Наряду с естественной вентиляцией в основных цехах заводов черной металлургии широко применяется механическая вентиляция для санитарно-технических, технологических и производственных целей. Она используется, когда по технологическим условиям естественная общеобменная вентиляция не может обеспечить необходимые параметры воздуха, а также его чистоту по условиям производства. Затруднения с подачей приточного воздуха могут быть вызваны объемно-планировочными решениями, и расширением цехов, что в сочетании с оборудованием препятствует естественному воздухообмену.
При производстве металла в некоторых случаях по технологическим требованиям необходимо во всем объеме помещений поддерживать высокую чистоту воздуха, а в отдельных случаях и определенные параметры в течение всех периодов года. К этой категории относятся производства чистых металлов и сплавов, тончайших лент трансформаторной стали и др. В таких условиях общеобменная механическая вентиляция должна рассматриваться как составная часть технологического процесса.
Выполняют такие системы вентиляции в виде централизованных и децентрализованных
Практика проектирования и внедрения механической общеобменной вентиляции зданий в целом показала их технологические, а также технико-экономические преимущества.
При централизованном снабжении цеха приточные воздухом важным вопросом является подача и распределение воздуха в здании.
Примером может служить снабжение приточным воздухом современного промышленного здания, состоящего из 10 пролетов шириной по 32 м. С каждого торца цеха размещается по одной приточной станции производительностью по 5 млн. м3/ч воздуха. Из станции воздух по туннелям подводится к торцам цеха, затем воздуховоды в виде пилястр поднимаются на крышу цеха и подводятся к воздуховодам, встроенным в световые фонари, При двусторонней подаче воздуха в воздуховод можно обеспечить пропускание до 1,5 млн. м3/ч.Предлагаемое конструктивное решение приточного канала, совмещенное со световым фонарем, не снижает эффективности последнего. Выпуск воздуха осуществляется через открывающиеся в полу канала проемы, расположенные в местах, наиболее целесообразных по условиям работы.
В холодный период года выпуск воздуха можно осуществлять с боков через регулируемые щелевые отверстия; при этом подогрев приточного воздуха в приточной станции можно осуществлять до более низкой температуры, чем при подаче воздуха непосредственно в рабочую зону. Это позволит снизить расход тепла на подогрев приточного воздуха на 15—20%, а также теплопотери кровлей за счет использования тепловой подушки под перекрытием для дополнительного подогрева приточного воздуха.
Для перемещения воздуха в системе могут быть использованы вентиляторы, изготовляемые промышленностью для вентиляции шахт. В зависимости от потерь на преодоление сопротивлений в сети применяют аксиальные вентиляторы типа ВОД-50, обеспечивающие напор до 300 кгс/м2, или центробежные типа ВЦД-40, развивающие давление при оптимальной производительности (до 1500 000 м3/ч) 500 кгс/м2. Для обработки воздуха целесообразно использовать секции кондиционеров максимальной единичной мощности (250 000 м3/ч).
При размещении вентиляционной станции на генеральном плане завода необходимо учитывать господствующее направление ветра, а также цехов и объектов, являющихся источниками вредных выбросов в атмосферу.
По сравнению с вариантом подвода воздуха к цеху и туннелях, более экономичным вариантом инляется прокладка воздуховодов на колоннах. При воздушной прокладке воздуховоды необходимо теплоизолировать с защитой алюминиевым кожухом. Система и станция должны оборудоваться контрольно-измерительными Приборами с выводом всех показателей на щит станции.
Централизация вентиляционных устройств отлично зарекомендовала себя для объектов, входящих в состав Центрального узла современной доменной печи. Вентиляционная станция предназначается для аспирации газов от летки и мест слива чугуна и шлака в ковши, а также от узла перегрузки шихты в бункер.
Суммарная производительность системы — 1000 тыс. м3/ч. Вторая вентиляционная станция предназначена для аспирации оборудования бункерной эстакады, приемных устройств и тракта возврата мелочи. Суммарная производительность системы — 1600 тыс. м /ч. Рядом с вентиляционной станцией аспирации бункерной эстакады размещается приточная станция, внутри которой находится электрическая подстанция, обслуживающая обе станции. Приточная станция обеспечивает подачу воздуха ко всем потребителям центрального yзла и бункерной эстакады в количестве 2500 тыс. м3/ч.
Опыт эксплуатации аналогичных систем вентиляции подтверждает целесообразность таких решений, так как при этом обеспечивается высокая надежность их работ: и минимальная потребность в персонале.Связь вентиляционных станций с отдельными потребителями осуществляется сетью воздуховодов, прокладываемых на колоннах; в ряде случаев прокладка совмещается с энергетическими сетями.