Раздел 1. Законы и правила: что главнее и как их читать

У вас на руках пачка документов: НТП, СанПиН, ГОСТ, СП. Легко запутаться. Чтобы этого не произошло, запомните простую иерархию:

1. НТП и ВСН для рыбозаводов — это цель. Эти отраслевые нормы говорят, какая температура и влажность нужны для каждой операции: разделки, посола, копчения. Это ваш главный ориентир, который дает технолог.
2. СанПиН 2.3/2.4.3590-20 — это гигиена. Он запрещает смешивать потоки воздуха из «чистых» и «грязных» зон и требует, чтобы все можно было легко помыть и обработать.
3. ГОСТ 12.1.005-88 — это безопасность людей. Он устанавливает предел (ПДК) для вредных веществ вроде аммиака. Ваша система обязана держать концентрацию ниже этого предела.
4. СП 60.13330.2020 — это ваш ящик с инструментами. Он дает формулы для расчетов и общие правила, как все собрать в рабочую систему.

Что делать, если нормы противоречат друг другу?

Классический случай: НТП требует в цехе разделки +12 °С для сохранности рыбы, а по нормам охраны труда это уже «охлаждающий микроклимат».

Решение: Технология всегда в приоритете. Вы обязаны обеспечить +12 °С. А защита людей от холода — это уже задача технолога и отдела охраны труда: теплая спецодежда, перерывы на обогрев. Ваша задача как инженера — спроектировать систему так, чтобы при этих +12 °С не было сквозняков на рабочих местах.

2. Принципы организации воздухообмена и зонирование

Ключевой принцип — предотвращение перекрестного загрязнения путем создания каскада давлений. Воздушные потоки должны быть направлены из «чистых» зон в «грязные».

Зонирование и давление:

• «Чистая» зона (упаковка готовой продукции): Поддерживается избыточное давление (подпор) +10…+15 Па относительно смежных зон.

• «Условно чистая» зона (цех разделки, филетирования): Давление +5 Па относительно «грязной» зоны.

• «Грязная» зона (приемка сырья, коптильня, мойка тары): Поддерживается разрежение -5…-10 Па для предотвращения распространения запахов и загрязнений по предприятию.

Этот баланс достигается путем регулирования соотношения расходов приточного и вытяжного воздуха.

3. Алгоритм и пример расчета воздухообмена

Расчет необходимого воздухообмена (L, м³/ч) производится по нескольким критериям. Для проекта принимается наибольшее из полученных значений.

Пример: Расчет для цеха разделки и филетирования

Исходные данные:

1. Площадь (S): 250 м²
2. Высота потолков (H): 4,0 м
3. Объем помещения (V): 1000 м³
4. Персонал (N): 20 человек (легкая физическая работа)
5. Оборудование: 5 конвейеров с электродвигателями по 1,1 кВт каждый.
6. Освещение: 20 Вт/м²
7. Процесс: постоянная влажная уборка, открытая поверхность рыбы на столах.
8. Нормируемые параметры (из СанПиН и ТЗ): Температура воздуха в рабочей зоне (t_вн): +12°С; Относительная влажность (φ): не более 70%

Шаг 1. Расчет по ассимиляции теплоизбытков (Q, Вт)

Тепловыделения от людей: Q₁ = 20 чел. × 115 Вт/чел. = 2300 Вт

Тепловыделения от оборудования: Q₂ = 5 шт. × 1100 Вт × 0,9 (коэф. загрузки) × 0,85 (коэф. одновременности) = 4208 Вт

Тепловыделения от освещения: Q₃ = 250 м² × 20 Вт/м² = 5000 Вт

Суммарные теплоизбытки: Q_общ = 2300 + 4208 + 5000 = 11508 Вт

Расчет воздухообмена: L = Q_общ / (c × ρ × (t_уд - t_пр))

Где c - теплоемкость воздуха (~1,006 кДж/кг°С), ρ - плотность воздуха (~1,24 кг/м³ при +12°С).

t_уд - температура удаляемого воздуха (принимаем равной t_вн = +12°С).

t_пр - температура приточного воздуха (для ассимиляции тепла должна быть ниже, принимаем +8°С после охладителя).

L_q = 11508 / (1,006 × 1000 × 1,24 × (12 - 8) / 3600) ≈ 8300 м³/ч (перевод кДж в Вт и кг в м³ учтен в знаменателе).

Упрощенная формула для практики: L_q = 3.6 * Q_общ / (ρ * c * Δt) = 3.6 * 11508 / (1.24 * 1.02 * 4) ≈ 8200 м³/ч

Шаг 2. Расчет по ассимиляции влагоизбытков (W, г/ч)

Влаговыделения от людей: W₁ = 20 чел. × 100 г/ч = 2000 г/ч

Влаговыделения от мокрого пола и продукта: (оценочно, на основе данных технологов или аналогов) W₂ = 20 г/ч на 1 м² площади = 250 м² × 20 г/ч = 5000 г/ч

Суммарные влагоизбытки: W_общ = 2000 + 5000 = 7000 г/ч

Расчет воздухообмена: L = W_общ / (ρ × (d_уд - d_пр))

d_уд - влагосодержание удаляемого воздуха (при +12°С, 70% RH ≈ 6,1 г/кг).

d_пр - влагосодержание приточного воздуха (после охладителя при +8°С, 95% RH ≈ 6,4 г/кг). Внимание! Обычное охлаждение не осушает воздух. Для осушения его нужно переохладить (например, до +5°С, d ≈ 5,4 г/кг) и затем подогреть до +8°С. Принимаем d_пр = 5,4 г/кг.

L_w = 7000 / (1.24 × (6.1 - 5.4)) ≈ 8075 м³/ч

Шаг 3. Расчет по санитарным нормам и кратностям

По людям (СП 60.13330): L = 20 чел. × 60 м³/ч = 1200 м³/ч (для помещений без естественного проветривания).

По кратности (из отраслевых НТП): Для цехов разделки часто рекомендуется кратность 3-5 ч⁻¹.

L_кр = V × Кратность = 1000 м³ × 5 = 5000 м³/ч

Шаг 4. Выбор расчетного воздухообмена

По теплу (L_q): 8200 м³/ч

По влаге (L_w): 8075 м³/ч

По кратности (L_кр): 5000 м³/ч

По людям: 1200 м³/ч

Итого: Принимаем к проектированию наибольшее значение L = 8200 м³/ч. Итоговая кратность составит 8200 / 1000 = 8,2 ч⁻¹, что является адекватным показателем для такого помещения.

4. Требования к материалам и компонентам систем

Воздуховоды: Применение оцинкованной стали толщиной 0,5-0,7 мм в агрессивной среде приводит к сквозной коррозии в течение 1-3 лет. Обязательно применение:

Нержавеющая сталь AISI 304 (для влажных зон) или AISI 316 (для посолочных, зон с кислотными мойками), толщина 0,8-1,0 мм.

Полипропилен (ПП) или поливинилхлорид (ПВХ) для вытяжных систем из агрессивных зон.

Вентиляционное оборудование: Электродвигатели должны иметь степень защиты не ниже IP55. Корпуса вентиляторов и установок - в коррозионностойком исполнении (KSM).

5. Специфика и рекомендуемые кратности для основных зон

Каждое производственное помещение на рыбоперерабатывающем предприятии имеет свои уникальные особенности, требующие специфических подходов к организации воздухообмена. Ниже приведены рекомендации по проектированию систем вентиляции для ключевых зон.

Коптильный цех является одним из наиболее сложных объектов. Он характеризуется интенсивными выделениями тепла, дыма (включая оксиды углерода и азота) и жировых аэрозолей. Температура в помещении обычно поддерживается в диапазоне +18…+25 °С. Для эффективного удаления вредностей необходимо комбинированное решение: мощный местный вытяжной отсос, устанавливаемый непосредственно на выходе из коптильной (термической) камеры, и общеобменная приточно-вытяжная система. Рекомендуемая кратность общеобменной вентиляции составляет 15-20 крат/час. В помещении обязательно создается разрежение для предотвращения распространения дыма и запахов в смежные цеха.

В посолочном отделении основной агрессивный фактор — это соляной аэрозоль, вызывающий быструю коррозию оборудования и конструкций. Температурный режим здесь, как правило, составляет +4…+8 °С. Для таких условий проектируется вытяжная система с кратностью воздухообмена 4-6 крат/час. Ключевое требование — использование исключительно коррозионностойких материалов, таких как нержавеющая сталь марки AISI 316 или полипропилен (ПП). В отделении также поддерживается разрежение.

Цех мойки тары отличается массивными выделениями пара и влаги от моечных машин. Температура в цехе может достигать +18…+25 °С. Основой вентиляционной системы здесь служит мощный вытяжной зонт из нержавеющей стали, располагаемый непосредственно над моечной машиной. Его производительность должна обеспечивать локализацию и удаление пара, обычно это 2500-4000 м³/ч на одну единицу оборудования. Общеобменная система проектируется с кратностью 10-15 крат/час для ассимиляции остаточных влаговыделений.

Камеры дефростации (разморозки) требуют поддержания температуры в диапазоне +4…+6 °С. В процессе разморозки выделяется влага и специфические запахи. Для контроля этих параметров и обеспечения равномерных условий в камере организуется приточно-вытяжная вентиляция с кратностью 3-5 крат/час. Зачастую для соблюдения технологического режима требуется не просто вентиляция, а система кондиционирования с функцией осушения приточного воздуха.

Склад готовой продукции, работающий в режиме 0…+6 °С, не имеет значительных технологических выделений. Вентиляция здесь выполняет санитарно-гигиеническую функцию. Рекомендуемая кратность воздухообмена составляет 2-3 крат/час. Этого достаточно для поддержания чистоты воздуха, а также для удаления выхлопных газов (например, СО₂) от работающей погрузочной техники.

6. Заключение

Проектирование вентиляции на рыбоперерабатывающем предприятии — это инженерная задача, где расчет по физическим параметрам (тепло, влага) должен быть обязательно сопоставлен с нормативными требованиями (ПДК, кратности). Выбор наибольшего из расчетных значений воздухообмена и применение исключительно коррозионностойких материалов являются залогом создания эффективной, долговечной и соответствующей санитарным нормам системы.

Приложение 1: Чек-лист для сбора исходных данных у заказчика/технолога

Приложение 2: Сводная таблица рекомендуемых параметров микроклимата и кратностей для основных помещений рыбоцеха