Охрана труда и БЖД

        Естественная вентиляция в прокатных цехах происходит в результате разности температур наружного и внутреннего воздуха, за счет действия ветра, создающего ветровое давление. Цехи горячей прокатки металла имеют огромные избытки тепла, поэтому в зданиях осуществляются воздухообмены, достигающие нескольких миллионов кубических метров в час. Осуществление таких воздухообменов с помощью механической вентиляции потребовало бы дополнительный обслуживающий персонал, громадных капитальных затрат, больших расходов электроэнергии. Поэтому сооружение прокатных цехов без естественного воздухообмена экономически нецелесообразно.
        В прокатных цехах воздух, нагретый от оборудования, раскаленного металла и нагревательных устройств, поднимается вверх и удаляется через створки аэрационных фонарей в крыше здания (рис. 20) Свежий воздух поступает через проемы в стене здания. Среднее давление воздуха в цехе практически равно давлению окружающего атмосферного воздуха, однако равенство давлений (при отсутствии ветра) наблюдается лишь в какой-то горизонтальной плоскости, расположенной примерно по середине высоты цеха и называемой плоскостью равных давлений.

        Если температура воздуха в цехе tв выше наружной температуры tн, то масса 1 м³ воздуха (объемная масса) внутри цеха ув, кг/м3, будет меньше объемной массы атмосферного (наружного) воздуха ун, кг/м³. Тогда давления, создаваемые столбами воздуха высотой h₁ от центра нижних открытых отверстий до плоскости равных давлений, составят: внутри цеха — h₁у_в, а в окружающей атмосфере — h₁y_в Очевидно, на уровне центра нижних отверстий возникает разность давлений, созданных весом столбов наружного и внутреннего диаметра, а именно:

        Действие этой разности давлений со стороны атмосферы в сторону помещения вызывает поступление наружного (атмосферного) воздуха в помещение. Разность давлении на уровне центра отверстий, расположенных выше плоскости равных давлений, составит




причем действие этой разности давлений направлено из помещения в сторону окружающей атмосферы и вызывает движение воздуха из помещения в атмосферу.
        Таким образом, под влиянием разности давлений возникает воздухообмен с (поступлением (притоком) воздуха через нижние отверстия и удалением воздуха через верхние открытые отверстия.
Общая величина разности давлений Нт составит:




        Для осуществления аэрации необходимо иметь достаточные по площади и правильно расположенные отверстия для ввода свежего и удаления загрязненного воздуха [48]. Равномерное омывание свежим воздухом большой площади прокатного цеха, предупреждение возвращения в рабочую зону внутренних тепловых потоков, несущих наиболее загрязненный воздух к вытяжным отверстиям, осуществляется путем правильного расположения отверстий по периметру и высоте здания.
        В теплое время года наружный воздух поступает через отверстия в нижней части здания. В холодное время, если в помещении достаточно тепла для подогрева необходимого количества наружного воздуха, его вводят на такой высоте, с которой бы воздух, перемещаясь к рабочей зоне, нагревался до требуемой температуры в результате перемешивания с внутренним воздухом.
        В однопролетных цехах прокатного производства свежий воздух поступает через проемы в стенах, а загрязненный удаляется через створки в фонарях. Равномерное омывание свежим воздухом всей площади цеха и регулирование аэрации в зависимости от направления ветра достигают правильным распределением отверстий по всему периметру здания.
        В многопролетных цехах к рабочим местам, расположенным вдали от проемов в наружных стенах, затруднено поступление свежего воздуха, поэтому его вводят через фонари. При этом оборудование устанавливают так, чтобы в пролетах под фонарями, предназначенными для притока, не оказалось источников тепла и газов, которые могли бы загрязнить приточный воздух.
        При аэрации воздух поступает в цех без предварительной обработки. Всякие загрязнения (дым, пыль, хвостовые газы) необходимо предварительно улавливать. Чтобы избежать дополнительных расходов на (сокращение вредностей в воздухе, окружающем прокатное цехи, при проектировании прокатных цехов следует предусматривать хорошую проветриваемость между цехами (соблюдать надлежащие разрывы, правильную ориентацию в отношении соответствующих ветров и т. д.).
        Скорость воздуха в приточном проеме зависит от разности давлений внутри цеха и вне его и с достаточной степенью точности на практике может быть определена по приближенной формуле:




где Нт — разность давлений, кГ/м².
Объем воздуха, проходящего через отверстие проема в окне или фонаре, определяют по формуле




где L — объем воздуха, м3/ч; F — площадь, м²;
m—коэффициент расхода, составляющий от 0,3 до 0,65 и зависящий от конструкции створного переплета и угла открытия створки. Створные переплеты зданий прокатных цехов устраивают с верхней, средней и нижней осью вращения (рис. 21,а, б, в).
        Помимо теплового давления, аэрация прокатных цехов осуществляется за счет ветрового давления. При естественном движении наружного воздуха (ветра) встречающееся на пути препятствие (здание цеха) омывается им, т. е. изменяется направление движения. При этом с наветренной стороны в результате торможения потоков воздуха давление повышается, а на подветренной стороне здания и над кровлей образуется пониженное давление. Благодаря образующейся разнице давлений наружный воздух входит в здание цеха  через  все открытые проемы с наветренной стороны и выходит через открытые отверстия противоположной подветренной стороны.
        Для аэрации прокатных цехов устраивают три ряда отверстий в продольных стенах здания: первый ряд — на уровне не выше 1,2 м от пола, второй — на уровне не ниже 4 м от пола и третий на уровне подкрановых балок. 3 Такое размещение отверстий необходимо для того, что-5 бы увеличить воздухообмен летом, а зимой, закрыв нижние проемы, уменьшить его, обеспечив за счет тепла помещения подогрев поступающего через средний проем 5 холодного воздуха прежде, чем он дойдет до рабочих мест.

        Регулирование естественного воздухообмена производят открытием и закрытием приточных проемов и створок вытяжных фонарей.
        В течение холодного и переходного периодов фрамуги фонарей следует открывать лишь на участках, расположенных над источниками выделения тепла или вблизи них. Площадь открывания приточных и вытяжных проемов в холодный и переходный периоды устанавливают в процессе эксплуатации в зависимости от температуры наружного воздуха с учетом поддержания температуры воздуха в помещениях, заданной рабочей инструкцией. При этом воздухообмен регулируется в первую очередь площадью открывания проемов в вытяжных фонарях [481.
        При наличии многоярусных фонарей их фрамуги для уменьшения воздухообмена следует закрывать начиная с нижнего яруса. Створки приточных проемов в наружных стенах с наветренной стороны открывать под углом, примерно вдвое меньшим, чем на подветренной стороне. При наличии незадуваемых фонарей створки независимо от направления ветра могут быть открыты с обеих сторон фонаря. В процессе эксплуатации аэрационных устройств необходимо следить за тем, чтобы не было перекосов рам и переплетов, а также обеспечено полное остекление приточных и вытяжных проемов.

---

Полезная информация: