Вентиляция · Обновлено: 08.07.2026 · 9 мин чтения

Вентиляция литейного цеха: пыль, газы и аэрация

«В литейном цехе контролируют SiO₂ (ПДК 1 мг/м³) и CO (ПДК 20 мг/м³) — главные вредности плавки.»

Вентиляция литейного цеха — это комплекс аэрации, общеобменной и местной вытяжной вентиляции, обеспечивающий удаление кварцевой пыли, литейных газов (CO, NO₂, SO₂) и тепловых избытков от плавильных печей. Расчёт ведётся по ГОСТ 12.1.005-88 и методикам ОНТИ. Для литейных цехов с тепловыделениями более 50 Вт/м² аэрация через фонари — основная система, не вспомогательная.

КРАТКО О ГЛАВНОМ

Главные вредности: SiO₂ (кварц, ПДК 1–4 мг/м³), CO (ПДК 20 мг/м³), оксиды азота (ПДК 2 мг/м³).
Кратность воздухообмена: плавильный участок — 50–80 крат/ч, выбивной — 30–50 крат/ч, формовочный — 20–40 крат/ч.
Аэрация: основной метод при тепловыделениях более 50 Вт/м² — через аэрационные фонари и нижние проёмы.
Местные отсосы: над каждой плавильной печью, заливочным желобом, ковшом — обязательны по ГОСТ 12.3.027.
Пылеулавливание: перед выбросом в атмосферу — циклоны или рукавные фильтры с КПД ≥97%.

1 мг/м³

ПДК кварцевой пыли SiO₂ (содержание SiO₂ >70%)

50–80

крат/ч воздухообмен плавильного участка

97%

КПД пылеулавливания перед выбросом

Вредности литейного производства и их ПДК

Литейное производство — одно из наиболее насыщенных вредными факторами. На разных участках выделяются разные вещества, и воздухообмен рассчитывается по каждому виду вредности отдельно.

Вредное вещество	ПДК, мг/м³	Класс опасности	Источник в цехе
Пыль SiO₂ >70%	1,0	I (чрезвычайно опасный)	Формовка, выбивка, очистка
Пыль SiO₂ 10–70%	2,0	II	Шлифовка, обрубка
Пыль SiO₂ <10%	4,0	III	Общая пыль
Монооксид углерода CO	20	IV	Вагранки, дуговые печи, заливка
Диоксид азота NO₂	2	II	Газовые горелки, дуговые печи
Формальдегид	0,5	II	Термореактивные смолы (ХТС, ПСС)
Оксид марганца MnO	0,3	II	Плавка марганцовистых сталей
Акролеин	0,2	II	Пригорание масляных смесей

При плавке чугуна в вагранках CO выделяется наиболее интенсивно — до 15–30 г/ч на 1 т металлозавалки. Без эффективной местной вентиляции концентрация в зоне дыхания рабочего достигает 50–200 мг/м³ — в 3–10 раз выше ПДК.

Аэрация литейных цехов через фонари

При тепловыделениях более 50 Вт/м² аэрация через аэрационные фонари — эффективнее принудительной вентиляции по соотношению затрат и результата. Тепловой напор от горячего оборудования создаёт естественную тягу без затрат на электроэнергию.

Принцип работы аэрации

Горячий воздух от печей поднимается вверх с конвективным потоком. Через открытые фонари в кровле он выходит наружу. Через нижние проёмы в стенах (на высоте 0,3–1,8 м от пола) поступает свежий холодный воздух. При правильном расчёте аэрация обеспечивает до 80–100 крат/ч без единого вентилятора.

Расчёт аэрации

Расчёт ведётся по формуле теплового напора: H = g × h × (ρ₀ − ρВ), где h — разность высот между центрами приточных и вытяжных проёмов, ρ₀ и ρВ — плотности наружного и внутреннего воздуха. При высоте цеха 12–18 м и разнице температур 30–40°С тепловой напор составляет 25–40 Па — достаточно для перемещения 100–200 м³/ч на 1 м² площади пола.

Основной недостаток аэрации — неуправляемость. В зимний период холодный воздух через нижние проёмы создаёт некомфортные условия на рабочих местах. Решение: переключаемые жалюзийные створки — летом открыты снизу, зимой — только через верхние проёмы. Зимняя аэрация обеспечивает меньший воздухообмен, который компенсируется снижением температуры воздуха снаружи.

Местная вытяжная вентиляция над оборудованием

Местная вытяжка — обязательна по ГОСТ 12.3.027-2004 «Работы литейные. Требования безопасности». Без неё общеобменная вентиляция не справляется с концентрированными выбросами от плавильного оборудования.

Типы местных отсосов по оборудованию

Оборудование	Тип отсоса	Скорость всасывания	Расход воздуха
Индукционная печь	Зонт с боковым всасыванием	0,5–0,8 м/с по краю	5 000–15 000 м³/ч
Дуговая печь	Встроенный шатёр или зонт	0,8–1,2 м/с	20 000–60 000 м³/ч
Вагранка	Зонт над горловиной	1,0–1,5 м/с	10 000–30 000 м³/ч
Заливочный желоб / ковш	Боковой или нижний отсос	0,5–1,0 м/с	3 000–8 000 м³/ч
Выбивная решётка	Укрытие с вытяжкой	0,7–1,2 м/с	10 000–25 000 м³/ч
Дробеструйная камера	Встроенная вытяжка	1,0–1,5 м/с	5 000–12 000 м³/ч

Воздух из местных отсосов перед выбросом в атмосферу очищается в циклонах (для крупной пыли, КПД 85–95%) или рукавных фильтрах (для тонкой пыли SiO₂, КПД 99–99,9%). Выброс без очистки запрещён требованиями СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 по санитарно-защитным зонам.

Типичные ошибки проектирования

ОШИБКА 1

Расчёт воздухообмена только по кратности без расчёта по вредным выделениям. Кратность 10–20 крат/ч занижена для плавильного участка в 3–5 раз. Правильно: расчёт по каждому виду вредности по формуле L = G/(q_пдк − q_пр), принять max из полученных значений.

ОШИБКА 2

Отсутствие местных отсосов над печами с расчётом только общеобменной вентиляции. Без захвата у источника конвективный поток разбавляется и загрязняет весь объём цеха. Правильно: местные отсосы над каждой печью — основа, общеобменная вентиляция — дополнение.

ОШИБКА 3

Установка обычных вентиляторов ВР 80-75 в системах отсоса от дуговых печей с температурой газов 150–300°С. Ресурс оборудования — месяцы. Правильно: жаростойкие вентиляторы из термостойкой стали для температур до 400°С — серии ВД или специальных модификаций.

Нормативная база

ГОСТ 12.3.027-2004 «Работы литейные. Требования безопасности» — основной документ для проектирования вентиляции литейных цехов. Регламентирует требования к местным отсосам, концентрации вредных веществ и скоростям всасывания.

ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» — устанавливает ПДК для всех вредных веществ. Для SiO₂ с содержанием более 70% — ПДК 1 мг/м³, II класс опасности (высокоопасные вещества).

СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 — требования к санитарно-защитным зонам. Литейные производства относятся к I классу (СЗЗ 1000 м) или II классу (500 м) в зависимости от мощности. Выбросы в атмосферу нормируются по предельно допустимым выбросам (ПДВ), утверждённым в проекте ПДВ.

Рассчитаем вентиляцию для литейного цеха

Укажите тип и производительность плавильного оборудования — рассчитаем систему по вредным выделениям В каталоге — радиальные вентиляторы и крышные вентиляторы.

Часто задаваемые вопросы

Какая кратность воздухообмена нужна в литейном цехе?

Кратность определяется расчётом по вредным выделениям. Типичные значения: плавильный участок — 50–80 крат/ч, формовочный и стержневой — 20–40, выбивной — 30–50 крат/ч. Расчёт по ГОСТ 12.1.005-88 и методикам ОНТИ.

Какие вредные вещества выделяются в литейном цехе?

Основные вредности: SiO₂ (кварц) — ПДК 1–4 мг/м³, CO — ПДК 20 мг/м³, NO₂ — ПДК 2 мг/м³, формальдегид — ПДК 0,5 мг/м³ (при термореактивных смолах), марганец — ПДК 0,3 мг/м³.

Что такое аэрация литейного цеха и когда она применяется?

Аэрация — естественная вентиляция через фонари в кровле. Применяется при тепловыделениях более 50 Вт/м² — тепловой напор обеспечивает тягу без вентиляторов. При недостаточном напоре аэрацию усиливают дефлекторами или крышными вентиляторами ВКРФ.

Нужен ли местный отсос над каждой печью?

Да, обязательно по ГОСТ 12.3.027. Над плавильными печами, заливочными желобами и ковшами устанавливают вытяжные зонты. Скорость всасывания на краю зонта — 0,5–1,5 м/с, захват конвективного потока — не менее 90%.

Какие вентиляторы используют в литейных цехах?

Для общеобменной вентиляции — ВР 80-75. Для отсосов горячих газов (150–300°С) — ВД жаростойкого исполнения. Для аспирации пыли — ВЦП 7-40.

Как рассчитать воздухообмен для участка выбивки стержней?

По формуле L = G/(q_пдк − q_пр), где G — интенсивность пылевыделения (кг/с), q_пдк = 2 мг/м³ для кварца. Рассчитывается отдельно по пыли и по теплу. В расчёт принимается большее значение. Дополнительно — местный отсос от выбивной решётки.

Нужна ли аварийная вентиляция в литейном цехе?

Да, при газопламенном оборудовании и газовых вагранках. Аварийная вентиляция — 8-кратный воздухообмен по СП 60.13330. Запуск — автоматически от газоанализатора при 20% НКПРП. Категория цеха по взрывопожарной опасности — А или Б.

Подберём вентиляторы для литейного цеха

Укажите тип оборудования, тепловыделения и вредные вещества — рассчитаем воздухообмен и подберём вентиляторы бесплатно.