آشنایی با تهویه صنعتی
یکی از اصلی‌ترین روش‌ها برای کاهش تماس کارکنان با سموم یا بخارهای قابل اشتعال موجود در هوا و جایگزینی آن‌ها با هوای تمیز، استفاده از دستگاه‌های تهویه صنعتی است. هدف از به‌کارگیری دستگاه‌های تهویه صنعتی مطبوع، آن است که هوای آلوده را بدون گردش مجدد از محیط کار خارج کنند و میزان ذرات آلوده و مضر موجود در هوا را به حدی برسانند که خطری برای سلامت کارکنان نداشته باشد.
مزیت‌های تهویه صنعتی
تعریف تهویه صنعتی : تهویه سیستم مکانیکی ای است که هوای تازه را از بیرون به ساختمان وارد و هوای آلوده داخلی را خارج می کند.
در ادارات، از تهویه برای کنترل آلاینده های هوا استفاده می شود. تهویه صنعتی عموما برای حذف آلاینده هایی همچون دود، گرد و غبار و و بخار استفاده می شود تا فضای محل کار شما را به مکانی سالم و امن تبدیل کند. برای انجام تهویه می توان از روش عادی ( مانند باز کردن پنجره) یا روش های مکانیکی ( مانند فن یا دمنده ) استفاده کرد.
تهویه صنعتی برای انتقال مقدار مشخصی از هوا در سرعت معین ( شتاب) طراحی شده اند که آلاینده های نامطلوب را حذف ( خارج) می کنند. در حالی که همه ی سیستم های تهویه از اصول پایه ای مشابه استفاده می کنند، هر سیستم با توجه به نوع شغل و میزان آلاینده های آزاد شده در محل کار، به طور خاصی طراحی می شود.
اهداف سیستم تهویه صنعتی :
سیستم تهویه ۴ هدف اساسی دارد:
- تأمین هوای تازه به طور مداوم ( وارد کردن هوای تازه از محیط خارجی به محیط داخلی )
- حفظ دما و رطوبت در یک سطح مناسب و مساعد
- کاهش خطرات آتش سوزی نهان و انفجار
- حذف و رقیق سازی یا کاهش آلاینده ها
چرا باید از سیستم تهویه صنعتی استفاده کنیم؟
در انجام تهویه برای حذف یا کنترل آلاینده های آزاد شده در محیط داخلی محل کار به یک “کنترل مهندسی شده” احتیاج داریم که یکی از راه های مناسب برای کنترل تماس کارمندان با آلاینده های محیط است.
دیگر راه های کنترل آلاینده ها :
ـ عدم استفاده از مواد شیمیایی یا وسایل پرخطر
ـ جایگزینی مواد شیمایی با سمیت کم تر
ـ تغییر روند
ـ تغییر رویه کار
بخش های مختلف یک سیستم تهویه صنعتی :
سیستم های تهویه صنعتی از بخش های زیادی ساخته شده اند .از قبیل:
- ـ یک بخش داخلی مکش هوا مانند هود یا یک محفظه.
- ـ کانال ها برای انتقال هوا از یک منطقه به منطقه ی دیگر.
- ـ دستگاه های پاک کننده ی هوا.
- ـ فن ها برای وارد کردن هوای خارجی به داخل و خارج کردن هوای آلوده ی داخلی.
هر کدام از این بخش ها در ادامه ی مطلب شرح داده شده اند.
انواع اصلی سیستم های تهویه صنعتی :
دستگاه‌های تهویه صنعتی تک فصل سرمایشی (Cooling System)
سیستم تهویه صنعتی سرمایشی نظیر اسپلیت و کولر گازی تنها در فصول گرم سال برای به جریان انداختن هوا و خنک کردن هوای داخل ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرند.
سیستم تهویه صنعتی مطبوع گرمایشی نظیر شوفاژ یا پکیج دیواری در فصول سرد سال برای گرم نگه داشتن هوای داخل ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرند.
دستگاه‌های تهویه صنعتی دو فصل یا سرمایشی و گرمایشی
دو نوع سیستم تهویه مکانیکی وجود دارد که محیط های صنعتی استفاده می شود:
۱.تهویه با روش رقیق سازی یا تهویه عمومی :
با ترکیب کردن هوای آلوده با هوای تمیز ، تجمع آلاینده هارا کاهش می دهد.
۲.تهویه با روش هواکش موضعی:
آلاینده ها را در محل منبع یا بسیار نزدیک به آن به دام می اندازد و آن را خارج میکند.
ویژگی های اصلی تهویه صنعتی با روش رقیق سازی:
تهویه با روش رقیق سازی در تهویه صنعتی مقدار زیادی هوا را به داخل یا خارج ساختمان یا محیط هدایت می کند و معمولا مستلزم فن های هواکش بزرگ هستند که در دیوار یا سقف اتاق یا ساختمان نصب شود.
این نوع تهویه آلودگی های تولید شده در مکان اداری را کنترل می کند. استفاده از تهویه ی عمومی، آلودگی ها را تا حدودی درکل محیط پخش می کند و بنابراین با افرادی که از منبع آلاینده ها دور هستن نیز تماس پیدا می کند.
اگر فن های هواکش در محلی نزدیک به افرادی که بیشتر در معرض آلودگی قرار دارند نصب شوند و هوای جبرانی پشت کارکنان قرار گیرد تا هوای آلوده از منطقه ی تنفسی آن ها دور شود، این نوع تهویه سیستم مؤثر تری خواهد بود.
برای کنترل آلودگی های شیمیایی ،استفاده از تهویه با روش رقیق سازی به مکان های خاصی محدود می شود:
- مقدار آلاینده تولید شده خیلی زیاد نباشد.
- میزان سمیت آن ها در حد معمول باشد.
- کارکنان وسایل خود را در مجاوت منبع آلاینده حمل نکنند.
معمولا برای کنترل مواد شیمیایی استفاده از تهویه ی عمومی توصیه نمی شود مگر در مورد حلال هایی که میزان تجمع آن ها قابل قبول باشد.
اجزای تهویه ی هواکش موضعی:
یک سیستم هواکش موضعی دارای ۶ قطعه ی اصلی است :
ـ یک هود یا دریچه که آلاینده ها را در محل منبع به دام می اندازد.
ـ لوله ها که مواد شیمایی موجود در هوا را در طول سیستم انتقال می دهند.
ـ دستگاه پاک کننده ی هوا که آلاینده ها را از هوای داخل سیستم حذف می کند.
ـ فن ها که هوا را در طول سیستم به سمت هواکش هدایت و آن را تخلیه می کنند.
ـ یک دودکش خروجی که هوای آلوده از طریق آن تخلیه می شود.
ـ هوای جبرانی که جایگزین هوای خارج شده می شود.
اجزای اصلی سیستم هواکش موضعی
کدام نوع سیستم تهویه برای ادارات مناسب است؟
همه سیستم های تهویه صنعتی در صورتی که به طور صحیح طراحی شوند می توانند در طولانی مدت برای حفاظت از محیط و کارکنان استفاده شوند. دو نوع تهویه صنعتی در جدول زیر مقایسه شده اند.
| تهویه هواکش موضعی | تهویه رقیق سازی | ||
| معایب | فواید | معایب | فواید |
| دارای هزینه های بالاتر برای قطعات و نصب. | آلاینده ها را در محل منبع به دام انداخته و از محل خارج می کند. | آلاینده ها را به طور کامل حذف نمی کند. | معمولا دارای هزینه کم قطعات و نصب . |
| به پاکسازی ، بررسی و محافظت منظم احتیاج دارد. | تنها راه کنترل مواد شیمیایی با سمیت بالا. | نمی توان برای مواد شیمیایی با سمیت بالا استفاده کرد. | نیاز کمتر به نگهداری. |
|
ـــــ |
قادر به کنترل انواع آلاینده ها از جمله گردو غبار و بخار فلز. | برای گرد و غبار، بخار فلز و مقادیر بالای گاز و بخار مؤثر نیست. | کنترل مؤثر برای مواد شیمیایی با سمیت کم. |
|
ــــــ |
از آنجایی که مقدار هوای کمتری خارج می شود، سیستم به میزان کمتری از هوای جبراین احتیاج دارد. | احتیاج به مقادیر بالای هوای جبرانی سرد یا گرم دارد. | کنترل مؤثر برای گاز و بخار های اشتعال زا. |
|
ــــــ |
به دلیل کمتر بودن هوای جبراین برای سرد یا گرم شدن، انرژی کمتری مصرف می کند. | برای کنترل امواج سریع گاز و بخار و انتشارات نامنظم مناسب نیست. | بهترین تهویه برای پراکنده کردن منابع آلاینده. |
محدودیت های استفاده از سیستم تهویه صنعتی
برخی از محدودیت های سیستم تهویه شامل موارد زیر باشد:
ـ تهویه صنعتی بدلیل انباشته شدن آلاینده ها درون سیستم و به خصوص فیلتر ها ، در طی چند سال فرسوده می شوند.
ـ به نگهداری مداوم توسط یک متخصص احتیاج دارند.
ـ به تست های منظم و روتین نیاز دارند تا مشکلات سیستم سریعا تشخیص داده شوند و اقدامات تعمیر و اصلاح در سیستم پیاده شوند.
ـ برای اطمینان از عملکرد مؤثر سیستم ، اقدامات اصلاحی صرفا توسط افراد متخصص یا انجام شود.
مثالی از تغییراتی که بر عملکرد سیستم تأثیر می گذارند:
اضافه کردن انشعاب
یک هود و انشعاب به لوله اضافه شده است. تهویه ی هواکش موضعی هوا را از محل جدید به درون سیستم می کشد که جریان هوا را در مکان هایی که از هواکش دور هستند کاهش می دهد. در نتیجه سیستم زودتر بسته می شود و جریان هوا در هود های دیگر کم تر از مقدار معمول می شوند و هود ها قادر به حذف آلاینده ها نخواهند بود.
اندازه گیری های مقدار تهویه رقیق سازی :
مقادیر تبادل هوای مورد نیز گاها با توجه به استاندارد های طراحی تهویه صنعتی ، در آیین نامه ی آن مطرح می شود. برای مثال، مطابق مقرره ی اداره ایمنی و بهداشت شغلی در کشوری مدرنی همچون آمریکا در اتاقی با ذخایر اشتعال زا میزان تبادل باید معادل ۶ تبادل در هر ساعت باشد. و در مثالی دیگر طبق دستور العمل ملی ساختمان ( NBC ) کانادا ، خانه ها نیازمند تهویه هایی با قابلیت انجام ۵۰% تبادل در یک ساعت می باشد تا در فصول سرد از برگشت هوا جلوگیری شود. اما سنجش میزان تبادل در ساعت یا دقیقه ممکن است مقیاس مناسبی در شرایط کنترل موارد پر خطر یا بوهای تند نباشد. تهویه باید بر اساس مقدار آلاینده ی تولید شده و یا درجه ی سمیت آلاینده تعیین شود. ( نه فقط براساس اندازه ی محیط)
استاندارد های طراحی در دسترس :
اگر چه دستور العمل و قواعد دولتی زیادی وجود ندارد ولی استاندارد های زیادی در این زمینه مطرح شده اند که موارد مهم تر در ادامه شرح داده شده است. ( این موارد ترتیب و رتبه بندی خاصی ندارند)
سیستم کانال کشی تهویه صنعتی :
سیستم تهویه ساختمان از دستگاه های انتقال هوا مانند: فن ها ، دمنده ها و شبکه ای از کانال ها برای استخراج هوای آلوده داخلی و تأمین هوای تازه از بیرون ساختمان، تشکیل شده است.
اصول پایه ای طراحی کانال کشی:
سیستم کانال کشی باید طوری طراحی شود که اصطکاک ناچیز و در صورت امکان اصطکاک صفر داشته باشد. مقدار هوای جاری به سطح مقطع عرضی ( سطح دریچه ی کانال) کانال و سرعت هوا بستگی دارد. اگر سرعت هوا خیلی پایین باشد آلاینده هایی همچون گرد و غبار نشست میکنند و انباشته می شوند. در نهایت این ذرات کانال را مسدود می کنند. سرعت بیش از حد هوا باعث هدر رفتن انرژی ، ایجاد سرو صدا و ساییدگی به وسیله ذرات گرد و غبار که در تماس با لوله ها هستند می شود. کتاب های مرجع در زمینه ی تهویه سرعت مناسب ( شتاب کانال) را با توجه به نوع آلاینده مطرح می کنند.
سیستم های کانال کشی معمولا برای انتقال مقدار کمی از آلاینده ها به مقدار زیادی هوا احتیاج دارند. مقدار جریان هوای مورد نیاز به میزان تجمع هوای آلوده در محیط بستگی دارد. یک سیستم با طراحی مناسب می تواند با مصرف حداقل انرژی هوای مورد نیاز را تأمین کند. دیگر طراحی ها به مواردی همچون هزینه های سرمایه ی اولیه، اطمینان، محافظت و ماندگاری قطعات جا به جایی هوا توجه دارند. داشتن یک تیم حرفه ای میتواند طول عمر قطعات و دستگاه ها را به طور چشم گیری بالا ببرد.
در جدول زیر چند اصول پایه ای در طراحی کانال ها برای تهویه صنعتی نشان داده شده است.
| طراحی نامناسب که باعث ایجاد مقاومت بیشتر با جریان هوا می شوند. | طراحی مناسب برای مقاومت کمتر با جریان هوا |
اصول |
| طراحی به شکلی که مقاومت هوا را در مقابل آن کم کند و آشفتگی و مقاومت هوا را به حداقل برساند. | ||
| کانال های حلقوی نسبت به کانال های مربعی مقاومت کمتری با هوا دارند. (سطح مقطع کمتر ) | ||
| کانال های صاف و محکم نسبت به کانال های انعطاف پذیر و زبر مقاومت کمتری با هوا دارند. | ||
| کانال های کوتاه نسبت به لوله های بلند مقاومت کمتری با هوا دارند. | ||
| کانال های مستقیم نسبت به کانال های پیچ و خم دار مقاومت کمتری با هوا دارند. | ||
| انشعابات کانال باید زاویه دار وارد شوند نه مستقیم و عمودی. انشعابات کانال نباید در یک نقطه به کانالی اصلی وارد شوند. | ||
| پیچ خوردگی با خمیدگی های قوس دارنسبت به خمیدگی های تیز مقاومت کمتری با هوا دارند. | ||
| کانال های قطور نسبت به کانال های با قطر کمتر مقاومت کمتری با هوا دارند. |
منبع: پویان گسترش