Окончание табл. 2.1
1 |
2 |
3 |
|
|
4 |
|
|
|
|
Кислота соляная (водорода |
|
|
Вызывает |
ожоги, |
раздражение слизистых оболочек |
||||
2 |
5,0 |
(носа), конъюнктивит и помутнение |
роговицы |
глаза, |
|||||
хлорид) |
|||||||||
|
|
насморк, кашель, удушье |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||
Кислота цианистоводородная |
|
|
Сильный яд, в воздухе в виде паров, вдыхание которых |
||||||
1 |
0,3 |
вызывает резкое падение кровяного давления, паралич |
|||||||
(цианистый водород) |
|||||||||
|
|
дыхания и сердца |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Натрия гидроксид |
2 |
0,5 |
Вызывает |
сильные |
ожоги |
кожи, глаз, что |
может |
||
привести к слепоте |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Натрия нитрит |
1 |
0,1 |
Вызывает |
головокружение, |
рвоту, |
бессознательное |
|||
состояние, расширение сосудов |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||
Свинец |
1 |
0,005 |
Вызывает отравление и изменения в центральной |
||||||
нервной системе, крови и сосудах |
|
|
|||||||
Наиболее важное значение для профилактики профессиональных заболеваний и нормализации воздушной среды имеет вентиляция.
Расчетные задания по теме
Задача 2.1. Выполнить расчет воздушного душирования при выделении вредных веществ. Исходные данные для расчета принимаются по табл. 2.2. Номер варианта следует выбирать по последней цифре номера зачетной книжки.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.2 |
||
|
Исходные данные для расчета |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Исходные данные |
|
|
|
|
№ варианта |
|
|
|
|
|
|
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
6 |
7 |
8 |
9 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Концентрация газов в |
15 |
8 |
6 |
12 |
23 |
|
7 |
3,2 |
6 |
21 |
|
63 |
|
рабочей зоне, мг/м3, Kрз |
|
|
|
||||||||||
Предельно допустимая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
концентрация газов на |
10 |
5 |
4 |
10 |
20 |
|
6 |
2 |
5 |
20 |
|
50 |
|
рабочем месте, мг/м3, KПДК |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Концентрация газов в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
воздухе, подаваемом из |
0,2 |
0,4 |
0,3 |
0,1 |
0,4 |
|
0,1 |
0,1 |
0,2 |
2 |
|
1 |
|
душирующего патрубка, |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мг/м3, K0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура воздуха в |
25 |
27 |
28 |
24 |
28 |
|
25 |
27 |
26 |
28 |
|
27 |
|
рабочей зоне, tрз, °С |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость движения воздуха |
3 |
2 |
3,5 |
2 |
3,5 |
|
2 |
3 |
3 |
3,5 |
|
3,5 |
|
в рабочей зоне, νр, м/с |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расстояние от |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
душирующего патрубка до |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
|
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
|
1,5 |
|
рабочей зоны, x, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Порядок расчета
1. Определить отношение разностей концентраций газов по формуле:
Pк Kрз Kпдк
Kрз K0 ,
где Kрз – концентрация газов в рабочей зоне (принимается исходя из условий работы), мг/м3;
32
Kпдк – предельно допустимая концентрация газов на рабочем месте, мг/м3;
K0 – концентрация газов в воздухе, подаваемом из душирующего патрубка, мг/м3.
2. Выбрать тип воздухораспределителя и определить коэффициенты m и n по табл. 2.3.
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.3 |
|
Характеристики типовых душирующих воздухораспределителей |
|
|
|||||
Тип воздухораспределителя |
Марка |
Расчетная площадь, |
|
Коэффициенты |
|
||
F0, м2 |
m |
|
n |
|
|
||
Универсальный душирующий |
УДВ–1 |
0,17 |
|
|
|
|
|
УДВ–2 |
0,38 |
6 |
|
4,9 |
2,1 |
|
|
воздухораспределитель типа УДВ |
|
|
|||||
УДВ–3 |
0,68 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Патрубок поворотный |
ППД–5 |
0,1 |
|
|
|
|
|
ППД–6 |
0,16 |
6,3 |
|
4,5 |
4 |
|
|
душирующий типа ППД |
|
|
|||||
ППД–8 |
0,26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ПДв–3 |
0,14 |
|
|
|
|
|
Патрубок душирующий с |
ПДв–4 |
0,13 |
5,3 |
|
4,5 |
1,6 |
|
увлажнением воздуха типа ПД с |
ПДв–5 |
0,36 |
|
|
|
|
|
верхним и нижним подводом |
ПДн–3 |
0,14 |
|
|
|
|
|
воздуха |
ПДн–4 |
0,23 |
4,5 |
|
3,1 |
3,2 |
|
|
ПДн–5 |
0,36 |
|
|
|
|
|
3. Определить сечение душирующего патрубка если Pк < 0,4, F0 рассчитывается по формуле:
F |
|
|
P |
x |
|
к |
|
||
0 |
|
0, 4n |
||
|
|
|
||
F0, м2;
|
2 |
|
|
|
|
|
, |
|
где х – расстояние от душирующего патрубка до рабочей зоны, м; если 0,4 Рк 1, F0 рассчитывается по формуле:
|
|
x 3,7P 1, 4 |
|
2 |
|
F |
|
|
|||
|
к |
|
|
||
0 |
|
0,75n |
|
||
|
|
|
|
|
|
,
4. Зная F0, выбрать по табл. 2.3 марку воздухораспределителя с учетом ранее выбранного
типа.
5. Определить скорость воздуха на выходе из патрубка ν0, м/с: если Рк < 0,4, ν0 рассчитывается по формуле:
ν |
|
|
ν |
р |
х |
|
|
|
|
|
|
||||
0 |
0,7m |
|
F |
||||
|
|
||||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
,
где νр – скорость воздуха на рабочем месте согласно категории работ по тяжести (табл. 2.2);
если 0,4 Рк 1, ν0 рассчитывается по формуле: |
|
|
|
|
|||
ν0 |
|
|
νр |
|
|
|
|
|
0,14 0,8m |
|
|
х |
|
||
|
|
||||||
|
0,55 |
F0 |
, |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
33
6. Определить температуру воздуха, выходящего из патрубка t0, °С если Рк < 0,4, t0 рассчитывается по формуле:
t |
|
|
tрз - tрз tпдк х |
|
|
0 |
0, 45n |
F |
|
||
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
0 |
, |
|
|
|
|
|
|
где tрз – температура окружающего воздуха на рабочем месте (принимается исходя из условий работы), °С;
tпдк |
– |
нормируемая |
|
температура |
|
на |
|
рабочем |
|
месте, |
принимается |
по |
|||
табл. 1.1, 1.2; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
если 0,4 Рк 1, t0 рассчитывается по формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
t |
|
|
tрз - tрз tпдк х |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
0 |
0, 25 |
|
0,75n |
0 |
х |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
0, 45 |
|
F |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. |
Определить расход воздуха, подаваемого через душирующий патрубок, м3/ч |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
Q 3600F |
ν |
р |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
.
Задача 2.2. Рассчитать местный отсос (зонт) у нагревательной печи.
Местные отсосы применяются в случаях, когда выделяющиеся вредности легче окружающего воздуха и поток вредных выделений направлен вверх. Они выполняются в виде различных укрытий, вытяжных шкафов, вытяжных зонтов, бортовых отсосов, могут быть стационарными, поворотными, выдвижными, телескопическими.
Вытяжной зонт представляет собой металлический колпак, располагаемый над источником вредных выделений. Всасывающее сечение колпака имеет форму, геометрически подобную горизонтальной проекции зеркала вредных выделений.
Исходные данные для расчета принимаются по табл. 2.4. Номер варианта следует выбирать по последней цифре номера зачетной книжки.
Таблица 2.4
Исходные данные для расчета
Исходные данные |
|
|
|
|
№ варианта |
|
|
|
|
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
Размеры загрузочного |
|
|
|
|
1×0,6 |
|
|
|
|
||
отверстия печи, b×h, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Температура в печи, tп, °С |
1000 |
1100 |
980 |
950 |
1050 |
1120 |
940 |
1030 |
850 |
1200 |
|
Температура воздуха в |
23 |
25 |
21 |
20 |
23 |
24 |
20 |
22 |
20 |
25 |
|
помещении, tв, °С |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Схема зонта над загрузочным отверстием печи представлена на рисунке 2.1.
34
Рис.2.1. Схема зонта над загрузочным отверстием печи
Порядок расчета
1. Определить эквивалентный диаметр зонта, м
dэкв 2b h . b h
2. Определить плотность горячего воздуха, выбивающегося из отверстия печи, и плотность воздуха в помещении, кг/м3
ρ |
|
|
375 |
п |
; |
||
|
|
|
273 tп |
ρ |
|
|
375 |
в |
. |
||
|
|
|
273 tв |
3. Определить перепад давления в плоскости загрузочного отверстия печи, Па
Р |
2 |
h g (ρп - ρв) |
|
||
|
3 |
, |
|
|
где g – ускорение свободного падения, м/с2 .
4. Определить cреднюю скорость выхода горячего воздуха из отверстия печи, м/с
ν |
|
μ |
2 P |
ср |
, |
||
|
|
|
ρп |
где μ |
– коэффициент расхода (для расчета вытяжных зонтов принимается равным 0,65). |
||||
|
5. Определить критерий Архимеда |
|
|
|
|
|
Ar |
g dэкв |
|
Tп Tв |
, |
|
νср2 |
|
|||
|
|
|
Tв |
||
где Tп, Tв – температуры в печи и внутреннего воздуха, К;
35
Tп 273 tп ,
T |
273 t |
в |
в |
|
|
|
|
. |
6. Определить расстояние х, м, на котором искривленная ось струи пересекается с плоскостью приемного отверстия зонта-козырька:
|
2 |
|
|
m y d |
|
x 3 |
экв |
|
0,5Ar |
||
|
,
где m – коэффициент затухания скорости в струе (при расчете зонтов m=4); y= h/2 (см. рис. 2.1).
7. Определить диаметр струи на расстоянии х
осесимметричной струи на начальном участке |
|
|
dx dэкв |
|
6,8 |
|
||
|
|
|
от печного отверстия, м, по формуле для
a x |
1 |
|
|
dэкв |
|
, |
|
|
|
|
где а= 0,1 – коэффициент турбулентности для прямоугольного отверстия. 8. Определить вылет зонта l, м, (см. рис. 2.1)
|
|
|
d |
|
|
|
l x |
x |
. |
|
|
|
2 |
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
9. Определить количество газов, выходящих из печи |
|||||
L |
3600ν |
|
h b |
3 |
|
п |
|
ср |
|
|
, м /ч; |
G |
L |
ρ |
п , кг/ч. |
п |
п |
|
10. Определить количество отводимых под зонт газов Lx, эффекта
|
|
|
|
|
|
|
a x |
|
a x |
|
L |
L |
|
|
|
|
1,52 |
5, 28 |
|||
|
|
|||||||||
1 |
|
|
|
|||||||
x |
п |
|
|
|
|
|
dэкв |
|
||
|
|
|
|
|
|
dэкв |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м3/ч,
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
с учетом температурного
|
|
|
T |
|
|
в |
. |
|
T |
||
|
||
п |
|
|
|
|
11. Определить количество воздуха, подмешиваемого из помещения в струю, кг/ч
|
|
a x |
|
|
a x |
|
2 |
|
|
|
G = 1,52 |
5, 28 |
|
ρ |
|
L . |
|||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
в |
|||||||
в |
|
dэкв |
|
dэкв |
|
|
|
п |
||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
36