Nghiên cứu hiện tượng gió lào trong xưởng sản xuất khi môi trường không khí nóng khô và biện pháp khắc phục

UBND TP Hồ Chí Minh Sở Khoa học Cơng nghệ Viện nghiên cứu Công nghệ Môi trường Bảo hộ Lao động Đề tài: NGHIÊN CỨU “HIỆN TƯỢNG GIÓ LÀO” TRONG XƯỞNG SẢN XUẤT KHI MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ NĨNG KHƠ VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Chủ nhiệm đề tài: PGS Tăng Văn Đồn Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 11năm 2009 ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BÁO CÁO NGHIỆM THU (đã chỉnh sửa theo góp ý Hội đồng nghiệm thu) TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU “HIỆN TƯỢNG GIÓ LÀO” TRONG XƯỞNG SẢN XUẤT KHI MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ NĨNG KHƠ VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI (Ký tên) PGS Tăng Văn Đoàn CƠ QUAN QUẢN LÝ CƠ QUAN CHỦ TRÌ (Ký tên/đóng dấu xác nhận) (Ký tên/đóng dấu xác nhận) THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 11 2009 TĨM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Mục tiêu: - Tìm hiểu “Hiện tượng gió Lào” xưởng sản xuất mơi trường khơng khí nóng khơ - Đề biện pháp khắc phục để bảo vệ môi trường lao động đảm bảo sức khoẻ cho cơng nhân, góp phần nâng cao suất lao động chất lượng sản phẩm Một số sở sản xuất Thành phố Hồ Chí Minh: Nhà lị hơi, Xưởng đúc, Xưởng rèn, Xưởng thuỷ tinh, Xưởng khí, Xưởng sợi, Xưởng giấy, Xưởng dệt may… mơi trường khơng khí q nóng q khơ Để cải thiện điều kiện vi khí hậu xưởng, ta tiến hành thơng gió, lắp đặt quạt thổi khơng khí, mùa hè xưởng q nóng q khơ, thổi- cơng nhân cảm thấy nóng rát khó chịu Hiện tượng tương tự gió Lào Việt Nam Ở tác giả nghiên cứu tìm hiểu “Hiện tượng gió Lào” xưởng sản xuất mơi trường khơng khí q nóng, q khơ Nghiên cứu tìm biện pháp khắc phục, phun ẩm bổ sung thích hợp, nhằm cải thiện mơi trường lao động, đảm bảo sức khoẻ cho công nhân, góp phần nâng cao xuất lao động chất lượng sản phẩm SUMMARY OF RESEACH CONTENT Objectives: Study Foehn wind phenomenon in the production shops in hot and dry air environment Propose mitigation measures to improve the working environment to ensure the health for workers, contribute to enhance the labor productivity and product quality The air is too hot and dry in some production shops in Ho Chi Minh City such as: boiler, casting, drop, glass, mechanical, cotton, textile and garment shop, etc In order to improve the microclimate conditions in the shops, the ventilation is carried out and jet fans are installed However, in the summer, when the air in the shop is too hot and dry, the more operate the jet fans, stuffier and hotter workers feel This is similar to the Foehn wind phenomeron happened in Viet Nam In this reseach, the author prerents his understanding and study the Foehn wind phenomeron in the production shops when the air is too hot and dry Mitigation measures and suitable moisture spaying are proposed this reseach to improve the working environment, ensure health for workers, and contribute to the work productivity and product quality enhancement (Mẫu danh sách chữ viết tắt) DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VIẾT TẮT THUẬT NGỮ TIẾNG VIỆT d Dung ẩm khơng khí I Entanpi khơng khí Pkq Áp suất khí Pkq Áp suất khí t Nhiệt độ khơng khí tbm Nhiệt độ bề mặt thqtđ Nhiệt độ hiệu tương đương tư, tướt nhiệt độ ướt tk, tkhô, Nhiệt độ khô ts Nhiệt độ điểm sương TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam v Tốc độ chuyển động khơng khí Độ ẩm tương đối khơng khí DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 TÊN BẢNG SỐ LIỆU TRANG Tóm tắt q trình trao đổi nhiệt ẩm khơng khí tiếp xúc với 15 nước 2.2 : Số liệu khí hậu tp.HCM (Theo tiêu chuẩn khí hậu XD 37-38 2005) 2.3 Số liệu khảo sát nhiệt độ độ ẩm khơng khí 39-40 xưởng nóng Thành phố Hồ Chí Minh 3.1: Kết thí nghiệm xưởng Cty CP Thủy Tinh Hưng Phú (Thí nghiệm 1) 50 3.2: Kết thí nghiệm xưởng Cty CP Thủy Tinh Hưng Phú (Thí 51 nghiệm 2) 3.3: Kết thí nghiệm xưởng sản xuất Động (Thí nghiệm 1) 56 3.4: Kết thí nghiệm xưởng sản xuất Động (Thí nghiệm 2) 57 3.5: Kết qua thí nghiệm xưởng dệt 61 3.6: Kết thí nghiệm xưởng Cty CP Thủy Tinh Hưng Phú (Thí nghiệm 1) 62 3.7: Kết thí nghiệm xưởng Cty CP Thủy Tinh Hưng Phú (Thí nghiệm 2) 63-64 3.8: Kết thí nghiệm xưởng sản xuất Động (Thí nghiệm 1) 65 3.9: Kết thí nghiệm xưởng sản xuất Động (Thí nghiệm 2) 66-67 3.10: Kết thí nghiệm xưởng Sợi Tân Vĩnh Phát 68 3.11 Bảng tổng hợp so sánh yếu tố vi khí hậu Hệ thống thơng 69 khí khơng có hệ thống thơng gió khí 3.12 Bảng tổng hợp so sánh yếu tố vi khí hậu Hệ thống thơng khí Hệ thống gia ẩm 70 DANH SÁCH HÌNH TÊN HÌNH ẢNH Hình TRANG 2.1 Biểu đồ nhiệt độ hiệu tương đương (ASHRAE) 12 2.2 Các q trình khơng khí tiếp xúc với nước 16 2.3 Quạt phun sương 18 2.4 Luồng quạt phun sương 19 2.5 Quạt phun sương CИOT 19 2.6 Quạt phun sương BM 19 2.7 Buồng phun mù gia ẩm khơng khí 21 2.8 Thiết bị gia ẩm có nước tưới lên lớp vật liệu 22 2.9 Thiết bị gia ẩm khơng khí để chống nóng 23 2.10 Thiết bị gia ẩm kiểu tầng bọt nước đục lỗ 24 2.11 Hệ thiết bị gia ẩm khơng khí 25 2.12 Hệ thống phun ẩm bổ sung khí nén 25 2.13 Giá đỡ vịi phun nước gia ẩm cho khơng khí 25 2.14 Sơ đồ Thơng gió tự nhiên nhà mở toang cửa mái có chắn gió 27 2.15 Các dạng mở toang để thơng gió tự nhiên 27 2.16 Biểu đồ biến thiên nhiệt độ mái tưới ướt nước 29 2.17 Màng nước kiểu áp lực 30 2.18 Màng nước kiểu chảy tràn 30 2.19 Lắp đặt tạo màng nước trước cửa lị 31 2.20 Lưới thép có màng nước để chắn nhiệt xạ 32 2.21 Dùng chắn để cản nhiệt 33 2.22 Tấm chắn nhiệt không suốt 33 2.23 Chụp cách nhiệt 34 amiăng lò nấu chảy thuỷ tinh 2.24 Chụp cách nhiệt Thép lò gia nhiệt 34 2.25 Thùng nước chảy để chắn nhiệt Cửa lò 35 2.26 Biểu đồ I-d khơng khí ẩm Mollier 41 3.1 Quạt phun sương dạng đĩa ly tâm phản xạ 48 3.2 Mặt lắp đặt quạt phun sương điểm đo đạc 49 3.3 Thiết bị gia ẩm làm mát khơng khí 53 3.4 Quạt hút lưu lượng lớn Tấm làm mát 54 Viện CNMT-BHLĐ chế tạo 3.5 Mặt lắp đặt thiết bị gia ẩm điểm đo đạc 55 3.6 Máy nén phụ kiện hệ thồng phun sương 59 3.7 Mặt lắp đặt Hệ thống phun ẩm béc phun 60 điểm đo đạc MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU Thông tin đề tài Mục tiêu Sản phẩm đề tài CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan “Hiện tƣợng gió Lào” 1.2 Tổng quan đề tài nghiên cứu có liên quan 1.2.1 Nghiên cứu, ứng dụng Thế giới 1.2.2 Nghiên cứu, ứng dụng Việt Nam CHƢƠNG 2: “HIỆN TƢỢNG GIÓ LÀO” VÀ CÁC GIẢI PHÁP CHỐNG NĨNG 2.1 Các q trình trao đổi nhiệt ẩm 2.1.1 Quá trình trao đổi nhiệt ẩm ngƣời mơi trƣờng 2.1.2 Q trình trao đổi nhiệt ẩm khơng khí tiếp xúc với nƣớc 14 2.2 Các giải pháp chống nóng, khắc phục ”Hiện tƣợng gió Lào” 17 2.2.1 Giải pháp gia ẩm chống nóng 17 2.2.2 Các giải pháp thơng gió chống nóng khác 26 2.3 Hiện trạng khí hậu nóng, khơ nhà máy, xí nghiệp Tp.HCM 37 2.3.1 Số liệu khí tƣợng tp.HCM 37 2.3.2 Số liệu khí hậu số nhà máy, xí nghiệp Tp.HCM 39 2.4 Một số sơ đồ gia ẩm 43 CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH PHUN ÅM ĐOẠN NHIỆT LÀM MÁT KHƠNG KHÍ TẠI MỘT SỐ XÍ NGHIỆP Ở TP.HCM 3.1 Nghiên cứu xƣởng SX ống thủy tinh 46 3.1.1 Cơ sở để xây dựng mô hình 46 3.1.2 Trang thiết bị lắp đặt 47 3.1.3 Sơ đồ thực nghiệm giải pháp phun ẩm đoạn nhiệt 49 3.1.4 Các thơng số đo đạc, thí nghiệm 50 3.2 Mơ hình nghiên cứu xƣởng sản xuất Động 52 3.2.1 Cơ sở để xây dựng mơ hình 52 3.2.2 Trang thiết bị lắp đặt 52 3.2.3 Sơ đồ lắp đặt 55 3.2.4 Các thông số đo đạc, thí nghiệm 56 3.3 Mơ hình xƣởng Sợi Tân Vĩnh Phát - quận 12 Tp.Hồ Chí Minh 58 3.3.1 Cơ sở để xây dựng mơ hình 58 3.3.2 Trang thiết bị lắp đặt 58 3.3.3 Sơ đồ lắp đặt 60 3.3.4 Các thơng số đo đạc, thí nghiệm 61 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Kết đo đạc 62 4.1.1 Xƣởng sản xuất ống thủy tinh công ty CP thủy tinh Hƣng Phú 62 4.1.2 Xƣởng sản xuất Động 65 4.1.3 Xƣởng Sợi Tân Vĩnh Phát 68 4.2 Thảo luận 69 4.3 Các biện pháp khắc phục 71 4 Một số sơ đồ hoàn chỉnh gia ẩm 74 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận 77 Kiến nghị 79 PHỤ LỤC 1: Mặt đo đạc khảo sát xưởng SX Tp.HCM 80 PHỤ LỤC 2: Các viết đăng báo, tạp chí khoa học 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 Từ bảng tổng hợp so sánh yếu tố vi khí hậu Hệ thống thơng khí Hệ thống gia ẩm (Bảng 3.12), ta thấy sử dụng thiết bị bù ẩm ta thấy nhiệt độ không khí nhà xƣởng giảm xuống lƣợng t đáng kể từ 3.7 – 6.20C, ẩm độ không khí tăng lên cao (66%) Nhiệt độ hiệu tƣơng đƣơng giảm rõ rệt, từ 27,90C đến 30,40C cá biệt có điểm khảo sát nhiệt độ hiệu tƣơng đƣơng nằm vùng dễ chịu ngƣời (bảng 3.6 – 3.10) Mơi trƣờng khơng khí đƣợc cải thiện rõ rệt, ngƣời lao động khơng cịn cảm giác nóng nực bối Nếu kết hợp giải pháp bù ẩm thiết bị gia ẩm nói trên, đồng thời với giải pháp khắc phục khác, ta khẳng định “Hiện tượng gió Lào” xƣởng SX hồn tồn khắc phục triệt để, mơi trƣờng khơng khí đƣợc cải thiện, nhằm bảo vệ sức khỏe cho ngƣời lao động Theo Tiêu chuẩn VSLĐ số: 3733/2002/QĐ- BYT ngy 10/10/2002 vi khí hậu: Nhiệt độ TB xưởng khơng khí 32 oC; Vận tốc gió trung bình 0,5m/s; Ẩm độ 80% mà tác giả viết thuyết minh, thí nghiệm mà tác giả tiến hành thực nghiệm có vị trí chƣa đạt đƣợc Tiêu chuẩn VSLĐ Tuy nhiên, thí nghiệm tác giả thực xƣởng tiến hành sản xuất bình thƣờng, nên khơng thể phun nhiều nƣớc làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm, độ ẩm đạt tới 60-65% Do đó, nhiệt độ khơ khơng khí xƣởng sau phun, hạ đƣợc thấp so với nhiệt độ khơ khơng khí ngồi nhà, nhƣng cịn cao Nếu nhƣ tiến hành Phịng thí nghiệm, gia ẩm nhiều để đạt đến φ=75- 80%, nhiệt độ khơ khơng khí xƣởng sau phun ẩm hạ thấp nhiều hơn, đạt tới 320C - 330C thấp Dễ dàng để đạt đƣợc TCVS Bộ Y Tế 4.3 Các biện pháp khắc phục Để chống nóng có hiệu quả, trƣớc hết phải có thiết kế quy hoạch kiến trúc hợp lý, nhà xƣởng phải đƣợc thơng thống, mặt mặt cắt nhà xƣởng phải phù hợp với cơng nghệ sản xuất, phải thật thơng thống, thơng gió tự nhiên tốt, nguồn nhiệt phải bố trí hợp lý theo kiến trúc nhà xƣởng để thơng gió thuận lợi, cửa sổ cửa mái phải thơng thống đủ diện tích có khả thải đƣợc nhiều nhiệt ngồi, cửa mái nên có chắn gió để khí nóng đƣợc hai phía, phải tính tốn bố trí để thơng gió tự nhiên nhờ nhiệt thừa xƣởng nhờ gió ngồi 71 Với xƣởng sản xuất tiến hành thực nghiệm, giải pháp sử dụng thiết bị phun ẩm chống nóng nhà xƣởng cần che chắn, cách ly nguồn nhiệt phƣơng pháp phù hợp với công nghệ sản xuất Đối với Xƣởng SX Thủy tinh Hƣng Phú: Khi tiến hành thực nghiệm tiến hành khu vực nhỏ xƣơng sản xuất nên sử dụng thiết bị phun sƣơng dạng đĩa để bù ẩm khơng khó tránh khỏi nguồn nhiệt nóng, khơ từ khu vực khác ảnh hƣởng đến kết thực nghiệm với công nghệ sử dụng lị đốt dạng hở, nên chúng tơi khơng thể bố trí nhiều thiết bị phun sƣơng dạng đĩa để bù ẩm, chống nóng nhƣ mong muốn Ngoài giải pháp sử dụng thiết bị phun sƣơng dạng đĩa để bù ẩm, chống nóng cần kết hợp thêm giải pháp khác nhƣ: - Dùng chắn nhiệt bán suốt để che chắn, cách ly nguồn nhiệt chủ yếu lò đốt phát sinh - Sử dụng biến pháp làm mát cục thiết bị thổi mát đoạn nhiệt thổi đƣờng ống mở miệng thổi vị trí có cơng nhân làm việc - Ngoài với kiến trúc nhà xƣởng thấp, mái lợp tơn, cửa trời để thơng thống nên làm gia tăng nhiệt độ nhà xƣởng Do cần nâng cao nhà xƣởng, thiết kế thêm cửa trời để khơng khí nóng, khơ nhà xƣởng ngồi nhanh chóng Xƣởng sản xuất động – Cty TNHH Trang thiết bị BHLĐ Xử lý mơi trƣờng: Với mặt nhỏ, khơng có cửa sổ cửa trời để thơng thống nên cần mở thêm các sổ cửa trời để giải pháp sử dụng thiết bị gia ẩm đoạn nhiệt phát huy hiệu tốt Ngoài cần sử dụng giải pháp dùng Tấm chắn nhiệt không suốt để cách ly nguồn nhiệt từ lị sấy nóng động trƣớc sau tẩm chất cách điện Xƣởng sợi Cty Tân Vĩnh Phát: Với mặt nhà xƣởng sx rộng lớn, độ cao nhà xƣởng phù hợp vị việc bố trí máy Xe sợi kết hợp khu kho thành phẩm phía cuối xƣởng phù hợp Xƣởng sx sợi 72 cơng ty Tân Vĩnh Phát tƣơng đối hồn chỉnh kiến trúc có nhiều mặt tiếp xúc với khơng khí bên Với giải pháp phun ẩm bép phun chi phí thấp nhƣng hiệu làm mát khơng cao, khơng khí nóng nhà xƣởng khơng đƣợc trao đổi với khơng khí bên ngồi nên cịn cảm giác nóng ngột ngạt.Do cần sử dụng giải pháp khác: - Sử dụng Hệ thông điều không Đây giải pháp đƣợc xƣởng sản xuất sợi thƣờng sử dụng nhƣng chí phí đầu tƣ lớn - Sử dụng Biện pháp Tƣới nƣớc làm ƣớt mái phun sƣơng mái – Giải pháp có chi phí đầu tƣ thấp  Giải pháp khơng làm giảm nhiều lƣợng nhiệt truyền từ qua mái mà cịn hạ thấp lƣợng nhiệt trung bình có hiệu Kết khảo sát thấy với tầng nƣớc tƣới ƣớt lên mái hạ thấp nhiệt độ trung bình mặt mái từ đến 6,50C  Độ hạ thấp nhiệt độ mặt mái phụ thuộc vào lƣợng nƣớc tƣới vận tốc gió lúc Gió thổi mạnh, nƣớc dễ bốc Nhƣng tăng lƣợng nƣớc tƣới lên nhiều quá, hiệu cách nhiệt khơng tăng mấy, độ hạ nhiệt độ trung bình nƣớc chậm Lƣợng nƣớc sử dụng thƣờng từ 30 đến 50 kg/m2.h Ngoài xƣởng nóng, nên bố trí cho cơng nhân chỗ nghỉ mát mẻ, có nƣớc uống có muối thảo dƣợc để bù đắp lƣợng muối hao hụt toả nhiều mồ hôi đƣợc đảm bảo sức khoẻ, tiến hành lao động có suất, có chất lƣợng, đồng thời giảm tai nạn lao động Ở xung quanh nhà xƣởng hai bên lề đƣờng nhà máy nên trồng xanh Khu vực nhà máy nên có vƣờn hoa, cơng viên nhỏ có hịn non phun nƣớc để đƣợc râm mát dễ chịu Tóm lại xƣởng nóng thành phố Hồ Chí Minh, khơng khí xƣởng có lúc q nóng q khơ (vùng t>350C ,