6. Загрязняющие вещества, воздействие на человека, нормирование

    В настоящее время около 60 тысяч химических веществ находят применение в деятельности человека. Среди ингредиентов загрязнения воздушной среды (вредные вещества) - тысячи химических соединений в виде аэрозолей (твердых, жидких) или газообразном виде.     Вредными называются вещества, при контакте с организмом могут вызвать забо-левания или отклонения от нормального состояния здоровья, обнаруживаемые сов-ременными методами как в процессе контакта с ними, так и в отдаленные сроки, в том числе и в последующих поколениях.    Помимо прямого воздействия на здоровье человека загрязняющие атмосферу ве-щества влияют отрицательно на окружающую среду: растительный и животный мир, водную среду, почву, строительные конструкции, технику и технологии. Это приводит как к прямым вторичных воздействий вредных веществ на человека (нап-ример, через пищевые цепочки), так и к большим экономическим потерям (сниже-ние урожайности сельхозпродукции и животноводства, коррозия материалов, нару-шения в технологических процессах, увеличение брака выпускаемой продукции и т. др.).. Исследования, проведенные в США, показали, что в структуре экономических потерь от загрязнения атмосферы первое место занимает здоровье населения (37,9%), второе - коммунальное и бытовое хозяйство (31,7%), третье - транспорт и промышленность (29 , 8%) и на последнем месте - сельское хозяйство (0,6%).    В настоящее время все города мира ежегодно выбрасывают в атмосферу около 1млрд.т различных аэрозолей, только тепловые электростанции выбрасывают 100-120 млн.т золы и 60 млн.т сернистого газа. Наиболее распространенными видами загрязнений есть твердые взвеси (пыль, зо-ла, дым), оксиды углерода, азота, серы, углеводороды, аммиак, оксиды и соли тяже-лых металлов и т.д. За год в атмосферу воздуха мировые выбросы основных ингре-диентов составляют более 20 млрд.т двуокиси углерода, 300 млн.т оксида углерода, 150 млн.т сернистого ангидрида, 60 млн.т NO2. В Украине в 2000 г. суммарный вы-брос от стационарных источников в атмосферу составил 3959,4 тыс.т, в том числе пыли - 729,6 тыс.т, оксида углерода - 1230,6 тыс.т, диоксида серы 976,6 тыс. т, окси-дов азота - 320 тыс.т. Наиболее вредными для окружающей среды и, в частности воздуха, являются энергетические установки, авиационный и автомобильный транспорт, металлурги-ческое производство, производство строительных материалов, химические предпри-ятия. Значительные промышленные выбросы и выбросы автомобильного и иного транспорта приводят к изменению климата крупных городов. Так, для крупных го-родов характерна повышенная на 10-15% облачность, увеличение на 5-10% числа дней с осадками. В городах доля автомобильного выброса составляет 60-92%. Автомобильные выбросы в Украине в 2000 г. составили 1949,2 тыс.т. Двигатели автомобилей выбрасывают более 200 химических соединений: сажа (до 12% вых-лопных газов) с размером частиц до 1 мкм, оксид углерода, углеводороды. Кон-центрация аэрозолей в выхлопных газах дизельных двигателей - 1100 мг/м3, бензи-новых - 40 мг/м3. На поверхности этих частиц конденсируются бензин сильный кан-церогенное вещество. Значительную опасность представляют и свинцовые соедине-ния, способные накапливаться в организме, что приводит к патологическим измене-ниям и психических расстройств. Состав основных ингредиентов выхлопных газов приведен в таблице 7.8.

Таблиця 7.8

Состав выхлопных газов бензиновых и дизельных двигателей (в% по объему)

Компоненти вихлопних газів	Бензинові двигуни	Дизельні двигуни
Азот	74 — 77	76—78
Кисень	0,3 — 8,0	2—18
Пари води	3,0 — 5,5	0,5 — 4,0
Двооксид вуглецю	5.0 — 12,0	1,0 — 10,0
Оксид вуглецю	5,0 — 10,0	0,01— 0,5
Оксиди азоту	0.0 — 0,8	0,0002 — 0,5
Вуглеводні	0,2 — 3,0	0,009 — 0,5
Альдегіди	0,0 — 0,2	0.001 — 0,009
Сажа ( г/м3)	0,0 — 0,04	0,1 — 1,1

Загрязняющие атмосферу вредные вещества при контакте с организмом могут вызвать различные заболевания, профессиональные и острые отравления (в том чис-ле со смертельным исходом). Вредные вещества проникают в организм человека главным образом через дыхательные пути, а также через кожу и желудочно-кишеч-ный тракт. Эффект токсического действия различных веществ зависит от количества вещества, попавшего в организм, их физико-химических свойств, длительности пос-тупления. Особое значение имеет химизм взаимодействия этого вещества с биологи-ческими средами (кровью, ферментами). Ядовитые действия зависят от путейпоступ ления и выведения, распределения в организме, от пола человека, возраста, индиви-дуальной восприимчивости и других сопутствующих факторов. Общий токсическое воздействие в зависимости от вида вещества может виклакаты различные действия нервно-паралитическое (бронхоспазм, удушье, судороги, паралич), общетоксичес-ких (отек мозга, паралич, судороги), душную (токсический отек легких), раздражаю-щее (раздражение слизистых оболочек), психотическую (нарушение психической активности, сознания), кожно-резорбтивное (местные воспаления). Состав и степень загрязнения воздушной среды различными веществами оценива-ется по массе (мг) в единице объема воздуха (м3) - концентрации (мг/м3). Кроме единицы измерения - мг/м3, могут использоваться -%, а также - млн-1 или "ppm" (количество частиц вещества на миллион частей воздуха). Гигиеническое нормирование вредных веществ проводят по предельно допусти-мых концентрациях (ПДК, мг/м3) в соответствии с нормативными документами: для рабочих мест определяется предельно допустимая концентрация в рабочей зоне - ГДКрз (ГОСТ 12.1.005-88, СН 245-71); в атмосфере воздуха населенного пункта - максимально разовые ГДКмр (наиболее высокая, зарегистрирована за 30 мин на-блюдения), среднесуточные - ГДКсд (средняя за 24 ч при непрерывном измерении) и ориентировочно-безопасные уровни воздействия - ОБУВ (список ПДК загрязняю-щих веществ № 3086-84 с дополнениями, ДСП 201-97). Гигиеническое нормирова-ние требует, чтобы фактическая концентрация загрязняющего вещества не превы-шала ПДК (Сфакт ≤ 1). ГДКрз - это концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) ра-боте В продолжение 8 часов или при другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю, в течение всего стажа (25 лет) не может вызвать заболеваний или откло-нений в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исслед-ва-ний в процессе работы или в отдаленный период жизни современного и последую-щих поколений. По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности: 1. Чрезвычайно опасны, имеющих ГДКрз - менее 0,1 мг/м3 в воздухе (смертель-ная концентрация в воздухе менее 500мг/м3) 2. Высоко 1,0 мг/м3 (смертельная концентрация в воздухе 500-5000опасные - ГДКрз - 0,1 мг/м3); 3. Умеренно 50000 10,0 мг/м3 (смертельная концентрация в воздухе 5000 - ГДКрз - 0,1 мг/м3); 4. Мало опасные ГДКрз> 10,0 мг/м3 (смертельная концентрация в воздухе> 50000 мг/м3). В таблице 7.9 приведены значения предельно допустимых концентраций для не-которых ингредиентов, находящихся в производственной воздушной среде и в ат-мосфере населенных пунктов.

Таблиця 7.9

Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в рабочей зоне и в атмосфере населенных пунктов

Речовина Назва (формула)	ГДКрз , мг/м3	ГДКмр, мг/м3	ГДКсд, мг/м3	Клас небезпеки	Дія на людину
Оксид вуглецю (СО)	20,0	3,0	1,0	4	Задушлива дія, порушення це­нт­ральної нервової системи
Двооксид азоту (NO2)	2,0	0,085	0,085	3	Порушення дихальних шляхів, набряк легенів, серцева слабість
Сірчистий ангідрид (SO2)	10,0	0,5	0,05	3	Дратівна дія слизистих, верхніх дихальних шляхів, імунна система, гастрит
Зважені речовини (неорганічний пил)		0,15	0,05		Захворювання дихальної системи
Кадмій (Сd)	0,05			1	Канцероген*
Свинець (Pb)	0,01		0,003	1	Уражається шлунково-кишко­вий тракт, печінка, нирки; змінюється склад крові і кісткового мозку; уражається головний мозок; викликає м'язову кволість
Бензин	100,0	5,0	1,5	4	Наркотична дія (ураження центральної нервової системи)
Бензпирен (С20Н12)	0,00015		0,1мкг/100 м3	1	Канцероген
Марганець (Mn, Mn2)	0,05			1	Уражає центральну нервову систему, печінку, шлунок
Фенол (С6Н6ПРО)	0,3	0,01	0,01	2	Потрібний захист шкіри, очей; алергійні дії

В производственных условиях часто имеет место комбинированное действие вредных веществ. В большинстве случаев действие вредных веществ суммируется (аддитивное действие). Однако, возможно, когда действие одного вещества усили-вается действием другого (потенцююча действие), или возможный эффект комбини-рованного действия меньше ожидаемого (антагонистическое действие). Если в воздухе присутствуют несколько веществ, которые обладают эффектом суммации (однонаправленных действия), то качество воздуха будет соответствовать установленным нормативам при условии, что: С1/ГДК1 + С2/ГДК2 + С3/ГДК3 + ... + Сn / ГДКn ≤ 1. (7.1) Эффектом суммации обладают сернистый газ и двуокись азота, фенол и сернис-тый газ и др.. До недавнего ПДК химических веществ оценивали как максимально разовые. Превышение их даже в течение короткого времени запрещалось. В послед-нее время для веществ (медь, ртуть, свинец и др.)., Что обладают кумулятивными свойствами (способностью накапливаться в организме), для гигиенического контро-ля введена вторая величина - среднесменная концентрация. Например, допустимая среднесменная концентрация свинца составляет 0,005 мг/м3. Степень воздействия пыли (аэрозоля с размером твердых частиц 0,1-200 мкм) на организм человека зависит не только от химического состава, но и размеров частиц (дисперсного состава), формы пылинок и их электрических свойств. Наибольшую опасность представляют частицы размером 1-2 мкм, так как эти фракции в значите-льной степени оседают в легких при дыхании. Исследования так же показывают, что електрозаряженая пыль в 2-3 раза интенсивнее оседает в организме по сравнению с нейтральным по заряду пылью. Особенность действия пыли на организм заключается в том, что при попадании в легкие такой абразивный нерастворимый пыль вызывает образование в легочной ткани фиброзных узлов - участков затвердевшей легочной ткани, в результате чего легкие теряют возможность выполнять свои функции. Такие заболевания практичес-ки не поддаются лечению и при своевременном их обнаружению может приостано-вить развитие болезни за счет изменения условий труда. Подобные заболевания объединяются гигиенистами под общим названием пневмокониозы. Названия отде-льных заболеваний этой группы является производным от названия веществ, кото-рые повлекла (силикоз - пыль с содержанием SiО2, антрокоз - пыль угля, асбестоз - пыль асбеста и др.). Гигиенисты идентифицируют около 50 веществ, пыль которых может сприячиняты пневмокониозы (есть фиброгенный). Ряд видов пыли (канифо-ли, муки, кожи, хлопка, шерсти, хрома и т.д.) могут вызывать аллергические реак-ции и заболевания легких - бронхиальной астмой.

7. Методы регулирования качества воздушной среды и снижения негативного воздействия загрязняющих веществ на работников Методы регулирования параметров воздушной среды является неотъемлемой час-тью общегосударственного подхода к управлению окружающей средой в соответст-вии со стандартом ДСТУ ISO 14001-97 (Системы управления окружающей средой. Киев, Госстандарт Украины). Методы управления качеством воздушной среды могут быть классифицированы по степени значимости: • глобальный - «безотходные» и передовые технологии, новые виды топлива и энергии, новые типы двигателей, международное квотирование выбросов различных ингредиентов, международные соглашения в области экологического аудита и др..; • региональный - организационно-планировочные (выбор территории и располо-жения промышленных объектов) организационно-экономические (лицензирование, региональное квотирование выбросов, установление платы за выбросы, штрафные санкции, страхование экологических рисков, льготы) нормативно-правовые (уста-новление предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в воздушной среде, установление предельно допустимых выбросов на источниках выбросов, нор-мирование технологических выбросов, требования по инвентаризации выбросов) выбор технологий, топлива, применение эффективных методов очистки и улавлива-ния загрязняющих веществ; • предприятия - снижение выбросов в источнике образования (технологические методы, выбор оборудования и уровень его обслуживания, автоматизация техноло-гических процессов, подавление вредных веществ в зоне образования, герметизация оборудования, улавливания загрязненного воздуха и эффективное очищение его, вентиляция, контроль качества воздушной среды, отбор персонала и контроль сос-тояния его здоровья); • на рабочем месте - герметизация (локализация) рабочего места и создания в ней нормальных параметров воздушной среды, применение средств индивидуальной защиты, организационные методы работы. Успех функционирования системы управления параметрами воздушной среды, действует на человека, зависит от эффективности всех ее иерархических и функцио-нальных уровней. Однако для современного предприятия наиболее распространен-ным инженерным методом воздействия на атмосферу является организация воздухо-обмена (вентиляция) в помещениях, а также локализация источников выбросов с последующим удалением загрязненного воздуха и его очисткой (аспирация).

8. Вентиляция       Задачей вентиляции является обеспечение чистоты воздуха и заданных метеоро-логических условий в производственных помещениях. Вентиляцией называют орга-низованный и регулированій воздухообмен, обеспечивающий удаление из помеще-ния загрязненного воздуха и подачу на его место свежего. По способу перемещения воздуха различают системы естественной и механической вентиляции.

Если система механической вентиляции предназначена для подачи воздуха, то она называется приточной (рис. 7.7, а), если же она предназначена для удаления воздуха - вытяжной (рис.. 7.7, б). Возможна организация воздухообмена с одновременной подачей и удалением воздуха - приточно-вытяжная вентиляция (рис. 7.7, в).

В отдельных случаях для сокращения эксплуатационных расходов на нагрев воз-духа применяют системы вентиляции с частичной рециркуляцией (до свежего воз-духа подмешивается воздух, изъятое из помещения). По месту действия вентиляция бывает общей и местной. При общей вентиляции необходимые параметры воздуха поддерживаются во всем объеме, помещение. Та-кую систему целесообразно применять, когда вредные вещества выделяются равно-мерно по всему помещению. Если рабочие места имеют фиксированное расположе-нии, то по экономическим соображениям можно организовать оздоровление среды только в местах пребывания людей Расходы на воздухообмен значительно сокраща-ются, если улавливать вредные вещества в местах их выделения, не допуская расп-ространения по помещению. С этой целью рядом с зоной образования вредности устанавливают устройства забора воздуха (вытяжки, панели впитывают). Такая вентиляция называется местной (рис. 7.8).

    В производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление большого количества вредных веществ, предусматривается устройство аварийной вентиляции. При проектировании вентиляции необходимо соблюдать ряд требований: 1. Объем притока воздуха Lп в помещение должен соответствовать объему вытяжки Lв. Разница между этими объемами не должна превышать 10-15%. Мож-лива организация воздухообмена, когда объем приточного воздуха больше объема удаляемого воздуха. При этом в помещении создается избыточное давление по сравнению с атмосферным, что исключает инфильтрацию загрязняющих веществ в данное помещение. Такая организация вентиляции осуществляется в производствах, которые предъявляют повышенные требования к чистоте воздушной среды (напри-мер, производство электронного оборудования). Для исключения утечек из помеще-ний с повышенным уровнем загрязнения объем воздуха, удаляемого из них, должен превышать объем воздуха, поступающего. В таком помещении создается небольшое снижение давления по сравнению с давлением во внешней среде. 2. При организации воздухообмена необходимо свежий воздух подавать в те час-ти помещения, где концентрация вредных веществ минимально, а удалять воздух необходимо с самых загрязненных зон. Если плотность вредных газов ниже плот-ности воздуха, то удаление загрязненного воздуха выполняется из верхней части помещения, при удалении вредных веществ с плотностью больше - из нижней зоны. 3. Система вентиляции не должна создавать дополнительных вредных и опасных факторов (переохлаждение, перегрев, шум, вибрация, Пожаровзрывоопасность). 4. Система вентиляции должна быть надежной в эксплуатации и экономичной.  Определение необходимого воздухообмена при общеобменной вентиляции. Согласно санитарным нормам все производственные и вспомогательные помещения должны вентилироваться. Необходимый воздухообмен (количество подаваемого воздуха или удаляется из помещения) в единицу времени (L, м3) может быть опре-делен различными методами в зависимости от конкретных условий.  1. При нормальном микроклимате и отсутствии вредных веществ воздухообмен может быть определен по формуле: L ',L = n (7.2) где n - число работающих; L '- расход воздуха на одного работающего, принятая в зависимости от объема помещения, приходящейся на одного работающего V', м3 (при V '<20 м3 L' = 30 м3, при V '= 20 ... 40 м3 L '= 20 м3, при L'> 40 м3 и при наличии естественной вентиля-ции воздухообмен не рассчитывают), при отсутствии естественной вентиляции (герметичные кабины) L '= 60 м3/час). 2. При удалении вредных веществ из помещения необходимый воздухообмен определяется исходя из их разведения до допустимых концентраций. Расчет возду-хообмена производится, исходя из баланса создаваемых в помещение вредные ве-щества и веществ, которые удаляются из него, по формуле: L = Gшр / (Свид - Спр), (7.3) где Gшр - масса вредных веществ, выделяемых в помещении за единицу вре-мени, мг / ч; Свид и Спр - концентрация вредных веществ в воздухе удаляемых и в приточ-ном воздухе (Свид ≤ СГДК, Спр ≤ 0,3 СГДК). 3. При борьбе с избыточным теплом воздухообмен определяется из условий ас-симиляции тепла и объем приточного воздуха определяется по формуле: CПL = Qнад / (ρпр (tвид - tпр)); (7.4)

  где Qнад - избыточные тепловыделения, ккал / ч, (Qнад = Qсум - Qвид,

где Qсум - суммарное поступление тепла,

Qвид - количество тепла, удаляемого за счет теплопотерь); ρпр - плотность приточного воздуха, кг/м3; CП град) (теплоемкость сухого воздуха 0,24- теплоемкость воздуха, ккал / (кг град);ккал / (кг tвид и tпр - температура воздуха, удаляемого и приточного воздуха, º C. 4. Для ориентированного определения воздухообмена (L, м3) применяется расчет по кратности воздухообмена. Кратность воздухообмена (К) показывает, сколько раз за час меняется воздух во всем объеме помещения (V, м3):   V, (7.5)L = К где К - коэффициент кратности воздухообмена (К = 1 ... 10).

9. Естественная вентиляция     Система вентиляции, перемещение воздуха при которой осуществляется благода-ря разности давлений внутри и снаружи помещения, называется естественной венти-ляции. Разница давлений обусловлена ​​разностью плотностей наружного и внутрен-него-него воздуха (гравитационное давление или тепловой напор ΔРт) и ветровым напором (ΔРв), действующего на строение. Расчет теплового напора можно про-вести по формуле:   ΔРт = gh (ρз - ρв), (Па), (7.6) где g - ускорение свободного падения, м/с2;

h - вертикальное расстояние между центрами приточного и вытяжного отверстий, м;

ρз и ρв - плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м3. При воздействии ветра на поверхностях здания с наветренной стороны образуется избыточное давление, на подветренной стороне - разрежение. Ветровой напор мо-жет быть рассчитан по формуле:       ΔРв = kn (vв² ρз) / 2, (Па), (7.7) где kn - коэффициент аэродинамического сопротивления дома (определяется эмпирическим путем)

vв - скорость ветрового потока, м / с. Неорганизованная естественная вентиляция - инфильтрация (естественное про-ветривание) - осуществляется сменой воздуха в помещениях через неплотности в элементах строительных конструкций благодаря разности давления снаружи и внут-ри помещения. Такой воздухообмен зависит от ряда случайных факторов (силы и направления ветра, разности температур наружного и внутреннего воздуха, площа-ди, через которую происходит инфильтрация). Для жилых домов инфильтрация достигает 0,5-0,75, а в промышленных зданиях 1-1,5 объема помещений в час. Для постоянного воздухообмена необходимо организована вентиляция. Органи-зованная естественная вентиляция может быть вытяжной без организованного при-тока воздуха (канальная) и приточно - вытяжная с организованным притоком воз-духа (канальная и бесканальная аэрация). Канальная естественная вытяжная венти-ляция без организованного притока воздуха широко применяется в жилых и адми-нистративных зданиях. Расчетный гравитационное давление таких систем вентиля-ции определяют при температуре наружного воздуха +50 С, считая, что все давле-ние падает в тракте вытяжного канала, при этом сопротивление входу воздуха в дом не учитывается. При расчете сети воздуховодов прежде делают ориентированный подбор их площадей, исходя из допустимых скоростей движения воздуха в каналах верхнего этажа 0,5 - 0,8 м / с, в каналах нижнего этажа, сборных каналах верхнего этажа 1,0 м / с и в вытяжном шахте 1 - 1,5 м / с. Для увеличения д авления в системах естественной вентиляции на устье вытяж-ной шахты устанавливают насадки-дефлекторы, которые располагают в зоне эф-фективного действия ветра (рис.7.9).

Усиление тяги происходит благодаря разрежению, которое возникает при обтека-нии дефлектора потоком набегающего воздуха. Ориентировочно производительнос-ть дефлектора может быть рассчитана по формуле: Lд = 1131,73 * D2 * vв, (м³/час), (7.8) где D - диаметр подводящего патрубка, (м); vв - скорость ветра, (м / с). Аэрацией называется организованная естественная общая вентиляция помещений в результате поступления и удаления воздуха через фрамуги

Воздухообмен регулируют различной степенью открывания фрамуг (в зависимос-ти от температуры наружного воздуха или скорости и направления ветра). Этот спо-соб вентиляции нашел применение в промышленных зданиях, характеризующихся технологическими процессами с большим тепловыделением (прокатные, литейные, кузнец-ские цеха). Поступление наружного воздуха в помещение в холодный пе-риод года организуют так, чтобы холодный воздух не попадал в рабочую зону. Для этого наружный воздух подается в помещение через проемы, расположенные не ни-же-че 4,5 м от пола, в теплый период года приток наружного воздуха ориентируют через нижний ярус оконных проемов (1,5-2м). Основным достоинством аэрации является возможность осуществлять большие воздухообмены без затрат механической энергии. К недостатку аэрации следует отнести то, что в теплый период года ее эффективность может существенно снижа-ться из-за снижения перепада температур наружного и внутреннего воздуха. Кроме того, воздух, заходит в помещение, не очищается и не охлаждается, а воздух, выдав-шего, загрязняет воздушную атмосферу.

10. Механическая вентиляция Вентиляция, с помощью которой воздух подается в помещение или удаляеться из них с использованием механических побудителей движения воздуха, называется ме-ханической вентиляцией. В системах механической вентиляции движение воздуха осуществляется в основ-ном вентиляторами - воздуходувных машин (осевого или центробежного типа) и, в некоторых случаях, эжекторами. Осевой вентилятор представляет собой располо-женное в цилиндрическом кожухе лопаточная колесо, при вращении которого воз-дух, поступает в вентилятор, под действием лопаток перемещается в осевом направ-лении. В пе-реваг осевых вентиляторов относится простота конструкции, большая производительность, возможность экономического регулирования производитель-ности. К их недостаткам относится малая величина давления (30-300 Па) и повы-шенный шум. Центробежный вентилятор состоит из спирального корпуса с разме-щенным внутри лопаточным колесом, при вращении которого воздух, приплывает через входное отверстие, попадает в каналы между лопатками колеса и под дейст-вием центробежной силы перемещается по этим каналам, собирается корпусом ивы-бросается через выпускное отверстие . Давление вентиляторов такого типа может достигать более 10000 Па. В зависимости от состава перемещаемого воздуха венти-ляторы могут изготавливаться из различных материалов и различной конструкции (обычного, пыле-го, антикоррозионной, взрывобезопасного исполнения). При под-боре вентиляторов нужно знать необходимую производительность, создаваемое дав-ление и, в отдельных случаях, конструктивное исполнение. Полное давление, разви-вающий вентилятор, тратиться на преодоление сопротивлений на всасвающем и наг-нетательном воздуховоде при перемещении воздуха. Установка вентиляционной системы (приточная, вытяжная, приточно-вытяжная; рис. 2.7) состоит из воздухозаборных и устройств для выброса воздуха (расположе-на снаружи здания), устройств для очистки воздуха от пыли и газов, калориферов для подогрева воздуха в холодный период, воздуховодов, вентилятора, устройств подачи и удаления воздуха в помещении, дросселей и задвижек. Расчет вентиляции сети заключается в определении потерь давления при движении воздуха составляю-ться из потерь на трение воздуха (РТР) (за счет шероховатости воздуховода) и в местных опорах (СМО) (повороты, изменения площадей, сечения, фильтры , кало-риферы и др..). Полные потери давления РΣ (Па) определяют суммированием потерь давления на отдельных расчетных участках:                                  РΣ vп 2, (7.9) ρ  λ / d + Σ ξ) = РТР + СМО = Σ (l где l - длина участка воздуховода, характеризуется постоянством расхода и ско-рости воздуха, м; λ - коэффициент сопротивления трения (ориентировочно λ = 0, 02); ξ - коэффициент местного сопротивления (справочные данные в зависимости от фасонных изменений воздуховодов и оборудования, ξ = 0 ... 1000); ρ - плотность воздуха, кг/м3; vп - скорость воздуха, м / с; n - число участков магистрали. Порядок расчета вентиляционной сети такой: 1. Выбирают конфигурацию сети в зависимости от расположения помещений, ус-тановок, рабочих мест, которая должна обслуживать вентиляционная система. 2. Зная требуемый расход воздуха на отдельных участках воздуховодов, опреде-ляют площади их поперечных сечений, исходя из допустимых скоростей движения воздуха (в обычных вентиляционных системах скорость принимают 6-12 м / с, а в аспирационных установках для предотвращения засорения - 10-25 м / с). 3. По формуле (2.9) рассчитывают сопротивление сети, причем расчетной обычно принимают наиболее протяженную магистраль. 4. По каталогам выбирают вентилятор и электродвигатель. Если сопротивление сети оказалось слишком большим, размеры воздуховодов увеличивают и делают перерасчет сети. На основании данных о необходимую производительность и давление делают вентилятора по его аэродинамической характеристикой, графически выражает связь между давлением, производительностью и к. п. д. при определенных скоростях вра-щения (Р-L характеристика). При выборе вентилятора учитывают, что его произво-дительность пропорциональна скорости вращения рабочего колеса, полное давление - квадрату скорости вращения, а потребляемая мощность - кубу скорости вращения. Установочная мощность электродвигателя (N, кВт) для вентилятора рассчитывается по формуле:    P / (1000  L N = k ηп), (7.10)ηу где k - коэффициент запаса (1,05 -1,15)         L - производительность вентилятора, м3;         P - полное давление вентилятора, Па;         ηу - к.п.д. вентилятора;         ηп - к.п.д. передачи от вентилятора к двигателю (для клиновидных ремней ηп = 0,9 - 0,95, для плоских ремней 0,85-0,9).

11. Кондиционирование воздуха Кондиционирование воздуха - это создание автоматического поддержания в поме-щении, независимо от внешних условий (постоянных или таких, которые изменяют-ся), по определенной программе температуры, влажности, чистоты и скорости дви-жения воздуха. В соответствии с требованиями для конкретных помещений воздух нагревают или охлаждают, увлажняют или высушивают, очищают от загрязняющих веществ или подвергают дезинфекции, дезодорации, озонированию. Системы кон-диционирования воздуха должны обеспечивать нормируемые метеорологические параметры и чистоту воздуха в помещении при расчетных параметрах наружного воздуха для теплого и холодного периодов года согласно ДСН 3.3.6.042-99 (Санитарные нормы микроклимата производственных помещений) и ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ (Воздух рабочей зоны ). Кондиционирование воздуха осуществляется комплексом технических средств системой кондиционирования воздуха (СКВ). В состав СКП входят приборы приго-товния, перемещения и распределения воздуха, средства автоматики, дистанцион-ного управления и контроля. Технические средства СКП полностью или частично агрегатируются в аппарате - кондиционере. Установки для кондиционирования воздуха могут быть центральными (рис. 7.11), которые обслуживают несколько помещений или дом, и местными, небольшие по-мещения. Также существуют разработки кондиционеров, которые располагаются на отдельных рабочих местах.    Центральные кондиционеры собираются из типовых секций в зависимости от пот-ребностей в обработке воздуха и производительности. Производительность центра-льных кондиционеров достигает 250000 м3 и более. Конструкция центрального кон-диционера предусматривающая приготовления и обработку наружного воздуха и части рециркуляционного воздуха в отдельных помещениях и раздачу воздуха по воздуховодам в помещения, которые обслуживаются. Для охлаждения воздуха при-меняется распылена холодная вода и компрессорные холодильные устройства, а для подогрева - различные калориферы

Местные системы кондиционирования делятся на автономные и неавтономные. Автономные кондиционеры могут иметь все оборудование для обработки воздуха и требуют только подключения к электросети или также к водоснабжению и канализа-ции. Неавтономные кондиционеры подключаются, кроме того, к системам подачи тепла и холода. В последнее время распространяется распространения местных кон-диционеров типа "сплит"-системы. Кондиционер типа "сплит"-система имеет два блока, один располагается внутри помещения, второй снаружи на стене здания. В первом блоке расположены компрессор, вентилятор, испаритель (радиатор), в на-ружной части располагается конденсатор (радиатор) и вентилятор. Компрессор, ис-паритель и конденсатор соединены медными трубами, в которых циркулирует фреон. Работа кондиционера осуществляется так: на вход компрессора подается га-зообразный фреон под малым давлением 3.5 атмосферы. Компрессор сжимает фреон до 10 ... 15 атмосфер, при этом фреон нагревается и поступает в конденсатор, расположенный в наружной части. При интенсивного обдува конденсатора внешним вентилятором фреон охлаждается и переходит в летучую фазу. Далее из конденсато-ра летучий фреон направляется через понижающий давление клапан до испарителя, где испаряется с поглощением тепла. Температура поверхности испарителя понижа-ется, охлаждающая воздух, направляется через испаритель с помощью внутреннего вентилятора в помещение. Далее цикл повторяется. Таким образом, эта система то-лько охлаждает внутренний воздух без подачи свежего воздуха. Существуют "сплит"-кондиционеры, которые способны не только охлаждать, но и нагревать воз-дух помещений (реверсивные типа). Выбор "сплит"-кондиционера осуществляют по мощности (охлаждение) с учетом всех теплопритоки - внешнего, от оборудования и рабочих. Ориентировочно, расчет необходимой мощности (Qк) "сплит" - кондиционера можно сделать по формуле:

Qк = Qз + Qо + Qр, (7.11)

где , где q - коэффициент (30Qз - внешний приток тепла; ориентировочно Qз = q ... 40 Вт/м3) для окон южной ориентации - q = 40 Вт/м3, для северной - q = 30 Вт/м3, среднее значение q = 35 Вт/м3; V - объем помещения, м3.  Qо - выделение тепла от оборудования, кВт (ориентировочно для персонального компьютера и копировального устройства Qо = 0,3 кВт, для других электрических Р,приборов Qо = 0,3 где Р - паспортная мощность, кВт;     Qр - выделение тепла от рабочих (при спокойной работе Qр = 0,1 кВт). Далее выбирают близкую по мощности марку кондиционера или рассчитывают количество заданных по мощности кондиционеров.

ЛЕКЦИЯ № 12       ТЕМА № 7. ОСВЕЩЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

ВОПРОСЫ      1. Общие положения. 2. Основные светотехнические понятия и единицы.      3. Виды производственного освещения. 4. Основные требования к производственному освещению.      5. Естественное освещение.      6. Искусственное освещение.      7. Эксплуатация осветительных установок.