Bài số THƠNG GIĨ VÀ CHIẾU SÁNG CƠNG NGHIỆP Thơng gió cơng nghiệp 1.1 Khái niệm - Khơng khí là môi trường mà người sống, làm việc và nghỉ ngơi đó Thành phần không khí: 78,08 % N (nitrogen), 20,95% O2 (oxygen) Ngoài H2 (hydrogen), Ar (argon), CO2 (carbonic), vi sinh vật 1.2 Ảnh hưởng khơng khí: + Sức khỏe: phụ tḥc vào đặc điểm sinh lý, lứa tuổi trạng thái, mức độ lao động, tình trạng sức Gây các bệnh về hô hấp, tiêu hóa, da + Sinh hoạt: Không khí ô nhiễm làm khuất tầm nhìn, mất tập trung + Sản xuất: giảm độ bền và khả gia công chế biến sản phẩm, hao mòn thiết bị, sản xuất đình trệ 1.2 Mục đích thơng gió - Thay đổi khơng khí bên nhà bị nhiễm khơng khí từ bên - Làm giảm nhiệt độ phòng thiết bị người thải q trình sản xuất Do vậy: Kỹ thuật thơng gió xem việc tạo mơi trường khơng khí có đầy đủ yếu tố: nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ lan truyền khơng khí phù hợp với yêu cầu người đáp ứng yêu cầu cơng nghệ xí nghiệp 1.3 Phân loại thơng gió - Theo thời gian: + Thơng gió định kỳ: lưu lượng thấp, khí độc hại + Thơng gió thường xuyên - Theo sơ đồ tổ chức: + Thông gió chung: áp dụng cơng trình cơng cộng, nhà dân dụng, trường học, bệnh viện + Thơng gió cục bộ: hút cục bộ, thổi cục - Theo nguyên nhân: + Thơng gió khí cịn gọi thơng gió cưỡng bức, thơng gió nhân tạo + Thơng gió tự nhiên: dùng loại cửa thơng gió + Thơng gió trọng lực: dùng cột áp hay trọng lực + Thơng gió phối hợp: dùng điều hịa phối hợp phương pháp thơng gió 1.4 Kỹ thuật thơng gió tự nhiên a Nguyên lý: - Dựa vào chênh lệch nhiệt độ bên nhà sinh chênh lệch áp suất khiến dịng khơng khí chuyển động từ vùng áp suất cao sang vùng áp suất thấp (gọi đối lưu) - Do khơng khí có xu hướng: + Khí nóng cửa cao + Khí lạnh tràn vào cửa thấp + Nhà gió thổi phía trước gây áp lực dương, mặt sau tạo áp lực âm hút gió nhà - Sử dụng thơng gió khơng tổ chức: gió lùa qua khe cửa lỗ tường vào nhà, nhiên không khống chế lưu lượng, vận tốc hướng gió - Dùng biện pháp thơng gió có tổ chức: xác định diện tích, vận tốc, lưu lượng hướng gió từ ngồi vào nên có ý nghĩa thực tế cao, tốn tiết kiệm lượng >> Nhà thông thường chọn hướng nhà Bắc Nam, gió mát mùa hè Đơng Nam, hướng lạnh Đơng Bắc 1.4 Biện pháp thơng gió tự nhiên - Bố trí cửa sổ, cửa vào, lỗ thơng gió hợp lý (kết hợp với chiếu sáng, che mưa nắng…) - Chọn hình thức cửa mái thích hợp để hứng gió tốt - Chọn hướng nhà thích hợp để đón gió mát mùa hè - Bố trí chắn gió để tăng hiệu ứng đối lưu nhằm hút khơng khí độc bụi - Tận dụng thiết kế nhà lộ thiên, bán lộ thiên - Đưa đường ống dẫn nhiệt thiết kế bên ngồi nhà 1.5 Kỹ thuật thơng gió cưỡng a Nguyên lý - Sử dụng phương tiện thơng gió (quạt thổi, quạt hút ) để đẩy lượng nhiệt thừa khỏi xưởng - Dễ dàng điều chỉnh lưu lượng nhiên đầu tư nhiều kinh phí thiết bị lượng b Tính tốn thơng gió cưỡng - Xác định thời gian từ lúc tỏa khí độc hại đến thời điểm thơng gió Z0 (h): Z0=V(yC-y1)/G V(m3): thể tích xưởng, yC(g/m3): nồng độ cho phép khí độc, y1(g/m3): nồng độ chất khí trước thơng gió, G(g/h): cường độ nguồn thải khí độc - Xác định lưu lượng khử nước thừa Lhn(kg/h): Lhn=Ghn/(dmax-d0) Ghn(kg/h): lượng nước thừa phòng, dmax (%): dung ẩm cực đại, d0(%): dung ẩm cho phép - Xác định lưu lượng thơng gió khử bụi L b(m3/h): Lb=Gb/(sC-s0) Gb(g/h): lượng bụi sinh phòng, s0 & sC (g/m3): nồng độ bụi cho phép nồng độ bụi thổi vào phịng - Xác định lưu lượng thơng gió khử nhiệt L t(kg/h): Lt=Q/(C(IR-IV)) Q(Kcal/h): nhiệt lượng tỏa phịng, C(Kcal/h): tỷ nhiệt khơng khí, IV(kg/h): nhiệt dung khơng khí thổi vào, IR(kg/h): nhiệt dung khơng khí khỏi 1.6 Phương tiện thơng gió cưỡng a Bộ sấy khơng khí - Trong hệ thống điều tiết khơng khí, sấy khơng khí biện pháp thơng gió kết hợp với sưởi ấm Khơng khí đưa vào sấy nóng sấy (Kaloripher) biến đổi từ nhiệt độ khơng khí đến nhiệt độ mong muốn - Cơng thức sấy: Qyc = Lγ(ts-tng) γ =1.2kg/m3: trọng lượng riêng không khí, ts tng: nhiệt độ khơng khí sấy khơng khí ngồi trời - Một số loại sấy khơng khí: + Bộ sấy khơng khí đốt lửa: đốt cháy nhiên liệu (than, củi, dầu, khí đốt) bên thiết bị có dạng lị sưởi nhiệt từ bề mặt bị nung nóng thiết bị truyền cho dịng khơng khí qua + Bộ sấy khơng khí chạy nước nóng nước: Hơi nước từ lò thiết bị sinh nhiệt dẫn vào, qua chùm ống có cánh khơng có cánh (ống trơn), khơng khí qua tiếp xúc với bề mặt ngồi chùm ống bị nung nóng + Bộ sấy khơng khí điện: Cấp điện vào đốt (dây đốt) có bọc ngồi Điện chuyển thành nhiệt cho dịng khơng khí qua b Bộ phận lọc bụi - Khơng khí đưa vào phòng qua phận lọc bụi dựa nguyên tắc lắng hạt sức nặng lực ly tâm cách sử dụng: + Buồng lắng bụi (lọc hạt bụi lớn) + Thiết bị lọc bụi quán tính: thay đổi hướng chuyển động hạt bụi để tách bụi khỏi dịng khơng khí + Xiclon: Sử dụng lực ly tâm để tách bụi + Thiết bị lọc bụi kiểu tiếp xúc: Sử dụng vải lưới để lọc bụi + Thiết bị lọc bụi điện: Dùng điện trường mạnh c Máy quạt - Quạt thường: Vận chuyển khơng khí, bụi từ vùng sang vùng khác - Quạt chống ăn mịn: Nơi khơng khí có tính ăn mịn - Quạt chất nổ: Cho nơi có tính chất cháy nổ cao - Quạt bụi: Cho môi trường có hàm lượng bụi lớn d Thiết bị làm mát ẩm khơng khí Với nơi độ ẩm u cầu >60%, cần tăng độ ẩm lên người ta sử dụng hệ thống bổ sung độ ẩm cách sử dụng nước nhiệt (theo nguyên tắc làm lạnh) e Ống dẫn khơng khí - Làm vật liệu khơng cháy khó cháy, khơng thấm nước hay khơng khí, cách nhiệt tốt… phần lớn xây gạch, bê tông, fibro xi măng, tôn, nhựa… làm ngầm tường, nền, trần… - Độ phân tán bụi phụ thuộc trọng lượng hạt, sức căng khơng khí f Miệng ống thổi - Đưa khơng khí phù hợp đến vị trí làm việc cơng nhân Miệng thổi baburin thường đặt độ cao 2m so với cách cơng nhân 1-3m g Miệng hút khơng khí - Sử dụng nơi có tỏa bụi, tỏa nhiệt, tỏa khí độc nhằm đưa tác nhân 2 Chiếu sáng công nghiệp 2.1 Khái niệm - Ánh sáng trắng mắt người cảm nhận có chất sóng có bước sóng từ tia tím (380nm) tới tia đỏ (780nm) - Bước sóng số loại ánh sáng khác:>3000m: dài, 2003000m: trung, 10-200m: ngắn, 0.001-1m: cực ngắn, 0.78.10 -10-3: hồng ngoại, 0.38.10-6-10-7: tử ngoại, 10-7-10-9: tia X… - Có hai dạng chiếu sáng cơng nghiệp: + Chiếu sáng tự nhiên: Dùng ánh sáng mặt trời kết hợp với hệ thống cửa sổ, cửa vào, giếng trời… để cung cấp ánh sáng cho nhà xưởng + Chiếu sáng nhân tạo (phần lớn chiếu sáng điện): Sử dụng loại đèn điện chiếu sáng nơi thiếu độ sáng thời gian làm việc ban đêm, trời mưa… - Đơn vị đo quang thông (Ф) Lumen (lm): Đèn sợi đốt 60W: 850lm, đèn sợi đốt 100W: 1600lm - Đơn vị đo cường độ chiếu sáng (In) Candela (cd) Ngọn nến: 0.4cd, đèn sợi đốt 40W: 35cd… - Đơn vị đo độ rọi (Es) Lux (lx): ban ngày Es>10lx, phòng làm việc cần 400-600lx - Đơn vị đo độ chói (Bn) Nit (nt, 1nt=10-4stib) - Đơn vị đo hiệu suất phát quang (η) lm/W - Công thức liên hệ: In=dФ/dω, Es= dФ/dS, η=dIn/dS.cosγ Trong dω vi phân góc khối theo phương tiếp tuyến, γ(độ): góc chiếu so với phương vng góc, S(m 2): diện tích chiếu sáng 2.2 Giải pháp chiếu sáng tự nhiên - Yêu cầu chiếu sáng tự nhiên: + Đảm bảo tiện nghi tối đa chi phí tối thiểu + Phải nhìn rõ, phân giải nhanh, không gây căng thẳng, độ rọi không cao thấp + Hướng ánh sáng không tạo bóng người, thiết bị + Bề mặt làm việc có độ sáng cao bề mặt khác + Các cửa chiếu sáng dễ sử dụng, đơn giản + Thiết kế cửa chiếu sáng phải kết hợp với thơng gió, không chiếu trực tiếp vào nơi làm việc Nên bố trí hướng sáng theo hướng Bắc Nam (cửa chiếu sáng hướng Bắc, cửa thơng gió hướng Nam) - Hạn chế: Phụ thuộc tự nhiên ban đêm, trời mưa khơng đạt độ sáng với xưởng có kết cấu che phủ cao, khơng ổn định, khó kiểm sốt 2.3 Giải pháp chiếu sáng nhân tạo - Yêu cầu chiếu sáng nhân tạo: + Chia khơng gian phịng nhiều phịng nhỏ, khơng gian có chế độ chiếu sáng riêng + Thiết kế gần với chiếu sáng tự nhiên + Phân bố thiết bị ánh sáng phù hợp với điều kiện riêng, bảo vệ mắt, bảo vệ nguồn sáng, thay đổi quang phổ cần thiết - Chọn giải pháp phân bố ánh sáng nhân tạo hợp lý: + Phân bố trực tiếp: 90% ánh sáng rọi xuống bề mặt làm việc, tốn lượng dễ tạo bóng + Phân bố bán trực tiếp: 60-90% rọi trực tiếp, sử dụng màu sáng để tăng khả phản xạ + Phân bố gián tiếp: >90% hướng lên tạo ánh sáng phản xạ, loại sử dụng cơng nghiệp 2.4 Thiết bị chiếu sáng nhân tạo - Đèn sợi tóc: Có nhiều thành phần quang phổ màu đỏ vàng phù hợp tâm sinh lý người không thực + Ưu điểm: Rẻ tiền, dễ chế tạo, dễ bảo quản, phát sáng ổn định, suất lao động cao, phát sáng với điện áp thấp, ánh sáng tập trung + Nhược điểm: Tốn lượng, tuổi thọ thấp, tăng nhiệt độ phòng, dễ cháy nổ, gây căng thẳng không gần với ánh sáng tự nhiên - Đèn huỳnh quang: Có nhiều loại huỳnh quang thủy ngân áp suất thấp, cao + Ưu điểm: Gần ánh sáng ban ngày, tuổi thọ cao, hiệu kinh tế lớn + Nhược điểm: Hại cho mắt (tần số ngắt quãng), giá thành cao, ánh sáng không tập trung, khó chế tạo, bảo quản, khơng ổn định - Đèn compact: Đèn tiết kiệm điện tuổi thọ cao nhiên chi phí lớn - Các loại đèn dùng cơng nghiệp: + Đèn hở, có chụp đèn + Đèn kín, chụp đèn hình cầu thủy tinh + Đèn chống ẩm + Đèn chống bụi + Đèn chống cháy nổ + Đèn vạn năng: mặt phản xạ tráng men silicate, tán xạ thủy tinh mờ chống bụi, chống chói… + Đèn trang trí nhà + Đèn chiếu sáng ngồi trời chịu mưa gió, cách điện…