Система вентиляции цеха пищевой промышленности

Основные вредности цехов пищевой промышленности 

Многие технологические процессы на предприятиях пищевой промышленности сопровождаются выделением в окружающую среду конвективной и лучистой теплоты, а также влаги, паров, газов, пыли.

Рассмотрим основные вредные выделения и их влияние на организм человека и окружающую среду.

Конвективная теплота поступает в помещения от производственного оборудования, имеющего высокую температуру (печей, аппаратов, камер, автоклавов и др.), нагретых материалов и готовой продукции. Распространяясь конвективными струями, она вызывает повышение температуры воздуха в помещении. Пребывание и работа человека в условиях высокой температуры ухудшает теплоотдачу организма, а при превышении терморегулирующих возможностей приводит к нарушению водно-солевого режима, белкового обмена и даже к тепловому удару.

Лучистая теплота. Источниками теплового излучения являются нагретые тела: оборудование, материалы и т. д. Коротковолновое излучение, которое исходит от тел с высокой температурой, обладает большой проникающей способностью и угнетающе действует на клетки организма.

Влага (водяные пары) поступает в воздух помещения с открытых водных поверхностей, при открытых мокрых процессах, проникает в виде водяного пара через неплотности трубопроводов и т. д. Повышенная влажность воздуха в помещении затрудняет теплообмен организма человека с окружающей средой.

Пары и газы поступают в воздух производственных помещений при различных технологических процессах. Вид и количество поступлений зависят от особенностей технологии и состояния оборудования, т. е. наличия в нем неплотностей, применения локализующих устройств и их эффективности.

Остановимся на некоторых наиболее распространенных парах и газах.

Оксид углерода (угарный газ) СО. Продукт неполного сгорания углерода. Бесцветный газ без запаха. Один из самых опасных ядов. Соединяясь с гемоглобином крови, СО отнимает у него кислород. В результате нарушается снабжение организма человека кислородом, а при тяжелых формах отравления наступает удушье.

Хлор Cl Газ желто-зеленого цвета с удушливым запахом, в 2,5 раза тяжелее воздуха. В основном действует на верхние дыхательные пути. диоксид серы (сернистый газ) S0₂. Бесцветный газ с едким запахом Выделяется при сжигании сернистого топлива и др. Раздражает слизистую оболочку глаз и верхних дыхательных путей. Аммиак NH₃. Бесцветный газ с резко раздражающим запахом. Может проникать в воздух помещений, в частности в холодильных установках. Вызывает раздражение верхних дыхательных путей.

Ртуть Нg. .Жидкий металл. Используется, в частности, в измерительных приборах, в лабораториях. Ртуть легко испаряется при температуре ниже О °С. Мелкие капли ртути проникают в щели строительных конструкций и оборудования и долгое время служат источником выделения паров. Пары ртути тяжелее воздуха в 7 раз. Они поступают в организм в основном через органы дыхания. Ртуть способна накапливаться в организме. Она поражает органы пищеварения, нервную систему.

Органические растворители. К ним относятся углеводороды органического и жирного ряда. Растворители широко применяются для обезжиривания и растворения органических веществ. Наиболее распространены бензол, толуол, ксилол, бензин, уайт-спирит. Растворители действуют на центральную нервную систему, а некоторые из них также на органы кровообращения.

Пыль технологического происхождения, в том числе пыль пищевых производств, весьма разнообразна по химическому составу, размеру частиц, их форме, характеру краев частиц, плотности и др.

Известный русский ученый-гигиенист Ф. Ф. Эрисман отмечал, что пыль причиняет вред организму человека в результате механического, химического и бактериологического воздействия. В производственных помещениях подвижность воздуха обычно не ниже 0,1 м/с. При такой скорости малые частицы не осаждаются, а витают в воздухе даже при временной остановке производственного оборудования. Осевшая пыль поднимается в воздух при ручной уборке.

Гигиенисты считают, что частицы до 5 мкм способны проникать в легкие вплоть до альвеол, частицы 5… 10 мкм в основном задерживаются в верхних дыхательных путях, более крупные частицы почти не проникают в легкие. Такие частицы довольно быстро осаждаются.

Пылевые частицы с острыми зазубренными краями травмируют слизистую оболочку. Особенно опасны пыли металлические, стеклянная, кварцевая и др. Вдыхание запыленного воздуха приводит к заболеванию пневмокониозами. Особенно опасны пыли, содержащие свободный диоксид кремния Si0₂, вызывающие силикоз. Вдыхание хлопковой пыли приводит к возникновению биссиоза, пыли мучная, зерновая и др. вызывают хронические бронхиты. Воздействие пыли на орган зрения вызывает конъюнктивиты, на кожу — дерматиты. Токсичные пыли, обладающие растворимостью, отравляют организм. Органические пыли, например мучная, — благоприятная среда для развития микроорганизмов.

Осаждение пыли на технологическом оборудовании ухудшает его работу, может привести к аварии.

Почти все пыли пищевых производств пожароопасны, а многие из них (сахарная, мучная, крахмальная, чайная и др.) образуют с воздухом взрывоопасные смеси.

Общеобменная вентиляция. Определение воздухообменов 

Системы  общеобменной вентиляции  осуществляют  воздухообмен во  всем  помещении или  в  значительной его части.  Общеобменная вентиляция ассимилирует и удаляет вредности, которые по условиям их выделения или улавливания не могут быть полностью или частично локализованы местной вентиляцией ( теплота, пары,  газы  при рассредоточенном выделении,  в некоторых  случаях  пыль), а  также  при использовании  недостаточно эффективных местных отсосов, например открытых. 

Дополняя друг друга, системы общеобменной и местной вентиляции обеспечивают поддержание в помещениях допустимых условий воздушной среды. 

В общем случае количество воздуха, удаляемого из помещения, равно количеству воздуха, поступающему в данное помещение. Однако в ряде случаев специально создается дисбаланс между притоком и вытяжкой. Согласно нормам, для помещений категорий А и Б, а также для производственных помещений, в которых выделяются вредные вещества или резко выраженные неприятные запахи, предусматривают отрицательный дисбаланс. Это необходимо для того, чтобы загрязненный воздух из указанных помещений не перетекал в соседние.

Для «чистых» помещений предусматривается положительный дисбаланс, так как в них нужно поддерживать избыточное давление во избежание проникновения в них загрязненного воздуха из соседних загрязненных помещений. 

Для  помещений с  кондиционированием  следует предусматривать  положительный  дисбаланс, если  в них отсутствуют  выделения  вредных или взрывоопасных газов, паров и аэрозолей или резко выраженных неприятных запахов. 

СНиП 2.04.05-91* устанавливает  условия  применения рециркуляции  воздуха.  Под рециркуляцией  понимают забор воздуха  из  помещений, его необходимую обработку (очистку, нагрев) и подачу в помещения. Благодаря применению рециркуляции воздуха достигается значительная экономия тепловой энергии. 

Согласно нормам, рециркуляцию  воздуха следует предусматривать, как правило, с переменным расходом  в зависимости от изменения параметров наружного воздуха. 

Рециркуляция  воздуха не допускается: 

а) из  помещений, в  которых  максимальный расход  наружного  воздуха определяется  массой  выделяемых вредных веществ 1-го и 2-го классов опасности;

б) из помещений, в воздухе которых имеются болезнетворные бактерии и грибки с концентрациями, превышающими нормы,  и резко  выраженные  неприятные запахи; 

в)  из помещений,  в  которых имеются  вредные  вещества,  возгоняемые при соприкосновении  с нагретыми поверхностями воздухонагревателей,  если  перед воздухонагревателями  не  предусмотрена очистка  воздуха; 

г)  из помещений категорий А и Б (кроме воздушных завес у ворот и дверей);

д) из 5-метровых зон вокруг оборудования, расположенного в помещениях категорий В, Г и Д, если в этих зонах могут образовываться взрывоопасные смеси из горючих газов, паров, аэровзвесей с воздухом;

е) из систем местных отсосов вредных веществ и взрывоопасных смесей с воздухом;

ж) из тамбур-шлюзов. 

Рециркуляция воздуха допускается из систем местных отсосов пылевоздушных смесей (кроме взрывоопасных пылевоздушных смесей) после их очистки от пыли. Рециркуляция воздуха ограничивается пределами одного или нескольких помещений, в которых выделяются одинаковые вредные вещества 1-го и 2-го классов опасности. 

Расчет расхода приточного воздуха по СНиП 2.04.05-91*. Обычно в производственных помещениях одновременно происходит несколько видов вредных выделений (теплоты, газов, паров). Расход приточного воздуха L, м3/ч (наружного или смеси наружного и рециркуляционного), следует определять расчетом в соответствии с требованиями СНиП 2.04.05-91* по формулам (2.17)-(2.23) и принимать большую из величин, необходимую для обеспечения санитарных норм или норм взрывопожаробезопасности.  Расход  наружного воздуха  в помещении  следует  определять по  расходу воздуха, удаляемого  наружу  системами вытяжной  вентиляции  и технологическим оборудованием, с учетом нормируемого дисбаланса.

Кратность воздухообменов в помещении выделения вредных и ядовитых газов