WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 9 |

На диаграмму нанесены линии постоянных температур (изотермы) t = const, кривые постоянных относительных влажностей = const, а также вспомогательная линия для определения парциального давления водяного пара p.

Каждая точка диаграммы соответствует определённому состоянию влажного воздуха.

При охлаждении или нагревании влажного воздуха через стенку его влагосодержание х остаётся постоянным; следовательно, эти процессы на диаграмме представляются вертикальными прямыми (рис. 1.2.2). При охлаждении воздуха он может достигнуть состояния полного насыщения (на рис. 1.2.2 точка О – пересечение прямой х = const и линии = 1). Это происходит при температуре, соответствующей точке росы tр (пунктир на рис. 1.2.2). При дальнейшем охлаждении влагосодержание воздуха снижается вследствие конденсации водяных паров.

Если влажный воздух контактирует с влажным материалом или поверхностью жидкости, происходит его охлаждение, так как тепло затрачивается на испарение жидкости, при этом энтальпия воздуха не изменяется (I = const), что обусловлено поступлением в воздух водяных паров, компенсирующих снижение энтальпии (рис. 1.2.3). Изоэнтальпический процесс массообмена может протекать до полного насыщения воздуха водяными парами (на рис. 1.2.3 точка О – пересечение линий I = const и = 1). Предел насыщения воздуха наступает при температуре мокрого термометра tм (пунктир на рис. 1.2.3).

= 100% А x = const.

О tр Рис. 1.2.2. Определение точки росы I = const = 100%.

А О tм Рис. 1.2.3. Определение температуры мокрого термометра I = const = 100% А t О tм Рис. 1.2.4. Определение относительной влажности по показаниям психрометра с помощью I–x-диаграммы Для определения относительной влажности по I–x-диаграмме необходимо найти пересечение изотермы t = tм и кривой насыщения = 100% (точка О на рис. 1.2.4), из этой точки провести линию I = сonst до её пересечения с изотермой сухого термометра (точка А на рис. 1.2.4). Кривая = const (пунктир на рис. 1.2.4), на которой лежит точка пересечения, определяет значение относительной влажности.

III. Для измерения скорости движения воздуха применяют анемометры – крыльчатые и чашечные, а также термоанемометры и дифференциальные манометры.

Чувствительным элементом крыльчатого анемометра является крыльчатка, по числу оборотов которой определяется скорость движения воздуха. Принцип работы термоанемометра основан на изменении температуры «обогреваемой струны», охлаждаемой потоком воздуха. Напорные трубки дифференциальных манометров имеют два канала, соединяемых шлангами со штуцерами прибора. Они воспринимают полное и статическое давление в воздуховоде, по которому прибор измеряет динамический напор, на основе которого вычисляются скорость потока и объёмный расход.

IV. Интенсивность теплового излучения определяется актинометрами. Принцип действия актинометра основан на поглощении падающей радиации (теплового излучения) зачернённой поверхностью и превращении её энергии в теплоту.

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ РАБОТАЮЩИХ ОТ ВРЕДНЫХ ФАКТОРОВ ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ 1. Экранирование излучающих поверхностей. Является одним из самых распространённых способов борьбы с тепловым излучением. Различают экраны трёх типов: непрозрачные, прозрачные и полупрозрачные.

В непрозрачных экранах поглощаемая энергия электромагнитных колебаний, взаимодействуя с веществом экрана, превращается в тепловую энергию. При этом экран нагревается и становится источником теплового излучения. При этом излучение поверхностью экрана, противолежащей экранируемому источнику, условно рассматривается как пропущенное излучение источника. К непрозрачным экранам относятся, например, металлические, альфолевые (алюминиевая фольга), футерованные (пенобетон, пеностекло, керамзит, пемза), асбестовые и др.

В прозрачных экранах излучение, взаимодействуя с веществом экрана, минует стадию превращения в тепловую энергию и распространяется внутри экрана по законам геометрической оптики, что и обеспечивает видимость через экран. Так ведут себя экраны, выполненные из различных стёкол: силикатного, кварцевого, органического, металлизированного, а также плёночные водяные завесы (свободные и стекающие по стеклу), вододисперсные завесы.

Полупрозрачные экраны объединяют в себе свойства прозрачных и непрозрачных экранов. К ним относятся металлические сетки; цепные завесы; экраны из стекла, армированного металлической сеткой.

По принципу действия экраны подразделяются на теплоотражающие, теплопоглощающие и теплоотводящие. Однако это деление достаточно условно, так как каждый экран обладает одновременно способностью отражать, поглощать и отводить тепло. Отнесение экрана к той или иной группе производится в зависимости от того, какая его способность выражена сильнее.

Теплоотражающие экраны имеют низкую степень черноты поверхностей, вследствие чего они значительную часть падающей на них лучистой энергии отражают в обратном направлении. В качестве теплоотражающих материалов в конструкции экранов широко используют альфоль, листовой алюминий, оцинкованную сталь, алюминиевую краску.

Теплопоглощающими называют экраны, выполненные из материалов с высоким термическим сопротивлением (малым коэффициентом теплопроводности). В качестве теплопоглощающих материалов применяют огнеупорный и теплоизоляционный кирпич, асбест, шлаковату.

В качестве теплоотводящих экранов наиболее широко используются водяные завесы – свободно падающие в виде плёнки, орошающие другую экранирующую поверхность (например, металлическую) либо заключённые в специальный кожух из стекла (акварильные экраны), металла (змеевики) и др.



Оценить эффективность защиты от теплового излучения с помощью экранов можно по формуле Q -Qз n = 100%, Q где Q – интенсивность теплового излучения без применения защиты, Вт/м2; Qз – интенсивность теплового излучения с применением защи- ты, Вт/м2.

2. Тепловая изоляция. Использование этой защитной меры не только обеспечивает необходимый температурный режим в изолируемых системах и нормальные санитарно-гигиенические условия труда в производственных помещениях (в частности, исключается возможность получения ожогов, которая существует при температуре наружной стенки аппаратов 60 °С и выше), но и способствует экономии топлива. Санитарными нормами (п. 11.14 СН 245–71) предусматриваются следующие значения температур на наружной поверхности изоляции:

45 °С, t 100 °С;

tн = 35 °С, t < 100 °С, где t – температура среды внутри аппарата.

Для тепловой изоляции используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности. Толщина слоя теплоизоляционного материала определяется из условия равенства количеств тепла, перенесённого через слой материала теплопроводностью и отведённого от поверхности в окружающую среду конвекцией и излучением:

(t - tн ) =, м, * (tн - t1) где – коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала, Вт / м°С; t – температура среды в аппарате, °С; tн – температура наружной поверхности изоляции, °С; t1 – температура воздуха в рабочей зоне;

* – суммарный коэффициент теплоотдачи конвекцией и излучением от наружной поверхности изоляции в воздух рабочей зоны, Вт / м2°С.

3. Устройство местной приточной вентиляции. Местную приточную вентиляцию широко используют для создания требуемых параметров микроклимата в ограниченном объёме, в частности непосредственно на рабочем месте. Это достигается созданием воздушных оазисов, воздушных завес и воздушных душей.

Воздушный оазис создают в отдельных зонах рабочих помещений с высокой температурой. Для этого небольшую рабочую площадь закрывают лёгкими переносными перегородками высотой 2 м и в огороженное пространство подают прохладный воздух со скоростью 0,2…0,4 м/с.

Воздушные завесы создают для предупреждения проникновения в помещение наружного холодного воздуха путём подачи более тёплого воздуха с большой скоростью (10…15 м/с) под некоторым углом навстречу холодному потоку.

Воздушные души применяют в горячих цехах на рабочих местах, находящихся под воздействием лучистого потока теплоты большой интенсивности (более 350 Вт/м2). Поток воздуха, направленный непосредственно на рабочего, позволяет увеличить отвод тепла от его тела в окружающую среду. Выбор скорости потока воздуха зависит от тяжести выполняемой работы, а также от интенсивности облучения, но она не должна, как правило, превышать 5 м/с, так как в этом случае у рабочего возникают неприятные ощущения (например, шум в ушах). Эффективность воздушных душей возрастёт при охлаждении направляемого на рабочее место воздуха или же при подмешивании к нему распылённой воды (водовоздушный душ).

4. Устройство общеобменной вентиляции. Является действенной мерой для оздоровления воздушной среды во всём объёме помещения.

При устройстве общеобменной вентиляции, предназначенной для удаления избытка явного тепла, объём приточного воздуха Vпр (м3/с) определяют по формуле Vпр = Qизб / (tуд – tпр) пр c, где Qизб – избыток явного тепла, Вт; tуд – температура удаляемого возду- ха, °С; tпр – температура приточного воздуха, °С; пр – плотность приточного воздуха, кг/м3; c – удельная теплоёмкость воздуха, Дж / (кг°С).

Температуру воздуха, удаляемого из помещения, определяют по формуле tуд = t1 + t (H – 2), где t1 – температура в рабочей зоне, которая должна находиться в интервале, установленном санитарными нормами, °С; t – температурный градиент по высоте помещения, °С/м (обычно 0,5…1,5 °С/м); H – расстояние от пола до центра вытяжных проёмов, м.

Если количество образующихся тепловыделений незначительно или не может быть точно определено, то общеобменную вентиляцию рассчитывают по кратности воздухообмена K, которая показывает, сколько раз в течение часа происходит смена воздуха в помещении (обычно K находится в пределах от 1 до 10, причём для помещений небольшого объёма используются более высокие значения K).

5. Кондиционирование воздуха. Очистку воздуха от пыли и создание оптимальных параметров микроклимата на рабочем месте обеспечивает система кондиционирования (рис. 1.2.5).

Процесс обработки воздуха в кондиционере (рис. 1.2.6). Наружный воздух при влагосодержании dA и температуре tA подают в холодильную камеру, где его последовательно охлаждают сначала при постоянном влагосодержании до точки росы ( tB ) – линия АВ, а затем до температуры tC при постоянной максимальной относительной влажности воздуха ( =1 ) – линия ВС. При этом абсолютное влагосодержание воздуха уменьшается от d = dB до dC. Охлаждённый и осушенный воздух поA догревают в калорифере при постоянном влагосодержании dC до температуры tD – линия СD – и по воздуховоду направляют в помещение цеха.

При транспортировке температура воздуха увеличивается на t2 = 0,5...1,5 °С, а влагосодержание не изменяется – линия DЕ. При прохождении через помещение воздух нагревается до максимально допустимой температуры tдоп, увлажняется за счёт тепла и паров воды, выделяемых людьми, оборудованием, электрическими светильниками, – линия ЕК.

3 4 Рис. 1.2.5. Схема устройства кондиционера:

I – камера смешения воздуха; II – промывная камера;

III – камера второго подогрева; 1 – воздуховод наружного воздуха;





2 – воздуховод воздуха для осуществления рециркуляции; 3 – первый фильтр для очистки воздуха; 4 – калориферы; 5 – второй фильтр для очистки воздуха;

6 – устройство для увлажнения/сушки воздуха; 7 – воздуховод высушенного, очищенного или увлажнённого воздуха I K F А E В D = 100% С x Рис. 1.2.6. Изображение цикла кондиционирования воздуха на диаграмме Рамзина 1. Расчёт расхода тепла и водяного пара, поступающих в воздух помещения, и углового коэффициента луча нагрева и увлажнения воздуха.

1) По СН 245–71 выбираются оптимальные параметры воздуха рабочей зоны (t1, 1).

Количество тепла, поступающего в воздух помещения, рассчитывается по формуле Qпом = Qоб + Qл + Qосв + Qэл.пр + Qинс, где Qоб – количество тепла, выделяемого оборудованием, Вт; Qл – количество тепла, поступающего от работающих, Вт; Qосв – количество тепла, поступающего от осветительной установки, Вт; Qэл.пр – количество тепла, поступающего от работающих электроприборов, Вт; Qинс – количество тепла от солнечной радиации (инсоляции), Вт.

Qл = qчn, где qч – количество тепла, Вт, выделяемого одним человеком, которое определяют по табл. 1.2.2; n – количество работающих.

Qосв = P1лnл(1- л), где P1л – мощность одной лампы, Вт; nл – количество ламп, шт.; л – КПД лампы.

Qэл.пр = P1пpnпр(1- пр), где P1пр – мощность электроприбора, Вт; nпр – количество электроприборов, шт.; пр – КПД прибора.

Qинс = qинсFок, где qинс – плотность теплового потока солнечной радиации, Вт/м(табл. 1.2.4); Fок – суммарная площадь световых проёмов, м2;

2) Расход водяного пара, поступающего в воздух помещения цеха, рассчитывается по формуле Wпом = Wоб +Wл, где Wоб – расход водяного пара, поступающего в воздух из оборудова- ния, кг/с; Wл – расход водяного пара, выделяемого в воздух работаю- щими, кг/с.

Wл = w1n, где w1 – количество водяных паров, выделяемых человеком, в рабочей зоне при выполнении работы данной категории тяжести, кг/с (табл. 1.2.2);

n – количество человек;

3) Угловой коэффициент луча нагрева и увлажнения воздуха, поступающего в помещение, определяется по формуле Qпом =, Дж/кг.

Wпом 2. Построение процесса кондиционирования воздуха на I–d-диа- грамме.

Расчётные параметры наружного воздуха в данной местности определяются по табл. 1.2.3.

На I–d-диаграмму наносятся точки А (t0, 0) и F (t1, 1). Из точки Р с координатами d = 0, I = 0 проводим луч с угловым коэффициентом.

Температура воздуха, поступающего в помещение из кондиционера, рассчитывается по формуле tE = tF - t1.

Из точки F проводим прямую, параллельную лучу с угловым коэффициентом, до пересечения с изотермой в точке Е и до пересечения её с изотермой в точке K.

Температуру воздуха, поступающего из кондиционера в воздуховод, рассчитываем по формуле tD = tЕ - t2.

Из точки Е проводим прямую d = const до пересечения в точке D с изотермой и далее до пересечения в точке С с линией относительной влажности, равной 100%.

Из точки А проводим прямую d = const до пересечения с линией относительной влажности = 100% в точке В. Соединяем точку В с точ- кой С. На этом построение заканчивается.

Построенный цикл включает в себя:

- охлаждение наружного воздуха при постоянном влагосодержании до полного насыщения его водяными парами – линия АВ;

- охлаждение воздуха и его осушку при = 1 – линия ВС;

- нагрев осушенного воздуха в калорифере при d = const – линия СD;

- нагрев воздуха при его транспортировке из кондиционера в помещение цеха при d = const – линия DЕ;

- нагрев и увлажнение воздуха в помещении цеха – линия ЕK.

Находим по I–d-диаграмме теплосодержание воздуха I для характерных точек цикла: А, С, D, K и Е.

3. Расчёт расхода воздуха, холодопроизводительности и тепла при кондиционировании.

Расход воздуха, поступающего из кондиционера, рассчитываем по формуле Qпом L =, кг/c.

IK - IE Холодопроизводительность агрегата находим по формуле Qохл = L(I - IC ), Вт.

A Расход тепла в калорифере рассчитывается по формуле Qнагр = L(ID - IC ), Вт.

Вопросы для самопроверки 1. К параметрам, характеризующим микроклимат производственных помещений, относятся:

а) температура, относительная влажность, уровень шума, освещённость;

б) температура, относительная влажность, температура поверхностей, скорость движения воздуха, интенсивность теплового облучения;

в) температура поверхностей, скорость движения воздуха, концентрация кислорода в воздухе рабочей зоны, концентрация аэрозолей.

2. Относительная влажность измеряется … а) гигрометрами;

б) психрометрами;

в) актинометрами.

3. Скорость движения воздуха измеряется … а) актинометрами;

б) катетометрами;

в) анемометрами.

4. В каком из трёх случаев теплоотдача от человека конвекцией максимальна:

а) при температуре окружающей среды 25 °С;

б) при температуре окружающей среды 30 °С;

в) при температуре окружающей среды 15 °С.

5. В каком из трёх случаев теплоотдача от человека излучением максимальна:

а) при температуре окружающей среды 25 °С;

б) при температуре окружающей среды 30 °С;

в) при температуре окружающей среды 15 °С.

6. В каком из трёх случаев теплоотдача от человека излучением минимальна:

а) при температуре окружающей среды 25 °С;

б) при температуре окружающей среды 30 °С;

в) при температуре окружающей среды 15 °С.

7. В каком из трёх случаев теплоотдача от человека испарением максимальна:

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 9 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.