На предприятиях практически любой отрасли всегда действует система, которая выполняет две функции – охрану труда и защиту окружающей среды. Это система аспирации — вытяжной вентиляции, предназначенная для удаления вредностей из цехов с очисткой вредных выбросов.
В 1990-х годах большинство профессионалов по промышленной вентиляции, вынужденно забыв о своем признании, стали менеджерами, экспедиторами, охранниками, и многие ушли на пенсию. А им на смену во многих случаях пришли специалисты по квартирам, офисам и ресторанам. Однако, разница между вытяжной вентиляцией офиса и вытяжной системой металлургического предприятия колоссальная: другие принципы расчета объема воздуха и потерь давления, другие скорости, другая конфигурация воздуховодов, наличие системы очистки выбросов…
В результате деятельности специалистов по офисной вентиляции мы получаем превышение предельно допустимых концентраций (ПДК) вредностей на рабочих местах, выбросы в атмосферу загрязненного воздуха, претензии властей и впустую потраченные миллионы и миллионы рублей. Что примечательно, эти проблемы присущи всем предприятиям, начиная от крошечного цеха частного предпринимателя до гигантского комбината с миллиардными оборотами.
Самым дешевым элементом системы аспирации, но, тем не менее, самым ответственным, является местный отсос, т. е. устройство, через которое вредности удаляются от их источника. От того, как удачно оно будет разработано, зависит, в конечном итоге, цена и эффективность системы. Если отсос не оптимальный, то или не будет удаляться необходимое количество вредностей, или потребуется слишком мощный вентилятор, а значит и большее количества воздуховодов, монтажных работ…
Вот один из примеров — цех производства пищевых добавок, рабочее место просеивания исходного материала – порошка протеина. Зонт располагается над рабочим местом, сотрудник нависает над сеткой и, согнувшись, просеивает материал. Лицо рабочего находится прямо в потоке вредностей. Правильный зонт – тот, который вытягивает вредности, не проходя через область дыхания человека. Таким образом, копеечные переделки решают на рабочем месте проблему ПДК.
Вытяжная вентиляция удаляет вредности вместе с воздухом и выбрасывает их на улицу, а приточная вентиляция должна компенсировать удаленный воздух. Отсутствие притока приводит к тому, что вытяжная система «задыхается» и теряет свою эффективность, при этом местные отсосы работают вхолостую, создаются холодные сквозняки и т. д.
Правильно организованная приточная вентиляция не только позволяет вытяжке работать, но может существенно усилить ее и привести к меньшему расходу воздуха. Вентиляцию не испортить большим расходом воздуха вентилятора, как и кашу маслом. В обоих случаях все упирается в сумму.
Теперь покажем, в какую сумму может обойтись не оптимально спроектированная система. В вентиляции есть правило «одной трети»: треть сметы составляет стоимость оборудования, треть — воздушная сеть и треть – работа. К примеру, вентиляция небольшого цеха покраски, требует расход воздуха около 10 000 м3/ч, а вентиляция металлургического цеха – 1 000 000 м3/ч. При этом, один кубометр заказчику обходится примерно в 40-60 рублей при обычной вентиляции и до 150 рублей — для системы с очисткой, специальными воздуховодами и т.п. Поэтому, первая забота проектировщика – создание эффективной системы с минимальным расходом воздуха.
К примеру, в сварочном цехе строительной компании была запроектирована система на 50 000 м3.ч. Мы провели экспертизу и обнаруживаем, что местные отсосы у сварочных постов выполнены так, что захватывают менее 50% выбросов, а решетки приточной системы расположены так, что не усиливают действие вытяжки. Ведь задача притока – не только разбавить вредности, но и помочь вытяжке вытягивать вредности.
Мы спроектировали правильный местный отсос, разместили приток по всем правилам и получили систему с расходом воздуха в 35 000 м3/ч, снизив при этом цену на 900 000 рублей.
Иногда к нам обращаются предприятия, технологии которых далеки от современных требований. В этом случае, мы стараемся убедить заказчиков, что система вентиляции будет неоправданно дорога и за эти деньги выгодней установить современное технологическое оборудование.
Вот один из подобных примеров — цех по производству изделий из порошка ПВХ. Мелкий порошок вручную разгружается в чаны, где перемешивается миксером, а потом высыпается в другой чан, и на всех участках стоит «дымовая» завеса.
Для создания экономичной системы аспирации, которой не нужно много воздуха, требуется внести изменения в технологию для размещения зонтов, кольцевых отсосов, бункеров и т.п., но на это заказчик не идет. Поэтому, мы рассчитываем систему «в лоб», т. е. с большим расходом воздуха. В итоге, стоимость системы аспирации для цеха площадью 400 кв. м составила 3 000 000 рублей, что было соизмеримо со стоимостью установки нового современного технологического оборудования.
В системах вентиляции требуются большие скорости движения воздуха и соответственно мощные вентиляторы. Поэтому даже самая мелкая ошибка в проектировании приводит к существенным негативным последствиям. Так, один не до конца открывающийся клапан вызывает снижение скорости в воздуховоде, из-за чего часть пыли оседает на отводах воздуховодов, сечение тракта «зарастает», эффективность системы резко падает, а вентилятор работает на пределе возможностей.
Поскольку далеко не все системы воздуховодов оснащаются люками для прочистки, то их требуется прорезать, а толщина стали трактов достигает 8-10 мм. Подобное мы обнаружили в аспирационной системе узлов загрузки бункеров с расходом воздуха 50 000 м3/ч в электросталеплавильном цехе на одном крупном металлургическом комбинате. В ней часть трактов заросла более чем на 50% (половина сечения было закрыто отложениями пыли), вентилятор работал только на 65% от своей производительности, и концентрации вредностей на рабочих местах были превышены на десятки процентов.
Помимо некачественных воздушных клапанов, из-за некачественного монтажа воздушная сеть была негерметичной, и подсос воздуха превосходил нормируемые 5% почти в два раза.
Еще один бич современного рынка вентиляционных систем – неграмотная деятельность компаний по продаже оборудования. Эти организации не выполняют монтажные работы, не сдают в эксплуатацию системы, поэтому их ответственность невелика – отгрузить оборудование. Сколько раз мы видели, когда заказчик приобретал то, что не всегда соответствовало его потребностям. Это касается и устройств фильтрации выбросов.
В промышленной вентиляции сложилась плачевная ситуация. Выпускникам ВУЗов не от кого перенять практический опыт, ведь в вентиляционных компаниях практически не осталось профессионалов-промышленников. Нет и современных книг о промышленной вентиляции. В результате молодой проектировщик прекрасно знает, допустим, элементы теории аэродинамики, но не знает, как ее применить на практике.
Классиков промышленной вентиляции остались буквально единицы, их нужно беречь и перенимать от них опыт. Чем мы и занимаемся. Александр Иванов, исполнительный директор
ООО «ТемпТехно»
Москва
