5. Весовой метод определения запыленности воздуха

Лабораторная установка (см. рис. 2 ) состоит из аспиратора (рис. 1), фильтродержателя, пылевой камеры и вентилятора.

Рис. 1. Аспиратор для отбора проб воздуха, модель 822

Рис. 2. Лабораторная установка для определения запылённости воздуха в пылевой камере

Условные обозначения:

Составляющие установки:

1 — аспиратор, 2 — фильтродержатель (алонж), 3 — пылевая камера, 4 — вентилятор.

Составляющие аспиратора:

5 — колодка для присоединения к прибору шнура, 6 — тумблер, 7 — ручка вентилей, 8 — штуцер, 9 — реометры, 10 — предохранительный клапан, 11 — клемма для заземления аспиратора.

Аспиратор служит для прокачивания запыленного воздуха через фильтр из фильтровальной бумаги. Прибор состоит из малогабаритного вакуумного насоса с электроприводом и 4 реометров, указывающих объемную скорость в л/мин верхним обрезом алюминиевого поплавка на шкале. Два реометра служат для измерения объемной скорости прокачиваемого воздуха с пределами измерения от 0 до 20 л/мин. Другие два реометра предназначены для измерения объемных скоростей от 0 до 1 л/мин, могут использоваться для отбора проб газов. Аспиратор рассчитан на включение в сеть переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 220 В.

Фильтродержатель предназначен для установки бумажного фильтра. В лабораторной установке используются металличе­ские фильтродержатели. Пылевая камера изготовлена из органиче­ского стекла, в ней установлен вентилятор с электроприводом, создающий в ней запыленный воздух.

6. Порядок выполнения работы

1. У преподавателя получить аспиратор и поместить его в специальный отсек установки (см. рис. 1).

2. Получить два бумажных фильтра с указанием на них веса, мг.

3. Установить фильтры в фильтродержатели путем откручивания и закручивания гаек.

4. Выполнить шланговое соединение фильтродержателей с первым и вторым штуцерами аспиратора.

5. Подключить к электросети вентилятор и аспиратор.

6. Включить кратковременно вентилятор для создания запыленности воздуха в камере.

7. Включить аспиратор и секундомер одновременно, установив предварительно объемную скорость прокачивания воздуха.

8. Через одну минуту выключить аспиратор и секундомер.

9. Аккуратно снять с пылевой камеры фильтродержатели и извлечь из них запыленные фильтры путем откручивания цилинд­рических гаек.

10. Отдать запыленные фильтры преподавателю для взвешивания.

11. Снять показания температуры воздуха по сухому термометру психрометра ПБУ-1 М или ВИТ-1 и определить барометрическое давление воздуха по показанию баротермогигрометра Б-1.

12. Получить у преподавателя фильтры с указанием их веса с пылью.

13. Определить объем прокачиваемого воздуха (м³) через фильт­ры при реальных значениях температуры и барометриче­ского давления по формулам

, , (1)

где V_p1 — объемная скорость прокачки через 1-й фильтр (л/мин), которую указал поплавок 1-го реометра аспиратора, V_p1 — объемная скорость прокачки через 2-й фильтр (л/мин), которую указал поплавок 2-го реометра аспиратора, Т — время работы аспиратора по секундомеру, мин.

14. Определить объем воздуха (м³), прокачанный через 1-й и 2-й фильтры и приведенный к стандартным условиям (температура воздуха t = 0°C и барометрическое давление В = 760 мм рт. ст. ) по формулам

, , (2)

где В — фактическое барометрическое давление во время эксперимента, t — фактическая температура воздуха во время эксперимента, °С.

15. Определить концентрацию пыли в воздухе пылевой камеры.

, (3)

где — вес чистого 1-го фильтра , мг, — вес 1-го фильтра с пылью, мг.

Также рассчитываем массу пыли, задержанной на 2-м фильтре.

Рассчитываем концентрацию пыли по данным 1-го и 2-го фильт­ров по формулам

, , (4)

где P₁ — концентрация пыли, рассчитанная по массе пыли, задержанной на 1-м фильтре, мг/м³; P₂ — концентрация пыли, рассчитанная по массе пыли, задержанной на 2-м фильтре, мг/м³; m₁ — масса пыли, задержанной на 1-м фильтре, мг; m₂ — масса пыли, задержанной на 2-м фильтре, мг.

Рассчитываем среднее значение концентрации пыли по данным использования 1-го и 2-го фильтров по формуле

(5)

Результаты измерений и расчетов занесите в форму отчета по лабораторной работе, которая представлена ниже.