Вентиляция · Обновлено: 25.08.2026 · 9 мин чтения

Вентиляция литейного цеха: пыль, газы и аэрация

Материал носит информационно-справочный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями ст. 437 ГК РФ.

Формулы, цифры и примеры расчёта приведены как иллюстрация метода. Они могут содержать неточности и не учитывают условия конкретного объекта, поэтому не годятся для самостоятельного подбора оборудования.

Посчитаем под ваш объект и пришлём цену

«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. Общие приёмы борьбы с теплом — в статье о вентиляции горячих цехов.

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.

ПДК и классы опасности вредных веществ литейного цеха по источникам
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; над источниками ставят аспирационные укрытия.

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 (утратил силу с 01.01.2026; преемник на момент правки не опубликован) 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 (утратил силу с 01.01.2026; преемник на момент правки не опубликован) — 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 воздухообмена в литейных цехах определяется расчётом по избыткам тепла и концентрации вредных веществ, а не по нормативной таблице. Типичные значения: плавильный участок — 50–80 крат/ч, формовочный и стержневой участки — 20–40 крат/ч, участок выбивки — 30–50 крат/ч. Расчёт ведётся по ГОСТ 12.1.005 и ОНТИ НКМ СССР «Вентиляция литейных цехов».

Какие вредные вещества выделяются в литейном цехе?

Основные вредности: SiO₂ свободный (кварцевая пыль) — ПДК 1 мг/м³ для кристобалита и тридимита, 2 мг/м³ для кварца с содержанием SiO₂ более 70%; CO — ПДК 20 мг/м³; оксиды азота (NO₂) — ПДК 2 мг/м³; формальдегид при использовании смол — ПДК 0,5 мг/м³. При плавке чугуна также выделяются марганец, свинец (ПДК 0,05 мг/м³).

Что такое аэрация литейного цеха и когда она применяется?

Аэрация — естественная вентиляция через аэрационные фонари в кровле и приточные проёмы в стенах. Применяется для цехов с тепловыделениями более 50 Вт/м³ — тепловой напор обеспечивает тягу без вентиляторов. Расчёт аэрации ведётся по разности температур и высоте цеха. При недостатке напора — аэрацию усиливают дефлекторами или крышными вентиляторами.

Нужен ли местный отсос над каждой печью?

Да, обязательно. Над плавильными печами (индукционные, дуговые, вагранки), над заливочными желобами и ковшами устанавливают вытяжные зонты или встроенные отсосы. Расход воздуха через зонт — по тепловыделению и токсичности выбросов. Зонт должен улавливать не менее 90% конвективного потока при скорости всасывания 0,5–1,5 м/с на краю зонта.

Какие вентиляторы используют в литейных цехах?

Для общеобменной вентиляции — радиальные вентиляторы ВР 80-75 или ВЦ 14-46 в коррозионностойком исполнении. Для отсосов от плавильного оборудования с температурой газов до 200°С — вентиляторы ВД (дутьевые) в жаростойком исполнении. Для аспирации пыли с выбивных решёток — центробежные пылевые вентиляторы ВЦП 7-40.

Как рассчитать воздухообмен для участка выбивки стержней?

Расчёт ведётся по выделению пыли: L = G/(q_пдк − q_пр), где G — интенсивность пылевыделения (кг/с), q_пдк — ПДК пыли (мг/м³), q_пр — концентрация пыли в приточном воздухе. Для кварцевой пыли ПДК = 2 мг/м³. Одновременно рассчитывается тепловая составляющая. В расчёт принимается большее значение.

Нужна ли аварийная вентиляция в литейном цехе?

Да, при наличии газопламенного оборудования и газовых вагранок. Аварийная вентиляция рассчитывается на 8-кратный воздухообмен за 1 час по СП 60.13330. Запуск — автоматически от газоанализатора при достижении 20% НКПРП или вручную. Для газовых цехов категория по взрывопожарной опасности — А или Б.

Подберём вентиляторы для литейного цеха

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