مقدمه
بدون شک، کیفیت هوا تأثیر زیادی بر سلامت و آسایش افراد دارد. این امر به ویژه درمحیط‌های صنعتی، که شرایط اغلب دشوار بوده و معمولا برای افراد مناسب نیست، اهمیت دارد. تهویه مناسب برای عملکرد تأسیسات صنعتی بسیار مهم است و محیط کاری ایمن و راحتی کارکنان را تضمین می‌کند.
تهویه مناسب به تصفیه هوا و حذف هرگونه مواد مضر مانند گازها، گرد و غبار، بخارات قابل اشتعال و بوهای تحریک‌کننده کمک می‌کند. تهویه ضعیف می‌تواند بر سلامت و آسایش کارگران تأثیر منفی بگذارد. تهویه صنعتی به کنترل و حذف هوای آلوده کمک می‌کند و برای حفظ بالاترین کیفیت محصول ضروری است و دمای مناسب را در داخل تأسیسات حفظ می‌کند. اگر دما خیلی بالا باشد، ممکن است باعث گرم شدن بیش از حد دستگاه‌ها شود که ممکن است منجر به آسیب شود.
حال با توجه به موارد ذکر شده نکته حائز اهمیت این است کدام سیستم تهویه را باید انتخاب کنیم تا حد امکان مؤثر و مطابق با آخرین استانداردها باشد؟
بازدید از محل
جهت طراحی و انتخاب یک سیستم تهویه صنعتی پس از مراجعه به صنعت و مشاهده موضع تولید آلودگی، عوامل متعددی مورد بررسی قرار می‌گیرد. در بررسی اولیه بهتر است سرپرست قسمت مربوطه، مسئول فنی و اپراتوری که در تماس با موضع آلودگی می‌باشد ما را همراهی کنند تا بتوانند در ارائه اطلاعات به ما کمک کنند. این نکته را باید همیشه در نظر داشت که افرادی که در یک محیط صنعتی مشغول به فعالیت هستند از نظر دستورالعمل اجرایی اطلاعات و تسلط بیشتری نسبت به ما بر آن محیط دارند.
چه اطلاعاتی را باید در زمان بازدید بدست بیاورید؟
همزمان که موضع تولید آلودگی و فضا را مشاهده می‌کنیم می‌توانیم سوالاتی در خصوص نوع فرآیند، مواد شیمیایی مصرفی، نحوه عملکرد دستگاه، مدت زمان استفاده، تعداد افراد در مواجهه و … بپرسیم.
طراح سیستم تهویه پس از مشاهده موضع تولید آلودگی در ابتدا باید نوع و ماهیت آلاینده را مشخص کند. نوع و ماهیت آلاینده فاکتور بسیار مهمی است که در انتخاب تمام بخش های یک سیستم تهویه موضعی مانند هود، کانال، تصفیه کننده، فن و استک می‌تواند و موثر باشد. بطور مثال وقتی طراح سیستم‌های تهویه صنعتی وارد یک سالن با وان‌های آبکاری میشود برای او مشخص می‌گردد که با گاز و بخارات و میست حاصل از فرآیند آبکاری سروکار دارد و یا اگر وارد یک صنعت دارای فرآیند جوشکاری میشود در واقع با فیوم جوشکاری مواجهه دارد و یا اگر وارد یک صنعتی مانند آماده‌سازی خاک میشود می‌داند که با حجم گسترده‌ای از گردوغبار روبه‌رو خواهد بود. گاهی هم ممکن است فرآیندی را مانند کوره مشاهده کنیم که همزمان هم گاز و بخار و هم ذرات منتشر میشود. قطعا جهت کنترل آلودگی هریک از این فرآیندها باید راه‌حل متفاوتی ارائه گردد.
برایتان آبکاری را مثال زدیم که آلاینده مورد نظر گاز و بخارات و گاها میست می‌باشد اما اینکه گاز و بخارات حاصل از آبکاری، خاصیت اسیدی، بازی و یا حتی خنثی داشته باشد قطعا در انتخاب نوع و جنس سیستم تهویه و تصفیه‌کننده تاثیرگذار می‌باشند.
فاکتورهای مهم در انخاب هود
پس از مشخص شدن نوع، ماهیت و میزان سمیت مواد، فرآیند و مواضع تولید آلودگی را بیشتر مورد بررسی قرار می‌دهیم که اطلاعات خود را در مورد نحوه عملکرد و باردهی دستگاه تکمیل‌تر کنیم. برای مثال فرض کنید هدف کنترل آلاینده های حاصل از یک دستگاه دایکاست باشد، اینکه مواد مذاب بصورت دستی توسط فرد و یا مکانیکی توسط ربات در داخل قالب دایکاست قرار گیرد در نحوه تولید آلودگی و نحوه قرارگیری هود و در نتیجه انتخاب نوع سیستم تهویه آنها با یکدیگر تفاوت خواهند داشت.
انتخاب هود اولین قدم در طراحی سیستم تهویه صنعتی می‌باشد. محل قرارگیری اپراتور نسبت به منبع تولید آلاینده و نحوه دسترسی مهمترین عامل انتخاب هود می‌باشد. یادمان باشد هود باید به گونه‌ای طراحی گردد که آلودگی قبل از رسیدن به منطقه تنفسی فرد جمع‌آوری گردد. گاها در برخی از صنایع با این صحنه مواجهه می‌شویم که فرد بر روی موضعی با مواد شیمایی کار می‌کند و یک هود کنوپی در بالای سر او نصب گردیده است و وقتی مکش صورت می‌گیرد آلودگی ابتدا از منطقه تنفسی او عبور می‌کند سپس وارد هود میشود و این فرد را مستقیما در تماس با آلودگی قرار می‌دهد.
بطور مثال در فرآیند جوشکاری اگر محل قرارگیری جوشکار ثابت باشد مثلا کار بر روی یک موضع ثابت مثل میز صورت گیرد می‌توان از هود کناری رومیزی استفاده کرد ولی اگر جوشکار مجبور باشد بر روی یک قطعه 3 متری جوشکاری انجام دهد قطعا هود ثابت گزینه مناسبی نخواهد بود و باید به سمت گزینه بهتری مثل هود بازویی برویم. این در حالیست که فرآیند جوشکاری در هر دو یکسان بوده است. بطور کلی محل قرارگیری هود نباید مزاحمتی برای فرآیند تولید واپراتور ایجاد کند.
از عوامل تعیین کننده دیگر در انتخاب هود و سیستم تهویه سرعت و جهت تولید آلودگی می‌باشد. بهتر است هود در جهت تولید آلودگی نصب گردد زیرا انرژی کمتری مصرف می‌گردد. مثلا در موضعی که فرآیند ساب‌زنی انجام میشود و پرتاب ذرات و آلاینده به سمت پایین است استفاده از هود کناری و یا کنوپی چندان کارساز نخواهد بود و قطعا نیاز به انرژی و توان بیشتری جهت به دام‌اندازی ذرات وجود خواهد داشت.
همانطور که می‌دانیم میزان هواگذر فن از روی نوع آلاینده و نوع و ابعاد هود تعیین میشود بنابراین از اندازه‌گیری ابعاد دستگاه، موضع تولید آلودگی، فضاهای باز منتشر کننده آلاینده اصلا غافل نشوید. موضع تولید و انتشار آلودگی می‌تواند دهانه یک دستگاه کوره و یا درام یک دستگاه فارسی‌بر نجاری باشد که باید ابعاد آنها اندازه‌گیری شود.
محل استقرار دستگاه‌ها و جرثقیل می‌تواند محل قرارگیری هود و حتی نوع سیستم تهویه را تحت شعاع خود قرار دهد. در نظر بگیرید بعد از دیدن فرآیند تصمیم می‌گیرید یک هود کنوپی از بالا جهت دریافت آلودگی طراحی کنید اما ناگهان متوجه می‌شوید بارگیری مواد در دستگاه یا تعویض قالب و یا قطعات دستگاه‌ها توسط جرثقیل و از بالا صورت می‌گیرد و امکان قرارگیری هود در بالا وجود ندارد بنابراین مجبورید به سمت گزینه دیگر و یا رفع موانع بروید.
بررسی مسیر کانال کشی
در بازدید اولیه از مسیر عبور کانال اصلا نباید غافل شد. مسیر عبور کانال در طول و تعداد اتصالات و نهایتا ایجاد افت فشار و توان فن نقش بسزایی دارد. پس از مشخص شدن مسیر کانال کشی، براساس نوع آلاینده و سرعتی که باید هوای داخل کانال آن را حمل کند محاسبات صورت می‌گیرد.
بطورکلی فضای موجود ما را در انتخاب سیستم تهویه می‌تواند راهنمایی کند. هود، کانال، تصفیه‌کننده ، فن، استک متاثر از فضای موجود خواهند بود.
معیارهایی که در انتخاب نوع سیستم تصفیه کننده مهم هستند.
در صورتیکه مدیران صنایع تمایل به اجرای سیستم تصفیه‌کننده به منظور دستیابی به استاندارد و الزامات های زیست محیطی داشته باشند باید براساس ماهیت آلاینده، نوع تصفیه کننده و گاها پیش تصفیه‌کننده را تعیین نماییم. طراحی تصفیه‌کننده مناسب به خودی خود نیازمند دانش مهندسی مربوط به خود می‌باشد. از جمله معیارهایی که در انتخاب تصفیه کننده مهم هستند: ویژگی های آلاینده، ویژگیهای های حامل آلاینده، فضا و تاسیسات جانبی مورد نیاز، هزینه راه اندازی و راهبری و امکان بازیافت آلاینده می‌باشد. این معیارها می‌تواند راهنمایی خوبی در انتخاب نوع سیستم، جنس تصیفه کننده و غیره برای شما داشته باشد.
در نظر بگیرید وارد صنعتی می‌شوید که آلاینده موجود دوده باشد در نگاه اول ممکن است چنین به نظر برسد که دوده ذره است همانطور که در صنایع دیگر نیز دوده با بگ فیلتر جمع آوری میشود می‌توان آن را با بگ فیلتر جمع آوری کرد. اما با بررسی دقیق تر خصوصیات آن ممکن است متوجه شویم که این دوده روغنی است، آیا در اینجا می‌توان از بگ فیلتر بعنوان تصفیه کننده استفاده کرد؟ باید بگوییم خیر، چون دوده روغنی به دلیل چسبندگی که دارد در مدت زمان محدودی موجب مسدود شدن خلل و فرج کیسه‌ها می‌گردد و تصفیه کننده بگ فیلتر دیگر کارایی نخواهد داشت و در مواردی می‌تواند موجب افزایش فشار سیستم و حتی جمع شدگی کانال‌ها گردد. به مثال دیگری که مرتبط با ماهیت آلاینده است دقت کنید فرض کنید ماده ای که قرار است کنترل کنید گچ است، آیا اسکرابر و تصفیه مبتنی با مایع آب برای آن مناسب خواهد بود؟! از طرفی گچ یک ماده قابل جمع آوری و استفاده مجدد است پس باید به گزینه بگ فیلتر فکر کنیم.
درمثال دیگر میخواهیم تاثیر شرایط منطقه ای و تاسیسات مورد نیاز را نشان دهیم. فرض کنید در یک صنعتی با یک آلاینده مواجه هستید که هم می‌توان با بگ فیلتر و هم با اسکرابر آن را کنترل کرد اما کارخانه در یک منطقه خشکی واقع شده است که در تامین آب آشامیدنی نیز مشکل دارند، آیا می‌توانید آن را با اسکرابر کنترل کنید در حالی که روش کنترل شما در اسکرابر مبتنی بر آب باشد؟! لذا بررسی شرایط منطقه ای و تاسیسات منطقه ای حائز اهمیت است.
در انتخاب فن چه عواملی تاثیر گذار هستند؟
پس از آنکه سیستم تصفیه‌کننده هم انتخاب شد براساس هواگذر مورد نیاز، افت فشار ناشی از هود، کانال، تصفیه‌کننده و استک توان و مشخصات فن مشخص می‌گردد.
انتخاب نوع فن بر اساس ماهیت و مشخصات فیزیکوشیمیایی آلاینده صورت می‌گیرد. این همان سوالی است که در ابتدای بازدید باید مشخص شود. فاکتورهای دیگری نیز در تعیین فن مهم هستند که باید در نظر گرفته شود از جمله آن ها این است که باید بدانیم هوای حامل آلودگی شامل چه مشخصاتی است، آیا با هوای داغ سروکار داریم؟ یا شامل مواد خورنده و یا قابل انفجار یا اشتعال است؟برای جانمایی سیستم تصفیه کننده و اگزاست فن‌ها نیاز به فضای کافی داریم. از این رو در زمان بررسی جهت طراحی یک سیستم تهویه صنعتی باید بررسی‌های محیطی را به خوبی انجام دهیم.
جهت راه‌اندازی سیستم تهویه نیازبه سیستم برقی داریم که با مشخصات برق الکتروموتور ما همخوانی داشته باشد. تابلو برق نیز از مراحل مهم طراحی سیستم تهویه صنعتی می‌باشد.
بررسی موارد جانبی تاثیر گذار
نهایتا پس از طی مراحل فوق‌الذکر باید راندمان سیستم تهویه را محاسبه کرد تا هوای آلوده به طور مؤثر با هوای تازه جایگزین شده و به طور مؤثر حذف شود. در محل نصب باید از سیستم تهویه مناسبی استفاده شود که پربازده باشند. برای بهره‌وری بهتر انرژی، باید راه‌حل‌هایی را انتخاب کنید که به صرفه‌جویی در انرژی کمک می‌کنند، مثلا می‌توان با استفاده از درایو سرعت فن‌ها را تنظیم کرد که در زمان اوج تولید آلودگی با حداکثر توان و سرعت مکش را انجام دهد و در زمان‌هایی که تولید آلاینده کاهش می‌یابد از توان کمتر استفاده کرد و یا با استفاده از دمپر می‌توان هواگذر را مدیریت کرد. همه چیز باید با مشخصات صنعت، استانداردها و مقررات قانونی تطبیق داده شود تا حداکثر بهره‌وری با حداقل هزینه تضمین شود.
رویه کاری ما در انتخاب، طراحی و اجرای سیستم تهویه صنعتی:
اولین قدم این است که به کارخانه شما بیاییم. ما یک بررسی انجام می‌دهیم، مشکل شما را بررسی می‌کنیم و از شما می‌پرسیم که اهداف شما چیست. نقشه‌برداری اولیه در آنجا صورت می‌گیرد. از آنجا، طراحان ما اطلاعات را دریافت کرده و پس از انجام محاسبات مهندسی با استفاده از استانداردهای ACGIH یک سیستم تهویه مناسب برای آن کاربرد طراحی و انتخاب خواهیم کرد. پس از موافقت از طرف کارفرما، در صورت نیاز نقشه برداری جامع تر صورت گرفته سپس طراحی و محاسبات انجام می‌گیرد و نقشه با محل مورد تهویه مطابقت داده میشود. بعد از اطمینان از طرح اولیه، طی جلسه ای نقشه طرح تشریح میشود. با دریافت نقطه نظرات تیم فنی و مدیریتی نقشه Built As برای ساخت آماده میشود. پس از ساخت، سیستم راه اندازی و در نهایت تست و تحویل کارفرما میشود.