47

4. МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ И АНАЛИЗА

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

1. По данным теоретической части и экспериментов на лабораторном стенде №1 заполнить табл.1. Зарисовать схему лучевой системы ЭПС. Отме­тить на схеме номера лучей и включенные в эти лучи датчики.

2. Зарисовать схему шлейфовой системы ЭПС, отметить на схеме тип исследованных датчиков и место их установки.

3. По данным, приведенным в теоретической части, на рабочем месте и литературе, заполнить табл.2.

4.4. Определить кратность и стойкость пены по табл.3. Сделать вывод о ее качестве.

Лабораторная работа №3

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Цель работы: освоить гостированный метод аэродинамического испы­тания общеобменной вентиляционной системы и определения ее эффектив­ности.

1. Теоретическая часть

Атмосферный воздух является смесью нескольких газов и паров воды. Приземный слой атмосферного воздуха, непосредственно окру­жающий био­сферу и используемый в системах вентиляции, имеет сле­дующий газовый со­став (по объему, %): азот – 78,1, кислород – 20,9, углекислый газ - 0,03. В не­большом количестве (около 0,95 %) воздухе присутствуют инертные газы: ар­гон (0,93%), неон, гелий, криптон.

Задачей вентиляции помещений является поддержание в них благо­при­ятного для человека состояния воздушной среды в соответствии с нормируе­мыми ее характеристиками по ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ.

Выбор способа поддержания необходимых параметров воздушной среды в помещениях определяется многими факторами: назначением помещений, режимом работы и характером выделяющихся вредностей в них, количеством и расположением рабочих мест, оборудования и др. При этом должны макси­мально учитываться эксплуатационные и экономические требования.

Различают три вида организации вентиляции: общеобменная (вытяжная и приточная), местная приточная и вытяжная. Общеобменная вентиляция применяется для разбавления выделяющихся в помещение паров, газов, пыли, избыточных тепла и влаги до допустимых санитарными нормами вели­чин.

Для поддержания необходимых условий воздушной среды только на ра­бочих местах применяются системы местной приточной вентиляции: воз­душ­ный душ, воздушный оазис, воздушные завесы.

Воздушный душ – это поток воздуха, направленный непосредственно на верхнюю часть туловища работающего. Душирование дает возможность изме­нять в зоне действия подвижность, температуру и влажность воздуха, а так же концентрацию вредных паров и газов. Оно должно исключать сдувание пыли и газов на соседние рабочие места.

Воздушный оазис - это выгороженный из общего помещения объем, ог­раниченный с боков остекленными ширмами (высотой около 2м) и открытый сверху. В него по всему периметру равномерно подается охлажденный воздух. Оазисы используются для периодического кратковременного отдыха рабочих после выполнения ими тяжелой работы в условиях действия высоких темпе­ратур и теплового облучения.

Разновидностью местных систем являются также воздушные тепловые завесы у входов в помещения для предотвращения проникновения через них холодного наружного воздуха.

В системах вытяжной вентиляции обеспечивается улавливание вредно­стей в местах их выделения и удаление наружу через очистные устройства. При этом исключается распространение вредностей по объему помещения.

Система общеобменной вентиляции, обеспечивающая пол­ную обра­ботку (до нужных параметров) приточного вентиляционного воздуха и автома­тиче­ское поддержание в помещениях заданного состо­яния воздушной среды, на­зывается системой кондиционирования воздуха (СКВ). СКВ устраиваются в помещениях с большим ко­личеством людей в целях создания комфортных ус­ловий воздушной среды, а также по требованиям технологии производства.

Согласно СНиП 2.04.05-91 вентиляция по назначению подразделяется на приточ­ную, вытяжную и приточно-вытяжную.

Надежность, долговечность, экономичность и эффективность рабо­ты сис­тем вентиляции в значительной степени определяются правиль­ной эксплуата­цией действующих систем и комплектующего оборудования. Испытания и на­ладка систем вентиляции производятся перед сдачей их в эксплуатацию, а также периодически в процессе эксплуата­ции.

Различают технические испытания и испытания на эффективность (сани­тарно-гигиенические).

Технические испытания проводятся с целью проверки соответствия фак­тического режима работы системы расчетному и получения техниче­ских ха­рактеристик системы, необходимых для составления паспорта.

При технических испытаниях проверке подлежат: производитель­ность, развиваемое давление и число оборотов рабочего колеса венти­лятора, а также степень бесшумности их работы; фактическое расп­ределение воздуха по всем участкам вентиляционной сети; герметич­ность воздуховодов; расход воздуха через вентиляционные отверстия, степень очистки воздуха в воздухоочистных устройствах и их сопро­тивление; потребляемая мощность; число оборотов ко­леса вентилятора; исправность электродвигателей и другого электрического оборудова­ния.

Измеренные значения указанных величин должны соответствовать про­ектным данным, допустимые отклонения не должны превышать: по объему воз­духа, проходящего через головные участки воздуховодов общеобменных уста­новок, –  10 %; по объему воздуха, проходящего через приточные и вытяж­ные отверстия общеобменных установок –  20 %; по объему воздуха, проходя­щего через головные участки воз­духоводов местных установок, а также уда­ляемого местными отсосами –  10 %; по температуре приточного воздуха –  2 С.

После завершения монтажа систем проводятся предпусковые техни­че­ские испытания для выявления фактических параметров работы вен­тиляцион­ных установок. Путем наладки и регулирования эти парамет­ры необходимо довести до проектных значений с допустимыми отклоне­ниями, указанными выше.

Санитарно-гигиенические испытания и обследования проводятся для проверки соответствия состояния воздушной среды помещений тре­буемым нормам, а также для оценки эффективности работы вентиляции после ее на­ладки. Они осуществляются при расчетном режиме выделения вредностей в помещениях и работе вентиляции.

При проведении санитарно-гигиенических испытаний и обследова­ний оп­ределяются: метеорологические условия в обслуживаемой зоне и на рабочих местах (температура, относительная влажность и под­вижность воздуха), со­держание в воздухе помещений пыли, газов и паров, количество вредностей в приточном воздухе и его параметры (температура и относительная влаж­ность), общее количество поступа­ющего и уходящего из помещений воздуха.

До начала испытаний устанавливают места для замеров и отбора проб воздуха. Количество контролируемых точек зависит от располо­жения рабочих мест в помещении, характера и мест выделения вред­ностей, схемы воздухо­обмена и других условий. На постоянных рабо­чих местах отбор проб произво­дится из зоны дыхания людей, а на ра­бочих площадках и на выходе - на от­метке 1,5 м от пола. Пробы при­точного воздуха отбираются перед наружными воздухозаборными устро­йствами. При наличии фильтров пробы отбирают по­сле них.

По ГОСТ 12.3.018-79 «ССБТ. Системы вентиляционные. Методы аэ­роди­намических испытаний» испытания следует проводить не ранее чем через 15 мин после пуска вентилятора, независимо от времени года.

Данные параметры позволяют установить полную (расчетную) хара­кте­ристику вентиляционной системы и сравнить ее с паспортными дан­ными вен­тилятора.

Движение воздуха по вентиляционной сети происходит в резуль­тате раз­ности давления воздуха, создаваемого рабочим колесом вен­тилятора. Давле­ние вентилятора складывается из полных давлений во всасывающем и на­гнетательномвоздуховодах, т.е.

Давление Р_п представляет собой алгебраическую сумму статичес­ких P_СТ и скоростных Р_СК давлений. Оно характеризует полный запас энергии воздуш­ного потока, который расходуется на создание необхо­димой скорости движе­ния воздуха в воздуховоде и на преодоление сопротивлений движению (по длине воздуховода и местных). В нагне­тательных воздуховодах Р_П выше ат­мосферного, поэтому все состав­ляющие давления положительны в любой точке воздуховода, т.е.

Во всасывающих воздуховодах вентилятором создается разрежение, за счет которого происходит засасывание воздуха в систему. Поэтому Р_П во вса­сывающем воздуховоде ниже атмосферного и, следовательно, Р_П и Р_СТ имеют отрицательное значение, т.е. , Р_СК в обоих случаях оста­ется положительным.

Для измерения давления применяют пневмометрическую трубку и мик­романометр -.ЦАГИ или ММН.

Скорость движения воздуха в воздуховоде неодинакова как по его длине, так и в разных точках по поперечному сечению. Особенно она изменяется при наличии местных сопротивлений (изменение диаметра, наличие поворотов, ответвлений, шиберов и т.п.). Поэтому при про­ведении замеров давлений в воздуховодах (ГОСТ 12.3.018-79) мерные сечения рекомендуется выбирать на прямых участках, с постоянным сечением воздуховода. Мерные сечения сле­дует расположить на расстоянии не менее 6 D за местным сопротивлением и не менее 2 D перед ним. В выбранном мерном сечении снимаются показания в нескольких точках (рис.1) по двум взаимно перпендикулярным осям.

С

D

огласно ГОСТ 12.3.018-79 аэродинамические испытания проводят через мерные сечения воздуховодов. Количество и координаты точек измерений давления определяются формой и размерами мерного сече­ния по рис.1. Мак­симальное отклонение координат точек измерений от указанных на рис.1 не должно превышать 10%. Количество изме­рений в каждой точке должно быть не менее трех.

Рис. 1. Координаты точек измерения давлений в воздухе цилиндрического

сечения (ГОСТ 12.3.018-79), D – мерное сечение воздуховода.

Фактическое количество воздуха, проходящее через мерное сече­ние воз­духовода, определяется по формуле

, м³/с (1)

–средняя скорость движения воздуха в мерном сечении воз­духовода, найденная по результатам аэродинамических испытаний, м/с; F - площадь се­чения воздуховода, м².

Эффективность вентиляционной системы определяют путем сравне­ния полученной при испытании производительности (L_Ф,м³/ч) с мак­симальной по­требной производительностью (L_П,м³/ч), которую опре­деляют расчетным путем

в соответствии СНиП 2.04.05-91: для поме­щений административно-управлен­ческих зданий - по числу работающих в помещении

; (2)

для помещений производственных зданий - по количеству выделяющих­ся вредностей в помещении: по избыткам явного тепла

; (3)

по избыткам влаги

; (4)

по количеству вредных веществ (пыль, газ, пары)

; (5)

где q - количество наружного воздуха на 1 человека, м³/ч (при­нимают по СНиП 2.04.05-91, а в данной работе берут по варианту за­дания на исследование); N - количество работающих в помещении, чел.; К - коэффициент запаса (прини­мается равным 1,1...1,5); Q_Я - избытки соответственно явного тепла в поме­щении, ВТ или Дж/с; t_УХ и t_П - температура воздуха, соответственно удаляе­мого из помещения и подаваемого в него, °С; W - избытки влаги в по­мещении, г/ч; d_УХ и d_П - влагосодержащие воздуха, соответственно удаляемого из поме­щения и подаваемого в него, г/м³; Z - количес­тво вредных веществ (пыли, газа, па­ров), поступающих в воздух помещения, мг/ч; К_Н и К_П - концентрация вред­ных веществ в воздухе, соответственно удаляемого из помещения и подавае­мого в него, мг/м³.

CHиП 2.04.05-91 допускает определить количество воздуха, не­обходи­мого для вентиляции помещений, по кратностям воздухообмена К_В, которые уста­новлены ведомственными нормативными докумен­тами. В частности, для хи­мических предприятий и всех санитарно-бытовых помещений отраслевыми нормами установлена кратность воздухо­обмена, где несколько раз в час сле­дует обменивать воздух в поме­щении. Потребная производительность такой вентиляции (в м³/ч) оп­ределяется по формуле:

; (6)

где V_П - объем помещения, м³ ; К_П - коэффициент воздухообмена 1/ч опреде­ляется по формуле:

; (7)

где К_Н - фактическая концентрация загрязнителя в воздухе помеще­ния, приве­денная к нормальным условиям, мг/м³; К_П - концентрация загрязнителя в пода­ваемом воздухе, принимается не более 30 % от К_ПДК, мг/м³.

При расчете потребной производительности вентиляционной уста­новки L_П принимается наибольшая из вычисленных производительностей по форму­лам 2...6. При оценке эффективности работы исследуе­мой вентиляционной системы фактическая производительность вентустановки должна быть равна или больше потребной, т.е. L_Ф  L_П.