calismabarisi@gmail.com

Hava Kirleticileri 4; Lokal Havalandırma Dizaynı, Davlumbaz Tipleri

Lokal Havalandırma

Yazar;Halil Kale, halil_kale@hotmail.com

Dizayn Prosedürleri

  • Ön çalışma(işyeri krokileri alınır, motor, hava çıkış yerleri vb. belirlenir, kirletici türü çıkış yerleri belirlenir, havanın termal etkileri göz önüne alınır örneğin fanı sistemin ortasına koymak çekişi artırır)
  • Tozların tutuşmasını hesaba katmak; bazı yanıcı olmayan malzemeler çok küçük parçalara ayrılınca kolayca yanabilmektedir bu da lokal havalandırma için tehlikeli olabilmektedir. Bunlara örnek olarak metal tozu, odun tozu, plastik tozu, un tozu, tekstil tozu verilebilir. Toz patlamalarında klasik yangın üçgeninin yanı sıra tozların ortama yoğun bir şekilde yayılması ve kapalı alan olması da gereklidir. Buna toz patlaması beşgeni denilmektedir. Havalandırma sistemlerinde bulunan toz kollektörleri ortama homojen olarak yayılmış ve sınırlanmış patlamaya hazır tozu bulmak için ideal alanlardır. Bu yüzden bu alanlarda hesaplamalar çok iyi yapılmalıdır. Bu konuda NFPA Proces Hazard Analysis(ProsesTehlike Analizi) PHA(PTA) yapılmasını istemekte ve her 5 yılda bir yenilenmesini istemektedir.Toz küçüldükçe patlayıcılığı artmaktadır. Bazen kollektörler toz sınıflandırıcı olarak çalışmaktadır ve daha küçük tozlar çıkış ağzına gidememekte kollektör içerisinde kalabilmektedir.

 Toz Patlaması Beşlisi

  • Dizayn optimizasyonu için hesap yöntemleri; Dizayn işlemi devam eden bir işlemdir sitem yapılırken veya yapıldıktan sonra bile birkaç hesaplama yapılıp sistem iyileştirmeye çalışılmalıdır. Boru seçimi vs. işlemler hesaplama yapılarak seçilmelidir. Ayrıca sistem kullanılırken de boru içlerinde sürtünme artışları vs. nedeniyle basınç kayıpları vs. yaşanabilmektedir.
  • Sistem performansı için hesaplamalar: Boru kalınlıkları, statik basınç veya fan seçimi için hesaplamalar yapılmalıdır.
  • Boru hızı seçimi: Partikülü taşımayı amaçlayan bir sistemde partikül boyutuna göre partikülün boruda ilerlemesi için bir hız seçilmelidir. Paritkül olmadan dikey fan kullanıldığında borudaki hız yaklaşık olarak 5,08 ile 7,62 m/s olarak hesaplanmaktadır. Borularda şunlara dikkat etmek gereklidir;
    • Bir veya daha fazla kanalı kapatmak toplam akış hızını azaltacak ve boru sistemindeki hızı düşürecektir.
    • Borudaki hasarlar borunun o kısmındaki sürtünmeyi artıracak ve akış ve hızı düşürecektir.
    • Borudaki kaçaklar akış oranını ve hızı kaçağın altına doğru arttıracak fakat kaçağın üst kısmındaki akışı azaltacaktır.
    • Fanlardaki korozyon veya yıpranma hızı ve akışı azaltacaktır.

Boru Sisteminde Hava Dağılımı

Tipik bir lokal havalandırma çekiş ağzı, borular, kollektör ve fandan oluşmaktadır. Kompleks havalandırmalarda çekiş ağzı sayısı artmakta ve bu çekiş ağızlarına borular gelmektedir. Bu çekiş ağızlarına gelen boru sistemlerine hava dağıtımı iyi bir sistem kurulumu için önemlidir. Söz konusu hava dağılımını yapabilmek için 2 alternatif sistem kullanılmaktadır, Dengeli akım veya kapaklı tasarım.

Lokal Havalandırmanın etkinliğini etkileyen 3 faktör

  • Kirleticiyi tutabilmek için davlumbazın yeterli çekiş gücü bulunmalıdır
  • Fan ve boru sistemi davlumbaza yeterli çekiş sağlamalıdır
  • Davlumbazın yakınındaki çalışma şekli

Uygun davlumbaz sistemi şunları karşılamalıdır;

  • Davlumbazın kendisi tehlikeli olmamalı ve ortamdaki maruziyeti azaltmalıdır
  • Çalışanın termal ve çalışma ergonomisini kötüleştirmemeli mümkünse iyileştirmelidir
  • Bakımları ek tehlike oluşturmamalıdır

 

Zayıf bölgeler

Davlumbaz dizayn ederken zayıf bölgeleri belirlemek çok önemlidir. Davlumbaz önündeki sabit her şeyden(insan dâhil) hava akımı geçerken akım yönünü ve hızını değiştirecek ve zayıf alanlar oluşturacaktır. Eğer akış kişinin karşısından veya yanından ise zayıf alan genelde tam ters tarafta veya vücudun arka kısmında oluşmaktadır. Bu durumda solunum bölgesi zayıf bölgenin dışında kalmaktadır. Fakat akış kişinin arkasından verilirse solunum bölgesi zayıf alanda kalacaktır. Çekişe karşı 90 derecelik duruş kirleticinin yapısına bağlı olarak minimum maruziyete neden olacaktır. Kirletici bulutun bel hizasının altında olduğu durumda yukarı yönlü akışa doğru dönmek genelde aşağı yönlü akışa dönmeye göre daha düşük maruziyete yol açmaktadır.  Aerodinamik olarak yuvarlak şekilli davlumbazlar daha az zayıf bölge oluşturmaktadır. Zayıf alan oluşumunda en çok dikkat edilmesi gereken şey insan vücududur. Çünkü insan vücudunun yaptığı ters akışlar solunum bölgesini etkilemektedir.

Lokal havalandırmaya karşı en etkili duruş yeri

Davlumbaz Tipleri

İki tip davlumbaz bulunmaktadır, kapalı tip, yakalayan tip davlumbaz. Yakalayan tip ortaya çıkan kirleticiyi ortama yayılmadan yakalayıp çeken tiptir.Eğer kirletici kapalı alanda hapsedilip çekiliyorsa buna da kapalı tip davlumbaz denilmektedir. Eğer kirletici çok fazla çıkıyorsa kapalı tip davlumbaz daha verimlidir.

Kapalı Tip davlumbaz

Kapalı tip davlumbaz kirleticiyi tamamen veya kısmen çevreleyen hava çekiş sistemleridir. Kapalı tip davlumbazlar kirleticinin yayıldığı alanı sınırladığı için en etkili çekiş sistemleridir. Bu tip davlumbazda oluşan risk ise davlumbazın iç kısmında kirleticinin çok fazla olması ve çalışanın bu kısma erişebilmesidir. Eğer çalışanın müdahale edeblieceği açıklık bırakmak gerekiyorsa bu açıklıklar çalışanın solunum bölgesi altından bırakılmaya çalışılmalıdır. Eğer çalışan tamamen davlumbazın altına girmek zorundaysa söz konusu durumda çalışanın kirleticiye maruz kalmaması için kirletici davlumbazın uzak köşesine gönderecek havalandırma sistemi yapılmalıdır. Bu sistemlerde kirleticinin zayıf bölgelere girmesi engellenmelidir. Baskıcı akışta kirleticinin davlumbazın açık kısmına girmesi engellenir. Baskıcı akış hızı kirleticinin zehirliliğine, kirletici miktarına, içerideki hava akış hızına, davlumbazın kapalılık miktarına, ve davlumbaz büyüklüğüne göre belirlenir.

Sıcak işleme Davlumbazları

Bazı işlemlerde davlumbazlar içerisinde bulunan malzemelerin soğutulması için kullanılmakta malzemelerden duman vs. çıkmaktadır bu duman vs. davlumbaza zarar verebilmektedir. Havanın ısınması nedeniyle davlumbaz içerisindeki hava akımı artmakta ve türbülanslı bir hava oluşturmaktadır. Bu tip sistemlerde davlumbaz çekişi tam ortadan yapılmalıdır, kenardan yapılmamalıdır.

Aşağı Doğru Çekiş yapan Davlumbazlar

Bu tip davlumbazlar akışı yataydan dikey yöne döndürmektedir. Bu tip davlumbazda ortaya çıkan kirletici yukarıdan gelen hava ile yere basılmakta ve yerden çekilmektedir. Bu tip davlumbazların avantajı kirleticinin solunum bölgesine hiç çıkamaması ve zayıf bölgelerin oluşmamasıdır.Bu tip havalandırmada havanıın mümkün olduğunca üniform olarak aşağı indirilmesi çönemlidir.

Yakalayıcı Davlumbaz

Yakalayıcı davlumbaz kirletici kaynağını kapatmaz onun yerine kirletici kaynağı yakınına koyulan ağızla kirleticinin çıktığı yerden kirleticiyi alır. Bu sistemde hız ne kadar yüksekse o kadar fazla kirletici çekilir.

Yakalayıcı Davlumbaz Şekilleri

Yakalayıcı davlambazların çeşitli şekilleri bulunamaktadır. Ana tipleri şunalrdır;

  • Dikdörtgen şeklinde ağız tipli çekici
  • Kanal ağızlı çekici
  • Kanal ağızlı odalı çekici

Yakalayıcı ağız genişliği genel olarak kirletici dumandan %50 daha geniş olmalıdır.

Yakalama Hızı: Kirleticiyi emiş sisteminin yakalayabileceği minimum hıza yakalama hızı denilmektedir. Yakalama hız normal koşullarda en az 0,51 m/s olmalıdır.

Verimli yakalama alanı: Verimli yakalama alanı çekiş gücünün kirleticiyi kontrol edebildiği alandır. Yakalama alanı şekli ve büyüklüğü kirletici akışı, emiş ağız şekli, yakındaki malzemeler, ters akımlar ve sıcak yüzeyden gelen konveksiyon akımlarına göre değişiklik göstermektedir. Yakalama ağzı verimliliğini şunlar etkilemektedir;

  • Kaynağa uzaklık
  • Kaynağın konumu(merkezde olmalı)
  • Ağzın şekli(geniş ağızlı yapılar hızı düşürürken çekiş alanını arttırır)
  • Akışın önünde akışı engelleyici olup olmadığı
  • Yanal akışlar
  • Kirleticinin hareketi
  • Kirletici havanın havadan hafif veya ağır oluşu

Basmalı Çekmeli Davlumbaz

Basmalı çekmeli sistemlerde kirli hava çekiş ağzına doğru basılır ve çekiş ağzından çekilir.Bu tip sistemler kısa basış mesafesi olduğunda verimlidir.

Hava dengelemeli davlumbaz

Hava dengelemeli davlumbaz da yavaş hızda temiz hava basmaktadır. Bu töntem tek başına hava çekmeye çalışmaktan daha etkili bir sistemdir. Bu sistem yanal akışların yavaş olduğu yerlerde işe yarar. Besleme gücü çekiş gücünden %30 düşük olmalıdır.

Alttan Çekişli Davlumbaz

Alttan çekişli davlumbaz tezgahın veya çalışma alanının altından çekiş sağlayan davlumbaz tipidir. Bu tip davlumbazlarda dikkat edilmesi gereken parçacıkların uzak noktaları fırlatıldığında davlumbaz alanı dışına çıkabileceği ve ortama yayılabileceğidir.

Kaynaklar;

Controlling airborne contaminants at work, A guide to local exhaust ventilation (LEV), Published by TSO (The Stationery Offce), part of Williams Lea Tag, Third edition 2017,ISBN 978 0 7176 6613 3

INDUSTRIAL VENTILATION;A Manual of Recommended Practice for Design 29th Edition:2016 ISBN: 978-1-607260-87-5

GENERAL VENTILATION İn The Workplace Guidance For Employers, HSG202, Crown copyright 2000 , ISBN 0 7176 1793 9

Local Exhaust Ventilation (LEV) Guidance, Published in January 2014 by the Health & Safety Authority, The Metropolitan Building, James Joyce St., Dublin 1.

Clearing the air A simple guide to buying and using local exhaust ventilation (LEV), INDG408(rev1), Published 01/16

Time to clear the air!, A workers’ pocket guide to local exhaust ventilation (LEV), INDG409

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir