случаях задача получает гармоническое разрешение. Сочетание температурной вредности и влажности также можно считать поддающимся легкому и удобному разрешению. Сочетание температурной вредности и газов поддается общей вентиляции лишь при легких газах, имеющих стремление подняться кверху. Наоборот, в случае тяжелых газов борьба с ними должна производиться с помощью закрытий, а для удаления теплого воздуха должны быть устроены отдельные вытяжки под перекрытием. Сочетание температурной вредности с пылью путем общей системы обслуживается очень плохо, и этот вид вентиляции допустим только при очень энергичных обменах, рассчитанных на борьбу с температурой и понижающих пылевые концентрации до степени, позволяющей игнорировать ее (бумагопрядильни). Легко комбинируется борьба с тяжелыми газами и пылью, так как оба эти типа вредностей требуют нижних отсосов и подачи воздуха сверху.

В общем, можно сказать: 1) при возможности применения закрытых систем можно без затруднений дать разрешение задачи вентиляции для любой комбинации двух и большего числа вредностей; 2) при необходимости пользования общей вентиляцией задача разрешима только в том случае, если методы, применяемые для борьбы с одной вредностью, не мешают борьбе с другими вредностями; 3) при возможности дать для борьбы с одной из вредностей закрытую вентиляцию м. б. устранена невозможность применения общей вентиляции для борьбы с остальными вредностями, не гармонирующими с первой.

Примеры из практики. Механические цехи. Здесь вредностью является гл. обр. повышенная температура, и потому эти цехи принадлежат к числу наиболее здоровых. Единственную опасность представляют наждачные круги и точила, которые необходимо обслуживать отдельными закрытыми системами. Общая вентиляция характеризуется верхними вытяжками и притоками в верхнюю или среднюю зоны.

Кузницы. Вредностью является дым от кузнечных горнов. Наиболее энергичное выделение дыма наблюдается в период заправки горнов. Удаление дыма производится с помощью зонтов, поставленных над горнами. По существу, зонт является закрытием с весьма большим отверстием. Разрешение задачи удаления дыма сводится к созданию отсосов из-под зонта, развивающих такие скорости подтока воздуха в пространство между бортом горна и нижней кромкой зонта, которые парализовали бы скорости диффузии газов, заполняющих пространство под закрытием. Задача без труда решается по основному уравнению (2). Обмены получаются довольно значительные, особенно на время заправки, почему полезно применять опускные фартуки зонтов. Случайные прорывы дыма удаляются дополнительными вытяжками из верхней зоны (фиг. 2).

Случайные прорывы дыма удаляются дополнительными вытяжками из верхней зоны

Чугунолитейные. а) Во время литья газовые выделения из опок скопляются под перекрытием и по мере накопления опускаются из верхней зоны в рабочее пространство; опускание усиливается при соприкосновении газов с холодными покрытиями. Отсос следует делать под перекрытием; впуск воздуха - в нижнюю или, в крайнем случае, в среднюю зону. Т. к. количество газовых выделений не выявлено с достаточной точностью, определение обменов лучше производить по практическим нормам (4—6 обменов, в зависимости от общего веса отливок и размеров последних), б) Пыль из опок, при практикуемых способах выбивания опок по всей площади литейной, фактически не устранима. Обычно применяют отсосы внизу и впуск воздуха сверху, но существенного влияния они не оказывают. При выбивании опок на определенных пунктах в последних устраивают мощные отсосы со скоростью в отверстиях 10—12 м/сек, дающие хороший эффект. Попытки применить для вентиляции чугунолитейных закрытые вентиляции с помощью переносных закрытий до настоящего времени нельзя считать удавшимися, так как они стесняют производство.

На фиг. 3 представлена схема вентиляции с верхней разводкой притока: А - в период отливки, В - при формовке и выбивании опок, С - нижние притоки для периода отливки, D - верхние притоки для периода формовки и выбивания опок, Е - верхняя вытяжка, F - подпольный вытяжной канал. Такая же вентиляция может быть устроена и с нижней разводкой притока.

Схема вентиляции с верхней разводкой притока

Медно- и цинколитейные. Процессы крайне вредные (литейная лихорадка). Общая вентиляция не позволяет рассчитывать на полное удаление вредности. Применение зонтов над тиглями и формами дает удовлетворительные результаты. Зонты над формами очень затрудняют производство, почему их и следует делать подвижными, вращающимися и т. п. Продуманное размещение пунктов отливки значительно облегчает задачу (фиг. 4).

Зонты над формами очень затрудняют производство, почему их и следует делать подвижными, вращающимися и т. п. Продуманное размещение пунктов отливки значительно облегчает задачу

Прокатные цехи. Главной вредностью являются тепловые выделения, в особенности от накаленных болванок; тепловые выделения механизмов связываются, хотя и не полностью, водным охлаждением. Приток тепла от нагретого металла так велик, что при равномерном распределении тепла в помещении температура была бы невозможно высока для пребывания человека, но благодаря конвекционным токам, значительная часть тепловыделений направляется в верхнюю зону. Тем не менее, расчет вентиляции приходится вести, имея в виду и борьбу с повышенной температурой, к которой присоединяется еще и лучистая теплота накаленных болванок и печей (при открывании дверок). Вредное влияние лучистой теплоты не м. б. полностью устранено путем вентиляции; в качестве паллиатива можно рекомендовать воздушные души. Нужно при этом иметь в виду, что в приточных отверстиях душей у печей воздуху можно сообщать значительную скорость лишь в том случае, если нет опасности выбивания газов из печей и эжекции их душевыми токами. Эти газовые выделения являются второй вредностью помещения, но, вообще говоря, они, имея высокую температуру и попадая в конвекционные потоки, быстро удаляются под перекрытие. Вентиляция помещений сводится к удалению теплого воздуха из-под перекрытия путем специальных шахт или фонарей, распределение которых должно соответствовать распределению притоков тепла. Ввод приточного воздуха следует производить в нижнюю или, по крайней мере, в среднюю зону. При отсутствии газовых выделений или при возможности локализации их возможна циркуляция воздуха. В зимнее время возможно введение раздробленных притоков холодного, неподогретого воздуха в верхнюю зону. Наличие подъемных кранов затрудняет возможность верхней прокладки приточных воздухопроводов, особенно для обслуживания средних (по плану) участков помещения. Такие участки м. б. обслужены подпольными каналами с выходами наверх в пунктах, не мешающих ходу работ и движению материалов.

На фиг. 5 изображены план и разрез вентиляции прокатного цеха: А - печь, В - прокатные станы, С - души около станов и печи, D - притоки общей вентиляции, F - вытяжки.

План и разрез вентиляции прокатного цеха

Стекольные заводы. Как и в предыдущем случае, вредностью являются мощные тепловые выделения печей. Главная масса тепла направляется кверху, но и нижняя зона, получает высокую температуру благодаря лучеиспусканию из печных отверстий. Вытяжные отверстия необходимо устраивать из-под перекрытия; притоки - в нижнюю или среднюю зону. Над пунктами пребывания людей следует устраивать воздушные души. В зимнее время вполне возможна циркуляция воздуха или раздробленный приток в верхнюю зону (фиг. 6). Воздушные души иногда заменяются постановкой электрических вееров, что менее рационально, так как они гонят на работника тот же нагретый воздух. Они удобны лишь тем, что легко м. б. устанавливаемы в любом положении.

Над пунктами пребывания людей следует устраивать воздушные души. В зимнее время вполне возможна циркуляция воздуха или раздробленный приток в верхнюю зону

Резиновые заводы. Здесь имеется большое число помещений с разнообразными технологическими процессами и многочисленными вредностями. Главнейшие из вредностей следующие, а) В размольной - пылевые выделения (в том числе - глет). Вентиляция - закрытая вытяжная и, кроме того, общая вытяжная, с отсосами у пола для удаления пыли, выделяющейся при переноске порошкообразных материалов. Притоки - сверху. Обслуживание пунктов развески порошкообразных материалов - притоками и вытяжками, рассчитанными, если не на улавливание пыли, то на сдувание ее в сторону, противоположную от работника, б) Помещения для работ с выделением бензиновых паров. Рабочие столы прикрываются застекленными колпаками немного выше головы рабочего; вытяжное отверстие делается в крышке стола. При работе с одного борта стола отверстие помещается у противоположного борта; при работе с двух бортов отверстие делается по осевой линии стола (фиг. 7).

Рабочие столы прикрываются застекленными колпаками немного выше головы рабочего; вытяжное отверстие делается в крышке стола. При работе с одного борта стола отверстие помещается у противоположного борта; при работе с двух бортов отверстие делается по осевой линии стола

 В последнем случае полезно разделять стол продольной вертикальной стенкой (во избежание «сквозняка»). Лучше давать по одному отсосу на каждого работника. При невозможности устройства закрытий над столами, следует устраивать открывающиеся бортики у стола, с отсосами под ними через крышку стола (фиг. 8).

При невозможности устройства закрытий над столами, следует устраивать открывающиеся бортики у стола, с отсосами под ними через крышку стола

Независимо от указанных вытяжек, полезно делать добавочные вытяжки (по одной от каждого стола) из зоны непосредственно над полом помещения. Приток следует давать сверху. Отопление в помещениях этого назначения рекомендуется воздушное, но не водяное и в особенности не паровое, в) В вулканизационном отделении наиболее существенными вредностями являются тепловые выделения и пары от котлов и от самих вулканизованных предметов. Для упрощения вентиляции полезно отгораживать переборкой пространство, занимаемое выдвинутой тележкой, и прилегающую к нему часть котла от остального помещения и вентилировать отгороженную часть холодным притоком (люди отсутствуют) с отдельной вытяжкой (фиг. 9).

Для упрощения вентиляции полезно отгораживать переборкой пространство, занимаемое выдвинутой тележкой, и прилегающую к нему часть котла от остального помещения и вентилировать отгороженную часть холодным притоком (люди отсутствуют) с отдельной вытяжкой

При невозможности такого разделения приходится делать вытяжки в верхней зоне, а притоки внизу, г) В отделении вальцов и барабанов - весьма сильные тепловые выделения, а при некоторых составах резины и неприятный специфический запах. Возможно применение закрытой системы, полезной в отношении уменьшения  обменов (фиг. 10). При отсутствии дурного запаха воздух, извлекаемый из-под закрытий, может быть в зимнее время использован для циркуляции.

Закрытая система, полезная в отношении уменьшения  обменов

Травильные отделения. Вредностью являются кислотные выделения из ванн. При употреблении недостаточно очищенной кислоты возможны выделения соединений мышьяка. Рекомендуется закрытая вентиляция и только при невозможности осуществления последней - вентиляция с бортовыми отсосами (фиг. 11). Невозможность применения закрытий очень часто преувеличивается производственниками. Единственное возражение против них - неудобство загрузки предметов, подлежащих травлению, - отпадает при рациональной системе закрытий.

Вентиляция с бортовыми отсосами

Хлорные заводы. Новейшие заводы для добывания хлора основаны на электролизе NaCl. Процесс в технологических целях д. б. закрытым, с отсосом хлорных выделений, и, следовательно, заводский процесс сам по себе осуществляет, разумеется, только отчасти, задачу вентиляционного устройства. На долю последнего остается лишь борьба с выделением хлора через неплотности закрытий. Эти выделения нельзя считать незначительными, тем более что процесс разложения NaCl происходит при повышенной температуре ванн (около 70°С). Это обусловливает возникновение конвекционных токов, посылающих скопляющийся у пола газ к верху через рабочую зону. Задача вентиляции по-видимому разрешается созданием притоков-душей над проходами и двойным извлечением воздуха: от пола для улавливания тяжелого газа и из-под перекрытия - для удаления восходящих токов воздуха, насыщенного хлором. Этот способ нельзя считать совершенным, но практика пока не выработала ничего лучшего, в виду сравнительной новизны этой отрасли производства.

Заводы азотной кислоты. При новом (контактном) способе получения HNО3 производство может считаться одним из самых безвредных. Единственной вредностью его являются тепловые выделения. Благодаря размещению источников тепла и форме их, тепловые выделения почти полностью направляются в верхнюю зону. Задачей вентиляции является удаление теплого воздуха из-под перекрытия и подача притоков в нижнюю зону. В зимнее время вполне допустима циркуляция.

Заводы серной кислоты. В новых заводах процессы также протекают в герметически закрытых вместилищах и при нормальном ходе не должны давать вредных газовых выделений. Единственной нормальной вредностью являются тепловые притоки. В печных отделениях они создают условия тем более тягостные, что часть работников занята в средней зоне помещения (на мостках и площадках). С другой стороны, печное отделение имеет мощный источник тепла в виде горячего воздуха, нагреваемого валами мешалок. Летом этот воздух отводится в атмосферу, зимой же (с подмесью наружного воздуха) м. б. использован для притока. Вентиляция печного отделения сводится к охлаждающему притоку в нижнюю зону и охлаждающим душам в пунктах работы средней зоны. Извлечение воздуха д. б. организовано из-под перекрытия.

Мыловаренные заводы. Наиболее вредны варочные отделения, т. к. производственники до недавнего времени не допускали закрытий над варочными котлами, и последние выбрасывали в помещения огромные количества тумана. Сравнительно недавно эта задача получила исчерпывающее разрешение (фиг. 12 - расщепительный котел, фиг. 13 - варочный котел).

Расщепительный котелВарочный котел

Деревообделочные. Вредностью является лишь пыль, выделяющаяся, однако, в громадном количестве. Единственное средство борьбы с нею - это применение закрытой системы (фиг. 14 и 15).

Вредностью является лишь пыль, выделяющаяся, однако, в громадном количестве. Единственное средство борьбы с нею - это применение закрытой системыВредностью является лишь пыль, выделяющаяся, однако, в громадном количестве. Единственное средство борьбы с нею - это применение закрытой системы

Однако, не все деревообделочные станки допускают закрытие. В таких случаях полезно устраивать путем перегородок кабинки, осаждающие пыль и локализующие ее от остального помещения. По характеру обслуживания станков пылеулавливающим устройством они разделяются на две группы: в первой группе пыль непосредственно захватывается отсосом; во второй - она поступает в сборник и, падая на дно, вступает в район действия засосных отверстий. Вытяжная система заканчивается циклоном, который полезно устраивать непосредственно у котельной для автоматической подачи пыли в топки.

Ткацкие фабрики. Вредности: тепловые выделения и пыль; применение закрытых систем невозможно. Сочетание вредностей затрудняет гармоничное разрешение задачи. Вентиляция считается только с температуры; борьба же с пылью сводится к получению низких концентраций, что и представляется осуществимым в виду того, что значительное теплоотделение само по себе создает необходимость больших обменов. Однако, задача осложняется требованием производства создавать повышенную влажность. Наихудшие условия создаются в летние жаркие дни, когда приходится вести борьбу с повышенной температурой. Требование повышенной влажности определяет метод этой борьбы т. о.: приточный воздух пропускается через водяные завесы, увлажняется по возможности до полного насыщения, понижая вместе с тем свою температуру, и вводится в помещение. Нагреваясь в последнем, он связывает тепловые выделения и понижает свою влажность до намеченной нормы. В зимнее время применяется циркуляция. Запыленность обратного воздуха должна уничтожаться осаждением пыли водяными каплями.

На фиг. 16 представлена схема вентиляции ткацкой фабрики; А - приточная шахта, В - циркуляционная шахта, С - циркуляционные отверстия, D - воздухоприемник, Е - увлажнительная камера, F - циркуляционный канал, G - приточный вентилятор.

Схема вентиляции ткацкой фабрики

Прядильные фабрики. Бумагопрядильные фабрики отличаются от ткацких более мощными выделениями тепла и тем, что в различных отделениях должна поддерживаться неодинаковая влажность, а именно (в %):

ventilacija-1 t3

Главным затруднением для централизованной вентиляции этих фабрик является необходимость удовлетворения различных по каждому помещению требований. Чесальные отделения страдают от значительного выделения пыли, что делает желательным применение низовых отсосов, тем более, что тепловые выделения этих отделений невелики.

Главной вредностью льнопрядилен являются значительные пылевые выделения, борьба с которыми возможна только путем применения пылеудаляющих систем. В кардных отделениях влажность воздуха д. б. ок. 45%; в промежуточных, до ватерных, отделениях 55—60 %, в отделениях сухих ватеров - ок. 60%. При мокрых ватерах приходится бороться с повышенной влажностью. Задача отсасывания пыли от банкаброшей и сухих ватеров до сего времени не разрешена. Вентиляция пенькопрядилен по существу близка к вентиляции льнопрядилен.

Схема полуцентральной увлажнительной вентиляции для ткацких и прядильных фабрик

На фиг. 17 изображена схема полуцентральной увлажнительной вентиляции для ткацких и прядильных фабрик: А - засос наружного воздуха, В - засос обратного воздуха зимой, С - приточный вентилятор, D - увлажнитель, Е - каплеуловитель, F - отстойное корыто. На фиг. 18 представлены продольный и поперечный разрезы центральной вентиляции бумагопрядильной фабрики: АВ - приточная шахта, С - каплеотстойник, D - приточно-циркуляционная часть шахты, Е - подпольный циркуляционный капал, F - перегонная шахта, G - приточные вентиляторы, Н - воздухоприемник, Т - увлажнитель.

Продольный и поперечный разрезы центральной вентиляции бумагопрядильной фабрики

Красильно-отделочные и ситцепечатные фабрики. а) Разборка суровья. Если ткань, поступающая в отделение, не пропускается через пылеочистительную машину, то необходима вентиляция для устранения пыли: отсосы снизу, притоки сверху, б) Опалка. Вредности: пыль и запах гари. В настоящее время опальные машины закрываются ограждениями с отсосами воздуха. В выходной щели полезно ставить вращающиеся круглые щетки или специальные отсосы для освобождения выходящей ткани от газов и мелких пылинок обгорелого хлопка (фиг. 19).

В выходной щели полезно ставить вращающиеся круглые щетки или специальные отсосы для освобождения выходящей ткани от газов и мелких пылинок обгорелого хлопка

в) Промывка в барках. Вредность: влажность, вследствие испарения с поверхности барок и мокрой ткани, а также с мокрых полов. Холодные барки можно оставлять без закрытий. Хлорные и кислые барки следует закрывать. Вентиляция должна рассчитываться на снижение влажности, г) Хлорные ящики. Очень вредная работа, т. к. рабочему приходится спускаться в довольно глубокий ящик, в котором скопляются хлорные выделения. Необходимо делать вытяжки из ящика в виде приставных каналов по углам с несколькими отверстиями по высоте: по мере закрытия нижних отверстий укладываемой тканью продолжают работать верхние отверстия (фиг. 20).

Необходимо делать вытяжки из ящика в виде приставных каналов по углам с несколькими отверстиями по высоте: по мере закрытия нижних отверстий укладываемой тканью продолжают работать верхние отверстия

д) Стригальные машины. Вредность: пыль. В этих случаях применяется закрытая вентиляция (фиг. 21).

Закрытая вентиляция

е) Красильные отделения. Вредности: повышенная влажность и туман. При вентиляции этих отделений следует принять за правило закрывать все выделения пара насколько возможно. Значительные обмены, необходимые для закрытых барок, почти всегда позволяют бороться с открытым парением по принципу общей вентиляции. Барки с вредными выделениями (анилин, сернистые выделения) д. б. безусловно закрыты. Крайне желательно более свободное размещение барок, позволяющее свободное подтекание свежего сухого воздуха в коридоры между ними (рабочие пункты), ж) Горячие барабаны. Вредности: теплота и влага. В настоящее время барабаны редко остаются незакрытыми. Отсос воздуха из-под закрытий происходит через щели для входа и выхода материи (фиг. 22).

Отсос воздуха из-под закрытий происходит через щели для входа и выхода материи

Кроме того, необходимо давать засосы в те же закрытия или независимо от них. Горячие барабаны, создавая под закрытиями горячий и влажный воздух, являются мощным источником тепла, могущего быть использованным для вентиляционных целей путем теплоуловителей. Последние дают, подогретого воздуха больше, чем требуется для нужд отделения, почему он может быть применен и для других отделений фабрики. Сообразно с наличием тепловыделений притоки даются в нижнюю или среднюю зону, з) Печатные отделения. Вредности: анилиновые пары и высокая температура. Вентиляцию этих отделений полезно связывать с вентиляцией сушильного отделения, почти всегда располагаемого под ними. Воздух верхней зоны печатного отделения удаляется в сушила. Приток в печатные отделения направляется в виде душей над рабочими пунктами, и) Сушильные отделения. Вредности: пары анилина, влажность и высокая температура. Задачей вентиляции является, во-первых, локализование тепловыделения в рабочей части отделения путем нетеплопроводных переборок и, во-вторых, создание в рабочем пространстве повышенного давления, а в сушилах пониженного, для того чтобы вредности не могли вырваться через щели для входа и выхода материн. Так как все же некоторое количество паров анилина и некоторое количество тепла выносится из сушильной камеры самою тканью, то необходимы, прежде всего, предупредительные меры: последний оборот ткани, идущий к выходу из сушила, проветривается встречным током воздуха в узком канале, отгороженном от пространства сушила. Само рабочее пространство получает вытяжку из верхней зоны и приток в среднюю зону или душ.

Три основных фактора вентиляции. Обмены воздуха в помещениях происходят под влиянием трех факторов, действующих изолированно или совместно в различных сочетаниях - см. Вентиляция заводская (II).

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Доп. том - 1936 г.

Избранное