БЖД 1лаб. БЖД ЛР1 отчет. Цель работы Ознакомление с особенностями теплового взаимодействия организма человека с внешней средой и санитарными нормами на метеорологические условия в производственных помещениях
 Скачать 0.83 Mb.
|
  Цель работы:Ознакомление с особенностями теплового взаимодействия организма человека с внешней средой и санитарными нормами на метеорологические условия в производственных помещениях; изучение методов и приборов, применяемых для контроля параметров микроклимата; ознакомление с методами экспериментального исследования и расчета параметров микроклимата. Описание установки: 2.1. Аспирационный психрометр Аспирационный психрометр или психрометр Ассмана (рис.1,а) состоит из двух расположенных рядом термометров, резервуар одного из которых обернут увлажненной тканью. При испарении влаги с поверхности резервуара влажного термометра уносится тепло, поэтому показания влажного термометра оказываются ниже показаний сухого термометра. Сухой термометр показывает температуру Т окружающего воздуха. Показания влажного термометра Тв зависят от влажности воздуха. Относительная влажность определяется по значениям Т и Тв по психрометрической таблице, приведенной в справочных данных к лабораторной работе (см. Прил.2). Ртутные термометры психрометра заключены в металлическую оправу, резервуары термометров находятся в двойных металлических гильзах, что исключает влияние теплового излучения на показания термометров. Поэтому сухой термометр аспирационного психрометра применяется для измерения температуры воздуха в помещении даже при наличии значительного инфракрасного излучения. В верхней части прибора находится вентилятор с электродвигателем, протягивающий воздух вдоль резервуаров термометров. Пределы шкал сухого и влажного термометров от -30 до +50 C. Цена деления термометров — 0,2 C. Скорость обдува воздухом резервуаров термометров — 4 м/с. Время измерения — 3-5 минут. Погрешность определения относительной влажности 3 %. На рисунке 2 изображен аспирационный психрометр. Он состоит из сухого термометра 1, влажного термометра 2, а также электродвигателя с вентилятором 3.  Рисунок 2 — Аспирационный психрометр 2.2.Термогигрометр ИВА-6А ИВА-6 — автономный переносной прибор, предназначенный для измерения относительной влажности, температуры воздуха в жилых, складских и производственных помещениях, а также в свободной атмосфере. Термогигрометр изображен на рисунке 3. Он состоит из блока индикации 1 и измерительного преобразователя 2, соединенных между собой удлинительным кабелем «КУ-1» 3. Диапазон измерений относительной влажности — от 0 до 98%. Диапазон измерений температуры — от -20 до +60 C. Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры — не более 0,3 градусов Цельсия. Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения относительной влажности при 23 C в диапазоне от 0 до 90% — не более 2%.  Рисунок 3 — Термогигрометр ИВА-6А 2.3.Кататермометр Кататермометр изображен на рисунке 4. Он представляет собой спиртовой термометр, шкала которого проградуирована в C. Кататермометр применяется для измерения малых скоростей движения воздуха. Принцип его действия основан на зависимости скорости охлаждения предварительно нагретого резервуара прибора от скорости движения воздуха. Диапазон измеряемых скоростей от 0,05 до 2 м/с. Пределы шкалы кататермометра от +33 до +40 C. Постоянная кататермометра равна BмДж/см . Погрешность определения скорости не более %.  Рисунок 4 — Кататермометр 2.Анемометр Testo 417 Testo 417 — это анемометр со встроенной крыльчаткой для измерения скорости воздуха и температуры. Прибор изображен на рисунке 5. Диапазон измерений температуры от 0 до +50 C с погрешностью 50 C. Диапазон измерений скорости воздуха — от 0,3 до 20 м/с. Погрешность — ±(0, м/с + , % от измеренного значения)  Рисунок 5 — Анемометр Testo 417 Помимо указанных выше приборов, в лабораторной работе также используются спиртовой и ртутный термометры, предназначенные для измерения температуры наружного воздуха и температуры внутри помещения соответственно. Исходные условия: Вариант — №5. Категория выполнимых работ — Легкая 2б в холодный период года. Расчётные формулы: - Параметр охлаждения кататермометра:  Где Cк - параметр охлаждения, B – постоянная кататермометра (B=2700Дж/см2), T – температура воздуха по показаниям сухого термометра аспирационного психрометра, τср – среднее время охлаждения кататермометра в исследуемой точке. Количество отдаваемого излучением тепла: Qизл = Кизл × Fизл × (Tт − Тп), (2) где Кизл— приведенный коэффициент взаимоизлучения одежды и окружающих поверхностей, кДж/(м2*ч*град); Fизл— площадь излучающей поверхности тела человека; Tт— температура тела человека; Тп— температура поверхности. Коэффициент конвективного теплообмена: α = 6,31 ∙ V 0,654 + 3,25 ∙ (3) e−1,91V, где V — скорость воздуха (при V ≤ 4м/с). Количество тепла, передаваемого в единицу времени конвекцией: (4) Qк= α× Fк× (Tт− Т), где — коэффициент конвективного теплообмена, кДж/(м *ч*град); Fк— площадь обдуваемой поверхности тела; Tт — температура тела человека; Т — температура окружающего воздуха. Количество передаваемого испарением тепла: Qисп = Кисп × Fисп × (Рт − Рп), (5) где Кизл— коэффициент испарительного теплообмена, кДж/(м2*ч*Па); Fисп— площадь поверхности тела, участвующей в испарении; Рт — парциальное давление насыщенного водяного пара при температуре тела человека, кПа; Рп — парциальное давление водяного пара в окружающем воздухе, кПа. Плотность водных паров при температуре T и относительной влажности : Рп = Рн × φ/100, (6) где Рнв— парциальное давление насыщенных паров воды при температуре Тв. Комплексный показатель дискомфорта: Ед= Qпр− Qт= Qпр− Qизл− Qк− Qисп, (7) где Qпр — энергозатраты организма человека, кДж/ч; Qт — теплопотери организма, кДж/ч. Суммарные теплопотери: Qт = Qизл + Qк + Qисп, (8) где Qизл— количество отдаваемого излучением тепла, кДж/ч, Qк— количество тепла, передаваемого в единицу времени конвекцией, кДж/ч, Qисп— количество передаваемого испарением тепла, кДж/ч. 5. Вычисления и эксперименты: 5.1.Исследование параметров микроклимата: Требуемая таблица в заполненном виде приведена на странице 2 настоящего отчета, в протоколе измерений. Параметр Cквычисляется по формуле (1):  =  По таблице для определения скорости движения воздуха по показаниям шарового кататермометра (приложение 3 методических материалов) получаем скорость движения воздуха V≈ 0,52 м/с. 5.2. Расчет теплопотерь организма:
По формуле (6):  кПаПо формуле (2): Qизл = Kизл * Fизл * (Tm – Tn) = 13,35*1,725*(31,5-24,1) =170,4 кДж/ч По формуле (3): α = 6,31 * (0,52)0,654+ 3,25 *e-1,91*(0,52)  5,32По формуле (4): Qк = α × Fк × (Tm - T) = 5,32 *1,5*(31,5-24,1) = 59,05 кДж/ч По формуле (5): Qисп = Kисп * Fисп * (Pm – Pn) = 15,95 * 1,725 * (4,61 - 1,88) = 75,11 кДж/ч По формуле (7): Eд = Qпр – Qm = Qпр – Qизл – Qк – Qисп = 563,5 - (170,4 + 75,11 + 59,05) = 563,5 - 304,56 = 258,94 кДж/ч 6. Выводы: По результатам выполнения данной лабораторной работы были произведены исследования микроклимата помещения и теплопотерь организма. Температура воздуха в помещении находится на нижней границе нормы, установленной категорией работ «Легкая 2б». Относительная влажность воздуха не попадает в категорию оптимальной и допустимой (63%). Следовательно, для обеспечения допустимых значений параметров необходимо снизить относительную влажность хотя бы на 3 процента. Скорость движения воздуха в помещении намного превышает оптимальную — на 0,42 м/с. Измеренная скорость не является допустимой для постоянных и непостоянных рабочих мест (0,1 < 0,52 м/с). Посчитав комплексный показатель дискомфорта, мы заметили, что со временем нахождения в данном помещении организм будет получать дополнительное тепло, что приведет к его перегреву (Ед = 258,94 кДж/ч). Человек, работающий в данном помещении, будет испытывать неудобства. Для достижения комфортных условий нужно изменить параметры микроклимата так, чтобы показатель дискомфорта был примерно равен нулю. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||