Wentylacja w warsztacie samodzielnie: opcje i zasady urządzenia systemu wymiany powietrza

Prace związane z powstawaniem pyłu, wydzielaniem toksycznych gazów, oparów wymagają urządzenia stanowiska pracy i pomieszczenia systemem wyciągowym. W większości przypadków wentylacja w warsztacie wykonana samodzielnie jest najbardziej dostępnym sposobem rozwiązania problemu.

Istnieją różne opcje budowy systemów wymiany powietrza. Pomożemy zorientować się w ich różnorodności, rozważymy specyfikę budowy wentylacji dla każdego typu warsztatu. Omówimy najbardziej efektywne i dostępne opcje samodzielnego montażu.

Rodzaje systemów wentylacyjnych w warsztacie

Ze względu na sposób cyrkulacji powietrza w pomieszczeniu rozróżnia się dwa główne rodzaje wentylacji:

• naturalną;
• wymuszoną.

W pierwszym przypadku ruch powietrza następuje na skutek różnicy temperatur wewnątrz i na zewnątrz pomieszczenia.

A w drugim cyrkulacja jest zapewniana przez wentylatory, które wytwarzają w warsztacie nadciśnienie lub podciśnienie. Taka wentylacja nazywana jest również mechaniczną.

Szybkie usuwanie zanieczyszczonego powietrza z warsztatu nie jest możliwe bez wentylacji mechanicznej. Nie oznacza to jednak, że w takich pomieszczeniach nie używa się naturalnego wyciągu; często się one uzupełniają.

Z kolei wentylacja wymuszona może być następujących typów:

• wyciągowa;
• nawiewna;
• kombinowana.

Wyciągowa wentylacja zapewnia usuwanie szkodliwych gazów, par, przy czym czyste powietrze napływa do warsztatu w sposób naturalny. Nawiewna, przeciwnie, wytwarza nadciśnienie wewnątrz pomieszczenia poprzez pobór powietrza z zewnątrz, a zużyte powietrze jest wypychane z warsztatu na zewnątrz przez naturalne otwory, szczeliny. W razie potrzeby strumień wlotowy może być ogrzewany, oczyszczany lub nawilżany.

Kombinowany system wentylacji warsztatu nazywany jest nawiewno-wywiewnym. W zależności od wzajemnego rozmieszczenia kanałów doprowadzania i odprowadzania powietrza cyrkulacja może odbywać się przez wypieranie lub mieszanie.

Jeśli wentylatory nawiewne znajdują się na dole, to zimne powietrze unosząc się wypiera cieplejsze. Przy górnym położeniu kanału wlotowego, zimny strumień rozprowadza się po pomieszczeniu, opadając w dół, miesza się z cieplejszym. Następnie zużyte powietrze jest usuwane kanałem wywiewnym.

W zależności od sposobu organizacji, wentylacja w warsztacie dzieli się na dwa rodzaje:

• lokalną;
• centralizowaną.

Pierwsza stosowana jest do usuwania szkodliwych substancji bezpośrednio ze stanowiska pracy. Korzystnie jest ją stosować do lokalizacji zanieczyszczeń, gdy jednostki urządzeń są oddalone od siebie na całej powierzchni pomieszczenia.

Prawidłowa organizacja systemu aspiracji eliminuje wybuchowy pył drzewny, chroni zdrowie pracowników. System centralizowany stosowany jest przy wysokiej intensywności i ciągłości pracy w warsztacie.

W małych warsztatach z bardziej kompaktowym rozmieszczeniem maszyn celowe jest zainstalowanie centralnego wyciągu.

Stosowane są również hybrydowe warianty wentylacji, gdy część maszyn jest podłączona do ogólnego systemu, a część posiada lokalną filtrację. W niektórych przypadkach zasadniczo preferuje się tylko systemy lokalne, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się drobnego pyłu i innych toksycznych substancji po całym pomieszczeniu warsztatu.

Specyfika urządzenia wentylacji w warsztacie

Praca w warsztacie wiąże się z obecnością w powietrzu trujących i szkodliwych dla zdrowia substancji. Projektowanie i budowa wentylacji w takich pomieszczeniach zależy od rodzaju prac i charakteru czynników szkodliwych.

Rozważmy główne cechy wpływające na konfigurację i parametry systemów wentylacyjnych dla różnych typów warsztatów.

#1. Odpylanie w warsztacie stolarskim

Drobny pył to główny problem warsztatów zajmujących się obróbką drewna. Taka zawiesina cząstek może pozostawać w powietrzu przez całą dobę, choć jest niewidoczna dla oczu, ale wdychana przez płuca. Ponadto osadza się na wszystkich powierzchniach. Przy każdym przeciągu lub uruchomieniu silników maszyn, narzędzi, ponownie znajduje się w powietrzu.

Organizacja systemu usuwania pyłu (aspiracji) komplikuje się ze względu na dużą liczbę źródeł pyłu i różne frakcje wiórów. Z tego powodu konieczne jest doprowadzenie przewodów odsysających z indywidualną filtracją do każdej maszyny.

Systemy usuwania pyłu działają na zasadzie cyklonu. Zanieczyszczone powietrze jest zasysane ruchem obrotowym wentylatora i pod działaniem siły odśrodkowej cięższe cząstki pyłu opadają na dno pojemnika. Oczyszczone powietrze unosi się do góry. Dodatkowo może następować nawilżanie strumienia w celu lepszego oczyszczenia.

Jednak oprócz szkodliwego wpływu na oddychanie, pył drzewny ma również właściwości pożaro- i wybuchowe. Co stawia podwyższone wymagania systemom wentylacyjnym w zakresie eliminacji elektrostatyki i uziemienia konstrukcji.

#2. Oczyszczanie powietrza w serwisie samochodowym

Warsztat samochodowy należy do pomieszczeń o podwyższonym zanieczyszczeniu powietrza. Stała obecność spalin, tlenku węgla i azotu, aerozoli, par benzyny, farby oraz innych płynów technicznych stawia szczególne wymagania co do wydajności systemu wentylacyjnego. Moc nawiewu i wywiewu dobiera się z zapasem, aby zapewnić przepompowanie całej objętości pomieszczenia z zalecaną krotnością 20 – 30.

Ponadto zanieczyszczone powietrze musi być filtrowane i odprowadzane oddzielnym od ogólnej wentylacji przewodem.

#3. Wentylacja warsztatów naprawczych i kowalskich

Produkty spalania elektrod, dym, sadza i pył powstające podczas spawania i prac ślusarskich przy cięciu i obróbce metalu wymagają odprowadzenia za pomocą lokalnych wyciągów. Jest to regulowane przez GOST 12.3.003, SP 49.13330, POT R M 020-2001 [22], STO 221 NOSTROJ 2.10.64-2013 oraz zasady bezpieczeństwa przy wykonywaniu robót budowlano-montażowych, gazospawalniczych i elektrospawalniczych.

Dla spawania ręcznego ich orientacyjna wydajność jest dobierana na podstawie zapewnienia wymiany powietrza od 1500 do 4500 tys. m³*h/kg, podzielonego przez masę elektrod zużywanych w ciągu 1 godziny.

Przy spawaniu półautomatycznym objętość zwiększa się do 1700 – 2000 tys. m³*h/kg.

Wyposażenie stanowiska pracy spawacza w wentylację ma pierwszorzędne znaczenie. Pary metali i żużla zawierają szkodliwe tlenki manganu, związki krzemu, tytanu i innych pierwiastków chemicznych, które prowadzą do chorób układu nerwowego, płuc i mogą gromadzić się w organizmie.

Ogólna cyrkulacja powietrza jest rozdzielana w proporcji nawiewu do wywiewu 1:3 dla górnej strefy i 2:3 dla dolnej.

Cechą charakterystyczną wentylacji kuźni jest konieczność odprowadzenia nadmiaru ciepła i toksycznych gazów. W tym celu stosuje się lokalne wyciągi nad piecami oraz wentylację naturalną.

Przy obliczaniu wydajności systemów wentylacyjnych dla wszystkich typów warsztatów według zalecanej krotności, należy uwzględnić straty ciepła w zimnej porze roku. Wybór parametrów maksymalnych zapewni szybkie usunięcie szkodliwych substancji, ale jednocześnie będzie wymagał kosztów ogrzewania powietrza nawiewanego. Jeśli rekuperacja ciepła nie jest przewidziana, lepiej zdecydować się na dolne dopuszczalne granice krotności.

Opcje budowy wentylacji w warsztacie

W poszukiwaniu optymalnych sposobów budowy wentylacji dla własnego warsztatu, trzeba przejrzeć wiele możliwych wariantów, zanim zostanie znaleziony najbardziej odpowiedni.

Aby ułatwić to poszukiwanie, rozważmy, jako przykład, najkorzystniejsze, naszym zdaniem, rozwiązania samodzielnego urządzenia wentylacji w warsztacie.

Opcja #1 — wentylacja wyciągowa z rur plastikowych

Do realizacji tego projektu użyto: używanego wentylatora odśrodkowego typu ślimak z silnikiem elektrycznym 2,2 kW, beczki o pojemności 40–50 litrów z wlotem odpowiadającym otworowi wejściowemu ślimaka, kanalizacyjnych rur plastikowych 110 mm.

Wentylator odśrodkowy, w przeciwieństwie do osiowego, wytwarza wyższe ciśnienie. Umożliwia to budowanie na jego podstawie bardziej rozległych i rozgałęzionych systemów wentylacji w warsztacie.

Kilka słów o materiale kanałów wentylacyjnych. Użycie plastikowych rur kanalizacyjnych do wentylacji jest dość popularnym rozwiązaniem, przede wszystkim ze względu na cenę. Są one kilkakrotnie tańsze od plastikowych i stalowych kanałów wentylacyjnych.

Ale rury kanalizacyjne mają też swoje wady:

• nie można ich używać w miejscach, gdzie temperatura może przekraczać +60 stopni;
• nie mają powłoki antystatycznej, dlatego nie zaleca się ich stosowania w systemach odpylania i usuwania wiórów;
• ich średnice nie odpowiadają standardom systemów wentylacyjnych, co powoduje trudności w łączeniu z innym sprzętem.

Pomimo tych wad, w większości przypadków, rury kanalizacyjne z powodzeniem są używane jako kanały wentylacyjne. Wyjątkiem nie jest również omawiany wariant urządzenia systemu wentylacji z materiałów dostępnych w warsztacie.

W tym projekcie wszystkie główne elementy wyciągu do warsztatu ślusarskiego zostały wykonane własnoręcznie. Opiszemy krótko etapy wykonanej pracy.

Tak więc na początku przeprowadzono gruntowny remont i modernizację wentylatora odśrodkowego. Modernizacja dotyczyła króćca wlotowego. Dokładniej, z powodu jego braku, trzeba było wykonać nowy z małej szczelnej beczki, której pojemność pozwoliłaby wentylatorowi osiągnąć niezbędną prędkość wiru.

W beczce wykonano boczny otwór i wklejono odcinek plastikowej rury, uwzględniając aerodynamikę, aby strumień wejściowy płynął wzdłuż wewnętrznego obwodu beczki. Następnie pod sufitem zamontowano kanał wentylacyjny z plastikowych rur, biegnący centralnie wzdłuż całego warsztatu.

Beczka w tym projekcie pełni rolę rezerwuaru, który został stworzony z perspektywą rozszerzenia systemu wentylacyjnego poprzez wbudowanie kilku króćców wlotowych.

Wentylator odśrodkowy wytwarza w beczce silny wir, zapewniający szybkie przepompowanie powietrza przez cały system. Jego siła jest tak duża, że utrzymuje tarczę tnącą szlifierki kątowej na najdalszym otworze nawiewnym.

Parametry systemu wyciągowego są następujące:

• moc silnika 2,2 kW;
• prędkość wentylatora 2800 obr/min;
• wydajność 1000 m³/h – 1500 m³/h;
• czas wyciągnięcia całej objętości powietrza z warsztatu 5–10 minut.

Cały system posiada 6 otworów nawiewnych zamykanych domowymi regulowanymi zaślepkami. Wykonano je z fabrycznych plastikowych, z wyciętymi szczelinami w pokrywie i takimi samymi szczelinami w ruchomej metalowej płytce, zamocowanymi na jednej osi. Przy ich wzajemnym obrocie następuje regulacja dopływu powietrza.

Opcja #2 — odpylacz z filtra Kamaz

Ponieważ fabryczne systemy odpylania są dość drogie, dużą popularność zyskały domowe odpylacze oparte na filtrach powietrza z dużych ciężarówek typu KamAZ, ciągników lub kombajnów.

Uzupełniając taki filtr wentylatorem, otrzymuje się niezły oczyszczacz powietrza, który zajmuje mało miejsca i łatwo przenosi się go w dowolną część warsztatu.

Wydajność takiego systemu reguluje się doborem mocy wentylatora. Podobne filtry są w stanie oczyścić objętość powietrza od 500 do 1000 m³ na godzinę, w zależności od typu. Można do nich podłączyć wentylatory o wydajności do 300–400 m³/h.

Odpylacz można zawiesić pod sufitem. Mocowanie powinno umożliwiać okresowe zdejmowanie sprzętu i jego czyszczenie. Najlepiej robić to sprężonym powietrzem na zewnątrz.

Złożenie oczyszczacza powietrza jest dość proste. W tym celu należy wyciąć kołnierz, zamocować na osi trzpień na długość filtra. Następnie przykleić do kołnierza wentylator i przykręcić całą konstrukcję do filtra.

Dzięki prostocie wykonania i niskiej cenie, można zrobić kilka takich filtrów i znacznie poprawić powietrze w całym warsztacie.

Opcja #3 — system aspiracji w warsztacie stolarskim

Główną rolę w proponowanym systemie odpylania odgrywa fabryczny odsysacz wiórów firmy JET. Koszt takiego sprzętu, w zależności od parametrów, wynosi 600 – 1 600 zł. Większość modeli ma płócienny worek na pył i worek na wióry.

Do tego wariantu wybrano najlepszy model JET DC-1200CK z papierowym elementem filtrującym w postaci zdejmowanego bębna. Jest wyposażony w ręczne urządzenie do czyszczenia wewnętrznego, co pozwala usuwać główny pył bez zdejmowania filtra.

Rury wentylacyjne dobrano tak, aby zapewnić maksymalną ochronę przed elektrostatyką i jak najmniejszy opór przepływu powietrza. Najlepiej tym wymaganiom odpowiadają skręcane rury ze stali ocynkowanej.

Podczas ich montażu multimetrem sprawdzano niezawodność styku elektrycznego w złączach. W razie potrzeby styk wzmacniano dwoma wkrętami samogwintującymi z przeciwnych stron. Cały rurociąg uziemiano. Ponadto miejsca połączeń owijano taśmą aluminiową dla szczelności.

Praca w warsztacie jest zorganizowana w taki sposób, że wszystkie stoły warsztatowe i maszyny mogą poruszać się na kółkach do centrum pomieszczenia i podłączać się do rury wyciągowej w miarę użytkowania. Dzięki temu w warsztacie utrzymuje się praktycznie idealna czystość i brak pyłu.

W celu zmniejszenia hałasu i pyłu, jednostka wyciągowa została przeniesiona poza warsztat do sąsiedniego pomieszczenia kotłowni. Rurociąg doprowadzający jest poprowadzony przez otwór w ścianie pod sufitem. Króciec wlotowy jest zamocowany na suficie w środkowej części warsztatu. Na niego nałożona jest dwumetrowa karbowana rura z przezroczystego plastiku.

Oprócz aspiracji, wymiana powietrza w warsztacie stolarskim jest zapewniona przez wentylację nawiewno-wywiewną.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Jedna z opcji wyciągu w warsztacie:

Gdzie najlepiej umieścić odsysacz wiórów? Więcej na ten temat w następnym filmie:

Wariant aranżacji mobilnego wyciągu dla warsztatu:

Omówione powyżej opcje nie obejmują wszystkich sposobów samodzielnego budowania wentylacji w warsztacie. Ale przynajmniej pomogą wybrać właściwy kierunek realizacji własnego projektu i uniknąć długiej drogi prób i błędów. Praktyka pokazuje, że system wentylacyjny o wystarczającej wydajności dla warsztatu można całkowicie zaprojektować i zainstalować własnymi rękami.

Czy mają Państwo pytania dotyczące urządzenia wentylacji w warsztacie? A może chcą Państwo opowiedzieć innym użytkownikom, jak zorganizowali Państwo system efektywnej wymiany powietrza i usuwania pyłu własnymi siłami, przy użyciu dostępnych materiałów? Proszę dzielić się doświadczeniem, zadawać pytania naszym ekspertom – blok komentarzy znajduje się poniżej pod tym wpisem.