Мероприятия по оздоровлению воздушной среды

Требуемое состояние воздуха рабочей зоны может быть обеспечено выполнением определенных мероприятий, к основным из которых относятся:

1. Механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление ими. Эти мероприятия имеют большое значение для защиты от воздействия вредных веществ, теплового излучения, особенно при выполнении тяжелых работ. Автоматизация процессов, сопровождающихся выделением вредных веществ, не только повышает производительность, но и улучшает условия труда, поскольку рабочие выводятся из опасной зоны.

2. Применение технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадание их в рабочую зону. При проектировании новых технологических процессов и оборудования необходимо добиваться исключения или резкого уменьшения выделения вредных веществ в воздух производственных помещений

Большое значение для оздоровления воздушной среды имеет надежная герметизация, оборудования, в котором находятся вредные вещества, в частности, нагревательных печей, газопроводов, насосов, компрессоров, конвейеров и т. д. Через неплотности в соединениях, а также вследствие газопроницаемости материалов происходит истечение находящихся под давлением газов. Количество вытекающего газа зависит от его физических свойств, площади неплотностей и разницы давлений снаружи и внутри оборудования.

3. Защита от источников тепловых излучений. Это важно для снижения температуры воздуха в помещении и теплового облучения работающих.

4. Устройство вентиляции и отопления, что имеет большое значение для оздоровления воздушной среды в производственных помещениях.

5. Применение средств индивидуальной защиты.

12.  Задачи и классификация видов вентиляции. Кратность и уравнение воздухообмена (вентиляционный воздушный баланс). Формулы определения необходимого количества воздуха для общеобменной и местной вентиляции. Местная вентиляция (назначение, классификация и виды). Понятие аспирации

Задачей вентиляции является обеспечение чистоты воздуха и заданных метеорологических условий в производственных помещениях. Вентиляция достигается удалением загрязненного или нагретого воздуха из помещения и подачей в него свежего воздуха.

Вентиляция – это совокупность устройств и мероприятий для обеспечения нормального воздухообмена в помещениях. Системы вентиляции поддерживают допустимые метеорологические параметры в помещениях различного назначения. Вентиляционные системы делят на несколько типов:

• по способу циркуляции воздуха: естественные и принудительные (механические);

• по назначению: приточные и вытяжные;

• по зоне обслуживания: общеобменные и местные;

• по конструкции: канальные и бесканальные.

Воздухообме́н

гигиенический показатель качества системы вентиляции закрытого помещения, выраженный объемом воздуха, подаваемого в помещение или удаляемого из него, в единицу времени (обычно в кубических метрах за 1 ч) Интенсивность В. измеряется его кратностью — отношением объема подаваемого или удаляемого воздуха за 1 ч к кубатуре помещения. В. обозначается знаком (+) по притоку и знаком (-) по вытяжке. Кратность В., необходимая для обеспечения в закрытом помещении оптимального состояния воздушной среды, зависит от кубатуры помещения, количества находящихся в нем людей, интенсивности работы, характера выделяемых вредных веществ.

Исходными данными при расчете количества приточного воздуха для производственных помещений являются количество выделяемых за 1 ч вредностей, допустимое количество вредностей в 1 м³ воздуха рабочей зоны и количество тех же веществ в 1 м³ приточного воздуха. Определение величины необходимого В. для разных по своему назначению помещений общественных зданий и жилища проводится на основании соответствующих расчетов, гигиеническими критериями при этом служат содержание в воздухе диоксида углерода, абсолютная влажность или температура воздуха.

Формула расчета необходимого воздухообмена:

где L — объем поступающего воздуха, м³/ч; Q_вал — валовое выделение в помещение фактора, по которому ведется расчет (вредные или санитарно-показательные вещества, тепло, влага), л/ч, г/ч; q_пом. —- предельно допустимая концентрация (уровень) фактора, по которому ведется расчет; q_{пр. возд.} — концентрация (уровень) фактора, по которому ведется расчет, в приточном воздухе.

Кратность воздухообмена рассчитывается по формуле:

k=L/V, где

n — кратность воздухообмена; L — воздухообмен, м³/ч; V — объем помещения, м³.

В соответствии с санитарными нормами все производственные помещения должны вентилироваться. Необходимое количество воздуха при этом может быть определено различными методами в зависимости от назначения помещения и вида вредных выделений.

1. При выделении паров или газов в помещении необходимое количество воздуха определяют, исходя из разбавления их до допустимых концентраций. Предположим, что в помещении с внутренним объемом V (м³) выделяются вредные пары или газы в количестве G(мг/ч). Для обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий труда в помещение должно поступать и одновременно удаляться L (м³/ч) воздуха.

Допуская, что вредные вещества распределяются равномерно по помещению и при длительной работе вентиляции изменения их содержания не происходит, искомое количество воздуха определяем из условия баланса поступающих в помещение и удаляемых из него вредных веществ: G + Lq_пр = Lq_выт, где q _пр и q_выт – концентрация вредных веществ в приточном и удаляемом воздухе; L – количество приточного и удаляемого воздуха, L = G / (q _выт-q_пр). Если наружный воздух не содержит вредных веществ, то L = G/q_выт.

Концентрация q_выт (мг/м3) не должна превышать предельно допустимую концентрацию, т.е. q_выт≤ q_ПДК (иначе будет нарушение санитарных норм), а концентрация q_пр должна быть по возможности минимальной (тогда количество воздуха будет относительно небольшим); по санитарным нормам q_пр ≤ 0,3q_ПДК.

При одновременном выделении в воздух рабочей зоны нескольких вредных веществ, не обладающих однонаправленным действием, количество воздуха допускается принимать по тому вредному веществу, для которого требуется подача чистого воздуха в наибольшем количестве.

В тех случаях, когда происходит одновременное выделение нескольких вредных веществ однонаправленного действия (например, различные кислоты, щелочи, спирты), расчет общеобменной вентиляции выполняют путем суммирования количеств воздуха, необходимого для разбавления каждого вещества до его предельно допустимой концентрации С при совместном действии вредных веществ (эти концентрации С меньше нормируемых q_ПДК). Такими допустимыми считаются концентрации С, отвечающие формуле

(11)

2. при выделении избыточной явной теплоты количество воздуха определяют из условий ассимиляции избытков этой теплоты. Количество приточного воздуха (м³/ч)

L_пр = Q_изб/cρ_пр(t_выт –t_пр) (12)

где Q_изб – избыточное выделение явной теплоты, определяемое по формуле (1); с – удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении, равная 1 кДж/(кг·К); t_выт – температура удаляемого воздуха, ºС; t_пр – температура приточного воздуха, ºС.

Температуру воздуха, удаляемого из помещения, определяют по формуле t_выт = t _рз + ∆t(H - 2), где t _рз – температура в рабочей зоне, которая не должна превышать допустимую по нормам, т.е. t_рз≤ t_доп; ∆t- температурный градиент по высоте помещения, ∆t = 0,5 – 1,5 ºС/м; Н – расстояние от пола до вытяжных проемов, м; 2 – высота рабочей зоны, м.

Температура проточного воздуха при наличии избытка явной теплоты должна быть на 5 – 8 ºС ниже температуры воздуха в рабочей зоне.

3. При выделении влаги количество приточного воздуха L_пр = G_вп /ρ(d_выт –d_пр) , где G_вп – масса водяных паров, выделяющихся в помещении, г/ч; d_выт – содержание влаги в воздухе, удаляемого из помещения, г/кг; d_пр – содержание влаги в наружном воздухе, г/кг.

Санитарными нормами не предусматривается допустимое влагосодержание, а указываются только относительная влажность воздуха и температура помещения, на основании которых и определяют d_выт с помощью i – d-диаграммы.

При одновременном выделении в помещении вредных веществ, теплоты и влаги принимают наибольшее количество воздуха, полученное в расчетах для каждого вида производственных выделений.

4. метод определения необходимого количества воздуха по кратности воздухообмена применяют для ориентировочных расчетов, когда неизвестны виды и количество выделяющихся вредных веществ.

Кратность воздухообмена к (1/ч) показывает, сколько раз в час меняется воздух в помещении. Количество воздуха

L = kV (13)

Величина k обычно составляет 1 -10 (большие величины для помещений небольшого объема).

Местная вентиляция – это система воздухообмена в ограниченной части пространства, микроклимат которого отличается от общей его атмосферы. То есть фактически этот вид вентиляции предназначен для установки на отдельно рассматриваемом рабочем месте.

Для создания системы вентиляции на рабочем месте формируют один из двух видов – вытяжную или приточную местную вентиляцию.

Вытяжная местная вентиляция применяется для локализованных очагов вредных веществ, когда имеется возможность недопущения распространения их по всему производственному помещению. Она состоит в улавливании и отводе выбрасываемых в воздух помещения вредных выделений. С ее помощью организовывается выброс пыли, дыма, газов.

Приточная местная вентиляция предназначена для интенсивной подачи непосредственно к рабочему месту свежего воздуха, его охлаждении при необходимости, а также обдувания охлажденными воздушными потоками, если имеет место значительное тепловое облучение.

Аспирация (обеспыливающей вентиляции) предназначена для удаления запыленного воздуха из-под укрытий транспортно-технологического оборудования и рабочей зоны. Для устранения пылевыделений используются системы аспирации с разветвленной сетью воздуховодов и газоочистным оборудованием. Монтаж и наладка аспирационных установок производится на предприятиях по хранению и переработке зерновых продуктов, кирпичных заводах, карьерах и т. д.

13.  Элементы блок-схемы приточно-вытяжной механической вентиляции с рециркуляцией воздуха. Устройство и принцип действия кондиционера. Конструктивные особенности, виды, достоинства и недостатки осевых и центробежных вентиляторов

Принцип работы любого кондиционера основывается на принципе холодильного цикла, в основе которого лежит свойство жидкостей поглощать тепло при испарении и выделять - при конденсации. Подробнее рассмотрим сей процесс рассмотрев схему, на которой представлен принцип работы кондиционера (сплит-системы):

принцип работы кондиционера

Основными узлами любого кондиционера являются:

• Компрессор - сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру кондиционера.

• Конденсатор - радиатор, расположенный во внешнем блоке кондиционера. Название отражает процесс, происходящий при работе кондиционера - переход фреона из газообразной фазы в жидкую (конденсация).

• Испаритель - радиатор, расположенный во внутреннем блоке кондиционера. В испарителе фреон кипит и переходит из жидкой фазы в газообразную (испарение).

• ТРВ (терморегулирующий вентиль)- понижает давление фреона перед испарителем. В нашем случае это капиллярная трубка, но смысл тот же.

• Вентиляторы - создают поток воздуха, обдувающий испаритель или конденсатор. Они необходимы для повышенной интенсивности теплообмена (Отвод тепла от конденсатора или охлаждения воздуха в помещении).

Компрессор, конденсатор, ТРВ и испаритель соединены медными трубами и образуют холодильный контур кондиционера, по которому циркулирует хладогент - смесь фреона и небольшого количества компрессорного масла, необходимого для смазки компрессора. В процессе работы кондиционера происходит следующее. На вход компрессора из испарителя поступает газообразный фреон под низким давлением в 3 - 5 атмосфер и температурой 10 - 17^oС. Компрессор сжимает фреон до давления 15 - 22 атмосфер, в результате чего фреон нагревается до 70 - 90^oС (Количество теплоты которое содержалось в газе осталось тоже, да вот объем то его уменьшился после сжатия, что и привело к повышению температуры ), после чего поступает в конденсатор. Благодаря интенсивному обдуву конденсатора кондиционера наружным воздухом, фреон остывает и переходит из газообразной фазы в жидкую. Соответственно, воздух, проходящий через конденсатор, нагревается, унося избыточное тепло. На выходе конденсатора фреон находится в жидком состоянии, под высоким давлением и с температурой на 7-18^oС выше температуры атмосферного воздуха. Из конденсатора теплый фреон поступает в терморегулирующий вентиль (ТРВ), который в простейшем случае представляет собой капилляр (длинную тонкую медную трубку свитую в спираль). На выходе ТРВ давление и температура фреона существенно понижаются, часть фреона при этом может испариться. После ТРВ смесь жидкого и газообразного фреона с низким давлением поступает в испаритель. В испарителе жидкий фреон переходит в газообразную фазу с поглощением тепла, соответственно, воздух, проходящий через испаритель, остывает. Далее газообразный фреон с низким давлением поступает на вход компрессора и весь цикл повторяется.