Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Расчеты_БЖД 1

.pdf
Скачиваний:
103
Добавлен:
14.03.2016
Размер:
375.54 Кб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

А. В. Ильин, Н. О. Сиволобова, Л. А. Ильина

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Учебное пособие

Волгоград

2012

УДК 658.345(075)

Р е ц е н з е н т ы:

кафедра «Сервис» Волгоградского филиала Российского государственного университета сервиса, зав. кафедрой, канд. хим. наук, доцент В. Н. Карев;

доцент кафедры «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» ВолГАСУ, канд. техн. наук В. Н. Мартьянов

Печатается по решению редакционно-издательского совета Волгоградского государственного технического университета

Ильин, А. В.

Практические работы по безопасности жизнедеятельности: учеб. пособие / А. В. Ильин, Н. О. Сиволобова, Л. А. Ильина. – Волгоград: ИУНЛ ВолгГТУ, 2012. – 47 с.

ISBN 978-5-9948-0979-2

Учебное пособие предназначено для студентов направления 5514.62 «Наземные транспортные системы», а также для студентов других направлений и специальностей университета при изучении курса «Безопасность жизнедеятельности», выполнении семестровых работ и дипломных проектов.

Ил. 3. Табл. 31. Библиогр.: 10 назв.

ISBN 978-5-9948-0979-2

© Волгоградский государственный

 

технический университет, 2012

2

Практическая работа № 1

РАСЧЕТЫ ОБЩЕОБМЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

1. Расчет общеобменной вентиляции по концентрации выделяющихся вредных веществ

Задание: В соответствии с заданным вариантом (табл.1) произвести расчет кратности воздухообмена К общеобменной вентиляции по концентрации указанного в таблице вредного вещества, выделяющегося в рабочую зону.

 

 

Исходные данные

 

Таблица 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

Наименование

Предельно-

Плотность

Объем

Объем

вари-

вредного

допустимая

паров

аппаратуры

помещения

анта

вещества

концентрация

ρ, кг/м3

Vа, м3

Vп, м3

 

 

ПДК, мг/м3

 

 

 

1

Ацетилен

300

1,17

1,6

140

2

Аммиак

20

0,77

4,5

420

3

Ацетон

200

1,41

3,6

180

4

Бензин

100

1,15

4,0

200

5

Керосин

300

1,26

3,2

120

6

Ксилол

50

1,39

3,0

250

7

Пропан

300

2,02

2,0

160

8

Толуол

50

1,32

2,5

300

9

Хлор

1

3,22

0,8

1200

10

Хлористый водород

5

0,81

5,0

600

11

Ацетилен

300

1,17

1,6

140

12

Аммиак

20

0,77

4,5

420

13

Ацетон

200

1,41

3,6

180

14

Бензин

100

1,15

4,0

200

15

Керосин

300

1,26

3,2

120

16

Ксилол

50

1,39

3,0

250

17

Пропан

300

2,02

2,0

160

18

Толуол

50

1,32

2,5

300

19

Хлор

1

3,22

0,8

1200

20

Хлористый водород

5

0,81

5,0

600

Основным показателем работы вентиляционных установок является кратность воздухообмена К, 1/ч, которая определяется следующим образом:

К =

 

L

,

(1)

 

 

 

V п

 

3

где L – количество воздуха, подаваемого в помещение или удаляемого из него в единицу времени (воздухообмен), м3/ч;

Vп – объем помещения (табл. 1), м3.

Минимальное количество воздуха, которое необходимо заменить в рабочем помещении общеобменной вентиляцией L, м3/ч, для разбавления вредного вещества (в газо-, пароили пылеобразном состоянии) до безопасной концентрации, определяется по формуле:

L =

G 106

,

(2)

ПДК

С

 

 

 

 

 

0

 

 

где G – количество вредного вещества, выделяющегося в рабочем помещении в единицу времени, кг/ч; ПДК – предельно-допустимая концентрация вредного вещества в рабочей зоне (табл. 1), мг/м3;

С0 – содержание вредного вещества в поступающем в рабочее помещение «чистом» воздухе, мг/м3.

Согласно санитарным нормам величина С0 не должна превышать

30% ПДК

С0 0,3 ПДК .

(3)

Таким образом, можно принять С0= 0,3 ПДК.

Количество выделяющихся в рабочем помещении вредных веществ (газов, паров) G, кг/ч, можно рассчитать по формуле:

G = Vа ρ

P

 

 

,

(4)

100

где Vа – суммарный рабочий объем аппаратуры (табл. 1), м3;

ρ – плотность вредных веществ, выделяющихся

из аппаратуры

(табл.1), кг/м3;

Р – допустимая степень герметичности аппарата (для вновь устанавливаемых аппаратов: с пожаро-взрывоопасной средой Р = 0,1; с токсичной средой Р = 0,2), % /ч.

4

Затем по формуле (2) определяется воздухообмен L и по формуле (1)

кратность воздухообмена К.

2.Расчет общеобменной вентиляции по избыточным тепловыделениям

Задание: В соответствии с заданным вариантом (табл.2) рассчитать крат-

ность воздухообмена К общеобменной вентиляции по избыточным тепловыделениям.

Таблица 2

Исходные данные

Но-

Темпе-

Темпе-

Пло-

Темпе-

Тепло-

Нач.

Масса

Мощ-

Кол-во

Объем

мер

ратура

ратура

щадь

ратура

емкость

темпе-

нагр.

ность

работа-

поме-

ва-

воздуха

приточ.

нагр.

горяч.

с,

ратура

м-ла

Nуст,

ющих

щения

ри-

в пом.

воздуха

пов.

пов.

ккал /

tнач, оС

М,

кВт

n

Vп, м3

анта

tв, оС

tпр, оС

F, м2

tг, оС

(кг·оС)

 

кг

 

 

 

1

22

19

8

40

0,08

450

40

50

10

7600

2

20

17

5

40

0,15

530

50

90

3

8000

3

20

16

3

36

0,14

550

50

100

4

7800

4

20

19

6

38

0,13

450

50

65

10

9000

5

20

19

12

40

0,12

420

100

80

12

9000

6

22

17

4

46

0,15

410

80

90

8

8000

7

23

17

7

45

0,09

510

40

90

9

8000

8

20

18

7

48

0,10

530

50

70

10

8000

9

28

19

8

50

0,20

500

50

60

12

8500

10

25

20

6

38

0,21

530

45

55

14

9500

11

22

20

7

39

0,16

400

30

50

16

9500

12

20

18

2

40

0,18

510

50

80

10

8600

13

22

19

4

48

0,17

520

68

70

6

7600

14

22

18

4

45

0,17

410

50

100

3

9900

15

28

17

7

50

0,16

510

60

120

8

7800

16

26

16

3

38

0,15

420

30

90

10

9800

17

20

18

6

42

0,14

580

70

75

8

8000

18

22

18

5

46

0,13

500

100

80

9

9000

19

20

19

4

40

0,12

480

70

60

6

8000

20

26

18

4

50

0,10

420

80

85

8

9000

Количество воздуха L, м3/ч, необходимое для удаления избыточного тепла в рабочем помещении, находится следующим образом:

5

L = Qизб ,

свρв(tуд tпр )

где Qизб – количество избыточного тепла, ккал/ч; св – теплоемкость воздуха, св = 0,24 ккал/(кг·оС);

tуд – температура удаляемого воздуха, принимаем tуд = tв, оС; tв – температура воздуха в помещении (табл. 2), оС;

tпр – температура приточного воздуха (табл. 2), оС; ρв – плотность воздуха, кг/м3

1,293 273 ρв = 273 +tпр .

(5)

(6)

Количество избыточного тепла Qизб, ккал/ч, в помещении, подлежащее удалению, определяется из уравнения теплового баланса:

Qизб = ΣQпр – ΣQр ,

(7)

где ΣQпр – суммарное количество приточного тепла, поступающего

в помещение от различных источников, ккал/ч;

 

ΣQр – суммарное количество расходуемого тепла, теряемого

стенами здания и уходящего с нагретыми материалами, ккал/ч.

 

Суммарное количество тепла ΣQпр, ккал/ч, поступающего в

помещение, определяется из выражения:

 

n

 

ΣQпр= Q1 + Q2 + ··· + Qn = Qi ,

(8)

i =1

 

где Q1 количество тепла, выделяемого нагретыми поверхностями оборудования, ккал/ч;

Q2 количество тепла, выделяемого нагретыми материалами (остывающим металлом, стеклом и т.д.), ккал/ч;

Q3 количество тепла, выделяющееся в результате перехода электрической энергии в тепловую, ккал/ч;

Q4 количество тепла, выделяемое работающими, ккал/ч.

6

В помещениях с большим избытком тепла теплопотери через наружные стены приблизительно равны количеству тепла, вносимого в помещение солнечной радиацией через окна. Поэтому для упрощения расчетов принято, что все расходуемое тепло равно теплу, поступающему от солнечной радиации, а уравнение (7) принимает следующий вид:

4

 

Qизб = Qпр .

(9)

i =1

 

Количество тепла Q1, ккал/ч, выделяемого нагретыми поверхностями

оборудования, определяется по уравнению:

 

Q1 = F · α (tг – tв),

(10)

где F – площадь нагретой поверхности (табл. 2), м2;

 

α – коэффициент теплоотдачи, принимается α = 6,0 ккал/ (м2 ·ч·оС); tг – температура горячей поверхности (табл. 2), оС;

tв – температура воздуха в помещении, (табл. 2), оС.

Количество тепла Q2, ккал/ч, выделяемого нагретыми материалами,

рассчитывается по формуле:

 

Q2 = М · с (tнач – tкон) β,

(11)

где М – масса нагретого материала (табл. 2), кг;

 

с – теплоемкость нагретой массы (табл. 2), ккал/(кг·оС);

 

tнач – начальная температура нагретого материала (табл. 2), оС; tкон – конечная температура нагретого материала, принимаем

tкон = tв,оС;

β – коэффициент, учитывающий неравномерность остывания материала, принимается β = 1,4.

Количество тепла Q3, ккал/ч, выделяющееся в результате перехода

электрической энергии в тепловую, определяется по уравнению:

 

Q3 = 860 Nуст· η · φ · z ,

(12)

где Nуст – общая установочная мощность электродвигателей (табл. 2), кВт;

7

z = 0,9.

η – коэффициент перехода электрической энергии в тепловую, принимается η = 0,58; φ – коэффициент использования (загрузка установочной мощности), принимается φ = 0,75;

z – коэффициент одновременности работы оборудования, принима-

ется

Количество тепла Q4, ккал/ч, выделяемое работающими, определя-

ется по формуле:

 

Q4 = 99,76 · n ,

(13)

где 99,76 ккал/ч – количество тепла, выделяемое одним человеком без учета скрытого тепла влаги, испаряющейся с поверхности тела; n – число людей, одновременно находящихся в помещении (табл. 2). Кратность воздухообмена К находится по формуле (1).

Содержание отчета

Отчет по практической работе должен содержать:

1)титульный лист (Приложение);

2)задание с исходными данными;

4)расчеты вентиляции;

5)выводы.

8

Практическая работа № 2

РАСЧЕТЫ МЕСТНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

1. Расчет воздушных душей

Задание: В соответствии с заданным вариантом (табл.1) произвести расчет воздушного душа местной приточной вентиляции.

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

 

Исходные данные

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

 

 

Температура

Температура

Диаметр

вари-

Период года

Категория

воздуха в

приточного

душирующего

анта

 

работы

помещении

воздуха

патрубка

 

 

 

t1, оС

t2, оС

do, м

1

 

легкая

26

7

0,10

2

Холодный и

27

8

0,12

3

 

28

9

0,14

4

переходный

средней

29

7

0,16

 

(температура

тяжести

 

 

 

5

30

8

0,18

 

наружного

 

 

 

 

6

 

31

9

0,20

воздуха

 

7

 

32

6

0,22

ниже +10 оС)

тяжелая

8

33

7

0,24

9

 

 

34

8

0,26

10

 

 

35

9

0,28

11

 

легкая

36

10

0,30

12

Теплый

37

11

0,32

13

 

38

12

0,34

14

(температура

средней

39

13

0,36

15

наружного

тяжести

40

14

0,38

 

воздуха

 

 

 

 

16

 

41

15

0,40

 

+10 оС и

 

 

 

 

17

 

42

16

0,42

 

выше)

тяжелая

 

 

 

18

43

17

0,44

19

 

 

44

18

0,46

20

 

 

45

19

0,48

Воздушные души применяются в основном для нормализации условий труда на постоянных рабочих местах, характеризуемых большими избытками явного тепла, например, в сталеплавильных, кузнечных, прессовых, прокатных и других цехах. В некоторых случаях воздушные души можно использовать и для удаления газообразных вредных веществ из рабочей зоны.

9

Скорость выхода воздуха из душирующего патрубка Vo, м/с, определяется из выражения

Vр.з.

=

t1 tр.з.

,

(1)

 

V

t t

2

 

o

 

1

 

 

где Vр.з.– допустимая скорость воздуха в рабочей зоне (табл. 2), м/с; tр.з. – допустимая температура воздуха в рабочей зоне (табл. 2), оС; t1 – температура воздуха в помещении (табл. 1), оС;

t2 – температура приточного воздуха (табл. 1), оС. Откуда

V

=

Vр.з. (t1 t2 )

.

(2)

 

o

 

t1 tр.з.

 

 

 

 

В соответствии с заданным диаметром душирующего патрубка (табл.1) определим расход воздуха Lо, м3/ч, на выходе из душирующего патрубка:

Lо = 3600 Fо·Vo ,

(3)

где Fо – площадь сечения душирующего патрубка, м2.

Fо =

πd

2

(4)

4

o .

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

Допустимые нормы температуры и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений, характеризуемых значительными избытками явного тепла [6]

Период года

Категория работы

Температура

Скорость движения

 

 

воздуха, оС

воздуха, м/с

Холодный и

легкая

17 – 24

не более 0,5

переходный

 

 

не более 0,5

средней тяжести

16 – 22

 

тяжелая

13 – 17

не более 0,5

Теплый

легкая

не более 28

0,3 – 0,7

средней тяжести

не более 28

0,5 – 1,0

 

тяжелая

не более 26

0,5 – 1,0

10