Часть 2. Определение концентрации пыли в воздухе. Описание установки.
Установка для определения запыленности (рисунок 3) состоит из аспиратора 1, служащего для просасывания воздуха через фильтр. Аспиратор снабжен вентилями 2 для регулировки производительности; фильтродержателя 3 с фильтром; отводного шланга 4, связывающего аспиратор с фильтродержателем; пылевой камеры 5, в которой создается искусственная пылевоздушная смесь; вентилятор 6, служащего для создания пылевоздушной смеси в камере; аналитических весов для взвешивания фильтра.
Аспиратор снабжен ротаметрами для измерения объемного расхода прошедшего через фильтр воздуха в л/мин. Зная время отбора пробы, можно определить объем прошедшего воздуха, равный произведению производительности аспиратора на время отбора.
Фильтродержатель служит для закрепления в нем плоского бумажного фильтра (рисунок 4), который обладает чрезвычайно высокой фильтрующей способностью благодаря электризации волокон при прохождении через него воздуха. Чем больше скорость воздуха через фильтр, тем лучше электризуется ткань и тем большее количество пылевых частиц осыпает на ней. Коэффициент фильтрации обычно составляет 99,9%.
Определение количества пыли в воздухе весовым методом основано на измерении веса фильтра до и после пропускания через него определенного объема запыленного воздуха. Вес фильтра увеличивается за счет оседания пыли, содержащейся в воздухе. Метод будет тем точнее, чем эффективнее используемый фильтр.
Методика проведения работы.
Установить в камере дозатор с пылью, предварительно очистив камеру, если до этого пользовалась пыль другого состава.
Взвесить просушенный фильтр на аналитических весах. Для этого с помощью пинцета вынимают фильтр из защитного кольца, складывают пополам, кладут в центр чашечки и взвешивают с точностью до 0,1 мг.
Взвешенный фильтр расправить с помощью пинцета, поместить в защитное кольцо и закрепить в патроне. Патрон вставить в воздухоразборное отверстие пылевой камеры.
Поворотом ручки бункера-дозатора в камеру заправить порцию исследуемой пыли.
Включить одновременно аспиратор, вентилятор, расположенный в камере, и секундомер. Поплавок ротаметра указывает на объемный расход воздуха. Время прокачки устанавливается исходя из созданной запыленности в камере и скорости отсоса с таким расчетом, чтобы масса осаждаемой пыли составляла не менее 0,2 мг.
Включить аспиратор и секундомер. Определить время прокачки.
Замерить температуру воздуха и барометрическое давление.
Извлечь фильтр из патрона, провести взвешивание фильтра.
Откачать из камеры запыленный воздух аспиратором через использованный фильтр в течении 3-5 минут.
Открыть переднюю стенку камеры, протереть стенки. По указанию преподавателя установить дозатор с другой пылью.
Обработка опытных данных и составление отчета.
Зная объемный расход воздуха Q и длительность опыта t, определяют объем воздуха, прошедшего через фильтр при условиях проведения опыта, м3
Где Q – объемный расход воздуха, л/мин; t – время отбора пробы, мин.
Затем определяют объем воздуха, прошедшего через фильтр, приведенный к нормальным условиям, м3.
Где В – барометрическое давление, мм рт. ст.; Т – температура анализируемого воздуха, К.
Тогда весовая концентрация пыли в анализируемом воздухе определяется из выражения, мг/м3
Где m1, m2 – масса фильтра до и после опыта соответственно, мг.
Полученные значения запыленности сравнивают с предельно допустимой концентрацией для данного вида пыли (таблица 3) и рассчитывают во сколько раз полученная концентрация превышает ПДКр.з., по формуле:
Результаты лабораторной работы вносятся в таблицу 2.
Таблица 2.
Место отбора пробы |
Температура воздуха в помещении Т, К |
Барометрическое давление В, мм рт. ст. |
Вес фильтра до отбора пробы m1, мг |
Вес фильтра после отбора пробы m2, мг |
Вес пыли, задержанной фильтром Δm, мг |
Длительность опыта t, мин |
Объем пропущенного воздуха, приведенный к нормальным условиям V0, м3 |
Концентрация пыли в воздухе С, мг/м3 |
Предельно допустимая концентрация пыли ПДКp3, мг/м3 |
Превышение норм n, во сколько раз |