Гармаза_Охрана труда

В корпус термоблока 16 вмонтирован отражатель 15 и нагревательный элемент 14, на который устанавливаются нагревательная пластина 13, асбестовая прокладка 12 и тигель 11.

К стойке 9 зажимом 8 крепится термометр 7. Шаблон 10 служит для установки уровня термометра в тигле и положения газового устройства. Штуцер 6 служит для подвода воздуха к тиглю для ускорения его охлаждения. Горизонтальность установки прибора проверяется по зеркалу жидкости в тигле и регулируется ножками 17.

2.3.4. Порядок выполнения работы

1. После предварительного расчета температуры вспышки для исследуемой жидкости определить скорость нагрева тигля в соответствии с Международным стандартом ИСО 2592-73. Для этого необходимо использовать график зависимости ориентировочного положения ручки регуляторанагреваотпредполагаемойтемпературывспышки(рис. 4.5).

Рис. 4.5. График ориентировочного положения ручки регулятора нагрева в зависимости от предполагаемой температуры вспышки продукта при нормальном напряжении сети

2.Ознакомиться с устройством прибора ТВО.

3.Проверить наличие заземления прибора и герметичность газового штуцера.

4.Залить исследуемую жидкость в тигель 11 до риски и установить его на нагревательную пластину 13. Подвижную часть стойки 9 с термометром 7 вернуть в рабочее положение.

81

5.Проверить горизонтальность уровня исследуемой жидкости по риске внутри тигля. При необходимости отрегулировать его с помощью ножек 17.

6.Подключить прибор к электросети. Тумблер поставить в положение «Вкл.». Ручку 3 регулировки нагрева поставить в положение 1– 9 в соответствии с графиком (рис. 4.5) или по заданию преподавателя.

7.Повернуть ручки газовых вентилей «Газ», «Фитиль» и «Запальник» до упора по часовой стрелке в положение «Закрыт».

8.Поднести открытое пламя к запальникам. Отрегулировать величину пламени запальников на длину 6–8 мм поворотом ручки «Запальник» против часовой стрелки. Рукояткой поворота 4 подвести сопло зажигательного устройства к любому запальнику. Повернуть ручку «Фитиль» против часовой стрелки. Отрегулировать пламя фитиля так, чтобы оно по форме было близко к шарику диаметром 3–4 мм.

9.По мере нагрева исследуемой жидкости, через каждые 5–10°С, проводить пламя фитиля над тиглем. При появлении вспышки отвести пламя фитиля от тигля и тумблером отключить нагрев.

10.Охладить тигель путем обдува термоблока воздухом от воздуходувки через штуцер 6 до температуры на 20°С ниже расчетной температуры вспышки и произвести повторное определение. Расхождение между двумя повторными определениями не должно превышать 4–6°С в соответствии с табл. 4.14. За температуру вспышки принимается среднее значение двух определений. Результаты измерений занести в табл. 4.12.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Дайте определение агрегатного состояния веществ и материалов (газы, жидкости, пыли, твердые вещества) с точки зрения их пожаровзрывоопасности.

2.Что такое пожаровзрывобезопасность веществ и материалов?

3.Приведите основные пожаровзрывоопасные показатели веществ и материалов. Дайте их определения.

4.Опишите механизм горения жидкостей.

5.Что такое нижние и верхние концентрационные и температурные пределы распространения пламени?

6.Дайте определение температуры вспышки и воспламенения.

7.Как подразделяются жидкости в зависимости от температуры вспышки?

82

8.Как можно рассчитать температуру вспышки жидкости?

9.Как производится категорирование помещений по взрывопожарной и пожарной опасности?

10.Дайте определение категорий помещений по взрывопожарной

ипожарной опасности.

11.Как произвести обоснование категорий помещения В1–В4 по удельной пожарной нагрузке?

12.Как определить расчетное избыточное давление взрыва горючих газов и паров жидкости?

13.Как определить категорию всего здания по взрывопожарной и пожарной опасности?

ЛИТЕРАТУРА

1.Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения: ГОСТ 12.1.044-89 ССБТ. –

Введ. 01.01.91. – М.: Гос. ком. по стандартам, 1991. – 156 с.

2.Нормы пожарной безопасности Республики Беларусь. Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности: НПБ 5-2005. – Введ. 01.07.06. – Минск: НИИ ПБ и ЧС МЧС Беларуси, 2005. – 52 с.

3.Здания и сооружения. Эвакуационные пути и выходы. Правила проектирования: ТКП 45-2.02-22-2006. – Введ. 01.07.06. – Минск:

РУП «Стройтехнорм», 2006. – 52 с.

4.Здания и сооружения. Отсеки пожарные. Нормы проектирова-

ния: ТКП 45-2.02-34-2006. – Введ. 01.01.07. – Минск: РУП «Стройтехнорм», 2006. – 32 с.

5.Ограничение распространения пожара в зданиях и сооружениях. Объемно-планировочные и конструктивные решения. Строительные нормы проектирования: ТКП 45-2.02-92-2007. – Введ. 01.07.08. – Минск: РУП «Стройтехнорм», 2007. – 36 с.

6.Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: справ. изд.: в 2 кн. / А. Н. Баратов [и др.]. – М.: Химия, 1990. –

Кн. 1. – 496 с.; Кн. 2. – 384 с.

83

Лабораторная работа № 5

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ УСТАНОВОК, ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЦИКЛОНА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ПЫЛИ

Цель работы: ознакомиться с назначением и классификацией вентиляционных систем методами расчета требуемого воздухообмена в зависимости от вида выделяющихся вредностей; изучить методики определения производительности вентиляционной установки и определения концентрации пыли в технологических газах; оценить эффективность работы очистного устройства.

Приборыиоборудование: лабораторнаявентиляционнаяустановка.

1. Общие положения

Производственная вентиляция – это комплекс взаимосвязанных устройств и процессов для создания требуемого воздухообмена в помещениях. В соответствии с СНБ 4.02.01-03 «Отопление, вентиляция

икондиционирование воздуха», вентиляция – обмен воздуха в помещениях для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения допустимых параметров микроклимата

ичистоты воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне.

По принципу действияи конструктивному оформлениюсистемы вентиляцииделятсянаобщеобменные, местные(локальные) исмешанные.

Конструктивно общеобменная вентиляция может быть выполнена как приточная, вытяжная или приточно-вытяжная.

Всистеме приточной вентиляции воздух подается в помещение организованно, повышая в нем давление, а уходит неорганизованно, вытесняясь через щели, проемы окон и дверей в соседние помещения или наружу.

При вытяжной вентиляции воздух организованно удаляется из помещения, в котором вследствие этого снижается давление. Взамен поступает воздух из соседних помещений и снаружи через открытые проемы окон и дверей или через щели.

Всистеме приточно-вытяжной вентиляции воздух организован-

но удаляется и подается в вентилируемое помещение, при этом в зависимости от того, чего больше: удаляемого или подаваемого воздуха, давление в помещении снижается или повышается.

84

Общеобменную вентиляцию устраивают в тех случаях, когда в производственное помещение попадают вредные выделения вследствие невозможности полной герметизации производственного оборудования, когда отсутствуют строго фиксированные источники вредных выделений или когда работа местных отсосов является недостаточно эффективной.

Общеобменная вентиляция обеспечивает создание средних значений метеорологических условий и снижение концентрации вредных веществ до допустимых значений во всем объеме производственного помещения. Общеобменные системы вентиляции, в которых воздух, подаваемый приточной вентиляцией, предварительно очищается, нагревается или охлаждается, увлажняется или осушается, называют

системами кондиционирования воздуха.

Местная вентиляция предназначена для обеспечения санитар- но-гигиенических условий труда непосредственно на рабочем месте, она может быть вытяжной и приточной.

Местная вытяжная вентиляция – система, при которой вытяж-

ные устройства в виде зонтов, укрытий и других приспособлений размещаются непосредственно у мест выделения вредностей и предназначены для их улавливания и удаления. Это наиболее эффективный и дешевый способ, обеспечивающий удаление максимального количества вредностей при минимальном объеме удаляемого воздуха.

В системе местной приточной вентиляции подача приточного воздуха производится непосредственно в зону нахождения рабочего, т. е. требуемоекачествовоздушнойсредыобеспечиваетсятольковэтойзоне.

Система, в которой сочетаются элементы общеобменной и мест-

ной вентиляции, называется смешанной системой вентиляции. Та-

кая система устраивается в тех случаях, когда удаление всех выделяющихся вредностей местными вытяжными устройствами произвести не удается, поэтому, кроме местных отсосов, устраивается общая вытяжка, или в случае, когда вытяжная вентиляция выполняется как местная, а приточная – как общая.

Воздухообменом называется количество вентиляционного воздуха, необходимое для обеспечения соответствия санитарно-гигиенических условий труда требованиям СанПиН № 9-80 РБ 98, СНБ 4.02.01-03 и др. Необходимый воздухообмен является исходной величиной для расчета системы вентиляции (подбор вентиляционного оборудования, расчет сечениявоздуховодовит. д.).

При устройстве общеобменной вентиляции исходной величиной для определения воздухообмена является количество вредных выде-

85

лений в виде тепла, влаги, пыли, газов, которое обычно устанавливают на основании экспериментальных или расчетных данных.

ВоздухообменL, м3/ч, изусловияразбавлениявредныхвеществ(пыль, газы, пары) додопустимыхконцентрацийопределяетсяпоформуле

L =	G	,	(5.1)
	X1 − X 2

где G – количество выделяющихся вредных веществ, мг/ч; Х1 и Х2 – соответственно предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества в воздухе рабочей зоны и концентрация этого же вещества в приточном воздухе, мг/м3 (табл. 5.1).

Таблица 5.1

Предельно допустимые концентрации некоторых газов, паров и пыли в воздухе рабочей зоны

Вещества	ПДК,
	мг/м3
Аммиак	20
Ацетон	200
Бензин	300
Бензол	5
Бор фтористый	1
Бром	0,5
Диметилформальдегид	10
Диметиламин	1
Дихлорацетон	0,05
Дихлорэтан	10
Кислота серная	1
Кислота соляная	5
Марганец	0,3

Вещества	ПДК,
	мг/м3
Сероводород	10
Сероуглерод	1
Спирт бутиловый	10
Фенол	0,3
Формальдегид	0,5
Фурфурол	10
Цинка окись	6
Асбестовая пыль	2
Алюминий и его сплавы	2
Древесная пыль	6
Известняк	6
Карбид кремния	6
Магнезит	10
Тальк	6

При выделении избыточной теплоты в помещении воздухообмен для поддержания нормальной температуры определяется из выражения

L =			Qизб				,	(5.2)
	C	в	(T	− T	) ρ
			ух	пр		в

86

где Qизб – избыточное тепло, кДж/ч; Св и ρв – соответственно удель-

ная теплоемкость, кДж/(кг К), и плотность воздуха, кг/м3; Тух и Тпр – температура соответственно уходящего и приточного воздуха, К.

В расчетах теплоемкость воздуха принимают Св= 1,01 кДж/(кг К). Если Qизб выразить в ваттах, формула 5.2 примет вид

L =	Qизб
	0,28 Cв (Тух − Тпр) ρв .	(5.3)

При наличии в помещении избытка влаги количество вентиляционного воздуха L, м3/ч, рассчитывают по формуле

L =		Gвл				,	(5.4)
	(d	− d	2	) ρ
1					в

где Gвл – количество выделяющейся в помещении влаги, г/ч; d1 и d2 – соответственно влагосодержание воздуха, удаляемого из помещения, и при-

точногосухоговоздуха, г/кг; ρв – плотностьприточноговоздуха, кг/м3. Под кратностью воздухообмена понимают отношение объема

вентиляционного воздуха L к внутреннему свободному объему помещения Vп (1/ч):

К =

L

.

(5.5)

Vп

При определении количества вентиляционного воздуха в помещениях с одновременным выделением вредных веществ, тепла и влаги следует принимать большее из рассчитанных значений для каждого вида производственной вредности.

2. Методика определения производительности вентиляционной установки

Объем удаляемого или поступающего вентиляционного воздуха L, м3/ч, определяется по формуле

L = 3600 Vср F ,

(5.6)

где Vср – средняя скорость движения воздуха, м/с; F – площадь сечения воздуховода, м2.

Связь между значениями давления, создаваемого движущимся по воздуховоду воздухом, в разных сечениях установившегося воздушного потока выражается уравнением Бернулли:

87

ρ V 2

ρ

2

V 2

Р

+

1 1

= Р

+

2

+

Р,

(5.7)

ст1

2

ст2

2

где Рст1

и Рст2

– статическое давление потока в первом и втором сече-

ниях

воздуховода,

расположенных

по

ходу

движения

воздуха;

(ρ V )2

и

(ρ

2

V )2

– динамическое давление (Р ) в первом и втором

1

1

2

2

2

д

сечениях воздуховода; ρ1 и ρ2 – плотность воздуха в рассматриваемых сечениях; V1 и V2 – средняя скорость движения воздуха в сечениях

воздуховода; Р – потеря давления потока на участке между рассматриваемыми сечениями.

Статическое давление воздушного потока представляет собой давление между частицами движущегося воздуха и давление воздушного потока на стенки трубопровода. Статическое давление отражает потенциальную энергию воздушного потока в данном сечении и расходуется на преодоление сопротивлений системы при движении воздуха. Оно может быть положительным (нагнетательный трубопровод) и отрицательным (всасывающий трубопровод).

Динамическое давление характеризует кинетическую энергию воздушного потока в данном сечении и находится в зависимости от плотности воздуха и квадрата скорости воздушного потока:

Р =	ρ V 2	.	(5.8)
д	2

Динамическое давление воздуха всегда положительно и при любой системе отсчета всегда одинаково.

Полное давление воздушного потока в данном сечении складывается из статического и динамического давлений:

Р = Р	+ Р = Р +	ρ V 2	.	(5.9)
п ст	д ст	2

Полное давление может быть положительным и отрицательным. Оно определяет всю энергию воздушного потока в том сечении трубопровода, где его измеряют.

Зная динамическое давление Рд, создаваемое движущимся воздухом, можно определить среднюю скорость движения воздуха в закрытом воздуховоде.

Для определения средней скорости воздуховод круглого сечения условно разбивают на несколько концентрических колец, а воздухо-

88

вод прямоугольного сечения делят линиями, параллельными стенкам газохода, на ряд равновеликих прямоугольников со стороной 150– 200 мм (рис 5.1).

Координаты и количество точек измерения динамического напора определяются формой и размерами сечения воздуховода. Для круглого сечения их находят по формуле

Дi = Д	2 х −1	,	(5.10)
	n

где Дi – диаметр условного концентрического кольца, на котором находятся точки замера, мм; Д – диаметр воздуховода, мм; х – порядковый номер кольца, считая от центра воздуховода; n – число точек измерений (две для каждого диаметра условных концентрических колец).

Точки замера

Д	150–200
i

Д	150–200
а	б

Рис. 5.1. Координаты точек замера в воздуховодах круглого (а) и прямоугольного (б) сечений

Соотношение числа колец и диаметра воздуховода круглого сечения дано в табл. 5.2.

			Соотношение числа колец				Таблица 5.2
		и диаметра воздуховода круглого сечения
	Диаметр		100–200	200–400	400–600	600–800	800–1000
	воздуховода, мм
	Число колец		3	4	5	6	8
							89

Расстояние ближней и дальней точек замера для каждого кольца от внутренней стенки воздуховода определяется по следующим формулам:

		Д			2 x − 1
Li1	=			−			(5.11)
		2	1		n	;
		Д			2 x − 1
Li2	=			+			(5.12)
		2	1		n	,

где Li1 и Li2 – расстояния от внутренней стенки воздуховода соответственно до ближайшей и дальней точек замера на i-м кольце, мм; х – порядковый номер кольца, считая от центра воздуховода; n – число всех точек измерений на условных концентрических кольцах, для прямоугольных воздуховодов минимальное число точек замеров – три в каждом направлении.

Скорость воздуха в воздуховоде V, м/с, при известном динамическом напоре определяется по формуле

V =	2 Pд	,	(5.13)
	ρ

где Рд – динамическое давление воздуха в воздуховоде, Н/м2; ρ – плотность воздуха, кг/м3. Для стандартных атмосферных условий (температура воздуха +20°С, относительная влажность 50%, барометрическое давление 0,101 МПа) плотность воздуха принимают равной 1,2 кг/м3.

Среднюю скорость воздуха в воздуховоде Vср, м/с, определяют по формуле

	V	=	1	(V + V		+ V	+ ... + V ),	(5.14)
			m
	ср			0	i1	i2	in

где m – число всех точек измерений; V0 – скорость воздуха по оси воздуховода, м/с; Vi1–Vin – скорость воздуха в точках измерений на условных концентрических кольцах.

Объем воздуха (м3/ч), удаляемого через всасывающие отверстия (вытяжные зонты, рабочие проемы вытяжных шкафов, отсасывающие укрытия и т. д.), определяется по формуле

L = 3600 K Vср F ,

(5.15)

90