
3А / ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3 для компа - крайняя
.pdfМИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования «Московский технический университет связи и информатики»
___________________________________________________________
Кафедра экологии, безопасности жизнедеятельности и электропитания
КУРБАТОВ В.А.
Лабораторная работа № 3
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ПОМЕЩЕНИЯХ
по курсу
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Для студентов направления:
09.03.01, 09.03.02, 09.03.03, 11.03.02, 15.03.04, 27.03.04
Москва 2022
Лаборатория работа 3
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ
по курсу
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ (работа выполняется на компьютере)
Автор: КУРБАТОВ В.А.
Издание утверждено на заседании кафедры ЭБЖиЭ. Протокол № 2 от 13 сентября 2022 г.
Издание утверждено советом факультета КиИБ. Протокол № 1 от 25 сентября 2022 г.
Рецензент: Шарофутдинов Р.М.., к.т.н., доцент

ЦЕЛЬ РАБОТЫ
1.Ознакомиться с методикой исследования метеорологических условий производственной среды.
2.Изучить эффективность работы вентиляционных установок.
3.Изучить санитарные требования к производственной среде промышленных предприятий.
4.Самопроверка при ответе на контрольные вопросы.
ЗАДАНИЕ
1.С целью – ускорение процесса подготовки к выполнению лабораторной работы необходимо подготовить таблицу №1 для её заполнения.
2.В соответствии с вариантом (номер подгруппы) заполняем допустимые параметры микроклимата производственного помещения учитывая санитарные нормы, из приложения №2.
3.Определяем экспериментальным путем, фактическую температуру, влажность (по разности показаний сухого и влажного термометра, приложение 4) и скорость движения воздуха в помещении с использованием кататермометра.
4.Определить экспериментальным путем фактическую кратность воздухообмена в производственном помещении.
5.Оценить метеорологические условия производственного помещения в сравнении с ГОСТ 12.005-96 ССБТ "Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования" и сделать выводы.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Установка для определения микроклиматических условий производственной среды
Рис. 1
3
Испытательный стенд (рис.1) состоит из вентиляционной установки с измерительными приборами для определения количества воздуха, нагнетаемого вентилятором, психрометра для определения относительной влажности воздуха в помещении и кататермометра для определения скорости движения воздуха в рабочей зоне помещения.
Кататермометр служит для измерения малых скоростей движения воздуха ( v <1,5 м/с).
Он представляет собой спиртовой термометр, капилляр которого снизу расширен.
Шкала кататермометра градуирована на 3°С в интервале от 35 до 38°С. Нагревание термо-
метра осуществляется электрической лампочкой.
Нагревание производить до температуры 40—42°С, затем лампа отключается. В момент,
когда столбик спирта опустился до отметки З8°С включается секундомер. По времени (τ),
в течение которого кататермометр охлаждается до 35°С, определяется скорость движения воздуха по эмпирическим формулам:
|
|
f |
|
|
|
|
||
v = ( |
|
|
−0,13)2 |
|
|
|
|
|
36.5−tв |
при |
v |
≤ |
1 м/ c. |
||||
|
0,47 |
|
|
|
|
|||
|
|
f |
|
|
|
|
||
v = ( |
|
−0,2)2 |
|
|
|
|
||
36.5−tв |
при |
v |
> |
1 м/ c. |
||||
|
0,4 |
|
|
|
|
|||
где |
|
tв - температура окружающего воздуха, °С; |
||||||
f = |
|
F / τ - величина охлаждения, представляющая собой количество тепла, теряемого |
кататермометром при данных условиях воздушной среды с единицы поверхности в единицу времени, М кал/сек см2;
F - постоянная (фактор) прибора, указанная на самом приборе; τ - замеренное время охлаждения, сек.
Психрометр служит для измерения относительной влажности воздуха. Статический пси-
хрометр (рис.1) состоит из двух одинаковых термометров, укрепленных на одной под-
ставке. Шарик одного термометра обернут тканью, которая увлажняется водой. Вследствие испарения влаги с поверхности ткани шарик охлаждается, поэтому влажный термометр по-
казывает температуру ниже, чем сухой. По разности температур, с помощью психрометри-
ческих таблиц или номограмм (приложение 4), определяется относительная влажность воз-
духа.
Вентиляционная установка, смонтированная на стенде, позволяет измерить скорость движения воздуха в канале воздуховода и определить количество воздуха, нагнетаемого в помещение.
Скоростной напор в канале воздуховода определяется с помощью пневмометрических трубок, соединенных с V-образным манометром (рис. 1).
4
При таком соединении манометр показывает разность между полным и статическим давле-
нием, |
т.е. |
скоростной |
напор. |
(∆ск = , где − |
количество делений столба жидкости, − угол наклона трубки. ).
Высота столба спирта в миллиметрах численно равна скоростному давлению в кг/м2.
∆ск = ,
где − количество делений столба жидкости, − угол наклона трубки.
Скорость движения воздуха в канале воздуховода определяется по формуле: vвоз. = (2* g * ∆ск / γв)1/2 , м / c
где g – ускорение силы тяжести (9,81 м/сек2);
γв - плотность воздуха (1,29 кг/м3);
Часовое количество воздуха, нагнетаемого вентилятором в помещение:
Lв = 3600 vвоз. • S, м3 / ч
где S- сечение воздуховода, м2.
Отсюда:
nф = Lв / Vп
где nф – фактическая кратность воздухообмена, 1/ч;
Vп - объем помещения, м3.
Порядок проведения работы
1.Определить параметры метеорологических условий в помещении:
а) измерить температуру;
б) определить относительную влажность воздуха (приложение 4);
в) определить скорость движения воздуха на рабочем месте (приложение 5).
Замеры произвести 2-3 раза и вычислить среднее значение.
2.Для заданных условий работы и характеристики рабочего помещения определить по санитарным нормам (см. приложение 1 и 2) допустимые: температуру, влажность и ско-
рость движения воздуха в рабочей зоне.
В случае использования кататермометра, после получения времени остывания от 38 до 35
градусов. Определяем скорость движения воздушных масс в помещении по графику при-
ложения №5.
3.Определить для заданных условий необходимую кратность воздухообмена (по мето-
дике представленной на странице 7).
4. Включить вентилятор и измерить скоростной напор в воздуховоде при максимальной
частоте вращения вентилятора.
5
5. Проделать тот же опыт несколько раз, последовательно уменьшая, с помощью переклю-
чателя, частоту вращения вентилятора.
6.Определить для каждого скоростного режима работы вентилятора нагнетаемое им часовое количество воздуха.
7.Определить фактическую кратность воздухообмена, которую может создать вентилятор, сравнить ее с необходимой кратностью (п. 3) и сделать выводы.
Содержание отчета
Отчет должен содержать заданные преподавателем условия работы, характеристику ра-
бочего помещения и результата исследования, т.е.:
1.Условия работы, согласно заданного варианта (номер подгруппы).
2.Категория работа (легкая, средней тяжести, тяжелая)
3.Количество избыточного тепла
4.Наименование и количество вредных веществ в производственном помещении
5.Предельно допустимая концентрация вредных газов и пыли по санитарным нормам
6.Результата измерений и расчетов представить в таблице № I.
7.Выводы: оценить соответствие метеоусловий в рабочей зоне помещений санитарным нормам.
Таблица 1
Метеорологические факторы в рабочем помещении |
|
Кратность |
возду- |
|||||
|
|
|
|
|
|
хообмена, 1/ч |
||
Температура, град. С |
Относительная |
Скорость |
движе- |
|||||
|
|
влажность , % |
ния воздуха, м/сек |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Допускаемая |
Факти- |
Допус- |
Факти- |
Допус- |
Факти- |
Необхо- |
|
Факти- |
по нормам |
ческая |
каемая |
ческая |
каемая |
ческая |
димая |
|
ческая |
|
|
по нор- |
|
по нор- |
|
|
|
|
|
|
мам |
|
мам |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1.Какие параметры характеризуют метеорологические условия в производственном помещении?
2.Как подразделяются категории работ по тяжести?
3.Какие факторы определяют санитарные нормы метеорологических условий в производственном помещении?
4.Что такое кратность воздухообмена?
6
5.Как определяется необходимая кратность воздухообмена при удалении:
а) избытков тепла:
б) выделяющихся газов и пыли.
6.Как определяется фактическая кратность воздухообмена?
7.Какие существуют системы вентиляции производственных помещений?
8.Как измеряются относительная влажность и подвижность воздуха в рабочей зоне про-
изводственного помещения?
9. Какими приборами определяется относительная влажность и подвижность воздуха в ра-
бочей зоне производственного помещения?
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Метеорологические условия в производственных помещениях по санитарным нормам характеризуются температурой, относительной влажностью и скоростью движения воз-
духа. Длительное воздействие неблагоприятных метеорологических условий на работаю-
щих резко ухудшает их самочувствие и может приводить к различным заболеваниям.
Наиболее комфортные (оптимальные) метеорологические условия определяются в зави-
симости от тяжести выполняемых работ, характеристики производственного помещения и температуры окружающей среды.
По своей тяжести все работы разделяются на три категории:
а) легкие работы;
б) работы средней тяжести;
в) тяжелые работы.
Характеристики категорий работ приведены в приложении 1.
Нормы температур, относительной влажности и скорости движения воздуха в производ-
ственных помещениях для различных категорий работ и для различных периодов года при-
ведены в приложениях 1 и 2.
Нормальные метеорологические условия производственной среды и санитарно-гигиени-
ческие качества воздуха обеспечиваются на предприятиях связи системой вентиляции или специальными установками для кондиционирования воздуха.
Отношение часового количества воздуха, нагнетаемого в помещение (или удаляемого из помещения) к объему помещения, называется кратностью воздухообмена, т.е. кратность воздухообмена показывает, сколько раз в течение часа происходит смена воздуха в поме-
щении.
n = Lв / Vп , 1/ ч |
(1) |
7
где n - кратность воздухообмена; |
|
|
Vп |
- объем помещения, м3. |
|
Lв |
- часовое количество воздуха, м3 / ч. |
|
Помещения характеризуются избыточным теплом Qизб |
, т.е. количеством тепловы- |
делений от оборудования, нагретых материалов, людей и т. д. за вычетом теплопотерь в окружающую среду.
Если в производственном помещении выделяются избытки тепла, то часовое количество воздуха, которое необходимо подавать в помещение (или удалять из помещения), чтобы
обеспечить требуемые параметры воздушной среды, определяется по формуле:
|
|
Zв = |
Qизб |
Lв = Q изб. |
/ [ cв * (t вых. - t вх) * γв], м3/ч |
(2) |
|
|
|
||||
|
|
Св(tвых−tвх)γв |
||||
|
|
|
|
|
|
|
где Q изб. |
- количество избыточного тепла, ккал/ч; |
|
||||
cв |
- |
теплоемкость воздуха, ккал/кг 1°С; |
|
|||
γв |
- |
плотность воздуха, кг/м3; |
|
|
t вых - температура выходного воздуха, °С;
t вх tвх- температура поступающего воздуха, °С.
Если в производственном помещении выделяются вредные газы или пыль, то необходи-
мое количество воздуха: |
|
Lв = К/ (Кд - Кп ) |
(3) |
где К - количество вредных выделений, поступающих в воздух помещения, мг/ч;
Кд - предельно допустимая концентрация вредных газов или пыли в воздухе поме-
щения, согласно санитарным нормам, мг/м3 (приложение 4);
Кп - концентрация вредных примесей в воздухе, поступающем (нагнетаемом) в про-
изводственное помещение, мг/м3.
Для каждого вида вредных выделений необходимое количество вентиляционного воз-
духа рассчитывается отдельно. Если в помещении одновременно выделяются избытки тепла, вредные газы, пары, пыль, то необходимая кратность воздухообмена рассчитывается по наибольшему количеству вентиляционного воздуха, полученному из расчетов для каж-
дого вида производственной вредности.
По санитарным нормам вентиляционные системы должны обеспечивать следующие условия:
при объеме помещения менее 20 м3 на одного работающего подачу наружного воздуха в количестве не менее 30 м3/ч на каждого работающего;
при объеме помещения от 20 до 40 м3 на одного работающего подачу наружного воздуха в количестве не менее 20 м3/ч на каждого работающего.
При объеме помещения более 40 м3 на одного работающего, при наличии окон и фонарей
8
(в потолках, крышах) и отсутствии выделений ядовитых и вредных веществ допускается пользоваться естественной вентиляцией помещений через окна и двери.
|
|
|
|
|
Приложение 1 |
||
|
|
|
|
|
|||
Работа |
Категория работы |
Энергозатраты ор- |
Характеристика |
|
|||
|
|
ганизма |
(расход |
работы |
|
|
|
|
|
энергии |
при вы- |
|
|
|
|
|
|
полнении |
работы) |
|
|
|
|
|
|
Дж/с (ккал/ч) |
|
|
|
|
|
Легкая физическая |
1 (1а и 1б) |
До 172 |
|
Производимая |
|
||
|
|
(150) |
|
сидя, стоя или свя- |
|
||
|
|
|
|
занная |
с ходьбой, |
|
|
|
|
|
|
но не |
требующая |
|
|
|
|
|
|
систематического |
|
||
|
|
|
|
физического |
|
|
|
|
|
|
|
напряжения |
или |
|
|
|
|
|
|
поднятия и |
пере- |
|
|
|
|
|
|
носки тяжестей |
|
||
Физическая сред- |
2а |
172-232 |
|
Связанная с посто- |
|
||
ней тяжести |
|
(150-200) |
|
янной |
ходьбой, |
|
|
|
|
|
|
выполняемая |
стоя |
|
|
|
|
|
|
или сидя, но не |
|
||
|
|
|
|
требующая |
пере- |
|
|
|
|
|
|
мещения тяжестей |
|
||
|
|
|
|
Связанная с ходь- |
|
||
|
|
|
|
бой и |
переноской |
|
|
|
2б |
232-293 |
|
небольших (до 10 |
|
||
|
|
|
|
кг) тяжестей |
|
|
|
Тяжелая физиче- |
3 |
Более 293 |
|
Связанная с систе- |
|
||
ская |
|
(более 250) |
матическим физи- |
|
|||
|
|
|
|
ческим |
напряже- |
|
|
|
|
|
|
нием, в частности с |
|
||
|
|
|
|
постоянными |
пе- |
|
|
|
|
|
|
редвижениями и |
|
||
|
|
|
|
переноской значи- |
|
||
|
|
|
|
тельных (свыше 10 |
|
||
|
|
|
|
кг) тяжестей |
|
|
Характеристика производственных помещений по категориям работ в зависимости от за-
траты энергии устанавливается ведомственными инструкциями и указаниями, исходя из ка-
тегории работ, выполняемых работающими в соответствующем помещении.
9
Приложение 2
Нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей
зоне производственных помещений (ГОСТ 12.1.005-96)
Характери- |
Катего- |
Теплый период года (температура наружного воздуха +10 |
Допуска- |
|||||||||||
стика |
про- |
рия ра- |
0С и выше) |
|
|
|
|
|
|
|
|
емая |
|
|
извод- |
|
боты |
На постоянных рабочих местах |
|
|
|
|
|
темпера- |
|||||
ственных |
|
Оптимальные |
|
Допустимые |
|
|
|
тура воз- |
||||||
помещений |
|
темпера- |
|
От- |
Ско- |
темпера- |
|
Отно- |
|
Ско- |
духа в С |
|||
|
|
|
тура воз- |
|
но- |
рость |
тура |
воз- |
|
сит. |
|
рость |
вне |
по- |
|
|
|
духа 0С |
|
сит. |
движе- |
духа 0С |
|
Влаж- |
|
дви- |
стоян- |
||
|
|
|
|
|
влаж |
ния |
|
|
|
ность |
|
жения |
ных |
ра- |
|
|
|
|
|
ност |
воз- |
|
|
|
воз- |
|
воз- |
бочих |
|
|
|
|
|
|
ь |
духа в |
|
|
|
духа |
в |
духа в |
мест |
|
|
|
|
|
|
воз- |
м/с |
|
|
|
% |
|
м/с |
|
|
|
|
|
|
|
духа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Помеще- |
Легкая |
22-25 |
|
60- |
0,2-0,5 |
Не |
более |
|
При |
|
0,3-0,5 |
Не |
бо- |
|
ния, харак- |
|
|
|
30 |
|
чем на 30С |
|
280С не |
|
лее, |
чем |
|||
теризуе- |
|
|
|
|
|
выше |
|
более |
|
|
на |
30С |
||
мые незна- |
|
|
|
|
|
средней |
|
55%. |
|
|
выше |
|
||
читель- |
|
|
|
|
|
темпера- |
|
При |
|
|
средней |
|||
ными |
из- |
|
|
|
|
|
туры |
|
270С не |
|
темпера- |
|||
бытками |
|
|
|
|
|
наруж- |
|
более |
|
|
туры |
|
||
явного |
|
|
|
|
|
|
ного |
воз- |
|
60%. |
|
|
наруж- |
|
тепла |
(20 |
|
|
|
|
|
духа в 13 |
|
При |
|
|
ного воз- |
||
ккал/м3ч и |
|
|
|
|
|
ч самого |
|
250С не |
|
духа |
|
|||
менее) |
|
|
|
|
|
|
жаркого |
|
более |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
месяца, но |
|
70%. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
не |
более |
|
При |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
280С |
|
|
240С и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ниже |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
не бо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
75% |
|
|
|
|
|
|
Средней |
20-23 |
|
60- |
0,2-0,5 |
То же |
|
То же |
|
0,3-07 |
То же |
||
|
|
тяжести |
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тяжелая |
18-21 |
|
60- |
0,3-0,7 |
То же, но |
|
При |
|
0,5-1 |
То же |
||
|
|
|
|
|
30 |
|
не |
более |
|
260С не |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
260С |
|
|
более |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
65%. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
250С не |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
более |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70%. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
240С |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ниже |
|
|
|
|
10