- •Питання для виконання контрольної роботи
- •5.3 Задачі до контрольної роботи та вказівки до їх рішення Задача 1
- •Таблиця 1- Вихідні дані до задачі 1
- •Вказівки до рішення
- •Потім уточнюють величини t3 та3:
- •Задача 2
- •Таблиця 2- Вихідні дані до задачі 2
- •Задача 3
- •Таблиця 3- Вихідні дані до задачі 3
- •Вказівки до рішення
- •Задача 4
- •Таблиця 4- Вихідні дані до задачі 4
- •Вказівки до рішення
- •Задача 5
- •Таблиця 5- Вихідні дані до задачі 5
- •Задача 6
- •Таблиця 6- Вихідні дані до задачі 6
- •Задача 8
- •Таблиця 8- Вихідні дані до задачі 8
- •Вказівки до рішення
- •Задача 9
- •Таблиця 9- Вихідні дані до задачі 9
- •Вказівки до рішення
- •Задача 10
- •Вказівки до рішення Витрату води крізь металевий екран визначають за формулою:
- •Задача 11
- •Таблиця 11- Вихідні дані до задачі 11
- •Вказівки до рішення
- •Задача 12
- •Таблиця 12- Вихідні дані до задачі 12
- •Задача 13
- •Таблиця 13- Вихідні дані до задачі 13
- •Задача 15
- •Таблиця 15- Вихідні дані до задачі 15
- •Рекомендована література
- •Додатки
- •Коефіцієнт теплопровідності та ступінь чорноти матеріалу кладки печей
- •Ступінь чорноти металів для виготовлення екранів
- •Гдк шкідливих речовин в робочій зоні приміщення, мг/м3
- •Межі спалаху газів у суміші з повітрям
- •Питомий електричний грунту при вологості 1020%
- •Коефіцієнт екранування заземлювача
- •Нормативні значення кпо у виробничих приміщеннях
Задача 5
У виробничому приміщенні розмірами 20104м з апаратів об/ємом V1 і V2, м 3 за припустимих умов їх герметизації крізь нещільності відбувається виток газів відповідно А1 і А2. Тиск в апаратах становить Р1 і Р2, МПа; температура t1 і t2,0С. Визначити потрібний повітрообмін у приміщенні, якщо у припливному повітрі концентрація цих газів складає а,% від їх ГДКрз.
Таблиця 5- Вихідні дані до задачі 5
№№ вар. |
Газ |
Р1, МПа |
Р2, МПа |
V1,м 3 |
V2,м 3 |
t1,0С. |
t2,0С. |
а,% | |
А1 |
А2 | ||||||||
1 |
SO2 |
H2S |
0,1 |
0,2 |
20 |
10 |
100 |
25 |
10 |
2 |
SO2 |
NO2 |
0,3 |
0,5 |
25 |
15 |
120 |
30 |
12 |
3 |
SO2 |
HF |
0,6 |
0,8 |
30 |
17 |
110 |
28 |
15 |
4 |
HF |
HCl |
1,0 |
1,2 |
35 |
20 |
90 |
25 |
22 |
5 |
Cl2 |
HCl |
1,6 |
1,0 |
30 |
15 |
100 |
30 |
28 |
6 |
SO2 |
SO3 |
0,6 |
1,6 |
25 |
12 |
80 |
20 |
21 |
7 |
NH3 |
NO2 |
1,0 |
2,5 |
40 |
20 |
120 |
40 |
20 |
8 |
SO3 |
NO2 |
2,0 |
3,0 |
20 |
8 |
90 |
30 |
16 |
9 |
Cl2 |
NH3 |
4,0 |
6,0 |
50 |
20 |
130 |
40 |
8 |
0 |
HF |
SO3 |
0,5 |
1,0 |
60 |
10 |
80 |
35 |
6 |
Вказівки до рішення
Кількість газів, що точиться крізь нещільності апаратів, визначають за наближеною формулою Н. Н. Репіна:
, кг/годину; і = 1, 2,
де Кі - коефіцієнт, що враховує ступінь зношування обладнання; Кі = 12;
Vі – об/єм і – того апарата, м3;
Мі і Ті – молекулярна маса газу або пари в і – тому апараті і їх абсолютна температура, К;
bi – коефіцієнт, що залежить від тиску газу або пари в і – тому апараті і який визначають інтерполяцією з додатку 5.
Для комбінацій шкідливих речовин, що володіють ефектом сумарної дії на організм, повітрообмін у приміщенні повинен забезпечувати дотримання умови:
,
де С1, С2 – фактичні концентрації окремих шкідливих домішок у повітрі, мг/м3;
ГДК1, ГДК2 – їх гранично допустимі концентрації у робочій зоні приміщення, мг/м3, які наведені у додатку 6.
З урахуванням цієї умови і концентрації шкідливих речовин у припливному повітрі: , мг/м3; , мг/м3 з рівнянь матеріального балансу шкідливих компонентів:
, мг/с;
, мг/с визначають потрібний повітрообмін V, м3/с і коефіцієнт повітрообміну: , с-1,
де Vпр – об/єм приміщення, м3 .
Задача 6
З технологічних агрегатів у робоче приміщення розмірами 401510м виділяються речовини А1 та А2 у кількості V1 і V2, м 3/с з температурою t1 i t2, 0С при нормальному атмосферному тиску. Визначити потрібний коефіцієнт повітрообміну у приміщенні, якщо концентрація цих компонентів у припливному повітрі становить а, % від їх ГДКрз.
Таблиця 6- Вихідні дані до задачі 6
№№ вар. |
Газ або пара |
V1,м3/c 103 |
V2,м3/c 103 |
T1 ,0С |
T2,0С |
а,% | |
А1 |
А2 | ||||||
1 |
СО |
SO2 |
0,1 |
0,1 |
80 |
50 |
10 |
2 |
NH3 |
СО |
0,2 |
0,2 |
50 |
70 |
12 |
3 |
СО |
HCl |
0,15 |
0,2 |
55 |
65 |
15 |
4 |
HF |
СО |
0,1 |
0,2 |
65 |
75 |
24 |
5 |
CS2 |
H2S |
0,2 |
0,1 |
95 |
60 |
5 |
6 |
СО |
SO3 |
0,3 |
0,1 |
30 |
40 |
8 |
7 |
CS2 |
NO2 |
0,4 |
0,1 |
85 |
45 |
12 |
8 |
СО |
NO2 |
0,1 |
0,4 |
45 |
55 |
16 |
9 |
CS2 |
HF |
0,5 |
0,1 |
90 |
65 |
7 |
0 |
HCl |
CS2 |
0,1 |
0,5 |
40 |
90 |
5 |
Вказівки до рішення
При одночасному виділенні у повітря робочої зони приміщення декількох шкідливих речовин, що не володіють односпрямованою дією, кількість повітря при розрахунку загально обмінної вентиляції приймають за тою шкідливою речовиною, для якої потрібна подача найбільшого об/єму повітря:
, м3/с; і = 1,2,
де Gi – кількість і – того шкідливого домішка, що виділяється до приміщення, мг/с. Значення Gi знаходять з рівняння стану:
, мг/с; і = 1,2;
Ра – атмосферний тиск, що дорівнює 101325Па;
Мі – мольна маса і – того домішка, кг/кмоль;
R = 8314 Дж/(кг*кмоль) – універсальна газова стала;
Ті – абсолютна температура і – того домішка,К;
ГДКі – гранично допустима концентрація і – того шкідливого домішка у повітрі робочої зони приміщення, мг/м3, яка наведена у додатку 6;
Сіо – вміст і – того домішка у припливному повітрі: , мг/м3.
За потрібний коефіцієнт повітрообміну вибирають найбільше з отриманих значень: , с-1; і = 1, 2,
де Vпр – об/єм приміщення, м3 .
Задача 7
У робоче приміщення розмірами 401510м з апаратів та газопроводів сумарним об/ємом Vоб, які працюють при тиску Р, Мпа і температурі t,0С, точиться газ крізь нещільності за регламентних умов герметизації обладнання. Механічна вентиляція забезпечує коефіцієнт повітрообміну у приміщенні К, с-1при вмісті газу у припливному повітріа,% від його ГДКрз. Атмосферний тиск – нормальний; температура в приміщенні tп= 200С. Дайте оцінку відповідності ГОСТ 12.1.005-88 концентрації газу у робочій зоні приміщення. Через який час після аварійного відключення вентиляції у приміщенні концентрація газу буде перевищувати ГДКрзі коли може утворитися вибухонебезпечна суміш газу з повітрям?
Таблиця 7- Вихідні дані до задачі 7
№№ вар. |
Газ |
Vоб,м3 |
Р, Мпа |
t ,0С |
К,с-1 |
а,% |
1 |
СО |
160 |
1,8 |
90 |
0,035 |
10 |
2 |
H2S |
90 |
2,8 |
80 |
0,05 |
12 |
3 |
СО |
120 |
4,7 |
85 |
0,04 |
15 |
4 |
H2S |
55 |
5,5 |
70 |
0,045 |
24 |
5 |
СО |
90 |
10 |
65 |
0,027 |
5 |
6 |
H2S |
80 |
14 |
55 |
0,057 |
8 |
7 |
СО |
120 |
16 |
35 |
0,045 |
12 |
8 |
H2S |
60 |
11 |
45 |
0,047 |
16 |
9 |
СО |
240 |
1,9 |
60 |
0,05 |
7 |
0 |
H2S |
75 |
3,4 |
64 |
0,047 |
5 |
Вказівки до рішення
Кількість газу, що точиться крізь нещільності обладнання G, кг/годину можна визначити за формулою Н.Н. Репіна (див. вказівки до рішення задачі 5).
Повітрообмін у приміщенні: V = KVпр, м3/с,
де Vпр – об/єм приміщення, м3.
Концентрацію газу у повітрі робочої зони С, мг/м3 знаходять з рівняння матеріального балансу за цім компонентом:
, мг/с,
де - концентрація домішка у припливному повітрі, мг/м3
ГДКрз – гранично допустима концентрація шкідливого домішка у повітрі робочої зони приміщення, мг/м3, яка наведена у додатку 6.
Отримане значення С порівнюють з ГДКрз і роблять висновок щодо відповідності якості повітря робочої зони санітарним нормам.
Вміст газу у повітрі робочої зони при відключенні вентиляції через час 1, с складе: , мг/м3 . Час досягнення гранично допустимої концентрації 1, с знаходять з умови: С1 = ГДКрз.
Оскільки у повітрі приміщення до відключення вентиляції знаходиться , кг газу, а після її відключення через час2, с його кількість зросте на , кг, то з рівняння стану об/єм газу у приміщенні через час 2, с становить:
, м3,
де Тп – абсолютна температура повітря у приміщенні, К;
Ра – атмосферний тиск (101325 Па);
R – універсальна газова стала; R = 8314Дж/(кмоль*К);
М – мольна маса газа, кг/кмоль.
Час досягнення вибухонебезпечної концентрації газу у повітрі 2, с знаходять з умови: ,
де lн – нижня межа спалахування газу у повітрі, % (додаток 7).