Havalandırma

HAVALANDIRMA SİSTEMLERİ

 

 

Endüstriyel havalandırma sistemleri, işyeri ortamındaki kirlenmiş havayı değiştirmek için ısıtılmadan veya ısıtılarak, doğal akım, etkin basınç ya da mekanik bir etki (vantilatör) yardımıyla, ilgili ortamdan hava emilerek dışarıya atılması veya bu ortama taze hava verilmesi amacıyla kurulan mekanik sistemlerdir.

 

Genel olarak, sağlıklı ve güvenli bir çalışma ortamı sağlamak amacıyla duman, toz ve buhar gibi kirleri ortamdan uzaklaştırmak için kullanılır. Havalandırma, doğal yollarla yapılabildiği gibi(pencere açılması gibi) mekanik yöntemlerle (fanlar, körükler) de yapılabilir.

 

Endüstriyel sistemler belirli bir hızda ve belirli miktarda havanın taşınarak, istenmeyen kirleticilerin (veya "egzoz") ortadan kaldırılması için tasarlanır.

 

Tüm endüstriyel havalandırma sistemlerinde temelde aynı ilkeler takip edilir; bununla birlikte her bir işyeri için, işin türüne ve işyerindeki kirletici oranına göre, ayrı sistem tasarımı yapılmalıdır.

 

 

 

 

 

Havalandırma Sistemleri ile

 

1- Devamlı taze hava sağlanması, ortam havasının sürekli yenilenmesi

 

2- Sıcaklık ve nemin konfor seviyesinde tutulması

 

3- Yangın ve patlama tehlikelerinin azaltılması

 

4- Kirleticilerin ortadan kaldırılması ya da seyreltilmesi

 

5- Ortamlarda istenmeyen hava akımlarının oluşmasını engellemek üzere (Örneğin, pis kokuların yayılması ), birçok durumda ortamlara veya dış havaya karsı ortamın negatif basınç (vakumlu havalandırma) veya pozitif basınç (basınçlı havalandırma) altında tutulmasının sağlanması hedeflenir.

 

Havalandırma; kapalı çalışma ortamlarına yayılan kirleticilerin ortadan kaldırılması veya kontrolü için yapılan bir çeşit "mühendislik kontrolü" olarak kabul edilir. Çalışanların hava kirleticilere maruziyetinin kontrolü için kullanılan yollardan biridir.

Kirleticilerin kontrolü için ayrıca, tehlikeli kimyasalın kullanımının durdurulması, daha az toksik  kimyasallarla değiştirilmesi ve proseste değişiklik yapılması yollarına başvurulabilir.

Endüstriyel havalandırma sistemleri, kirli havayı atmak için gerekli kısım, sistemde havayı taşımak için gerekli fanlar, hava filtrasyon cihazları ve havanın hareketini sağlamak için kullanılan fanlardan oluşur.

 

 

Havalandırma Sistemlerinin Çeşitleri

Sanayide iki tip mekanik havalandırma sistemi vardır:

 

Genel (veya seyreltme) havalandırma sistemi, temiz hava ile kirli havanın karışma oranını azaltır.

 

Lokal Egzoz Havalandırma Sistemi, kirleticiyi kaynağında veya çok yakınında yakalar ve dışarı atar.

 

 

I– GENEL HAVALANDIRMA SİSTEMİ 

 

 

                                                                                                            

 

                                                 

Genel havalandırma, binaya büyük miktarda temiz hava sağlar ve kirli havayı tahliye eder. Sistem, genellikle duvara veya bir odaya ya da binanın çatısına yerleştirilmiş geniş egzoz fanları içerir.

 

Genel havalandırma, işyerinde ortaya çıkan kirleticileri, bütün işyerinin havalandırılması yoluyla kontrol eder. Genel havalandırma kullanımı, işyerinde bir dereceye kadar kirleticileri dağıtabilmektedir fakat bu esnada kirlenme kaynağından uzak kişileri de olumsuz etkileyebilmektedir.

 

Eğer çıkış fanı, maruz kalan isçiye yakın yerleştirildiyse ve taze hava fanı isçinin arkasına yerleştirildiyse kirli hava, isçinin nefes alma bölgesinden uzaklaştırılmış olacaktır ki bu sayede genel havalandırma daha etkili olabilir. Doğru ve yanlış tasarımlar Sekil 1 – 5’te gösterilmiştir.

 

Genel havalandırma ile kirletici kontrolü yapılırken; kirletici konsantrasyonunun çok yüksek olmaması ve toksikliğin az olması hususlarına dikkat edilmelidir. Ayrıca çalışanlar, işlerini kirletici kaynağının çok yakınında yapmamalıdır.

Diğer taraftan, izin verilen konsantrasyonu 100 ppm’ den fazla olan çözücülerin haricindeki durumlar için kimyasal maddelerin kontrolünde genel havalandırma kullanımı tavsiye edilmemektedir.

 

 

                                                              

                           Sekil 1 - Tavsiye edilen genel havalandırma örnekleri                                         Sekil 2 - Tavsiye edilen genel havalandırma örnekleri

                                                           

                  Sekil 3 - Tavsiye edilen genel havalandırma örnekleri                                                    Sekil 4 - Tavsiye edilen genel havalandırma örnekleri

 

               Sekil 5 - Tavsiye edilmeyen genel havalandırma örneği

 

 

Genel Havalandırmanın Zorlukları

 

Çalışanları koruma metodu olmasından dolayı, genel havalandırma ile ilgili

 

1- Kirleticileri tamamen ortadan kaldırmayacağı,

 

2- Yüksek dozda toksik madde içeren kimyasallarda kullanılamayacağı,

 

3- Toz veya metal dumanı veya yüksek miktarda gaz ve buhar için etkili olmadığı,

 

4- Isıtılması veya soğutulması için yüksek miktarda taze hava gerektirdiği

 

5- Düzensiz yayınımların veya gaz ve buhar dalgalanmalarının dağıtılmasında etkili olmadığı hususları göz önünde bulundurulmalıdır.

 

Normal "zemin" ya da "masa" fanları da bazen, havalandırma için kullanılır fakat bu fanlar genellikle kirleticiyi kontrol etmekten çok çalışma alanı çevresine dağıtır. Genel havalandırma için kapı veya pencere açılabilir ancak bu yöntem hava hareketi kontrol altına alınmadığı sürece güvenilir değildir.

Genel bir not olarak, hava veya seyreltme havasının hacimsel akış oranı büyük oranda işyeri havasıyla karısan taze havanın yanı sıra kirleticinin ne kadar hızla çalışma alanına girdiğine bağlıdır.

 

 

 

II – LOKAL EGZOZ HAVALANDIRMA SİSTEMİ

 

Lokal egzoz havalandırma sistemi, işyeri ortamına kirletici yayılmasına neden olan genel havalandırmanın aksine kaynağın yakınında kirleticiyi yakalama yoluyla hava kirleticilerini kontrol etmek için kullanılır. Toksik kirletici, isçinin nefes bölgesine ulaşmadan önce kontrol edildiğinden lokal sistem çok daha etkili bir yoldur.                                                                      

    Genellikle,                                                                                                                                                                       Lokal Egzoz Havalandırmanın Bileşenleri         

  •  Hava kirleticinin ciddi sağlık riski oluşturması                                                                                                     Kirleticiyi kaynağında yakalaması için bir davlumbaz veya açıklık
  •  Büyük miktarlarda toz veya duman üretilmesi                                                                                                     Sistem içinde kimyasalları taşıması için kanallar
  •  Soğuk havalarda havalandırmadan dolayı ısınma giderlerinin artma endişesinin olması                               Sistemdeki hareketli havayı temizlemesi için hava temizleme cihazı (Her zaman gerekmez)  
  •  Emisyon kaynaklarının az olması                                                                                                                           Sistem içinde havanın hareketi ve dışarı atılması için fanlar                
  •  Emisyon kaynaklarının isçilerin nefes alma bölgesi yakınında bulunması durumlarında tercih edilir.           Kirli havanın atılması için egzoz bacası                                                

 

                

                       Sekil 6 – Lokal Egzoz Sisteminin Temel Bileşenleri

 

 

 

Genel Havalandırma ve Lokal Egzoz Havalandırmanın Karşılaştırılması

 

Genel havalandırmanın avantajları:                 

                                                                                   

 > Düşük ekipman ve kurulum maliyetleri.                                                         

 > Az bakım gerektirmesi.                                                                                                                     

 > Düşük dozda toksik madde içeren kimyasallar için etkili olması.                                                                                    

 > Parlayıcı ve yanıcı gazlar veya buharlar için etkili olması.                                                                                        

 > Hareketli veya dağılmış kirleticiler için en iyi havalandırma sağlaması.                                                 

     

 Dezavantajları:

 

Kirleticilerin tamamen ortadan kalkmaması.   

Yüksek dozda toksik madde içeren kimyasallar için kullanılamaması.

Toz, metal dumanları, çok miktarda gaz veya buhar için etkili olmaması.   

Yüksek miktarda ısıtılmış ya da soğutulmuş taze hava gerektirmesi. 

Düzensiz veya gaz ve buhar yayınımları için etkili   olmaması.      

       

 

Lokal Egzoz Havalandırmasının Avantajları:   

                                                                                       

  •  Kirleticiyi kaynağında yakalar ve uzaklaştırır.                                                                               
  •  Yüksek dozda toksik madde içeren kimyasallar için tek seçenek.                                                     
  •  Tozlar ve metal dumanları dâhil çok kirletici çeşidini tutabilir.
  •  Daha az taze hava gerektirir. Bu sayede de daha az hava dışarı atılır.
  •  Az taze hava gerektirdiği için ısıtma ve soğutma maliyeti düşük.

 

 Dezavantajları:

Tasarım, montaj ve ekipman için yüksek maliyet.

Düzenli temizlik, kontrol ve bakım gerektirir.       

 

 

Kanal Tasarımı ve Kurulumunda Dikkat Edilmesi Gereken Prensipler

 

Sistem, akısa daha az direnç gösterecek ve daha az türbülans olusturacak sekilde Tasarlanmalı               

                                                                                                    

Gereksiz enerji sarfiyatının önlenmesi için, Kare kesitli kanallar yerine daha düsük yüzey alanına sahip olan, dolayısıyla akısa  daha az direnç    gösteren yuvarlak kesitli kanallar tercih edilmeli

                             

                                                                                             

Pürüzlü, esnek kanallar yerine akısa daha az direnç gösteren düz, sert kanallar tercih edilmeli

 

                                                                                            

 

Uzun kanallar yerine akısa daha az direnç gösteren kısa kanallar tercih edilmeli

                                                                                           

 Kıvrımlı ve dirsekli borular yerine akısa daha az direnç düz borular tercih edilmeli

                                                                                          

 Keskin dönen dirsekler yerine akısa daha az direnç gösteren kademeli dönen  dirsekler tercih edilmeli

 

                                                                                         

Küçük çaplı kanallar yerine akısa daha az direnç gösteren büyük çaplı kanallar tercih edilmeli

 

                                                                                        

Kanal dallanmaları akısa dik girmek yerine açılı sekilde girmeli; dallar, ana kanala aynı noktadan girmemeli

 

                                                                                        

Kanallar birtakım sebeplere bağlı olarak zamanla sızdırabilir veya tıkanabilir. Bu sebeplerden bazıları aşağıda  belirtilmiştir:

 

 

 

 

Düşük hava akış hızı: Kanal içerisinden geçen hava hızı, kirletici maddeleri etkili bir şekilde taşıyacak kadar güçlü olmalıdır. Kanal çapı veya kanal içerisinden geçen havanın hızı değiştirilerek minimum hız değeri değiştirilebilir. Sistemin herhangi bir kısmında yapılacak en ufak değişim, bütün sistemin işlerliğine ve performansına etki edebilir.

 

Esnek kanalların kullanımı: Oluklu esnek kanallar daha fazla sürtünmeye ve dirseklerde daha fazla enerji kaybına sahip olduklarından kanal içerisinden geçen havada daha fazla hız kaybına sebep olurlar.

 

Kanal sistemindeki değişiklikler: Mevcut kanal sisteminde bir değişiklik yapıldığında (ör: davlumbaz ya da kanal eklenmesi) kanal sistemdeki hava akısının yeniden ayarlanması ve dengelenmesi gerekir. Yeniden dengelenmediği takdirde sistem kendi kendini dengeler ve akışa direncin yüksek olduğu kısımlarda hava akış hızı düşer. Hava akış hızındaki düşüş ise havayla birlikte taşınan partiküllerin çökmesine ve kanalı tıkamasına neden olur.

 

Partikül tutucular, çöktürme odacıkları ya da temizleme kapaklarının olmaması veya mevcut olanların kullanılmaması: Kanal sistemindeki özel kısımların (ilk tıkanan kısımlar) düzenli olarak temizlenmesi, bütün sistemin temizlenmesine olan ihtiyacı azaltır. En sık tıkanma gözlenen sorunlu noktaları izleyerek tüm kanalların bakımı için harcanan enerji ve maliyet minimize edilebilir. Sık tıkanan kısımlara yapılacak erişim ve temizleme kapakları ile kanalların temizlenmesi daha kolay hale getirilebilir.

Şekil 8 – Kanal sistemi için uygulanmıs temizleme kapağı

Hava akımının aniden yön değiştirmesi: Zamanla tıkanmaya sebep olan birikmeler, kısa yarıçaplı dirseklerde ve “T” tipi dallanmanın olduğu noktalarda daha sık gözlenir. Aşağıdaki şekiller hava akımının ani yön değiştirdiği noktalara örnek verilebilir:

                                               

                                            Şekil 9 – Kısa yarıçaplı dirsekler yoğun birikmeye sebep olur                                             Şekil 10 – Hiçbir zaman “T” bağlantı kullanmayın