Скачиваний:
93
Добавлен:
07.01.2014
Размер:
115.2 Кб
Скачать

РХТУ им. Д.И. Менделеева

Кафедра Безопасности жизнедеятельности

Лабораторно-практическая работа №4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В РАБОЧЕЙ ЗОНЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ УСТАНОВОК

Выполнил: студент гр. О-36

Щербаков В.Е.

Москва – 2004

Цель работы: ознакомление с методикой измерения и нормирования параметров микроклиматических условий в рабочей зоне производственных помещений и проверка эффективности работы вентиляционных установок.

Нормирование метеорологических условий

Состояние воздушной среды и чистота атмосферного воздуха оказывают большее влияние на обмен веществ и жизнедеятельность организма человека и являются важной характеристикой состояния санитарно-гигие­нических условий труда.

Метеорологические условия в производственных помещениях характеризуются температурой, влажностью и скоростью движения воздуха. Сочетание этих элементов, а также наличие теплового излучения от нагретых поверхностей оборудования, материалов и изделий определяют микроклимат данного производственного участка (производственных помещений, открытых рабочих площадок и т.д.) Метеорологические условия (микроклимат) на производстве оказывают большое влияние на теплообмен тела человека с окружающей средой. Нарушение теплообмена ведет к нарушению терморегуляции, обеспечивающей необходимые условия для протекания в организме химических процессов, лежащих в основе его жизнедеятельности.

Терморегуляция осуществляется физиологическими механизмами и находится под непосредственным контролем центральной нервной системы. Она обеспечивает тепловые равновесия между количеством тепла, непрерывно образующимся в организме в процессе обмена веществ, и излишками тепла, непрерывно отдаваемыми в окружающую среду, т.е. сохраняет тепловой баланс организма человека.

Различают химическую и физическую терморегуляцию. Химическая терморегуляция контролирует теплопродукцию в организме и осуществляется снижением уровня обмена веществ при угрозе перегревания организма или усилением обмена при охлаждении. Однако роль химической терморегуляции в тепловом равновесии организма с внешней средой невелика по сравнению с физической терморегуляцией, которая осуществляется через отдачу тепла в окружающую среду.

Отдача тепла в окружающую среду {физическая терморегуляция) может происходить тремя путями: в виде инфракрасных лучей, излучаемых по­верхностью тела в направлении окружающих предметов с более низкой тем­пературой (радиация); нагревом воздуха, омывающего поверхность тела (конвекция); испарением влаги (пота) с поверхности тела (кожных покровов), легких и слизистых оболочек верхних дыхательных путей.

Параметры метеорологических условий в рабочей зоне производствен­ных помещений и предельно допустимые концентрации вредных веществ регламентируются ГОСТом 12.1.005-88 ССБТ «Воздух рабочей зоны».

Оптимальные микроклиматические условия - это такие сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функциональ­ного и теплового состояния организма без напряжения реакций терморегуляции, создают ощущение теплового комфорта и являются предпосылкой для высокого уровня работоспособности.

Легкие физические работы (категория I) - работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой, но не требующие систематического физиче­ского напряжения или поднятия и переноски тяжестей;

Физические работы средней тяжести (категория II) - работы, выпол­няемые стоя или сидя, связанные с постоянной ходьбой и переноской не­больших (до 10 кг) тяжестей.

Тяжелая физическая работа (категория III) - работы, связанные с сис­тематическим физическим напряжением, в частности с постоянными пере­движениями и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей.

Сезоны года подразделяются на два периода: холодный и переходный период, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +10°С, и теплый и переходный период, когда среднесуточная темпера­тура наружного воздуха +10°С и выше.

Измерение температуры воздуха. Температуру воздуха в производст­венных помещениях измеряют обычным ртутным или спиртовым термометром; при наличии источника теплового излучения применяют аспирацион-ный психрометр. Для непрерывной регистрации температуры и ее изменений во времени применяют самопишущие приборы -термографы.

Определение влажности воздуха. В гигиенической практике для оцен-ки влажности принята относительная влажность ( ), т.е. отношение абсо­лютной влажности к максимальной, выраженное в процентах. Она показыва­ет, на сколько далек влажный воздух от насыщения водяными парами.

Влажность воздуха измеряется психрометрами, гигрометрами, гигро­графами; психрометры позволяют одновременно определять влажность и температуру воздуха.

По показаниям сухого и смоченного термометров при помощи специ­альных психрометрических таблиц или номограмм находят влажность возду­ха. При отсутствии таковых она может быть вычислена по следующим фор­мулам:

- для абсолютной влажности

, мм рт.ст (4.1)

- для относительной влажности

(4.2)

где t-t1 сухого и влажного термометров, °С;

Е и Е/ - максимальная упругость водяных паров соответственно при температуре сухого и влажного термометров;Н - барометрическое давление, мм рт.ст.;

- психрометрический коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха, при скорости движения воздуха 0,3 м/с равен 0,001.

Для измерения скорости движения воздуха в производственной практике применяют крыльчатые и чашечные анемометры. Крыльчатые анемометры имеют пределы измерения скорости воздушного потока от 0,3 до 5,0 м/с, а чашечные - от 1 до 20 м/с.

Для определения малых скоростей движения воздуха (менее 0,5 м/с) применяют термоанемометры и кататермометры.

Оценка эффективности работы вентиляционных установок

В производственных помещениях в результате пребывания в них людей и протекания технологических процессов воздух с течением времени обедняется кислородом, обогащается углекислым газом и водяными парами, загрязняется вредными примесями, нагревается от конвекционного и лучи­стого тепла, излучаемого различными источниками. Все эти факторы нару­шают нормальные санитарно-гигиенические условия воздушной среды, что приводит к угнетению жизненных функций организма человека, быстрой утомляемости, профессиональным отравлениям и заболеваниям, к снижению производительности труда.

В химической промышленности среди разнообразных факторов производственной среды, могущих неблагоприятно влиять на организм человека, первое место занимают ядовитые газы и пары, а также токсические аэрозоли (пыль, туманы, дымы), загрязняющие воздух рабочих помещений и окру­жающую атмосферу вокруг производства.

Вентиляцией называется организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного воздуха и подачу на место удаленного свежего чистого воздуха. Различают два основных вида вентиляция: естественную (аэрацию) и искусственную (механическую). Основное различие между ними заключается в способе осуществления воз­духообмена в помещении.

Естественная организованная вентиляция - аэрация осуществляется через управляемые створки окон (фрамуги), накрышные фонари и дефлекто­ры за счет разности плотностей воздуха по обе стороны ограждения, т.е. внутри помещения и снаружи.

Искусственная или механическая вентиляция осуществляется за счет специальных механизмов и приспособлений (вентиляторы, эжекторы, конди­ционеры).

По направлению движения воздуха различают приточную, вытяжную и приточно-вытяжную вентиляцию; по характеру охвата - местную и общеобменную.

Для быстрого улавливания опасных веществ, проникших из аппарату­ры в помещение, при производственных неполадках и авариях устраивают специальные системы аварийной вытяжной вентиляции.

В настоящее время все более широкое применение находят установки для кондиционирования воздуха - кондиционеры.

Кондиционеры могут быть центральными (общими) для обслуживания больших цехов или местными (автономными) для обслуживания отдельных кабин, пультов управления, мест отдыха рабочих, лабораторий. Как правило, установки для кондиционирования воздуха имеют автоматическое регулиро­вание и управление.

Эффективность работы всякой вентиляционной установки определяет­ся техническим испытанием и санитарно-гигиенической проверкой. При этом виде испытания определяется производительность установки, скорость дви­жения воздуха и давление в воздуховодах.

Санитарно-гигиеническая проверка имеет целью установить, обеспечи­вает ли вентиляционная установка требуемые параметры метеорологических условий в рабочей зоне производственных помещений, а также достаточную чистоту воздуха, соответствующую требованиям санитарных норм.

Экспериментальная часть

Задание 1. Определить температуру и влажность воздуха в помещении лаборатории.

Для этого необходимо заполнить стаканчик психрометра Августа чис­той водой и через 10 мин записать показания термометров. В случае приме­нения аспирационного психрометра Ассмана, смочить при помощи специ­альной пипетки резервуар термометра, обернутый батистом, при этом дер­жать прибор вертикально во избежание заливания воды в головку прибора; завести (включить) аспиратор и через 3-5 мин произвести отсчет показаний термометров. Определить давление по барометру.

Таблица 4.1

Определение метеоусловий в помещении лаборатории

Тип психрометра

Показания термометров,°С

Влажность воздуха

Допустимые условия по ГОСТ 12.1.005-88

сухого

смоченного

абсолютная, мм рт.ст

Относительная,0/!)

темпера­тура,^

относ, влажность,%

вычисленная

справочная

Рассчитать по формулам абсолютную и относительную влажность воздуха.

Задание 2. Определить скорость движения воздуха в воздуховоде вы­тяжного шкафа, производительность вентиляционной установки и кратность воздухообмена в помещении (с помощью наклонной пневмометрическойтрубки).

Движение воздуха по воздуховоду происходит вследствие наличия разности давлений.

Воздух движется по воздуховодам и преодолевает сопротивление это­му движению вследствие давления, развиваемого вентилятором. Давление вентилятора складывается из скоростного давления, расходуемого на созда­ние необходимой скорости движения воздуха, и статического давления, рас­ходуемого на преодоление имеющихся сопротивлений движению (трения и различных местных сопротивлений). Измерение скоростей в воздуховодах с помощью пневмометрических трубок основано на измерении разности пол­ного давления (статического плюс скоростного) и статического давления, т. е. измерении скоростного давления. Так как

то, измерив , можно вычислить скорость потока в данном сечении;

(4.4)

где - скоростное давление движущегося воздуха, кг/м ;

- плотность воздуха, кг/м3, ( у= 1,29 кг/ м3);

g- ускорение силы тяжести ( 9,81 м/с ).

Производительность вентиляционной установки рассчитывают по формуле:

(4.5)

где Q- производительность вентиляционной установки (количество за­грязненного воздуха, удаляемого из помещения в единицу времени), м7ч;

F- площадь воздуховода, м2 (/г= 0,02 м2);

- скорость воздушного потока в сечении воздуховода, м/с;

3600 - коэффициент перевода (1 ч = 3600 с).

Кратность воздухообмена в помещении рассчитывают по формуле:

(4.6)

где W- объем помещения, м3 (W=125 м3).

Результаты измерений и вычислений занести в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Результаты определения скорости движения воздуха, производительности вентустановки и кратности воздухообмена в помещении

Отсчеты по микроманометру, мм.вод .ст

Скоростное

давление, кг/м3

Скорость воздушного потока в воздуховоде, м/с

Производительность вентиляционной установки, м3

Кратность воздухообмена в помещении, ч-1

рекомендуемая

фактическая

Задание 3. Определить скорость движения воздуха в рабочем проеме вытяжного шкафа и оценить эффективность его работы (с помощью крыль-чатого анемометра).

Порядок выполнения работы:

  1. Включить вентилятор отсоса.

  2. Открыть створку вытяжного шкафа в рабочее положение.

  3. Отсчитать и записать показания всех стрелок анемометра.

  1. Установить анемометр так, чтобы плоскость анемометра находилась в плоскости створки шкафа, а стрелки прибора двигались по ходу часовой стрелки.

  1. Когда анемометр разовьет максимальную скорость, одновременно включить счетчик анемометра и секундомер. Продолжительность замера 50 с (для удобства расчета). Для большей точности сделать 3 замера. Если анемометр имеет поправочный коэффициент (указывается в паспорте), то показания необходимо умножить на коэффициент К.

  2. Рассчитать среднюю скорость и с помощью графика, приложенного к анемометру, найти истинную скорость.

  3. По скорости движения воздуха в открытом проеме шкафа, с помощью табл. 4.4 определить, с какой группой вредных веществ (по ПДК) можно работать в данном вытяжном шкафу.

  4. Результаты измерений и вычислений записать в табл.4.3.

Таблица 4.3

Результаты определения скорости движения воздуха, производитель­ности вентиляционной установки и кратности воздухообмена в помещении

№ замера

Отсчеты по анемометру

Разность отсчетов

Продолжительность замера, с

Средняя скорость воздушного потока, м/с.

до замера

после замера

Определить соответствие температуры помещения и относительной влажности требованиям ГОСТ 12.1.005-88.

Определить соответствие кратности воздухообмена в помещении лабо­ратории требованиям ведомственных нормативов.

Зная производительность вентиляционного шкафа расчетным путем определить скорость подсоса воздуха: при полностью открытой створке шкафа; при открытой на 1/3 от высоты шкафа; при открытой на 1/2 от высоты шкафа.

По скорости движения воздуха в открытом проеме шкафа с помощью табл. 4.4 определить, с какой группой вредных веществ (по ПДК) можно ра­ботать в данном вытяжном шкафу.

Таблица 4.4

Скорость подсоса воздуха в вытяжных шкафах и зонтах для веществ разной степени опасности.

Группа веществ

Предельно допустимая концентрация, мг/м3

Скорость подсоса воздуха, м/с

1-й класс - чрезвычайноопасные

Мышьяк, пары ртути, хлор, сулема, желтый фосфор, цианистый водород.

Менее 0,1

1,0-2,0

Н-й класс - высокоопасные

Анилин, оксиды азота, оксид цинка, серная кислота, сероводород.

0,1-1,0

0,75-1,0

Ш-й класс - умереннеопасные Аммиак, бензол, сероуглерод, метиловый спирт, четыреххлористый углерод.

1,0-10,0

0,50-0,75

IV-й класс - малоопасные \ Ацетон, бензин, этиловый спирт, эфиры уксусной кислоты.

Более 10

0,35-0,50

Соседние файлы в папке Лабораторные работы - Щербаков - 2004