Микроклимат лабораторная Бжд. Л_б по БЖД Микроклимат. Лабораторная работа 4 "Исследование микроклимата в производственных помещениях" цели работы цели лабораторной работы
 Скачать 1.27 Mb.
|
|
Отечественными и зарубежными гигиенистами установлено, что при значительном отклонении одного из параметров микроклимата от оптимальных, можно подобрать такое сочетание остальных, при котором охлаждающий эффект окружающего воздуха будет эквивалентным оптимальному. Например, при высокой температуре можно увеличить скорость движения воздуха и за счет этого усилить охлаждающий эффект окружающего воздуха до оптимальных пределов. Такого же результата можно добиться понижением влажности, но в этом случае охлаждение организма увеличится за счет испарения пота с поверхности тела человека. Таблица 4.2 Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работающих от производственных источников
Таблица 4.3 Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений
В инженерной практике довольно часто используют номограмму эквивалентных и эффективно-эквивалентных температур (рис. 4.10). На номограмме выделена зона комфорта, в пределах которой любые сочетания температуры, скорости движения и относительной влажности воздуха рабочей зоны не вызывают нарушений физиологии и механизмов терморегуляции организма. Действующими в России нормами [1] для оценки сочетанного воздействия параметров микроклимата в целях осуществления мероприятий по защите работающих от возможного перегревания рекомендуется использовать интегральный показатель тепловой нагрузки среды (ТНС). Значения ТНС – индекса не должны выходить за пределы диапазонов, приведённых в табл. 4.4. ТНС-индекс определяют на основе величин температуры смоченного термометра аспирационного психрометра (tвл) и температуры, измеренной внутри зачерненного шара (tш). Зачерненный шар имеет диаметр 90 мм, минимально возможную толщину и коэффициент поглощения 0,95. ТНС-индекс рассчитывают по уравнению ТНС = 0,7 tвл+0,3 tш.. (4.2) ТНС-индекс рекомендуется использовать на рабочих местах, на которых скорость движения воздуха не превышает 0,6 м/с, а интенсивность теплового облучения - 1200 Вт/м2 . Таблица 4.4 Рекомендуемые величины интегрального показателя тепловой нагрузки среды (ТНС-индекса) для профилактики перегревания организма
МЕРОПРИЯТИЯ ПО НОРМАЛИЗАЦИИ МИКРОКЛИМАТА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ Температура воздуха в помещениях зависит от наружной температуры, теплоизолирующей способности стен, полов, перекрытий, окон и дверных проемов, мощности системы отопления. Производительность системы отопления проектируют с учетом теплоизолирующей способности ограждений для обеспечения оптимальной температуры в помещениях в период наиболее холодной пятидневки года. Если система отопления выполнена в соответствии с проектом, то отклонения температуры воздуха рабочей зоны могут происходить по следующим причинам: 1. Плохое уплотнение (теплоизоляция) переплетов окон, дверей, ворот, стыков между наружными панелями в каркасах наружно-панельных зданий. 2. Плохая регулировка системы отопления, в результате чего температура стояков и нагревательных приборов различна. В одних помещениях наблюдается перегрев воздуха, а в других недостаток тепла. 3. Недостаточное количества теплоносителя (воды, пара), поступающего в систему отопления. Признаком этой причины является низкая температура стояка (ниже 70 С) у самого дальнего нагревательного прибора. Нормализовать температурный режим в помещениях можно путем улучшения теплоизоляции окон, дверей, стыков между панелями, регулировки системы отопления, чтобы разность температур на входе и выходе стояков была одинаковой, подачи в систему отопления большего количества теплоносителя. В производственных помещениях чаще всего устраивают системы отопления совмещенные с вентиляцией. В таких системах воздух нагревают калориферами и затем подают в рабочую зону помещений. Регулировку совмещенной системы отопления производят в вентиляционных камерах, как по температуре, так и по расходу теплоносителя в калориферах с таким расчетом, чтобы температура воздуха, нагретого в калориферах, соответствовала проектной. Если это мероприятие не дает требуемого эффекта по нормализации температуры воздуха в рабочей зоне, проводят дополнительную теплоизоляцию ограждающих конструкций. Относительная влажность воздуха зависит от содержания паров воды в наружном воздухе и выделения влаги от технологических процессов внутри помещений. Если влажность воздуха в рабочей зоне ниже допустимой, воздух в вентиляционной камере предварительно увлажняют, разбрызгивая воду форсунками. При высокой влажности воздуха рабочей зоны принимают меры по улучшению работы местных отсосов в мокрых технологических процессах. Скорость движения воздуха на рабочих местах зависит от правильности устройства и регулировки работы вентиляционных систем. При отклонении скорости движения воздуха от предусмотренной санитарными нормами, необходимо проверить исправность системы и, путем открывания или закрывания шиберных заслонок на приточных вентиляционных отверстиях, установить оптимальные скорости движения воздуха на рабочих местах. В производственных помещениях, в которых допустимые параметры микроклимата невозможно установить из-за технологических требований к производственному процессу условия микроклимата следует рассматривать как вредные и опасные. В целях профилактики неблагоприятного воздействия микроклимата используются следующие защитные мероприятия: - естественная вентиляция (аэрация); - системы кондиционирования воздуха; - воздушное душирование рабочих мест; - спецодежда и другие средства индивидуальной защиты; - помещения для отдыха и обогревания (охлаждения); - компенсация одного параметра микроклимата изменением другого; - регламентация времени работы (сокращение рабочего дня, увеличение продолжительности отпуска, уменьшение стажа работы). Время пребывания на рабочих местах при температуре воздуха выше или ниже допустимых величин регламентируется санитарными правилами [1] (табл. 4.5 и 4.6). Таблица 4.5 Время пребывания на рабочих местах при температуре воздуха выше допустимых величин
Таблица 4.6 Время пребывания на рабочих местах при температуре воздуха ниже допустимых величин
ПРИБОРЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА Д  ля измерениядавления воздуха применяются различного вида барометры. Наиболее распространенным прибором для измерения давления воздуха является металлический барометр (анероид). В данной лабораторной работе используется барометр типа МД-49-А (Рис.4.1). Принцип его действия основан на деформации анероидной коробки в зависимости от атмосферного давления. При изменении атмосферного давления упругие деформации крышки коробки через рычажную систему передаются в увеличенном масштабе стрелке-указателю, которая перемещается вдоль шкалы, г Рис. 4.1. Барометр анероид радуированной в единицах давления (гПа и мм. рт. ст). Для непрерывной регистрации изменения во времени атмосферного давления применяют самопишущие приборы - барографы (от греч. baros тяжесть, давление, вес и grapho пишу). Для измерениятемпературы воздуха в производственных помещениях используют различного рода жидкостные термометры с ценой деления 0,20,5 С. Для непрерывной регистрации температуры используют термографы (рис. 4.2) или термопары, подключенные к самопишущим приборам. И  Рис. 4.2. Термограф суточный 1 – диаграммная лента; 2 – стрелка самописца; 3 – измерительный элемент змерительным элементом термографа (датчик температуры) является биметаллическая пластина или трубка Бурдона. Биметаллическая пластина - это пластинка из двух полос разнородных металлов, обладающих различными коэффициентами расширения. Трубка Бурдона представляет собой плоскую изогнутую металлическую трубку эллиптического сечения, заполненную спиртом или толуолом. Так как коэффициенты расширения самой трубки и жидкости, наполняющей её, различны, то она также, как и биметаллическая пластинка, при повышении температуры распрямляется, а при повышении скручивается. Один из концов измерительного элемента термографа закрепляется неподвижно, а другой, свободный конец, перемещается при деформациях, связанных с изменением температуры. Через систему рычагов эти перемещения передаются в увеличенном масштабе перу, которое на бумажной ленте, укрепленной на вращающемся барабане, осуществляет непрерывную запись изменения температур. Скорость вращения барабана - один оборот в неделю (или сутки). Горизонтальные деления на ленте показывают время, а вертикальные - температуру. Электрические термометры обладают в некоторых отношениях рядом важных преимуществ по сравнению с жидкостными термометрами. Они позволяют производить наблюдения на расстоянии и обладают высокой чувствительностью. В настоящее время эти термометры стали все чаще внедряться в практику измерения температуры воздуха помещений. Средствами автоматики они обычно соединены с автоматическими установками кондиционирования воздуха. Существуют различные конструкции электрических термометров, однако, по принципу действия их можно разделить на два типа: термоэлектрические и термометры сопротивления. Устройство термометров сопротивления основано на использовании свойства металлов изменять свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры. Действие термоэлектрических термометров основано на существовании контактной разности потенциалов между двумя соприкасающимися разнородными металлами. П  ри наличии в помещении заметных тепловых излучений для измерения температуры воздуха применяют парный термометр (рис. 4.3), состоящий из двух ртутных термометров. Резервуар со ртутью одного из термометров зачернён и поглощает тепловые лучи, а другого - посеребрён и отражает тепловые лучи. Истинную температуру (tИ)в этом случае определяют в оС по формуле: , (4.3)где tС , tЧ – показания посеребренного и зачерненного термометров, оС; К – градуировочный фактор прибора, определяемый при его изготовлении (обычно К=0,1÷0,12). Температуру поверхности измеряют контактными приборами (типа электротермометров) или дистанционными (пирометрами и др.). Для измерения интенсивности теплового облучения используют актинометры, радиометры и др. В актинометре приёмником теплоты служит экран из чёрных и блестящих алюминиевых пластин, подключенных к термопарам, связанным с гальванометром. Прибор измеряет плотность теплового потока в Вт/м2. И Рис.4.3. Парный термометр 1 – термометр с посеребрённым резервуаром; 2 - термометр с зачернённым резервуаром змерения относительной влажности производят психрометрами. Эти приборы представляют блок спаренных термометров (рис. 4.4 а). Шарик одного из термометров (правого) обернут тканью, смоченной в дистиллированной воде. При испарении воды затрачивается теплота, поэтому температура смоченного термометра ниже, чем сухого. Чем ниже относительная влажность воздуха, тем больше разность показаний сухого и мокрого термометра. По температуре сухого и смоченного термометров (разности их показаний), пользуясь формулами, таблицами, диаграммами или номограммами (рис. 4.10), определяют относительную влажность воздуха.   а б Рис. 4.4. Психрометры: а - психрометр Августа; б - аспирационный психрометр Ассмана 1- термометр «влажный»; 2 – термометр «сухой»; 3 - воздушный канал (воздуховод); 4 - головка с вентилятором. В практике инженерных измерений чаще используют аспирационные психрометры (рис. 4.4 б). Они снабжены вентиляторами с пружинами или электрическим приводом, что позволяет создавать определенную скорость движения воздуха около шариков термометра, не зависящую от скорости воздушных потоков в помещении, и за счет этого повысить точность измерений. В  Рис. 4.5. Прибор ТКА-ТВ 1 – блок обработки сигналов; 2 – зонд с датчиками влажности и температуры; 3 – защитный колпачок. данной лабораторной работе для измерения температуры и влажности воздуха также используется прибор ТКА-ТА (рис. 4.5), принцип работы которого основан на преобразовании параметров сенсора влажности и напряжения датчика температуры в числовые значения измеряемых параметров, с отображением результатов измерений на жидкокристаллическом индикаторе. Датчиком температуры является полупроводниковый диод, питаемый постоянным током. Датчиком влажности является специальный сенсор, параметры которого зависят от значения измеряемой относительной влажности окружающего воздуха. Для постоянной регистрации изменений относительной влажности используют гигрографы с суточным или недельным заводом. Скорость движения воздухав рабочей зоне измеряют крыльчатыми анемометрами (рис. 4.6 б).  а б Рис.4.6. Анемометры а – чашечный, б - крыльчатый Принцип их работы основан на изменении скорости вращения крыльчатки в зависимости от скорости движения воздуха. Количество оборотов крыльчатки за период измерения фиксируется стрелочно-циферблатным устройством анемометра. Скорость движения воздуха определяют по тарировочному графику (рис. 4.11). В вентиляционных каналах и галереях, где скорость воздушных потоков превышает 2 м/с, используют чашечные анемометры (рис. 4.6 а), в которых приемной частью служат три (четыре) полушария, укрепленные на вертикальной оси. Вращение их отмечается счетчиком, шкала которого проградуированная в м/с. Для измерения малых значений скорости движения воздуха используют термоанемометры различных конструкций или кататермометры. П  ринцип работы термоанемометра, применяемого в данной лабораторной работе (рис. 4.7), основан на преобразовании параметров датчиков в числовые значения измеряемой скорости движения воздуха, с отображением результатов измерения на жидкокристаллическом индикаторе.Кататермометр (рис. 4.8) представляет собой спиртовой термометр с шаровым резервуаром, который переходит в капилляр, заканчивающийся расширением в его верхней части. Шкала кататермометра градуирована от 33 до 40 С. П Рис. 4.7. Термоанемометр ТКА-СДВ 1 – блок обработки сигнала с индикатором, 2 – блок преобразователя с зондом, 3 – защитный колпачок, 4 – кабель связи рименение прибора основано на зависимости скорости охлаждения спиртового резервуара кататермометра от метеорологических условий, в частности от скорости движения воздуха. Количество теплоты, теряемое кататермометром при его охлаждении от 38 до 35 С всегда при всех метеорологических условиях одинаково, меняется только скорость охлаждения, т. е. количество теплоты, теряемое в единицу времени. Оно зависит от сорта стекла, теплоемкости спирта, а потому различно для разных экземпляров приборов, но постоянно для одного и того же прибора. Постоянное для данного прибора количество тепла, теряемое 1 см2 поверхности спиртового резервуара кататермометра при охлаждении его с 38 до 35 С, выраженное в милликалориях, называется фактором кататермометра. Его определяют при изготовлении кататермометра, обозначают буквой «F» и указывают на оборотной стороне шкалы кататермометра. Рис. 4.8. Кататермометры а – цилиндрический; б – шаровой.  УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ И СОХРАННОСТИ ПРИБОРОВ По устройству лабораторный стенд (рис. 4.9) соответствует требованиям ГОСТ 12.4.00382 «Работы учебные лабораторные. Общие требования безопасности». Но в связи с тем, что питание стенда производится от сети переменного тока напряжением 220 В, а приборы требуют бережного отношения, при выполнении работы необходимо соблюдать ряд мер предосторожности: - не трогайте и не включайте установленные на стенде приборы и оборудование до полного ознакомления с методическими указаниями по выполнения работы и получения допуска у преподавателя; - перед включением стенда путем внешнего осмотра убедитесь в исправности штепсельного разъема, соединительных проводов и в отсутствии повреждений приборов. О замеченных недостатках сообщите преподавателю; - включайте лабораторный стенд только на период измерения скорости движения воздуха; - в целях сохранности приборов не касайтесь пальцами и другими предметами крыльчаток анемометра, вентилятора и побудителя тяги психрометра 5. Без надобности не снимайте психрометр 5 с кронштейна; - обо всех нарушениях в работе приборов (запах гари или нарушения электропитания стенда, повреждения стеклянных частей приборов) немедленно сообщите преподавателю; - по окончании работы выключите стенд и приведите в порядок рабочее место.  Рис. 4.9. Схема лабораторного стенда 1 – штепсельный разъем; 2 – тумблер включения электропитания стенда; 3 – вентилятор; 4 – анемометр; 5 – психрометр; 6 – ключ пружинного привода вентилятора психрометра; 7 – пипетка для воды; 8 – термометр в черном шаре; 9 – барометр ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ Ознакомьтесь с данными методическими указаниями и изучите соответствующие разделы рекомендуемой литературы (глава 4.2. [3]). Определите вариант исходных данных по последней цифре в номере зачетной книжки. Из табл. 4.11. Приложения выпишите необходимые исходные данные в отчёт. Снимите показания барометра 9 (рис. 4.9). Запишите полученный результат в табл. 4.10 отчета. Произведите замеры и необходимые вычисления значений параметров микроклимата в соответствии с указаниями, изложенными ниже. Оформите отчет. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАМЕРОВ ТЕМПЕРАТУРЫ И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА АСПИРАЦИОННЫМ ПСИХРОМЕТРОМ 1. Сжимая грушу, наберите в пипетку 7 воду, поверните пипетку вертикально вверх и нажмите грушу. Если вода в этом случае не поднимется до верхнего среза пипетки, набор воды повторите. 2. Держа пипетку вертикально, введите ее в гильзу правого (мокрого) термометра психрометра 5. Сожмите грушу пипетки до появления стекающих капель воды из гильзы. Пипетку положите в стаканчик. 3. Заведите осторожно до отказа пружинный привод психрометра ключом 6. 4. Через 5 минут снимите показания левого (сухого) и правого (мокрого) термометров. 5. Пользуясь номограммой для аспирационного психрометра (рис. 4.10), определите относительную влажность воздуха. Результаты измерений запишите в табл. 4.7 отчета. Таблица 4.7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||