Ventilatie in de werkplaats met eigen handen: opties en principes voor het inrichten van een luchtverversingssysteem

Werkzaamheden die gepaard gaan met het ontstaan van stof, het vrijkomen van giftige gassen en dampen, vereisen het inrichten van de werkplek en de ruimte met een afzuigsysteem. In de meeste gevallen is ventilatie in de werkplaats zelf aanleggen de meest toegankelijke manier om het probleem op te lossen.

Er bestaan verschillende opties voor het bouwen van luchtverversingssystemen. Wij helpen u de weg te vinden in de diversiteit, en bekijken de kenmerken van het bouwen van ventilatie voor elk type werkplaats. We bespreken de meest effectieve en betaalbare opties voor zelfinstallatie.

Soorten ventilatiesystemen in de werkplaats

Op basis van de luchtcirculatie in de ruimte worden twee hoofdtypen ventilatie onderscheiden:

• natuurlijke;
• mechanische.

In het eerste geval vindt de luchtbeweging plaats door het temperatuurverschil binnen en buiten de ruimte.

In het tweede geval wordt de circulatie verzorgd door ventilatoren die overdruk of onderdruk in de werkplaats creëren. Dit type ventilatie wordt ook mechanische ventilatie genoemd.

Snelle verwijdering van vervuilde lucht uit de werkplaats is niet mogelijk zonder mechanische ventilatie. Maar dit betekent niet dat in dergelijke ruimtes geen natuurlijke afzuiging wordt gebruikt; vaak vullen ze elkaar aan.

Op zijn beurt kan mechanische ventilatie van de volgende typen zijn:

• afzuig;
• toevoer;
• gecombineerd.

Afzuigventilatie zorgt voor de verwijdering van schadelijke gassen en dampen, terwijl schone lucht op natuurlijke wijze de werkplaats binnenkomt. Toevoerventilatie daarentegen creëert overdruk in de ruimte door buitenlucht aan te zuigen, en vervuilde lucht wordt naar buiten geduwd via natuurlijke openingen en kieren. Indien nodig kan de inkomende luchtstroom worden verwarmd, gereinigd of bevochtigd.

Gecombineerde ventilatiesystemen voor de werkplaats worden toevoer-afzuigsystemen genoemd. Afhankelijk van de onderlinge plaatsing van de toevoer- en afvoerkanalen kan de luchtcirculatie plaatsvinden door verdringing of menging.

Als de toevoerventilatoren zich onderaan bevinden, verdrijft de koude lucht bij het stijgen de warmere lucht. Bij een bovengelegen inlaatkanaal verspreidt de koude stroom zich door de ruimte, daalt naar beneden en vermengt zich met warmere lucht. Vervolgens wordt de afgevoerde lucht verwijderd via het afvoerkanaal.

Afhankelijk van de organisatiemethode wordt de ventilatie in de werkplaats onderverdeeld in twee soorten:

• lokale;
• centrale.

De eerste wordt gebruikt om schadelijke stoffen direct van de werkplek te verwijderen. Het is voordelig om deze te gebruiken voor het lokaliseren van verontreiniging wanneer de apparaten verspreid over de hele ruimte staan.

Een correcte organisatie van het afzuigsysteem verwijdert explosief houtstof en beschermt de gezondheid van de werknemers. Een centrale systeem wordt toegepast bij een hoge intensiteit en continuïteit van het werk in de werkplaats.

Voor kleine werkplaatsen met een compactere opstelling van machines is het raadzaam om een centrale afzuiging te installeren.

Er worden ook hybride ventilatievarianten toegepast, waarbij een deel van de machines is aangesloten op een gemeenschappelijk systeem en een deel een lokale filtratie heeft. In sommige gevallen geeft men principieel de voorkeur aan alleen lokale systemen om verspreiding van fijn stof en andere giftige stoffen door de hele werkplaatsruimte te voorkomen.

Kenmerken van het inrichten van ventilatie in de werkplaats

Het werk in de werkplaats gaat gepaard met de aanwezigheid van giftige en schadelijke stoffen in de lucht. Het ontwerp en de bouw van ventilatie in dergelijke ruimtes hangt af van het type werk en de aard van de schadelijke factoren.

Laten we de belangrijkste kenmerken bekijken die de configuratie en parameters van ventilatiesystemen beïnvloeden voor verschillende soorten werkplaatsen.

#1. Stofverwijdering in de timmerwerkplaats

Fijn stof is het grootste probleem in werkplaatsen die houtbewerking doen. Deze deeltjeszwevende stof kan 24 uur per dag in de lucht blijven, hoewel het niet zichtbaar is voor het oog, maar het wordt ingeademd door de longen. Bovendien nestelt het zich op alle oppervlakken. Bij elke tocht of bij het starten van motoren van machines en gereedschappen komt het weer in de lucht.

De organisatie van het stofverwijderingssysteem (afzuiging) wordt bemoeilijkt door de aanwezigheid van veel stofbronnen en verschillende fracties spanen. Om deze reden is het nodig om zuigslangen met individuele filtratie naar elke machine te leiden.

Stofverwijderingssystemen werken volgens het cycloonprincipe. Verontreinigde lucht wordt aangezogen door een draaiende beweging van de ventilator en onder invloed van centrifugale kracht zakken de zwaardere stofdeeltjes naar de bodem van de container. De gereinigde lucht stijgt omhoog. Ter verbetering van de reiniging kan er extra bevochtiging van de stroom plaatsvinden.

Maar naast de schadelijke effecten op de ademhaling heeft houtstof ook brand- en explosiegevaarlijke eigenschappen. Dit stelt hogere eisen aan ventilatiesystemen wat betreft het uitsluiten van statische elektriciteit en het aarden van constructies.

#2. Luchtreiniging in de autoreparatie

De werkplaats van een autoreparatiebedrijf behoort tot ruimtes met een verhoogde luchtverontreiniging. De constante aanwezigheid van uitlaatgassen, koolmonoxide, stikstofoxiden, aerosolen, benzinedampen, verf en andere technische vloeistoffen stelt bijzondere eisen aan de prestatie van het ventilatiesysteem. Het vermogen van de toevoer- en afvoereenheid wordt met een marge gekozen om de volledige ruimte door te laten spoelen met de aanbevolen luchtwisseling van 20 tot 30 keer.

Bovendien moet de vervuilde lucht worden gefilterd en afgevoerd via een aparte leiding, gescheiden van de algemene ventilatie.

#3. Ventilatie van de reparatie- en smidsewerkplaats

De bij las- en bankwerkerwijzen vrijkomende verbrandingsproducten van elektroden, rook, roet en stof bij het snijden en bewerken van metaal moeten worden afgevoerd met behulp van lokale afzuigingen. Dit wordt geregeld door GOST 12.3.003, SP 49.13330, POT R M 020-2001 [22], STO 221 NOSTROJ 2.10.64-2013 en de veiligheidsregels bij de uitvoering van bouw- en montage-, gaslas- en elektrische laswerkzaamheden.

Voor handmatig elektrisch lassen wordt hun geschatte capaciteit gekozen op basis van een luchtverversing van 1500 tot 4500 duizend m³*u/kg, gedeeld door het gewicht van de per uur verbrande elektroden.

Bij halfautomatisch lassen wordt het volume verhoogd tot 1700 – 2000 duizend m³*u/kg.

Het uitrusten van de werkplek van de lasser met ventilatie is van het grootste belang. Metaal- en slakdampen bevatten schadelijke oxiden van mangaan, verbindingen van silicium, titanium en andere chemische elementen, die leiden tot aandoeningen van het zenuwstelsel en de longen, en kunnen zich in het lichaam ophopen.

De algemene luchtcirculatie wordt verdeeld in een verhouding van toevoer tot afvoer van 1:3 voor de bovenste zone, en 2:3 voor de onderste.

Het bijzondere van ventilatie in een smidswerkplaats is de noodzaak om overtollige warmte en giftige gassen af te voeren. Hiervoor worden lokale afzuigingen boven de ovens en natuurlijke ventilatie gebruikt.

Bij het berekenen van de prestaties van ventilatiesystemen voor alle soorten werkplaatsen volgens de aanbevolen luchtwisseling, moet rekening worden gehouden met warmteverlies in het koude seizoen. Het kiezen van maximale parameters garandeert een snelle verwijdering van schadelijke stoffen, maar vereist tegelijkertijd kosten voor het verwarmen van de toevoerlucht. Als warmteterugwinning niet wordt voorzien, kunt u beter kiezen voor de onderste toegestane luchtwisseling.

Opties voor het bouwen van ventilatie in de werkplaats

Bij het zoeken naar optimale manieren om ventilatie voor de eigen werkplaats op te zetten, moet men vele mogelijke opties doornemen voordat de meest geschikte wordt gevonden.

Om deze zoektocht te vergemakkelijken, bekijken we als voorbeeld de naar onze mening meest geslaagde oplossingen voor het zelf inrichten van ventilatie in de werkplaats.

Optie #1 — afzuigventilatie van kunststofbuizen

Voor de realisatie van dit project werden gebruikt: een gebruikte centrifugaal ventilator (slakkenhuis) met een elektromotor van 2,2 kW, een vat van 40-50 liter met een hals die overeenkomt met de inlaatopening van de ventilator, en PVC rioolbuizen van 110 mm.

Centrifugaal ventilator, in tegenstelling tot axiaal ventilator, genereert een hogere druk. Hierdoor kunnen er langere en meer vertakte ventilatiesystemen in de werkplaats worden gebouwd.

Een paar woorden over het materiaal van de luchtkanalen. Het gebruik van PVC rioolbuizen voor ventilatie is een vrij populaire optie, voornamelijk vanwege de prijs. Ze zijn meerdere malen goedkoper dan kunststof en stalen ventilatiekanalen.

Maar rioolbuizen hebben ook hun nadelen:

• ze kunnen niet worden gebruikt op plaatsen waar de temperatuur boven +60 graden kan komen;
• ze hebben geen antistatische coating, daarom zijn ze niet geschikt voor systemen voor afvoer van spanen en stof;
• hun diameters komen niet overeen met de normen van ventilatiesystemen, wat problemen oplevert bij het koppelen aan andere apparatuur.

Ondanks deze nadelen worden rioolbuizen in de meeste gevallen met succes gebruikt als luchtkanalen. De beschouwde optie van een ventilatiesysteem uit voorhanden materialen vormt hierop geen uitzondering.

In dit project werden alle hoofdcomponenten van de afzuigkap voor de metaalwerkplaats met de hand gemaakt. We beschrijven kort de stappen van het uitgevoerde werk.

Zo werd eerst de centrifugaal ventilator grondig gereviseerd en aangepast. De aanpassing betrof de inlaatpijp. Om precies te zijn, omdat deze ontbrak, moest er een nieuwe worden gemaakt van een kleine luchtdichte ton, waarvan het volume de ventilator in staat stelde de benodigde snelheid van de wervelstroom te bereiken.

In de ton werd een zijdelingse opening gemaakt en een stuk kunststof buis werd erin gelijmd, rekening houdend met de aerodynamica, zodat de inlaatstroom langs de binnencirkel van de ton ging. Vervolgens werd onder het plafond een luchtkanaal van kunststof buizen in het midden over de hele lengte van de werkplaats geïnstalleerd.

De ton in dit project fungeert als een expansiereservoir, dat is gemaakt met het oog op uitbreiding van het ventilatiesysteem door het inbouwen van meerdere inlaatpijpen.

De centrifugaal ventilator creëert een krachtige wervelstroom in de ton die zorgt voor een snelle luchtcirculatie door het hele systeem. De kracht is zo groot dat het de zaagschijf van een haakse slijper op het verst verwijderde toevoeropening vasthoudt.

De parameters van het afzuigsysteem zijn als volgt:

• motorvermogen 2,2 kW;
• ventilatorsnelheid 2800 omw/min;
• capaciteit 1000 m³/h – 1500 m³/h;
• tijd voor afzuiging van de gehele lucht uit de werkplaats 5 – 10 minuten.

Het hele systeem heeft 6 toevoeropeningen die worden afgesloten met zelfgemaakte verstelbare doppen. Ze zijn gemaakt van standaard plastic doppen met uitgesneden gleuven in het deksel, en dezelfde gleuven in een beweegbare metalen plaat, bevestigd op één as. Door hun onderlinge rotatie wordt de luchttoevoer geregeld.

Optie #2 — stofvanger van een Kamaz-filter

Omdat fabriekssystemen voor stofafzuiging vrij duur zijn, zijn zelfgemaakte stofafscheiders op basis van luchtfilters van grote vrachtwagens zoals KamAZ, tractoren of combines wijdverbreid geworden.

Door zo'n filter aan te vullen met een ventilator, krijgt men een redelijke luchtreiniger die minimaal plaats inneemt en gemakkelijk naar elk deel van de werkplaats kan worden verplaatst.

De prestaties van een dergelijk systeem worden geregeld door de keuze van het ventilatorvermogen. Dergelijke filters kunnen een luchtvolume van 500 tot 1000 m³ per uur zuiveren, afhankelijk van het type. Er kunnen ventilatoren met een capaciteit tot 300 – 400 m³/u op worden aangesloten.

De stofafscheider kan onder het plafond worden opgehangen. De bevestiging moet het mogelijk maken om het apparaat periodiek te verwijderen en te reinigen. Het beste kunt u dit doen met perslucht buiten.

Het monteren van de luchtreiniger is vrij eenvoudig. Hiervoor moet u een flens uitsnijden, een bout op de as bevestigen over de lengte van het filter. Vervolgens de ventilator op de flens lijmen en de hele constructie aan het filter schroeven.

Dankzij het eenvoudige fabricageproces en de lage kosten kunnen er meerdere van dergelijke filters worden gemaakt en kan de lucht in de hele werkplaats aanzienlijk worden verbeterd.

Optie #3 — aspiratiesysteem in de timmerwerkplaats

De belangrijkste rol in het voorgestelde stofafzuigsysteem wordt gespeeld door een fabrieksmatige spaankoffer van het merk JET. De kosten van dergelijke apparatuur bedragen, afhankelijk van de parameters, 150 – 400 €. De meeste modellen hebben een stoffen stofzak en een zak voor spaanders.

Voor deze optie werd het beste model JET DC-1200CK gekozen met een papieren filterelement in de vorm van een verwijderbare trommel. Het is uitgerust met een handmatig apparaat voor interne reiniging, waardoor het grootste stof kan worden verwijderd zonder het filter te verwijderen.

De ventilatiebuizen zijn gekozen voor maximale bescherming tegen elektrostatica en de minste luchtweerstand. Spiraalbuizen van gegalvaniseerd staal voldoen het beste aan deze eisen.

Bij de installatie werd met een multimeter de betrouwbaarheid van het elektrische contact in de verbindingspunten gecontroleerd. Indien nodig werd het contact versterkt met twee zelftappende schroeven aan weerszijden. De gehele leiding werd geaard. Daarnaast werden de verbindingen afgedicht met aluminiumtape voor luchtdichtheid.

Het werk in de werkplaats is zo georganiseerd dat alle werkbanken en machines op wieltjes naar het midden van de ruimte kunnen worden verplaatst en naar behoefte kunnen worden aangesloten op de afzuigslang. Hierdoor blijft de werkplaats vrijwel perfect schoon en stofvrij.

Om geluid en stof te verminderen, is de afzuiginstallatie buiten de werkplaats geplaatst, in de aangrenzende stookruimte. De aanvoerleiding is door een gat in de muur onder het plafond gelegd. De inlaatpijp is aan het plafond in het midden van de werkplaats bevestigd. Daaroverheen is een geribbelde buis van twee meter doorzichtig plastic gedaan.

Naast de afzuiging wordt de luchtverversing in de timmerwerkplaats verzorgd door toevoer- en afvoerventilatie.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Een van de opties voor afzuiging in de werkplaats:

Waar kunt u de spaanderafzuiger het beste plaatsen? Meer hierover in de volgende video:

Optie voor het inrichten van een mobiele afzuiging voor de werkplaats:

De hierboven besproken opties dekken niet alle manieren om zelf ventilatie in de werkplaats te bouwen. Maar ze helpen in ieder geval om de juiste richting te kiezen voor uw eigen project en om een lange weg van vallen en opstaan te vermijden. De praktijk leert dat een ventilatiesysteem met voldoende capaciteit voor de werkplaats heel goed zelf te ontwerpen en te installeren is.

Heeft u nog vragen over de inrichting van de ventilatie in de werkplaats? Of wilt u andere gebruikers vertellen hoe u zelf een efficiënt luchtverversings- en stofafvoersysteem heeft georganiseerd met behulp van alledaagse materialen? Deel uw ervaringen, stel vragen aan onze experts – het opmerkingengedeelte bevindt zich onder deze publicatie.