Тестові завдання для перевірки підготовки студентів до практичної роботи 1

I Доповніть твердження, написавши слова у відповідному відмінку:

1. Параметри мікроклімату, при яких мають місце щонайвища працездатність і хороше самопочуття працівників і які розповсюджуються на всю робочу зону, називаються …

2. Кількість водяної пари в грамах, що міститься в 1 м³ повітря, називають …

3. Кількість водяної пари в грамах, що доводиться на 1 кг сухого повітря, називають …

4. Відношення кількості водяної пари до максимально можливого їх змісту при даній температурі в даному об'ємі називають …

5. Теплота, що поступає в робоче приміщення від устаткування, опалювальних приладів, нагрітих матеріалів, людей і інших джерел в результаті інсоляції і впливає на температуру повітря в цьому приміщенні, називається …

II Перерахуйте всі види (властивості) вказаного предмету (явища):

6 Основними параметрами мікроклімату є: …

7 При нормуванні встановлюють параметри мікроклімату для робочих місць 2-х видів: …

III Вкажіть номер правильної відповіді

8 Кількість водяної пари в грамах, що доводиться на 1 кг сухого повітря, що міститься в даній суміші, називають:

А) вологовмістом;

Б) абсолютною вологістю;

В) відносною вологістю.

IV Вкажіть номери всіх правильних відповідей

9 Для забезпечення відповідності параметрів мікроклімату повітря робочої зони нормативним вимогам використовують наступні заходи:

А) застосування засобів колективного захисту;

Б) застосування засобів індивідуального захисту;

В) застосування дозиметричного контролю;

Г) вдосконалення конструкції устаткування;

Д) вдосконалення технологічних процесів;

Е) вдосконалення нормування праці.

10 При нормуванні параметрів мікроклімату повітря робочої зони враховуються наступні чинники:

А) гранично допустима концентрація речовини

Б) пора року

В) тяжкість робіт

Г) клас небезпеки речовини

Д) однонаправленість дії речовин

Е) швидкість руху повітря

V Встановить відповідність у вигляді комбінації цифр і букв

11 Інформація, необхідна для розрахунку загальнообмінної вентиляції за різними принципами

Принцип розрахунку:	Інформація:
А) виділення в приміщення надлишку вологи	1) кількість робочих місць
	2) категорія робіт за тяжкістю
Б) виділення надмірного тепла	3) кількість вологи, що виділяється
	4) висота приміщень
В) кількість працюючих людей	5) густина повітря
	6) період року
	7) об'єм приміщення
	8) вологовміст повітря

12 Вкажіть прилади, що використовуються для визначення відповідних величин:

Прилад:	Вимірювана величина:
А) мікроманометр	1) швидкість руху повітря
Б) психрометр	2) густина
В) анемометр	3) температура
Г) термометр	4) тиск
	5) відносна вологість

Рекомендована література

1. Дементий Л.В., Юсина А.Л. Обеспечение безопасности жизнедеятельности: учеб. пособие /Л.В. Дементий, А.Л. Юсина. – Краматорск: ДГМА, 2008. – 300 с.

2. Краткий конспект лекций по курсу «Основы охраны труда». Ч.2: Учеб. пособие / Дементий Л.В., Чижиков Г.И., Глиняная Н.М. – Краматорск: ДГМА, 2000. - 104 с.

Практична робота №2

Дослідження та оцінка вентиляційної установки

Мета роботи: 1) ознайомитись із приладами по заміру параметрів вентиляційної мережі; 2) засвоїти методику оцінки вентиляційної установки; 3) засвоїти методику вирішення типових задач по визначенню типу вентиляції та розрахунку необхідного повітрообміну робочого приміщення.

Теоретичні відомості

Робоча вентиляція призначена для забезпечення в робочих приміщеннях комфортних метеорологічних умов та належної чистоти повітря з метою підтримання нормального фізіологічного стану та високої продуктивності праці робітників. Безпосереднім призначенням робочої вентиляції є усунення надлишків тепла та вологи, а також шкідливих газів, парів та пилу, які надходять у повітря робочих приміщень та постачання свіжого повітря.

Класифікація вентиляції:

1) за способом переміщення повітря – природна (аерація) та штучна (механічна);

2) за характером (місцем) дії - загальнообмінна та місцева;

3) за призначенням – припливну, витяжну та припливно-витяжну.

Загальнообмінна вентиляція призначена для обміну повітря у всьому приміщенні. В робочих приміщеннях із значним пиловидаленням або із виділенням шкідливих газів та парів вентиляція має забезпечувати зміну повітря так, щоб на протязі усього часу кількість шкідливостей, які знаходяться у повітрі, не перевищувала допустимі норми. Кількість повітря, яке при цьому необхідно подавати у приміщення для підтримки нормальних умов, визначається шляхом розрахунку.

Механічна вентиляція забезпечує підтримку постійного повітрообміну, незалежно від зовнішніх метеоумов, за рахунок комплексу систем повітроводів та механічних вентиляторів (відцентрових або осьових). Повітря, що потрапляє в приміщення, за необхідності підігрівається або охолоджується, зволожується або осушується. Забезпечується також очищення повітря, що викидається зовні. Перевагою є можливість подачі повітря або його видалення із заданої точки приміщення. Недоліками є висока вартість обладнання та експлуатації, шум, незначні об’єми повітря, яке вентилюється.

Для економії тепла, що витрачається на нагрів повітря, в приміщеннях, які не містять шкідливих речовин, можливим є застосування рециркуляції повітря, при якій частина теплого повітря и приміщення після очищення знову повертається у приміщення.

В аерації або природній вентиляції необхідний повітрообмін створюється за рахунок різниці густин теплого повітря, яке знаходиться всередині приміщення, та більш холодного зовнішнього, а також в результаті наявності вітру. Вона може бути неорганізованою (постачання та видалення повітря відбувається через нещільності зовнішніх огороджень, вікна, фрамуги) та організованої. Природна вентиляція є економічною та простою в експлуатації. Основними недоліками є неможливість попередньої обробки повітря, відсутність очищення повітря, що видаляється, наявність протягів, погіршення роботи аерації при наявності вітру, складність управління. Вона застосовується в робочих приміщеннях, які потребують великих об’ємів повітря, з постійним перепадом температур всередині та зовні будівель.

Місцева витяжна вентиляція є найбільш ефективною при локалізованому виділенні шкідливих речовин. Уловлювання їх у місцях виділення за допомогою місцевих відсмоктувачів попереджує їх розповсюдження по приміщенню, не допускає переміщення з великим об’ємом повітря, завдяки чому ефект дії вентиляції досягається при мінімальному загальному повітрообміні.

В залежності від призначення та конструкції місцеві відсмоктувачів називають витяжними шафами, камерами, зонтами, бічними, бортовими, кільцевими, щілинними відсмоктувачами, укриттями, кожухами, воронками і т.інш. При виборі конструкції місцевих відсмоктувачів необхідно враховувати наступні вимоги:

- відсмоктувачі мають максимально вловлювати шкідливості, що виділяються джерелом;

- розташування та форма відсмоктувача мають відповідати характеру (напрямку, структурі та інш.) струменів, які створює джерело шкідливих викидів;

- відсмоктувачі не повинні заважати роботі або утруднювати її.

Основними параметрами вентиляційної мережі є об’єм повітря, яке проходить по ній та втрати тиску (напору) у ній.

При переміщенні повітря по вентиляційній системі вентилятор витрачає енергію на подолання лінійного та місцевого опору, що і веде до втрати тиску, які визначаються шляхом розрахунку при проектуванні вентиляційної мережі або експериментально для діючої вентиляційної установки.

Втрати на лінійні опори (на тертя повітряного потоку по стінках повітроводу) Н_л, Па, залежать від матеріалу повітроводу, його форми, розмірів, швидкості руху повітря та визначаються за формулою

, (1)

де l - довжина повітроводу, м;

R - втрати тиску на одному погонному метрі повітроводу, Па/м.

Величину R можна визначити за номограмами [2], а також експериментально, виміряв різницю повного тиску на рівномірній ділянці повітроводу, який не має місцевих опорів.

До втрат на місцеві опори відносять втрати питомої енергії потоку, зумовлені змінами його швидкості, напрямку або витрати (повороти, звуження, розширення, відводи, трійники, діафрагми, пиловловлюючі апарати і т.інш.). Величину втрат тиску на подолання цих опорів Н_м визначають за рівнянням

, (2)

де - безрозмірний коефіцієнт місцевого опору;

V - швидкість руху повітря, м/с;

- густина повітря, кг/м³.

Величину Н_м можна розрахувати, якщо знайти значення за довідниковими даними (табл. 1); у діючій установці її можна замірити експериментально, виміряв різницю повних тисків в перерізах безпосередньо перед місцевим опором та за ним.

Таблиця 1

Значення коефіцієнту місцевого опору [2]

Вид місцевого опору, його характеристика	Значення коефіцієнта місцевого опору
Вхід у панель	0,7
Поворот (90о)	0,35
Поворот (45о)	0,23
Циклон	5,0

В процесі експлуатації вентиляційної установки необхідно проводити перевірку ефективності її роботи. Перевірка здійснюється: в порядку планового обстеження санітарних умов праці; з метою оцінки вентиляційних пристроїв, які знову здаються в експлуатацію; при розслідуванні випадків професійних отруєнь; при наявності порушень у нормальній роботі вентиляційної установки.

Задачею обстеження є визначення кількості повітря, яке подається або видаляється даною системою, а також швидкості руху при виході з припливного отвору, у всмоктуючи отворах укриттів витяжної вентиляції та інш. В деяких випадках виникає необхідність визначення втрат тиску на окремих ділянках вентиляційної мережі.

Об’єм припливного (видаленого) вентиляційного повітря Z, м³/год, визначається за формулою

, (3)

де F - площа перетину отворів або повітроводу, через який проходить повітря, м²;

v – середня швидкість руху повітря, м/с.

Безпосереднє вимірювання швидкості руху повітря можливе при проходженні його через одиночний отвір (вікно, фрамугу або вихідний отвір повітроводу механічної вентиляції). В цих випадках його здійснюють за допомогою анемометра, наприклад чашечного типу МО-13 або крильчатого АСО-3. Анемометр складається з крильчатки та відлікового механізму. Рух крильчатки, яка обертається під дією повітря, передається через відліковий механізм на стрілки приладу. Вмикання та вимикання лічильний механізму здійснюється орієнтиром, розташованим на корпусі анемометра. Перед заміром записують початковий відлік шкали анемометра, далі, не вмикаючи відлікового механізму, розміщують його в потік повітря та витримують 20-30 с, після чого вмикають лічильний механізм та секундомір. Замір проводиться на протязі 30-60 с. Після закінчення заміру лічильний механізм та секундоміри одночасно вимикають та записують кінцевий відлік на шкалі приладу. Різниця кінцевого та початкового відліків, поділка на час заміру у секунду, дає число поділок n в одну секунду, яке пропорційне швидкості руху повітря. Остання визначається за знайденим числом поділок n за допомогою спеціального графіка.

В реальних умовах вимірювання швидкості анемометром є технічно ускладненим, а в багатьох випадках є неможливим (малий переріз отворів повітроводів, зміна швидкостей руху повітря при улаштуванні анемометра и т.інш.). В цих випадках для оцінки продуктивності механічної вентиляції необхідними є методи визначення швидкостей руху повітря в закритому повітроводі.

Повітря рухається по повітроводам та долає опори цьому руху внаслідок тиску, що розвивається вентилятором. Повний тиск у повітроводі складається з динамічного (швидкісного), який витрачається на створення необхідної швидкості руху повітря, та статичного тиску, який витрачається на здолання наявних опорів руху лінійних та різних місцевих опорів. Знаючи величину динамічного (швидкісного) тиску, можна визначити швидкість руху повітря v, м/с :

, (4)

де Н_ск – динамічний тиск, мм вод. ст.;

g – прискорення вільного падіння, яке дорівнює 9,81 м/с²;

- густина повітря, яка залежить від температури у приміщенні (табл. 2), кг/м³.

Таблиця 2

Густина повітря при різних температурах

Температура повітря, оС	Густина повітря, кг/м3
15	1,226
20	1,205
25	1,185
30	1,165

Замір тисків у повітроводі здійснюється мікроманометром.

Мікроманометр ММН-240, призначений для виміру перепадів тисків в межах від 0 до 240 мм вод. ст. Він складається з резервуара, вимірювальної трубки з міліметровою шкалою, з’єднувального шланга, установочних гвинтів та стійки, на якій під різними кутами нахилу можна фіксувати вимірювальну трубку.

Прилад заповнюється підфарбованим спиртом або іншою робочою рідиною з тією ж густиною так, щоб рівень рідини фіксувався у вимірювальній трубці. Мікроманометр сприймає зміни тиску як через резервуар зі спиртом - патрубок мікроманометра (+), так і через вимірювальну трубку - патрубок мікроманометра (-).

Датчиком, що сприймає тиск вентиляційної мережі, є пневмометрична трубка, яка виконана в вигляді двох спаяних трубок. Відкритий кінець однієї трубки загнутий під кутом 90 градусів, кінець другої трубки запаяний та сполучається з повітряним потоком за рахунок бічних отворів, просвердлених на деякій відстані від кінця. Для з’єднання пневмометричної трубки з мікроманометром використовують гумові шланги.

При замірах мікроманометр розташовують горизонтально, що контролюється за рівнем; регулювання здійснюється за допомогою установочних гвинтів. Початковий відлік показань мікроманометра розраховується за положенням нижньої частини меніска рідини у вимірювальній трубці при відімкнутому вентиляторі або мікроманометрі. Для заміру швидкісного тиску гумові шланги під’єднують наступним чином: від загнутої трубки - до патрубка мікроманометра (+), а від запаяної трубки - до патрубка (-).

При положенні штиря перемикача мікроманометра (+) вводять пневмометричну трубку в повітровід (загнутий кінець назустріч потоку повітря) та знімають відлік за вимірювальною трубкою. Швидкісний напір при цьому, мм вод. ст., визначають за формулою

, (5)

де К - стала приладу, яка визначається кутом нахилу вимірювальної трубки. Значення К (0,2; 0,3; 0,4; 0,6) вказують на стінці приладу у відповідних отворах, за допомогою яких фіксують кут нахилу вимірювальної трубки.

Швидкість руху повітряного потоку в різних точках перетину неоднакова, тому розраховують її середнє значення для перерізу, зробивши декілька замірів в різних його точках (у стінці повітроводу, на деякому віддаленні від нього, по центру повітроводу і т.інш.) - в лабораторній роботі рекомендується зробити 5 замірів швидкісного тиску в перерізі, що визначається. При більших кількостях замірів середнє значення швидкості необхідно знаходити за методом квадратів, при 3...5 замірах та малому розходженні показань можна знайти середнє арифметичне значення швидкості.

Замір втрат повного тиску між двома перерізами здійснюється двома пневмометричними трубками, загнуті кінці яких під’єднуються до мікроманометра. Кількість замірів, що рекомендується в одному перерізі - 3 (в нижній, середній та верхній частинах повітроводу).

Принцип розрахунку місцевої вентиляції полягає у визначенні кількості повітря, що видаляється необхідного тиску.

Порядок розрахунку є наступним:

1. Вибір конструкції місцевих відсмоктувачів з урахуванням перелічених вимог.

2. Визначення кількості повітря, яке необхідно видалити від кожного місцевого відсмоктувача.

3. Визначення структури вентиляційної мережі: визначення виду (вертикальний або горизонтальний) та довжини кожної ділянки.

4. Призначення швидкості руху повітря на ділянках вентиляційної мережі, починаючи з найбільш віддаленого від вентилятора. Виходячи з відомих швидкостей та витрат повітря, яке проходить по ділянці, визначають діаметр повітроводу на кожній ділянці.

5. Визначення втрат тисків вентиляційної мережі:

, (6)

де - лінійні втрати тиску, Па, визначають за формулою (9);

- втрати тиску на місцеві опори, Па, визначають за формулою (10).

При визначенні втрат тиску вентиляційної мережі для вибору вентилятора втрати тиску в паралельних гілках не враховуються. Втрати тиску сумуються для послідовного з’єднання ділянок, починаючи від найбільш віддаленого від вентилятора.

6. Підбір вентилятора здійснюється за допомогою номограм за величинами необхідної продуктивності та сумарних втрат тиску вентиляційною мережею.