Задача 8/2

В металлическом гараже объемом V=40 м³ двигатель автомобиля работает на холостом ходу. При этом расходуется X=2,4 л/час. Плотность топлива =0,72 кг/л. Y%=0,12 массы топлива переходит в диоксид серы SO₂, который выходит в объем гаража в составе выхлопных газов. Какова должна быть кратность воздухообмена для обеспечения безопасности людей, находящихся в гараже?

1. Находим массу бензина сгорающего за час: G_б = X = 2,40,72 = 1,73 кг/ч.

2. Найдем какая часть от G_б поступает в гараж в виде SO₂:

G_i = G_бY/100% = 1,890,12/100 = 0,0023 кг/ч.

3. Воздухообмен, удовлетворяющий санитарногигиеническим нормам для воздуха производственных помещений, находим по формуле:

ПДК для SO₂ составляет 10 мг/м³

4. Соответствующая кратность воздухообмена:

Как следует заводить автомобиль в гараж, передом или задом? Какие меры следует предпринимать для уменьшения риска отравления выхлопными газами?

Ответы:

Автомобиль следует ставить передом, для того чтобы выхлопные газы быстрее выходили из помещения.

Для уменьшения риска отравления необходимо:

– Работы осуществлять в хорошо проветриваемых помещениях.

– Проверять открытие заслонок при использовании в домах печей и каминов.

– За качество сжатого воздуха в аквалангах отвечает компрессорщик. Опасно принимать на эту работу никотино-зависимых, страдающих табако-курением людей. Курить поблизости от компрессора строго запрещается. Компрессор ни в коем случае не должен стоять рядом с автомобилями и работающими двигателями внутреннего сгорания.

Первая помощь

Убрать пострадавшего из помещения с высоким содержанием угарного газа (заменить дыхательный аппарат).

При слабом поверхностном дыхании или его остановке начать искусственное дыхание.

Способствуют ликвидации последствий отравления: растирание тела, прикладывание грелки к ногам, кратковременное вдыхание нашатырного спирта. Больные с тяжёлым отравлением подлежат госпитализации, так как возможны осложнения со стороны лёгких и нервной системы в более поздние сроки.

Задача 18/2

В дачном домике с объемом жилых помещений V = 70 м³ топится дровами печь. Кратность воздухообмена в домике K = 1,5 1/час. Теплота сгорания дров Q = 5 МДж/кг. Через каждый интервал времени t = 20 мин в печь взамен выгоревших дров подбрасывают новую охапку дров массой m = 2,5 кг. Уличная температура t_у = –20С. Каков должен быть коэффициент полезного действия (к.п.д.) печи, чтобы в помещении установилась комфортная температура?

Решение:

1. Мощность, развиваемая печью для обогрева помещения:

P = XQm/t,

где X – коэффициент полезного действия печи.

2. Уличная температура t_у, температура в помещении t_п, мощность нагревателя P и воздухообмен L связаны друг с другом соотношением

P + cL(t_у – t_п) = 0,

где  – плотность воздуха, равная 1,29 кг/м³, с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кгК).

3. Кратность воздухообмена определяется по формуле:

K = L/V

4. Из приведенных выше формул получаем выражение для для X:

Каким образом можно менять кпд печи?

Ответ:

КПД печи зависит от многих внешних и внутренних факторов. К внешним факторам относят площадь теплоотдающей наружной поверхности печи в зоне топливника и дымооборотов, толщина стенок, коэффициент теплопроводности материала, из которого сооружены стенки и их теплоёмкости. При этом, чем больше теплоотдающая поверхность и теплопроводность материалов и чем меньше толщина стенок, тем выше КПД.

К внутренним факторам относят в первую очередь качество сгорания топлива. Чем больше сгорает топливо, тем выше КПД топливника. Этот фактор зависит от совершенствования процессов горения, качества топлива и конструкции печи. Если газообразные компоненты топлива увлекаются в газоходы, процесс их горения прекращается и появляется химический недожог топлива. При чрезмерном количестве топлива, часть его не успевает сгореть и остаётся на колосниковой решётке, что приводит к механическому недожогу топлива. Таким образом, для того чтобы печь имела максимальный КПД, необходима работа топливника с оптимальным тепловым напряжением. Потери теплоты в окружающую среду от стен топливника и газоходов используются для нагрева помещения и не снижают КПД печи.