|
Ульяновский политехнический институтСтр 1 из 2Следующая ⇒ Ульяновский политехнический институт
Исследование метеоусловий (микроклимата) производственных помещений
Методические указания к выполнению лабораторных работ по разделу “Оздоровление окружающей среды”
Составители: А.В. Ефимов канд. техн. наук, доцент Б.А. Соломин канд. техн. наук, доцент
Рекомендовано к изданию секцией учебно-методических пособий методического совета института
Ульяновск 1987
Исследование метеоусловий /микроклимата/ производственных помещений / Сост. А.В. Ефимов, Б.А. Солмин. – Ульяновск: УлПИ, 1987. – 28 с.: ил.
Методические указания составлены в соответствии с учебными программами курса "Охрана труда" для студентов специальностей радиотехнического, машиностроительного, энергетического факультетов. Изложены вопросы нормирования и определения параметров, характеризующих метеоусловия производственных помещений. Приводятся описание приборов, методика выполнения работы и оформления полученных результатов. Особое место отведено выработке рекомендаций по нормализации параметров воздушной среды. Могут быть использованы в качестве дополнительного материала при изучении соответствующего раздела курса.
Одобрено методической комиссией радиотехнического факультета 18 декабря 1986 г.
Рецензент Г.П. Куреков секретарь Ульяновского обкома профсоюза работников электростанций и электротехнической промышленности
© Ульяновский политехнический институт, 1987. Содержание:
1. Требования по технике безопасности выполнения лабораторной работы.. 4 2. Цель работы.................................................................................................. 4 3. Содержание работы...................................................................................... 4 4. Тепловое взаимодействие человека с окружающей средой........................ 4 5. Оценка метеоусловий по методу эффективных температур........................ 6 6. Нормирование метеоусловий....................................................................... 8 7. Измерение температуры воздуха............................................................... 11 8. Определение влажности воздуха................................................................ 11 8.1. Определение влажности воздуха психрометром Августа....................... 12 8.2. Определение влажности воздуха аспирационным................................... 13 9. Определение скорости движения воздуха................................................... 16 10. Определение количества воздуха, подаавемого в помещения системами вентиляции и кондиционирования.......................................................................................... 18 11. Порядок выполнения работы..................................................................... 19 12. Отчет о работе............................................................................................ 20 13. Контрольные вопросы................................................................................ 21 Литература........................................................................................................ 22
Требования по технике безопасности выполнения лабораторной работы 1.1. Перед выполнением лабораторной работы каждый студент получает инструктаж по технике безопасности и расписывается в журнале учета инструктажа. 1.2. Работа выполняется бригадой, состоящей не менее чем из двух человек в строгом соответствии с методическими указаниями. 1.3. Приступать к выполнению работы можно только после изучения описания и с разрешения преподавателя. 1.4. Соблюдайте осторожность при работе с психрометрами. В термометрах аспирационного психрометра находится ртуть, являющаяся чрезвычайно опасным вредным веществом. Цель работы Изучение техники и методики исследования метеоусловий производственных помещений, их оценка и разработка рекомендаций по улучшению. Содержание работы 3.1. До начала лабораторных занятий ознакомьтесь с вопросами влияния метеоусловий на организм человека, оценки параметров метеоусловий и способами их нормализации по лекционному курсу и литературе [1]. 3.2. Изучите содержание методических указаний. 3.3. Ознакомьтесь с используемыми приборами и методикой проведения измерений. 3.4. Выполните необходимые исследования и расчеты согласно п.11. 3.5. Оформите отчет о работе согласно п.12. Нормирование метеоусловий В соответствии с ГОСТ 12.1.005-76 [2] устанавливаются оптимальные и допустимые величины температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха для рабочей зоны производственных помещений - пространства высотой 2 м над уровнем пола или площадки, где находятся рабочие места (табл. 1-3). Табл. 1 содержит оптимальные нормы параметров метеоусловий. Допустимые нормы в холодный и переходный периоды года приведены в табл. 2, в теплый период года - в табл. 3. Сочетания оптимальных параметров характеризуют метеоусловия, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения реакций терморегуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта. Сочетания допустимых параметров при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать приходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма и напряжение реакций терморегуляции, не выходящие за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения. Нормативные значения параметров метеоусловий устанавливаются с учетом: 1) Периода года - теплый период со среднесуточной температурой наружного воздуха +10°С и выше; холодный и переходный периоды с температурой ниже +10°С. 2) Категории работ. Все работы по общим энергозатратам организма подразделяются на три категории. Легкие физические работы (категория I) - работы, производимые сидя, стоя или связанные о ходьбой, но не требующие систематического физического напряжения или поднятия и переноски тяжестей; энергозатраты до 172 Дж/с (150 ккал/ч). Физические работы средней тяжести (категория П) охватывают виды деятельности, при которых расход энергии составляет 172-232 Дж/с (150-250 ккал/ч) - категория IIа и 232-293 Дж/с (200-250 ккал/ч) - категория IIб. К категории IIа относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, выполняемые стоя или сидя, но не требующие перемещения тяжестей. К категории IIб относятся работы, связанные с ходьбой и переноской небольших (до 10 кг) тяжестей. Тяжелые физические работы (категория III) – работы, связанные с систематическим физическим напряжением, в частности, с постоянным передвижениями и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей; энергозатраты более 293 Дж/с (250 ккал/ч).
Таблица 1
Таблица 2
1) Характеристики помещения по теплоизбыткам. Различают помещения с незначительными избытками явного тепла не более 23 Дж/м3с (20 ккал/ м3ч) и со значительными избытками - более 23 Дж/м3с. Явное тепло - тепло, поступающее в рабочее помещение от оборудования, отопительных приборов, нагретых материалов, людей и других источников тепла, в результате инсоляции, и воздействующее на температуру воздуха в этом помещении. К избыткам явного тепла относятся остаточное количества явного тепла (за вычетом теплопотерь), поступающие в помещение после осуществления всех мероприятий по их уменьшению, включая теплоизоляцию, герметизацию оборудования, устройство отсосов нагретого воздуха и т.п. При кондиционировании производственных помещений должны соблюдаться оптимальные параметры метеоусловий. ГОСТ 12.1.005-76 содержит также ряд дополнительных указаний по нормированию микроклимата. Таблица 3
Метеоусловия в обслуживаемой зоне помещений жилых и общественных зданий, вспомогательных зданий промышленных предприятий нормируются в соответствии со СНиП П-33-75 [3], температуры и скорости движения воздуха при воздушном душировании, метеоусловия в производственных помещениях, характеризующихся значительной интенсивностью лучистого тепла (350 Дж/м2с и более) установлены СН 245-71 [4]. Таблица 4
Относительная влажность j определяется из соотношения j = (Ра/Рн)100%, (2) где Рн - максимальная влажность воздуха (парциальное давление насыщенных водяных паров) при температуре сухого термометра, Па, определяемая по табл.4. Таблица 5
Психрометр ПБУ-1М может быть использован для определения влажности воздуха в производственных помещениях без источников теплового излучения. Психрометром Ассмана
Аспирационный психрометр (тип МВ-4М) является более совершенным и точным прибором по сравнению с психрометром Августа. Он состоит из двух одинаковых ртутных термометров, закрепленных в специальной оправе. Резервуары термометров находятся в двойных металлических гильзах с полированной и никелированной наружной поверхностью, что исключает влияние тепловых излучений на результаты измерений. В головке психрометра находится вентилятор с заводным пружинным механизмом. Вентилятором воздух всасывается внутрь гильз, обтекает ртутные резервуары термометров, проходит по воздухопроводной трубке к головке и выбрасывается наружу. Таким образом создаются постоянные условия для испарения влаги с поверхности ртутного резервуара смоченного термометра и исключается влияние подвижности воздуха на рабочем месте. Порядок работы с аспирационным психрометром следующий. Сначала смачивают батист на резервуаре правого термометра. Для этого берут резиновый баллон с пипеткой, заранее наполненный водой и легким нажимом доводят воду не ближе, чем на I см до края пипетки, удерживая ее на этом уровне при помощи зажима. После этого пипетку вводят до отказа во внутреннюю гильзу защиты, смачивая батист. Выждав некоторое время, не вынимаяпипетки из трубки, разжимают зажим, вбирая излишнюю воду в баллон, после чего пипетку вынимают. Таблица 6
Затем заводят вентилятор почти до отказа, но осторожно, чтобы не сорвать пружину, психрометр подвешивается на специальном штыре в вертикальном положении. Отсчет показаний термометров производится на 4-й минуте после пуска вентилятора.
Рис. 2.
Вычисление влажности воздуха (абсолютной и относительной) производится по специальным психрометрическим таблицам либо по формулам. Абсолютную влажность находят из соотношения Ра = Рнв - 0.5(tс- tв)B/99000, (3) где 99000 - среднее барометрическое давление, Па, [3]; остальные величины в соответствии с (1). Зная величину Ра, можно рассчитать влагосодержание воздуха d - отношение массы водяных паров к массе сухого воздуха в том же объеме, г/кг: d=622Ра/(В-Ра). (4) Относительная влажность воздуха j вычисляется по формуле (2), а также может быть определена по психрометрической таблице (табл.6) или психрометрическому графику (рис.2), находящемуся на лабораторном столе. При работе с графиком по вертикальным линиям отмечают показания сухого термометра, по наклонным - смоченного, на пересечении этих линий получают значения относительной влажности, выраженные в процентах.
Рис. 3
Рис. 4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ Экспериментальная часть работы заключается в выполнении п.11.1-11.6. 11.1. Проверьте готовность психрометра Августа к работе (п.8.1), снимите показания сухого и смоченного термометров tc, tв. По психрометрической таблице на щитке прибора определите относительную влажность воздуха j. 11.2. Расположите вентилятор на лабораторном столе на расстоянии 1,5-2 м от психрометра Августа и включите его, направляя поток воздуха в сторону психрометра. 11.3. Определите скорость движения воздуха V электрическим анемометром (п.8) непосредственно у смоченного термометра. 11.4. Через 5-7 мин. после начала обдува снимите показания смоченного термометра tc. 11.5. Подготовьте к работе психрометр Ассмана (п.8.2) и произведите отсчет показаний tc, tв. По психрометрической таблице (табл.6) или психрометрическому графику, имеющеемуся на лабораторном столе (рис.2), определите относительную влажность воздуха j. 11.6. Определите атмосферное давление В с помощью барометра, имеющегося на рабочем месте (I мбар = 100 Па, I мм рт.ст. = 133,32 Па). 11.7. Полученные в п.11.1-11.6результаты занесите втабл.7. 11.8. Произведите оценку метеорологических условий помещения, сравнив фактические значения параметров, характеризующих метеоусловия (по психрометру Ассмана, табл.7) с нормативными (табл.1-3) для выполнения лабораторных работ (либо любых других работ по заданию преподавателя). Данные занесите в табл.8. Если фактические метеоусловия не удовлетворяют нормативным, разработайте конкретные рекомендации по изменению того или иного параметра. Таблица 7
Таблица 8 Период Катего- Характе- Нормированные значения пара- Фактические зна- года рия ристика метров метеоусловий чения параметров работ помещения метеоусловий по теплоиз- оптимальные допустимые быткам t, j, V, t, j, V, t, j, V, °С % м/с °С % м/с °С % м/с
11.9. Произведите оценку метеорологических условий помещения по методу эффективных температур. С этой целью определите эффективную и эквивалентно-эффективную температуры tэ и tээ по номограмме, имеющейся на лабораторном столе (рис.1), используя значения tс, tв по психрометру Августа, V (табл.7). Если значение tэ не попадает в зону комфорта, предложите мероприятия по улучшению теплового самочувствия человека. 11.10. Рассчитайте величины Ра, j, используя формулы (I) и (2) по показаниям термометров tс,tв (V<>0)психрометра Августа. Рассчитайте величины Ра,d, j по формулам (3), (4), (2) по показаниям термометров пcихрометра Ассмана. Расшифруйте все буквенные обозначения. Сравните результаты расчетов, объясните имеющиеся расхождения. 11.11. Определите потребное количество воздуха, подаваемого в помещение системой вентиляции. В теплый период года выполните расчет по избыткам явного тепла (п.11.12), в холодный и переходный -по избыткам влаги (п.11.13). 11.12. Определите количество воздуха при наличии в помещении избытков явного тепла по формуле (5) п.10.1 (расчет произведите для Q =5600 ккал/ч, t н =18°С, либо других значений задаваемых преподавателем). Температура удаляемого воздуха принимается равной допустимой нормативной (табл.8). 11.13. Определите количество воздуха при расчете по избыткам влаги по формуле (6) п.10.2 (расчет произведите для W =3200 г/ч, d н =1 г/кг, либо других значений, задаваемых преподавателем). Для определения влагосодержания удаляемого воздуха d у сначала по формуле (4) рассчитывают влагосодержание насыщенного воздуха d при минимально допустимой по нормам температуре (табл.8), затем с учетом допустимой относительной влажности d у= j d//100.
ОТЧЕТ О РАБОТЕ Отчет должен содержать: 12.1 Цель работы. 12.2. Перечень используемых приборов и краткую методику проведения измерений. 12.3. Результаты экспериментального исследования метеоусловий помещения п.11.1-11.6 (табл.7). 12.4. Оценку метеоусловий помещения по ГОСТ 12.1.005-76 и методу эффективных температур (п.11.8, табл.8, п.11.9). 12.5. Расчет величин Ра, j,d (п.11.10). 12.6. Расчет количества воздуха для системы общеобменной вентиляции и кондиционирования (п.11.12 или п.11.13). 12.7. Вывода по результатам исследований, содержащие сведения о влиянии параметров метеоусловий на тепловое самочувствие человека, сравнение фактических метеоусловий с нормативными, конкретные рекомендаций по изменению параметров метеоусловий в случае несоответствия нормативным, указание последствий наблюдаемого несоответствия, сравнение данных экспериментального исследования с результатами расчетов, результатов измерения различными приборами одного параметра с указанием возможных причин их несовпадения, оценку точности определения параметров и другие. Индивидуальный отчет составляется на отдельных листах школьной тетради с обязательным указанием на титульном листеназвания и номера работы, студенческой группы, фамилии и инициаловавтораработы, даты выполнения. Выводы, составление которых требует от автора умения анализировать итворчески мыслить, являются важнейшей составляющей отчета и делаются после выполнения каждого пункта задания, либо помещаются в конец работы с обязательными ссылками на соответствующие исследования.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 13.1. Какими параметрами характеризуются метеорологические условия производственных помещений? 13.2. Что такое терморегуляция организма и как она осуществляется? 13.3. Что такое эффективная и эквивалентно-эффективная температура, зона комфорта? 13.4. Какие факторы учитываются при установлении нормативных значений параметров метеоусловий? 13.5. Что понимается под оптимальными метеоусловиями? Каковы их преимущества по сравнению с допустимыми? 13.6. Почему при нормировании учитывается тяжесть физических работ? 13.7. Какие приборы используются для исследования метеоусловий? 13.8. Поясните принцип действия психрометра. Чем объясняются преимущества аспирационного психрометра по сравнению с психрометром Августа? 13.9. Как рассчитываются абсолютная и относительная влажность, влагосодержание воздуха? 13.10. Поясните принцип действия механического и электрического анемометров. Каковы их пределы измерения? 13.11. Как определить количество воздуха, которое необходимо подавать в помещения системами вентиляции и кондиционирования? 13.12. Почему расчет потребного количества воздуха,подаваемого в помещение системой вентиляции, в теплый период года предлагается выполнить по избыткам явного тепла, а в холодный и переходный - по избыткам влаги? 13.1З. Вкаких случаях нормирование микроклимата осуществляется по оптимальным параметрам? ЛИТЕРАТУРА 1. Охрана труда в машиностроении/ Под ред. Е.Я.Юдина. С.В.Белова - 2-е изд.-М.: Машиностроение, 1983. 2. ГОСТ 12.1.005-76. ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования. 3. СНиП П-33-75*. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха/ Госстрой СССР.-М.: Стройиздат, 1962. 4. Санитарные нормы проектированияпромышленных предприятий СН 245-71/ Госстрой СССР.-М.: Стройиздат,1972. 5. ГОСТ 8.524-85. Таблицы психрометрические. Построение, содержание, расчетные соотношения. 6. Охрана труда в радио- и электронной промышленности/ Под ред. С.П.Павлова - 2-е изд.-М.: Радио и связь, 1985. 7. Безопасность труда в промышленности/ К.Н.Ткачук, П.Я.Галушко, Р.В.Сабарно и др. -К.: Техника, 1982. 8. Безопасность производственных процессов/ Справочник/ Под ред. С.В.Белова. -М.: Машиностроение, 1985. 9. Четверухин Б.М. Контроль и управление искусственным микроклиматом. - М.: Стройиздат, 1984. 10. Каспаров А.А. Гигиена труда и промышленная санитария -М.: Медицина, 1977.
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТЕОУСЛОВИЙ (МИКРОКЛИМАТА) ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
Составители Александр Владимирович Ефимов канд.техн.наук, доцент Борис Александрович Соломин канд.техн.наук, доцент Отв. за выпуск: А.В.Ефимов канд.техн.наук,доцент
Подписано в печать 27.01.87.Формат 60X84 1/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Усл.печ.л.1,68. Уч.-изд.л.1,5 Усл.кр.-отт.1,85. Тираж 150 экз. Заказ 363. Бесплатно. УлПИ. 432700,Ульяновск, ГСП, Сев.Венец, 32 Офсетная лаборатория УлПИ. 432700,Ульяновск,ул.Энгельса,3
Ульяновский политехнический институт
Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право... ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры... Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор... Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|