Лабораторная работа № 2. Экспериментальное исследование работы общеобменной вентиляции

Цель работы

Определение уровня безопасности персонала в рабочем помещении с общеобменной вентиляцией.

Задание

Положение шибера	№ 1
Положение окна вытяжного шкафа	№ 1
Минимальное значение кратности воздухообмена	Кmin = 5-4
Объём рабочего помещения	V = 80 м3

Нормы безопасности

Для производственных помещений наиболее приемлемые значения кратности воздухообмена К удовлетворяют условию: 4 ≤ К ≤ 20 ч^-1.

Схема лабораторной установки

1-вытяжной шкаф

2 – вентилятор;

3 – газоход;

4 – окно вытяжного шкафа;

5 – подвижная стенка;

6 – трубка Прандтля;

7 – микроманометр;

8 – трубка для измерения статического давления;

9 – тягонапоромер;

10 – рубильник;

11 – шибер;

12 – устройство для перемещения пневмометрической трубки;

13 – барометр;

14 – психрометр Ассмана

Результаты измерений

Результаты измерений температуры мокрого термометра приведены в таблице 1.

Таблица 1

Измерение температуры мокрого термометра

tм, °С	τ, с	tм, °С	τ, с
16,0	15	15,4	75
15,8	30	15,6	90
15,6	45	15,8	105
15,4	60	16,0	120

t_с – температура сухого термометра, t_с = 24 °С;

t_м – температура мокрого термометра, t_м = 17,2 °С;

Δ_шt – цена деления шкалы термометра, Δt = 0,2 °С;

В – атмосферное давление, В = 103,0 кПа;

Δ_шВ – цена деления шкалы барометра, ΔВ = 0,1 кПа;

Р_ст – статическое давление по показанию тягонапоромера, Р_ст = 4 мм вод. ст.;

h₀ – высота столба жидкости в трубке микроманометра в отсутствии воздушного потока, h₀ = 10 мм шкалы;

Δh – цена деления шкалы трубки микроманометра, Δh = 1 мм шк.;

w – относительная влажность воздуха, по психрометрической номограмме

w = 38%.

Результаты измерений динамического давления в точках газохода приведены в таблице 2.

Таблица 2

Измерение динамического давления по микроманометру

h1, мм шк.	h2, мм шк.	h3, мм шк.	h4, мм шк.
45	41	23	33
44	41	24	32
42	40	24	32

Обработка результатов исследования с оценкой ошибок величин, участвующих в расчётах

Среднее значение величины h_n в каждой из точек измерения:

,

где n – порядковый номер точки измерения.

мм шк.

мм шк.

мм шк.

мм шк.

Среднее значение динамического давления для каждой точки измерения:

мм вод. ст.

мм вод. ст.

мм вод. ст.

мм вод. ст.

Абсолютная случайная ошибка измерения давления трубкой Прандтля в каждой точке измерения:

Динамическое давление Р_v средней скорости движения воздуха:

мм вод. ст.

Относительная ошибка δ_р измерения давления Р_v:

,

где Δм = 1,25 – ошибка микроманометра.

Плотность воздуха ρ:

,

где ρ₀ = 1,29 кг/м³ – плотность воздуха при t = 0 °С;

В₀ = 101,3 кПа – атмосферное давление при нормальных условиях;

K_w = 1,004 – поправочный коэффициент на влажность;

Р_ст = 4 мм вод. ст. = 0,0392 кПа;

(1 мм вод. ст. = 9,8 Па).

Расход воздуха:

,

где Р_v = 48,5 Па;

D – диаметр газохода, который равен 0,136 м.

Относительная ошибка определения давления:

,

где Δ_в = 0,135 кПа – погрешность барометра;

Δ_ш – цена деления шкалы барометра.

Относительная ошибка определения температуры по психрометру:

,

где Δ_t = 0,4 °С – погрешность термометра;

Δ_ш – цена деления шкалы термометра.

Ошибка определения гидравлического диаметра газохода в том сечении, где производились измерения, при условии, что диаметр газохода d находится в пределах 100 мм ≤ D ≤ 300 мм, будет равна:

.

Относительная ошибка измерения расхода воздуха:

Кратность воздухообмена в рабочем помещении объёмом V = 80м³: