Как рассчитать вентиляцию производственного помещения: принцип вычисления минимально необходимого воздухообмена и факторы влияющие на требования к вентиляционной системе

Как рассчитать вентиляцию производственного помещения: принцип вычисления минимально необходимого воздухообмена и факторы влияющие на требования к вентиляционной системе

При работе на производстве должны соблюдаться различные нормативы, к условиям труда предъявляются строгие требования. Немало зависит на предприятиях от правильного воздухообмена. Естественная вентиляция не поможет его обеспечить, поэтому необходимо устанавливать приточно-вытяжную вентиляцию. Для этого требуется специальное оборудование, а значит, необходим расчет вентиляции производственного помещения.

Факторы, влияющие на минимально необходимую мощность вентиляционной системы

Во-первых, на качество вентиляции влияет загрязнение воздуха. В производстве встречаются следующие виды выделений вредных веществ:

• теплота, выделяемая работающим оборудованием,
• испарения и пары вредных веществ,
• выделения различных газов,
• влажность,
• выделения людей (пот, дыхание и т.п.).

Практически на всех предприятиях присутствуют хотя бы какие-то из этих загрязнений. Высчитывая мощность системы вентиляции, их надо брать в расчет.

Приточно-вытяжная вентиляция должна выполнять следующие функции:

1. Удаление вредных веществ.
2. Удаление излишков влаги.
3. Очистка загрязненного воздуха.
4. Удаленный выброс вредных веществ.
5. Регуляция температуры помещения, поглощение излишнего тепла.
6. Наполнение помещения чистым воздухом.
7. Нагрев, охлаждение или увлажнение поступающего воздуха.

Все эти функции требуют определенных затрат мощности при работе вентиляционной системы. Поэтому при ее установке необходимо выбрать и рассчитать все необходимые параметры.

При проектировании устройства вентилирования рассчитывают расход воздуха по формуле:

• F обозначает суммарную площадь проемов в м 2 ,
• Wо — среднее значение скорости втягивания воздуха. Эта функция зависит от степени загрязненности воздуха и характера выполняемых операций.

Еще один фактор, влияющий на мощность вентиляции — это подогрев поступающего воздуха. Чтобы затраты были меньше, используют рециркуляцию: часть очищенного воздуха нагревается и возвращается в помещение. При этом должны быть соблюдены следующие правила:

• снаружи должно поступать не менее 10% чистого воздуха, а в обратно поступающем воздухе вредных примесей не должно быть более 30%;
• запрещается применение рециркуляции на производстве, где в воздухе присутствуют взрывоопасные вещества, вредные микроорганизмы, выбросы, относящиеся к 1-3 классу опасности.

Расчет приточно-вытяжной вентиляции производственного помещения

Для того, чтобы сделать проект приточно-вытяжной вентиляции, первым делом определяется источник вредных веществ. Затем высчитывается сколько чистого воздуха необходимо для нормальной работы людей и сколько загрязненного воздуха необходимо вывести из помещения.

Каждое вещество имеет свою концентрацию, и нормы содержания их в воздухе тоже различны. Поэтому расчеты делаются для каждого вещества в отдельности, а результаты потом суммируются. Для создания правильного воздушного баланса необходимо учитывать количество вредных веществ и локальных отсосов, чтобы сделать расчет и определить, сколько необходимо чистого воздуха.

Различают четыре схемы воздухообмена приточно-вытяжной вентиляции на производстве: сверху-вниз, сверху-вверх, снизу-вверх, снизу-вниз.

Расчет производится по формуле:

• где К_р — кратность воздухообмена,
• G — единица времени (час),
• V -объем помещения.

Правильный расчет необходим, чтобы потоки воздуха не попадали в смежные помещения и не удалялись оттуда. Также устройство, подающее свежий воздух, должно располагаться со стороны оборудования, чтобы вредные вещества или пары не попадали на людей. Все эти моменты должны быть учтены.

Если при производственном процессе выделяются вредные вещества тяжелее воздуха, то необходимо использовать комбинированные схемы воздухообмена, при которых 60% вредных веществ будет удаляться из нижней зоны, а 40% — из верхней.

Выводящей излишки тепла и вредные испарения

Это наиболее сложный расчет, потому что надо брать в расчет несколько факторов, и вредные вещества могут быть распределены на большой площади. Рассчитывается количество вредных веществ по следующей формуле:

• где L — необходимое количество свежего воздуха,
• Мв — масса выделяемого вредного вещества (мг/ч),
• упом — удельная концентрация вещества (мг/м 3 ),
• уп — концентрация этого вещества в воздухе, поступающем через систему вентиляции.

При выделении нескольких видов разных веществ, расчет делается для каждого отдельно, а потом суммируется.

Системы, нормализующей уровень влажности

Для этого расчета сначала необходимо определить все источники образования влаги. Влага может образоваться:

• при кипении жидкости,
• при испарении из открытых емкостей,
• утечки влаги из аппаратов.

Суммируя выделение влаги из всех источников, составляется расчет для системы воздухообмена, нормализующего уровень влажности. Это делается для создания нормальных условий труда и соблюдения санитарно-гигиенических норм.

Формула для воздухообмена:

• Где D_ух=M_ухJ_ух,
• а D_пр=M_прJ_пр.
• J_ух и J_пр — относительные влажности уходящего и приточного воздуха,
• M_ух и M_пр — массы водяных паров, находящихся в уходящем и приточном воздухе при полном его насыщении и соответствующей температуре.

Вентиляции при высокой концентрации людей

Данный расчет наиболее прост, так как здесь отсутствуют расчеты при выделении вредных веществ, и берутся в расчет только выделения от жизнедеятельности людей. Присутствие чистого воздуха обеспечит высокую производительность труда, соблюдение санитарных норм, чистоту технологического процесса.

Для вычисления необходимого объема чистого воздуха, используют следующую формулу:

• где L необходимое количество воздуха (м 3 /ч),
• N количество работающих людей в данном помещении, m – воздух, необходимый для дыхания одного человека в час.

По санитарным нормам, расход чистого воздуха на одного человека составляет 30 м 3 в час, если помещение проветривается, если же нет, то эта норма удваивается.

Пример расчета мощности общеобменной вентиляции

Общеобменная вентиляция осуществляет циркуляцию воздуха по всему цеху или в большей его части. Она не имеет проблем, связанных с атмосферным влиянием и может перемещать воздушные массы на большие расстояния по каналам любой конфигурации.

При общеобменной вентиляции требующийся воздухообмен определяют из условий удаления избыточной теплоты и разбавления вредных выделений свежим воздухом до предельно допустимых концентраций.

Расход приточного воздуха, необходимый для отвода избыточной теплоты:

• где Q_изб — избыточное количество теплоты, кДж/ч;
• с — теплоемкость воздуха, Дж/кгК (это постоянная величина, она равна 1,2 Дж/кгК);
• r — плотность воздуха, кг/м 3 ;
• t_уд — температура воздуха, удаляемого из помещения, о С;
• t_пр — температура поступающего воздуха.

Температура приточного воздуха зависит от географического положения предприятия и от времени года. Температуру удаляемого воздуха принимают равной температуре в рабочей зоне и считают ее на 3-5 о С выше температуры наружного воздуха. Плотность воздуха — 1,225 кг/м 3 .

Еще необходимо рассчитать расход приточного воздуха, необходимый для поддержания концентрации вредных веществ в заданных пределах. Воспользуемся формулой:

• где G — количество выделяемых вредных веществ, мг/ч;
• g_уд — концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, мг/м 3 ;

Количество входящего чистого воздуха должно быть в достаточном объеме. Устройство и вид системы на каждом производстве регулируются СНиП.

Расчет вентиляции производственного помещения — непростое дело. Оно требует специальных знаний и точных расчетов. Особенно когда нужно сделать расчеты для производства, где производятся взрывоопасные или вредные вещества, лучше всего обратиться к профессионалам. Можно установить любую систему, если спроектировать ее грамотно, с соблюдением необходимых норм.

Что входит в производственную себестоимость

Себестоимость производства включает в себя:

• сырье — то, из чего производится товар;
• зарплата и страховые взносы сотрудников на производстве;
• аренда цеха;
• коммунальные услуги;
• амортизация оборудования или здания.

В самом простом случае, если компания производит лишь один вид продукции, все эти расходы за месяц можно суммировать и разделить на объем выпущенной продукции. В производственные расходы включается только то сырье и материалы, которые были использованы. Если куплена тонна сырья, а в производство за месяц ушло триста килограммов, в себестоимость включается только их стоимость. Остальное — запасы, которые не влияют на расчет.

У Михаила фирма по производству пельменей, бизнес прибыльный, есть постоянные клиенты и проверенные поставщики. На определенном этапе захотелось узнать, можно ли продавать продукцию дешевле, чтобы захватить большую долю рынка и потеснить конкурентов. Для этого решили провести расчет себестоимости продукции. Михаил фиксирует все операции в сервисе ПланФакт, поэтому понять, сколько потратили на производство, оказалось легко. Расходы собрали в таблицу:

Для расчета амортизации холодильной камеры ее цену разделили на предполагаемый срок службы в месяцах.
Цена покупки — 36 000 рублей.
Предполагаемый срок службы — 3 года или 36 месяцев.
Амортизация в месяц: 36 000 : 36 = 1 000 (руб.)

За март фирма Михаила выпустила 2000 килограммов пельменей, себестоимость одного килограмма составила 164 рубля:
328 000 : 2 000 = 164 (руб.)

Эту сумму Михаил внес в калькулятор скидок, чтобы оценить, какую цену он может предложить покупателям, чтобы увеличить долю рынка.

А что делать, если часть продукции не прошла все стадии изготовления, и производство на конец месяца не завершено? Как же в таком случае рассчитывается себестоимость?
Например, на начало месяца незавершенное производство составило 50 000 рублей. За месяц потрачено 200 000 рублей, и на конец месяца размер незавершенного производства — 20 000 рублей. Выпущено 1000 единиц продукции.

Расчет себестоимости продукции в этом случае будет выглядеть так:

Себестоимость единицы продукции = (Незавершенное производство на начало месяца + Деньги, потраченные на производство за месяц — Незавершенное производство на конец месяца) : Количество выпущенной продукции

Себестоимость единицы продукции = (50 000 + 200 000 — 20 000) : 1000 = 230 (руб.)

Виды производственной мощности — какая она бывает

Чтобы лучше понимать, как можно использовать показатель производственной мощности предприятия на практике, следует знать, какие именно существуют виды производственной мощности. В зависимости от конкретной экономической школы и подходов к управлению, могут выделять разные виды производственных мощностей, наиболее значимыми из которых являются:

Следует отметить, что далеко не все виды производственных мощностей являются значимыми при проведении расчетов. Во многих случаях достаточно использовать лишь некоторых из них, чтобы полноценно реализовывать весь потенциал предприятия. Например, при регулярном подсчете производственной мощности нет необходимости обязательно определять входную и выходную мощность — при этом ее всегда можно вычислить из уже имеющихся показателей.

Расчет производственной мощности

Поскольку это величина, изменяющаяся под влиянием различных факторов, рассчитывают три показателя:

• входная мощность на начало планового периода;
• выходная мощность на конец планового периода;
• среднегодовая мощность.

Какие параметры нужны для расчета производственной мощности:

• плановый эффективный фонд рабочего времени – это время работы сотрудников, рассчитанное с учетом планируемых невыходов по уважительным причинам, отпусков, выходных и праздничных дней;
• трудоемкость – измеряется количеством времени, которое необходимо на изготовление единицы продукции.

При расчетах в состав технического оборудования должны быть включены все производственные единицы, за исключением тех, которые относятся к резервным, экспериментальным или тренировочным. Предельная производительность технического оснащения, рассчитывается исходя из нормативов эксплуатации каждой единицы.

Мощности не должны быть постоянно задействованы на 100%. Необходимо предусмотреть запас, который может понадобиться в случае незапланированного скачка спроса или выхода из строя производственного оборудования. Для расчета загрузки оборудования используют соотношение плановой и фактической трудоемкости производственной программы по каждому типу.

Задача №1. Составление баланса производственной мощности предприятия

Составить баланс производственной мощности предприятия.

Определить, возможно ли увеличение производственной программы, и в каких размерах.

производственная мощность предприятия на начало года – 210,0 тыс. штук;

в течение года планируется ввод новых мощностей в размере 12,0 тыс. штук;

в том числе с 1 января – 20% — 2,4 тыс. штук,

с 1 мая – 30% — 3,6 тыс. штук,

с 1 сентября – 40% — 4,8 тыс. штук,

с 1 октября – 10% — 1,2 тыс. штук,

выбытие мощностей предусмотрено с 1 июля на 24 тыс. штук,

с 1 ноября – на 15,0 тыс. штук;

производственная программа предприятия – 206,0 тыс. штук.

Решение:

Баланс производственных мощностей – это система показателей, характеризующая динамику производственных мощностей в зависимости от условий их воспроизводства.

Основные статьи баланса производственных мощностей:

1) производственная мощность на начало года (входная);

2) ввод производственных мощностей;

3) выбытие (ликвидация) производственных мощностей.

По данным баланса производственных мощностей определяются:

1. Мощность входная (на начало года) – Мн.г. Входная мощность определяется на начало года по наличному оборудованию.

Мн.г. = 210,0 тыс. штук

2. Мощность выходная (на конец года) – Мк.г. Выходная – на конец планового периода с учетом выбытия и ввода мощности за счет капитального строительства, модернизации оборудования, совершенствования технологии и организации производства.

Выходная мощность определяется по формуле:

Мк.г. = Мн.г. + Мвв. – Мвыб.,

Мк.г. – производственная мощность на конец планируемого года (выходная мощность);

Мвв. – мощность, вводимая в течение года;

Мвыб. – мощность, выбывающая в течение года.

М к.г. = 210,0 + 12 – 24 – 15 = 183 тыс. штук

3. Среднегодовая производственная мощность – Мср.г.

Среднегодовая производственная мощность – это мощность предприятия или его структурного подразделения (цеха) в среднем за год с учетом прироста и выбытия наличных мощностей. Она определяется по средней арифметической взвешенной с учетом ввода и выбытия мощности по периодам:

М_вв. – вводимая производственная мощность;

М_ср.г. – среднегодовая производственная мощность;

t₁ – число месяцев эксплуатации введенной в действие мощности в течение отчетного периода;

t₂ – число месяцев с момента выбытия мощности и до конца отчетного периода;

М_выб. – выводимая производственная мощность.

Для определения резервов производства продукции, имеющихся на предприятии, используют коэффициент (уровень) использования производственных мощностей, определяемых по формуле:

V_{пл.(факт.)} – планируемый (фактический) объем выпуска, ед. (производственная программа предприятия),

М _ср.г. – среднегодовая производственная мощность предприятия в отчетном периоде, ед.

Таблица 1. Баланс производственной мощности (тыс. штук)

Входная мощность, Мн.г.

Вводимая мощность, Мвв.

Выбывающая мощность, Мвыб.

Выходная мощность, Мк.г.

Среднегодовая мощность, М ср.г.

Плановый объем предприятия, Vпл.

Коэффициент использования мощности, Ки

Увеличение производственной программы не возможно, так как планируемый объём выпуска превосходит максимально возможный объем выпуска продукции при лучших условиях производства, что значит, что производственная программа предприятия не обеспечена производственными мощностями.

Зачем учитывать незавершенку

Иногда, чтобы избежать простоев, предприятие делает заготовки.

Например: делает раскройку платьев про запас, чтобы занять работников швейного цеха при отсутствии заказов.

А если впоследствии поступит заказ на другой вид изделий из того же материала, его может не хватить.

«Возникает риск затоваривания. Когда компания загружает склад заготовками и в результате переводит ресурсы. Заготовки занимают площади для хранения, и проедают средства. Объем незавершенного производства растет. Чтобы избежать таких проблем, незавершенку надо контролировать».

Важно понять, на каком этапе возникает незавершенное производство и как его посчитать.

МойСклад поможет оценить и проанализировать объем незавершенки. Все данные есть в производственном задании: видно, что из незавершенки находится в работе, а что осело на конкретном этапе и не перешло на следующий. Менеджер может оперативно разобраться в ситуации и устранить проблему. Такой подход позволит сократить издержки и повысить рентабельность.

Особенности расчёта мощности кухонной вытяжки

Подведём итоги, чтобы ответить на вопрос о том, как выбрать вытяжку для кухни по мощности? Для этого следует учитывать ряд факторов, которые мы уже отмечали выше:

• Подсчитав объёмы воздуха в помещении.
• Узнав диаметр воздуховода и его длину.
• Сделав поправки в соответствии с наличием систем фильтрации, изгибов трубы.
• Отметив тип кухонной плиты и частоту её использования.
• Определив комфортный уровень шума.

В комплексе расчёт производительности вытяжки для кухни по данным параметрам обеспечит вам эффективную и экономичную работу прибора. О других особенностях выбора систем вентиляции вы можете прочитать в специальных разделах нашего сайта.