Гигиеническое нормирование вибрации

Для санитарного нормирования и контроля вибраций используются среднеквадратичные значения виброускорения и виброскорости, а также их логарифмические уровни в децибелах (ГОСТ 12.1.012-96).

Для измерения вибрации применяются виброметры и шумомеры с дополнительным приспособлением – предусилителем, устанавливаемым вместо микрофона. Широкое распространение получили приборы ВШВ-3М2 – измерители шума и вибраций.

21.Постоянные магнитные поля, их характеристики. Влияние на организм человека.

Спектр электромагнитного излучения природного и техногенного происхождения, оказывающий влияние на человека как в условиях быта, так и в производственных условиях, имеет диапазон волн от тысяч километров (переменный ток) до триллионной части миллиметра (космические энергетические лучи). Характер воздействия на человека электромагнитного излучения в разных диапазонах различен. В связи с этим значительно различаются и требования к нормированию различных диапазонов электромагнитного излучения.

В производственных условиях на работающего оказывает воздействие широкий спектр электромагнитного излучения. В зависимости от диапазона длин волн различают: электромагнитное излучение радиочастот (10⁷…10^{-4 м), инфракрасное излучение (<10-4}…7,5х10^{-7 м), видимую область (7,5х10-7}…4х10^{-4 м), ультрафиолетовое излучение (<4}x10^-7…10^{-9 м), рентгеновское излучение, гаммаизлучение (<10-9 м) и др.}

По своим биофизическим свойствам ткани организма неоднородны, поэтому может возникнуть неравномерный нагрев на границе раздела с высоким и низким содержанием воды, что определяет высокий и низкий коэффициент поглощения энергии. Это может привести к образованию стоячих волн и локальному перегреву ткани, особенно с плохой терморегуляцией (хрусталик, желчный пузырь, кишечник, семенники).

Влияние ЭМП на организм зависит от таких физических параметров как длина волны, интенсивность излучения, режим облучения – непрерывный и прерывистый, а также от продолжительности воздействия на организм, комбинированного действия с другими производственными факторами (повышенная температура воздуха, наличие рентгеновского излучения, шума и др.), которые способны изменять сопротивляемость организма на действие ЭМП. Наиболее биологически активен диапазон СВЧ, менее активен УВЧ и затем диапазон ВЧ (длинные и средние волны), т.е. с укорочением длины волны биологическая активность почти всегда возрастает. Комбинированное действие ЭМП с другими факторами производственной среды – повышенная температура (свыше 28◦С), наличие мягкого рентгеновского излучения – вызывает некоторое усиление действия ЭМП, что было учтено при гигиеническом нормировании СВЧ - поля.

22.Электромагнитное поле диапазона радиочастот: характеристики, вредное воздействие на организм человека.

Электромагнитное поле (ЭМП) диапазона радиочастот обладает рядом свойств, которые широко используется в отраслях экономики. Эти свойства (способность нагревать материалы, распространение в пространстве и отражение от границы раздела двух сред, взаимодействие с веществом) делают использование ЭМП диапазона радиочастот весьма полезным и перспективным в промышленности, науке, технике, медицине.

Источниками ЭМП этого вида являются приборы, применяемые в промышленности для индукционного нагрева металлов и полупроводников (в таких технологических процессах, как закалка и отпуск деталей, накатка твердых сплавов на режущий инструмент, плавка металлов и полупроводников, очистка полупроводников, выращивание полупроводниковых кристаллов и пленок), а также приборы диэлектрического нагрева, применяемые для сварки синтетических материалов, прессовки синтетических порошков. Свойства электромагнитных волн распространяться в пространстве и отражаться от границы раздела сред широко используют в таких областях, как радиосвязь, телевидение, радиолокация, дефектоскопия и других, поэтому телевизионные и радиолокационные станции, антенны радиосвязи являются также мощными источниками ЭМП диапазона радиочастот. Различают технологические и паразитные источники ЭМП. К последним относятся выносные согласующие трансформаторы, выносные батареи конденсаторов, фидерные линии, щели в обшивке установок.

Биологическое действие ЭМП радиочастот характеризуется тепловым действием и нетепловым эффектом. Под тепловым действием подразумевается интегральное повышение температуры тела или отдельных его частей при общем или локальном облучении. Нетепловой эффект связан с переходом электромагнитной энергии в объекте в нетепловую форму энергии (молекулярное резонансное истощение, фотохимическая реакция и др.). Чем меньше энергия электромагнитного излучения, тем выше тепловой эффект, который он производит.

23.Лазерное излучение: классификация лазеров, вредное воздействие на организм человека.

Это излучение формируется в оптических квантовых генераторах

(лазерах) и представляет собой оптическое когерентное излучение,

характеризующееся высокой направленностью и большой плотностью энергии.

Главный элемент лазера, где формируется излучение, - активная среда, для

образования которой используют: воздействие света нелазерных источников,

электрический разряд в газах, химические реакции, бомбардировку

электрическим пучком и другие методы “накачки”. Активная среда (элемент),

расположена между зеркалами, образующими оптический резонатор. Активной

средой лазера может быть твердый материал (рубины, стекло, активированное

неодимом, алюмоиттриевый гранат, пластмассы), полупроводники (Zn, S, ZnO,

CaSe, Te, PbS, GaAs, и др.), жидкость (с редкоземельными активаторами или

органическими красителями), газ (Hе-Nе, Ar, Kr, Xe, Ne, He-Cd, CО2 и др.) и др.

Существуют лазеры непрерывного и импульсного действия.

Лазеры получили широкое применение при проведении научных

исследований (физика, химия, биология и др.), в практической медицине

(хирургия, офтальмология и др.), а также в технике (связи, локации,

измерительной), при исследовании внутренней структуры вещества,

разделении протонов, термоядерном синтезе, термообработке, сварке, резке,

при изготовлении отверстий малого диаметра – микроотверстий и др. Области

применения лазера определяются энергией используемого лазерного

излучения.

Величина генерируемого лазером электромагнитного излучения

составляет: в области рентгеновского диапазона 3 ∙ 10-3…3 ∙ 10-7 мкм,

ультрафиолетового 0,2…0,4 мкм, видимого света 0,4…0,75 мкм, ближнего

инфракрасного 0,75…1,4 мкм, инфракрасного 1,4…102 мкм,

субмиллиметрового 102…103 мкм.

Классификация лазеров по физико-техническим параметрам:

1.По конструктивному исполнению:

 стационарные;

 передвижные;

 открытые;

 закрытые.

2.По мощности излучения:

 сверхмощные;

 мощные;

 средней мощности;

 маломощные.

3.По режиму работы:

 непрерывные;

 импульсные;

 импульсные с модулированной добротностью.

4.По способу отводу тепла:

 естественное охлаждение;

 принудительное охлаждение водой;

 принудительное охлаждение воздухом;

 принудительное охлаждение специальной жидкостью.

5.По назначению:

 технологические;

 специальные;

 исследовательские_______;

 уникальные.

6.По методу накачки:

 химическим возбуждением;

 пропусканием высокочастотного тока;

 пропусканием импульсного тока;

 пропусканием постоянного тока;

 импульсным светом;

 постоянным светом.

7.По длине генерируемой световой волны:

 инфракрасные;

 видимый свет;

 ультрафиолетовые;

 рентгеновские.

 субмиллиметровые

8.По активному элементу:

 газодинамические;

 твердотельные;

 полупроводниковые;

 жидкостные;

 газовые.__

24. Инфракрасное излучение: Характеристики, вредное воздействие на организм человека

Инфракрасное излучение (ИКИ) – тепловое излучение, представляющее собой невидимое электромагнитное излучение с длиной волны от 0,76 до 420 мкм и обладающее волновыми и световыми свойствами.

По длине волны инфракрасные лучи делятся на коротковолновую ИКИ-А (менее 1,4 мкм), средневолновую ИКИ-В (1,4…3 мкм), длинноволновую ИКИ-С (3 мкм…1мм) области. В производственных условиях гигиеническое нормирование имеет более узкий диапазон (0,76…70 мкм).

Источником инфракрасного излучения является любое нагретое тело. Степень инфракрасного излучения характеризуется следующими основными законами, используемыми для оценки гигиенического нормирования.

Лучеиспускание обусловливается только состоянием излучающего тела и не зависит от окружающей среды (закон Кирхгофа). Лучеиспускательная способность любого тела пропорциональна его лучепоглощающей способности. Тело, поглощающее все падающие на него лучи (абсолютно черное тело), обладает максимальным излучением. На этом законе основано применение поглощающей защитной одежды, светофильтров, устройство приборов для измерения теплового излучения, а также окраска оборудования.

С повышением температуры излучающего тела интенсивность излучения Е (Вт/м²) увеличивается пропорционально 4-1 степени его абсолютной температуры (закон Стефана-Больцмана):

Е=σТ⁴,

где σ- постоянная Стефана-Больцмана, равная 5,67032х10^-8 Вт м^-2 К^-4;

Т- абсолютная температура, К (Кельвин).

Таким образом, даже небольшое повышение температуры тела приводит к значительному росту отдачи теплоты излучением. Используя этот закон, можно определить величину теплообмена излучением в производственных условиях.

Количество тепловой энергии, передаваемое излучением, определяется по формуле:

Е=С₁С₂σ(Т⁴₁-Т⁴₂),

где Е- теплоотдача, (Вт), С₁ и С₂ – константы излучения с поверхностей; σ- постоянная Стефана-Больцмана; Т₁ и Т₂ – температуры поверхностей (К), между которыми происходит теплообмен излучением.

При расчете теплоотдачи излучением учитывают температуру стен и других поглощающих тепловую радиацию поверхностей (среднерадиационная температура).

Произведение абсолютной температуры излучающего тела на длину волны излучения (λ_макс) с максимальной энергией – величина постоянная С (закон Вина – закон смещения)

λ_макс Т = С,

где С=2880; Т- абсолютная температура, К; λ- длина волны, мкм.

Таким образом, длина волны максимального излучения нагретого тела обратно пропорциональна его абсолютной температуре, т.е.

λ_макс = С/Т.

При температуре твердого тела 400…500 ºС излучение происходит главным образом в области длинных волн.

Интенсивность теплового излучения на рабочих местах может колебаться от 175 Вт/м² до 13956 Вт/м². К горячим цехам относят цеха, в которых тепловыделение превышает 23 Дж/м².

В литейных цехах (нагрев и обработка деталей) интенсивность теплового излучения составляет 1392…3480 Вт/м².

В производственных помещениях с большим тепловыделением (горячие цеха) на долю инфракрасного излучения может приходиться до 2/3 выделяемой теплоты и только 1/3 на конвекционную теплоту.

Лучистое тепло имеет ряд особенностей. Инфракрасное излучение помимо усиления теплового воздействия на организм работающего обладает и специфическим влиянием, зависящим от интенсивности энергии излучения отдельных участков его спектра. Существенное влияние на теплообмен организма оказывают оптические свойства кожного покрова с его избирательной характеристикой коэффициентов отражения, поглощения и пропускания инфракрасной радиации.

За счет большой глубины проникновения в ткани тела коротковолновая область спектра ИКИ вызывает повышение температуры глубоколежащих тканей. Например, длительное облучение глаза может привести к помутнению хрусталика (профессиональная катаракта).

Под влиянием ИКИ в организме человека возникают биохимические сдвиги и изменения функционального состояния центральной нервной системы: образуются специфические биологически активные вещества типа гистамина, холина, повышается уровень фосфора и натрия в крови, усиливается секреторная функция желудка, поджелудочной и слюнной желез, в центральной нервной системе развиваются тормозные процессы, уменьшается нервно-мышечная возбудимость, понижается общий обмен веществ.

При инфракрасном облучении кожи повышается ее температура, изменяется тепловое ощущение. При интенсивном облучении возникают ощущения жжения, боль. Время переносимости тепловой радиации уменьшается с увеличением длины волны и ее интенсивности.

25. Видимые области электромагнитного излучения: Виды, характеристики, гигиеническое нормирование.

Спектр электромагнитного излучения природного и техногенного происхождения, оказывающий влияние на человека как в условиях быта, так и в производственных условиях, имеет диапазон волн от тысяч километров (переменный ток) до триллионной части миллиметра (космические энергетические лучи). Характер воздействия на человека электромагнитного излучения в разных диапазонах различен. В связи с этим значительно различаются и требования к нормированию различных диапазонов электромагнитного излучения.

В производственных условиях на работающего оказывает воздействие широкий спектр электромагнитного излучения. В зависимости от диапазона длин волн различают: электромагнитное излучение радиочастот (10⁷…10^{-4 м), инфракрасное излучение (<10-4}…7,5х10^{-7 м), видимую область (7,5х10-7}…4х10^{-4 м), ультрафиолетовое излучение (<4}x10^-7…10^{-9 м), рентгеновское излучение, гаммаизлучение (<10-9 м) и др.}

По своим биофизическим свойствам ткани организма неоднородны, поэтому может возникнуть неравномерный нагрев на границе раздела с высоким и низким содержанием воды, что определяет высокий и низкий коэффициент поглощения энергии. Это может привести к образованию стоячих волн и локальному перегреву ткани, особенно с плохой терморегуляцией (хрусталик, желчный пузырь, кишечник, семенники).

Влияние ЭМП на организм зависит от таких физических параметров как длина волны, интенсивность излучения, режим облучения – непрерывный и прерывистый, а также от продолжительности воздействия на организм, комбинированного действия с другими производственными факторами (повышенная температура воздуха, наличие рентгеновского излучения, шума и др.), которые способны изменять сопротивляемость организма на действие ЭМП. Наиболее биологически активен диапазон СВЧ, менее активен УВЧ и затем диапазон ВЧ (длинные и средние волны), т.е. с укорочением длины волны биологическая активность почти всегда возрастает. Комбинированное действие ЭМП с другими факторами производственной среды – повышенная температура (свыше 28◦С), наличие мягкого рентгеновского излучения – вызывает некоторое усиление действия ЭМП, что было учтено при гигиеническом нормировании СВЧ - поля.

Нормирование воздействия электромагнитного излучения радиочастот. Оценка воздействия ЭМИ РЧ на человека согласно СаНПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 осуществляется по следующим параметрам:

1.По энергетической экспозиции, которая определяется интенсивностью ЭМИ РЧ и временем его воздействия на человека. Оценка по энергетической экспозиции применяется для лиц, работа или обучение которых связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния источников ЭМИ РЧ (кроме лиц, не достигших 18 лет, и женщин в состоянии беременности) при условии прохождения этими лицами в установленном порядке предварительных и периодических медицинских осмотров по данному фактору и получения положительного заключения по результатам медицинского осмотра.

2.По значениям интенсивности ЭМИ РЧ; такая оценка применяется для лиц, работа или обучение которых не связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния источников ЭМИ РЧ, для лиц, не проходящих предварительных при поступлении на работу и периодических медицинских осмотров по данному фактору или при отрицательном заключении по результатам медицинского осмотра; для работающих или учащихся лиц, не достигших 18 лет, для женщин в состоянии беременности; для лиц, находящихся в жилых, общественных и служебных зданиях и помещениях, подвергающихся воздействию внешнего ЭМИ РЧ (кроме зданий и помещений передающих радиотехнических объектов); для лиц, находящихся на территории жилой застройки и в местах массового отдыха.

В диапазоне частот 30 кГц…300 МГц интенсивность ЭМИ РЧ оценивается значениями напряженности электрического поля (E, В/м) и напряженности магнитного поля (Н, А/м).

В диапазоне частот 300 МГц…300 Гц интенсивность ЭМИ РЧ оценивается значениями плотности потока энергии (ППЭ, Вт/м², мкВт/см²).

Энергетическая экспозиция (ЭЭ) ЭМИ РЧ в диапазоне частот 30 кГц…300 МГц определяется как произведение квадрата напряженности электрического или магнитного поля на время воздействия человека.

Энергетическая экспозиция, создаваемая электрическим полем, равна

ЭЭ_Е=Е²Т[(В/м²) ч.].

Энергетическая экспозиция, создаваемая магнитным полем, равна

ЭЭ_Н=Н²Т[(А/м²) ч].

В случае импульсно-модулированных колебаний оценка проводится по средней за период следования импульса мощности источника ЭМИ РЧ и, соответственно, средней интенсивности ЭМИ РЧ.

26.Ультрофиолетовое излучение: области, величины, вредное воздействие на организм человека.

Ультрафиолетовое излучение (УФИ) - оптическое излучение с длинами волн, меньшими 400 нм. Для биологических целей различают следующие спектральные области: УФИ-С – от 200 до 280 нм; УФИ-В – от 280 до 315 нм; УФИ-А – от 315 до 400 нм. Исходя из специфической биологической эффективности, область УФИ-С также называют бактерицидной областью спектра; УФИ-В – эритемной и УФИ-А – общеоздоровительной (последнее определение в меньшей степени, чем первые два отражают специфику биологического действия УФИ). В научно-технической литературе используются и другие синонимы названий указанных областей спектра, например, коротковолновое, длинноволновое УФИ и др.

Величины и единицы измерения УФИ. Эритемный поток (Ф_эр) – мощность эритемного излучения – эффективная величина, характеризующая УФИ по его полезному (в малых дозах) действию на человека и животных. Единица измерения – эр – эритемный поток, соответствующий потоку излучения с длиной волны 297 нм и мощностью 1 Вт. Эритемная освещенность (эритемная облученность) в точке поверхности (Е_эр) –отношение эритемного потока, падающего на элемент поверхности, содержащий данную точку, к площади этого элемента. Единица измерения эр на квадратный метр (эр/м²) – эритемная освещенность поверхности площадью 1 м² при эритемном потоке падающего на него излучения 1 эр. Эритемная доза (эритемная экспозиция Н_эр) – отношение эритемной энергии излучения, падающего на элемент поверхности, к площади этого элемента. Единица измерения – эр ∙ ч / м² – эритемная доза, получаемая поверхностью с площади 1 м², на которое падает излучение с эритемной энергией 1 эр ч.

Источники УФИ можно разделить на две большие группы: естественные и искусственные. Главным естественным источником УФИ является солнце. На интенсивность УФИ на поверхности Земли оказывает влияние длина пути лучей, географическая широта, высота над уровнем моря и время года. Имеет также значение рассеивание и поглощение УФИ пылью, туманом, различными химическими веществами, находящимися в атмосфере, и дождем. Практически наиболее короткая волна, достигающая поверхности Земли, находится на уровне 295 нм. Общий поток УФИ в области А + В составляет 3…4 % от общей энергии солнечных лучей.

Искусственные источники УФИ можно классифицировать следующим образом: газоразрядные источники – ртутные лампы низкого давления, ртутные лампы высокого давления, металлические галогеновые высокого давления, водородные и дейтериевые лампы, дуговая сварка; флюоресцентные лампы; источники накаливания – углеродная дуга, оксиацетиленовое пламя.

В промышленности одним из источников УФИ являются электрические дуги. Они могут применяться без арматуры (сварочные работы) или с арматурой в виде различных экранов с отверстиями (фотоцинкография, светокопировальные работы). Интенсивность и спектр УФИ от электрической дуги зависит от диаметра электрода, силы тока, состава электрода, а также от вида обмазки (при сварочных работах).

Биологическое действие УФИ связано как с одноразовым, так и с систематическим облучением поверхности кожи и глаз. Острые поражения глаз при УФИ – облучении обычно проявляются в виде кератитов роговицы и катаракты хрусталика. Фотокератит имеет латентный период, длительность которого зависит от дозы облучения (от 30 мин до 24 ч), чаще всего латентный период составляет 6…12 ч. Проявляется фотокератит в виде ощущений постороннего тела или песка в глазах, светобоязни, слезоточения.

Гигиеническое нормирование УФИ в производственных помещениях осуществляется по СН 4557-96, которые устанавливают допустимые плотности потока излучения в зависимости от длины волн при условии защиты органов зрения и кожи.

Допустимая интенсивность УФ-облучения работающих при незащищенных участках поверхности кожи не более 0,2 м² (лицо, шея, кисти рук и др.) общей продолжительностью воздействия излучения 50% рабочей смены и длительности однократного облучения свыше 5 мин и более не должно превышать 10 Вт/м² для области УФА и 0,01 Вт/м² – для области УФВ. Излучение в области УФС при указанной продолжительности не допускается.

При использовании специальной одежды и средств защиты лица и рук, не пропускающих излучение (кожи, тканей с пленочным покрытием и т.п.), допустимая интенсивность облучения в области УФВ+УФС (200…315 нм) не должна превышать 1 Вт/м².

27.Электроопасность. Виды, воздействие на организм человека. Зависимость воздействия от силы тока, рода и частоты.

Различают два вида поражения организма электрическим током: электрические травмы и электрические удары.

Электрические травмы – это местные поражения тканей и органов. К ним относятся электрические ожоги, электрические знаки и электрометаллизация кожи, механические повреждения в результате непроизвольных судорожных сокращений мышц при протекании тока (разрыва кожи, кровеносных сосудов и нервов, вывихи суставов, переломы костей), а также электроофтальмия – воспаление глаз в результате воздействия ультрафиолетовых лучей электрической дуги.

Электрический удар представляет собой возбуждение живых тканей организма проходящем через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольным сокращением мышц. Различают четыре степени электрических ударов: I – судорожное сокращение мышц без потери сознания; II – судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранением дыхания и работы сердца; III – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе); IV – клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Поражение человека электрическим током может произойти при прикосновениях: к токоведущим частям, находящимся под напряжением; отключенным токоведущим частям, на которых остался заряд или появилось напряжение в результате случайного включения; к металлическим нетоковедущим частям электроустановок после перехода на них напряжения с токоведущих частей. Кроме того, возможно электрическое поражение напряжением шага при нахождении человека в зоне растекания тока на землю, электрической дугой в установках с напряжением более 1000 В; при приближении к частям, находящимся под напряжением на недопустимо малое расстояние, зависящее от значения высокого напряжения.

Электрический ток, протекая через тело человека, производит термическое, электролитическое, биологическое, механическое и световое воздействие. Термическое воздействие характеризуется нагревом кожи, тканей вплоть до ожогов. Электролитическое воздействии заключается в электролитическом разложении жидкостей, в том числе и крови. Биологическое действие электрического тока проявляется в нарушении биологических процессов, протекающих в организме человека, и сопровождается разрушением и возбуждением тканей и судорожным сокращением мышц. Механическое действие приводит к разрыву ткани, а световое – к поражению глаз.

Характер и последствия поражения человека электрическим током зависят от ряда факторов, в том числе и от электрического сопротивления тела человека, величины и длительности протекания через него тока, рода и частоты тока, схемы включения человека в электрическую цепь, состояния окружающей среды и индивидуальных особенностей организма.

Электрическое сопротивление тела человека складывается из сопротивления кожи и сопротивления внутренних тканей. Кожа, в основном верхний ее слой толщиной 0,2 мм, состоящий из мертвых ороговевших клеток, обладает большим сопротивлением, которое определяет общее сопротивление тела человека. При сухой, чистой и неповрежденной коже сопротивление тела человека составляет 200…20000 Ом. При увлажненной и загрязненной коже сопротивление тела снижается до 300…500 Ом, т.е. до сопротивления внутренних органов. При расчетах сопротивление тела человека принимается равным 1000 Ом.

Сила тока, протекающего через тело человека, является главным фактором, от которого зависит исход поражения: чем больше сила тока, тем опаснее последствия. Человек начинает ощущать проходящий через него ток промышленной частоты 50 Гц относительно малого значения 0,5…1,5 мА. Этот ток называется пороговым ощутимым током. Ток силой 10…15 мА вызывает сильные и непроизвольные судороги мышц, которые человек не в состоянии преодолеть, т.е. он не может разжать руку, которой касается токоведущей части, отбросить от себя провод, оказываясь как бы прикованным к токоведущей части. Такой ток называется пороговым неотпускающим.

При силе тока 20…25 мА у человека происходит судорожное сокращение мышц грудной клетки, затрудняется и даже прекращается дыхание, что может привести к смерти вследствие прекращения работы легких.

Ток силой 100 мА является смертельно опасным, так как он оказывает непосредственное влияние на мышцы сердца, вызывая его остановку или фибрилляцию (быстрые хаотические и разновременные сокращения волокон сердечной мышцы), при которой сердце перестает работать.

Длительность протекания тока через тело человека определяет исход поражения им, так как с течением времени резко возрастает сила тока вследствие уменьшения сопротивления тела, и также потому, что в организме человека накапливаются отрицательные последствия воздействия тока.

Род и частота тока также в значительной степени определяют степень поражения электрическим током. Наиболее опасен переменный ток частотой 20…1000 Гц. При частоте меньше 20 Гц или более 1000 Гц опасность поражения током значительно снижается.

Состояние окружающей среды (температура, влажность, наличие пыли, паров кислот) влияет на сопротивление тела человека и сопротивление изоляции, что в конечном итоге определяет характер и последствия поражения электрическим током. С точки зрения состояния окружающей среды производственные помещения могут быть сухие, влажные, сырые, особо сырые, жаркие, пыльные с токопроводящей и нетокопроводящей пылью, с химически активной или органической средой. Во всех помещениях, кроме сухих, сопротивление тела человека уменьшается.

28.Категории производственных помещений по опасности поражения электрическим током.

Согласно “Правилам устройства электроустановок” (ПУЭ) все производственные помещения по опасности поражения электрическим током разделяются на три категории.

1.Помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием одного из следующих факторов (признаков): сырости, когда относительная влажность превышает 75%; высокой температуры воздуха, превышающей 35ºС; токопроводящей пыли; токопроводящих полов; возможности одновременного прикосновения к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой.

2.Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного их трех условий: особой сырости, когда относительная влажность воздуха ближе к 100%; химически активной среды, когда содержащиеся пары или образующиеся отложения действуют разрушающе на изоляцию и токоведущие части оборудования; двух и более признаков одновременно, свойственных помещениям с повышенной опасностью.

3.Помещения без повышенной опасности, характеризующиеся отсутствием признаков повышенной и особой опасности.

29.Профилактика неблагоприятно воздействия микроклимата(теплоизоляция, теплозащитные экраны, воздушное душирование. Воздушные завесы, воздушные офзисы)

Ведущую роль в профилактике вредного влияния высоких температур, инфракрасного излучения принадлежит технологическим мероприятиям - замена старых и внедрение новых технологических процессов и оборудования, способствующих оздоровлению неблагоприятных условий труда (например, замена кольцевых печей для сушки форм и стержней в литейном производстве туннельными; применение штамповки вместо поковочных работ; применение индукционного нагрева металлов токами высокой частоты и т.д.).

Внедрение автоматизации и механизации дает возможность пребывания рабочих вдали от источника радиационной и конвекционной теплоты.

К группе санитарно-технических мероприятий относится применение коллективных средств защиты - локализация тепловыделений, теплоизоляция горячих поверхностей, экранирование источников либо рабочих мест; воздушное душирование, радиационное охлаждение, мелкодисперсное распыление воды; общеобменная вентиляция или кондиционирование воздуха. Общеобменной вентиляции при этом отводится ограниченная роль – доведение условий труда до допустимых с минимальными эксплуатационными затратами.

Теплоизоляция поверхностей источников излучения (печей, сосудов и трубопроводов с горячими газами и жидкостями) снижает температуру излучающей поверхности и уменьшает как общее тепловыделение, так и радиационное. Кроме улучшения условий труда тепловая изоляция уменьшает тепловые потери оборудования, снижает расход топлива (электроэнергии, пара) и приводит к увеличению производительности агрегатов.

Конструктивно теплоизоляция может быть мастичной, оберточной, засыпной, из штучных изделий и смешанной. Мастичная изоляция осуществляется нанесением мастики (штукатурного раствора с теплоизоляционным наполнителем) на горячую поверхность изолируемого объекта. Эту изоляцию можно применять на объектах любой конфигурации. Оберточную изоляцию изготавливают из волокнистых материалов – асбестовой ткани, минеральной ваты, войлока и др. Устройство оберточной изоляции проще мастичной, но на объектах сложной конфигурации ее труднее закреплять. Наиболее пригодна оберточная изоляция для трубопроводов. Засыпную изоляцию применяют реже, так как необходимо устанавливать кожух вокруг изолируемого объекта. Эту изоляцию используют в основном при прокладке трубопроводов в каналах и коробах, там, где требуется большая толщина изоляционного слоя, или при изготовлении теплоизоляционных панелей. Теплоизоляцию штучными или формованными изделиями, скорлупами применяют для облегчения работ.

При высоких температурах изолируемого объекта применяют многослойную изоляцию: сначала ставят материал, выдерживающий высокую температуру (высокотемпературный слой), а затем уже более эффективный материал, с точки зрения теплоизоляционных свойств. Толщину высокотемпературного слоя выбирают с учетом того, чтобы температура на его поверхности не превышала предельную температуру следующего слоя.

Теплозащитные экраны применяют для локализации источников лучистой теплоты, уменьшения облученности на рабочих местах и снижения температуры поверхностей, окружающих рабочее место. Ослабление теплового потока за экраном обусловлено его поглотительной и отражательной способностью. В зависимости от того, какая способность экрана более выражена, различают теплоотражающие, теплопоглощающие и теплоотводящие экраны. По степени прозрачности экраны делят на три класса: непрозрачные, полупрозрачные и прозрачные.

При воздействии на работающего теплового облучения интенсивностью 0,35 кВт/м² и более, а также 0,175…0,35 кВт/м² при площади излучающих поверхностей в пределах рабочего места более 02 м² применяют воздушное душирование (подачу воздуха в виде воздушной струи, направленной на рабочее место). Воздушное душирование устраивают также для производственных процессов с выделением вредных газов или паров и при невозможности устройства местных укрытий.

Воздушные завесы предназначены для защиты от прорыва холодного воздуха в помещение через проемы здания (ворота, двери и т.п.). Воздушная завеса представляет собой воздушную струю, направленную под углом навстречу холодному потоку воздуха. Она выполняет роль воздушного шибера, уменьшая прорыв холодного воздуха через проемы. Согласно СНиП 2.04.05-96 воздушные завесы необходимо устанавливать у проемов отапливаемых помещений, открывающихся не реже, чем один раз в час либо на 40 мин единовременно при температуре наружного воздуха -15 ^оС и ниже.

Применяют несколько основных схем воздушных завес. Завесы с нижней подачей наиболее экономичны по расходу воздуха и рекомендуются в том случае, когда недопустимо понижение температуры вблизи проемов. Для проемов небольшой ширины рекомендуется схема с односторонней подачей струи. Схему с двухсторонним боковым направлением струй используют в тех случаях, когда возможна остановка транспорта в воротах.

Воздушные оазисы предназначены для улучшения метеорологических условий труда (чаще отдыха на ограниченной площади). Для этого разработаны схемы кабин с легкими передвижными перегородками, которые затапливаются воздухом с соответствующими параметрами.

Мероприятия по профилактике неблагоприятного воздействия холода должны предусматривать предупреждение выхолаживания производственных помещений, использование средств индивидуальной защиты, подбор рационального режима труда и отдыха. Спецодежда должна быть воздухо- и влагонепроницаемой (хлопчатобумажная, льняная, грубошерстное сукно), иметь удобный покрой. Для работы в экстремальных условиях (ликвидация пожаров и др.) применяют специальные костюмы, обладающие повышенной теплосветоотдачей. Для защиты головы от излучения применяют дюралевые, фибровые каски, войлочные шляпы; для защиты глаз – очки темные или с прозрачным слоем металла, маски с откидным экраном.

30. Виды производственных вентиляций, их краткая характеристика.

Виды вентиляции:

1.По способу побуждения воздуха:

· искусственная;

· естественная;

· смешанная.

2.По способу осуществления воздухообмена:

· Регулируемая;

· Нерегулируемая.

3.По охвату рабочих мест и зон:

· местная;

· общеобменная;

· комбинированная.

4.По назначению:

· рабочая;

· аварийная.

5.По принципу действия:

· вытяжная;

· приточная;

· приточно-вытяжная.

6.По характеру распределения воздуха:

· компактная;

· рассредоточенная.

Санитарно-гигиенические требования, предъявляемые к системам вентиляции:

1. Превышение объема приточного воздуха над объемом вытяжки 10…15%.

2. Подача воздуха из зоны с наименьшим выделением вредностей и удаление из мест наибольшего его загрязнения.

3. Отсутствие переохлаждения или перегревания работающих.

4. Выход загрязненного воздуха только в проветриваемые участки прилегающей территории.

5. Соответствие уровней шума и вибрации при работе вентиляции установленным нормам.

6. Простота устройства и надежность в эксплуатации.

7. Пожаро- и взрывобезопасность.

31.Определение необходимого воздухообмена.

Воздухообмен, м³/ч, при нормальном микроклимате и отсутствии вредных веществ или содержании их в пределах норм можно определить по формуле

L=nL₁,

где n – численность работающих, L₁ – расход воздуха на одного работающего, м³/ч, не менее:

· 30 – при объеме помещения, приходящемся на одного рабочего, менее 20 м³;

· 20 – при 20…40 м³;

· 40 – в производственных помещениях без световых проемов.

Для помещения, где на одного работающего приходится более 40 м³ воздуха, и при естественной вентиляции (через открытые форточки, двери и т.п.) воздухообмен не рассчитывают.

Для санитарно-бытовых, общественных и вспомогательных помещений необходимое для удаления вредностей количество воздуха допускается определять по кратности воздухообмена. Например, коэффициент кратности воздухообмена для административных помещений равен 1,5 (по вытяжке), вестибюлей – 2 (по притоку), залов совещаний вместимостью до 100 человек – 3 (по притоку и вытяжке), курительных – 10 (по вытяжке), помещений для отдыха – 5 (по притоку) и 4 (по вытяжке), умывальных – 1 (по вытяжке) и т.д.

При выделении в воздух производственных помещений вредных веществ производительность систем вентиляции по притоку и вытяжке следует определять, руководствуясь количеством вредностей, поступающих в помещения.

Количество воздуха, необходимое для обеспечения требуемых параметров воздушной среды в рабочей зоне, рассчитывают:

· для помещений с тепловыделениями – по избыточному количеству явной теплоты;

· для помещений с тепло- и влаговыделениями – по избыточному количеству явной теплоты, влаги и скрытой теплоты в рабочей зоне;

· для помещений с выделением вредных газов и пыли – по количеству вредностей, поступающих в рабочую зону, исходя из условий снижения их концентраций до предельно допустимых. Если неизвестно количество вредностей, выделяющихся в пределах рабочей зоны, то воздухообмен следует рассчитывать по всему помещению на основе полного количества выделяющихся в нем вредностей.

Воздухообмен, м³/ч, необходимый для поддержания температуры воздуха в помещении в заданных пределах

L = ,

где Q – избыточное количество теплоты, выделяемое всеми источниками внутри помещения, кДж/ч; С_м – удельная массовая теплоемкость воздуха, равная 0,99 кДж/(кг К); Т_в – нормативное значение температуры внутреннего воздуха в помещении, К; Т_н.в – расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем вентиляции, К; ρ_н.в – плотность наружного воздуха, кг/м³.

Воздухообмен, требуемый для сохранения оптимальной относительной влажности воздуха в помещении

L = ,

где W – количество водяных паров, выделяющихся в помещении г/ч; d_в, d_н – влагосодержание соответственно внутреннего и наружного воздуха при максимальном его насыщении и заданной температуре, г/кг; , - относительная влажность соответственно внутреннего и наружного воздуха, %.

Воздухообмен, необходимый для снижения концентрации выделяющихся вредностей до предельно допустимого значения, определяют, исходя из равенства производительности приточной и вытяжной вентиляции. Из схемы следует, что

,

где L_пр, L_В – производительность соответственно приточной и вытяжной вентиляции, м³/ч; g_пр, g_в – концентрация вредностей соответственно в подаваемом (приточном) и удаляемом из помещения воздухе, мг/м³; G – максимальное количество вредностей, выделяющихся в помещении, мг/ч.

Так как L_пр≈L_в≈L, то последнее уравнение можно записать в следующем виде

L(g_в-g_пр)=G,

откуда

L=G/(g_в-g_пр).

Поскольку концентрация вредностей в удаляемом из помещения воздухе не должна превышать предельно допустимого значения, то можно записать g_в=g_ПДК. Тогда воздухообмен, м³/ч,

.

Рис. 7. Схема к расчету воздухообмена при выделении в помещении вредных веществ

В воздухе, подаваемом системами вентиляции в помещение, вредности в основном отсутствуют, т.е. g_пр=0. В этой ситуации последняя формула примет вид

.

В производственных помещениях часто выделяется не одна, а несколько различных вредностей. В таких случаях следует помнить, что вредные вещества могут быть независимого действия (влиять на различные системы организма и оказывать на взаимосвязанные токсические эффекты) и однородного (однонаправленного) действия (влиять на одни и те же системы организма и оказывать одинаковый токсический эффект в смеси). Однородным действием обладают, например, смеси углеводородов, сильные минеральные кислоты (азотная, серная и соляная), угарный газ и цементная пыль, аммиак и оксиды азота.

При выделении в воздух нескольких вредных веществ однонаправленного действия концентрациями с_i должно соблюдаться условие

,

где c₁,с₂,…,c_i – фактические концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м³; g_ПДК1,g_ПДК2,…g_ПДКi – предельно допустимые концентрации этих же веществ, мг/м³.

Если результат расчета по последней формуле более единицы, то воздухообмен рассчитывают по коэффициенту кратности воздухообмена К, равному полученному значению.

32. Расчет естественной общеобменой вентиляции

Естественная вентиляция зданий и помещений обусловлена тепловым напором (разностью плотностей внутреннего и наружного воздуха) и ветровым напором. Согласно закону Гей-Люссака при нагревании воздуха на 1 К его объем увеличивается на 1/273, а плотность соответственно уменьшается. Следовательно, тепловой напор тем больше, чем значительнее разница температур наружного и внутреннего воздуха. В соответствии с указаниями СНиП 2.04.05-96 ветровой напор надлежит учитывать только при решении вопросов защиты вентиляционных проемов от задувания. Поэтому естественную вентиляцию рассчитывают, основываясь только на действии теплового напора.

Естественная вентиляция зданий осуществляется посредством удаления загрязненного воздуха с помощью вытяжных труб (шахт) и поступления чистого наружного воздуха через приточные каналы или неплотности в строительных конструкциях.

Разность давлений, Па, на концах вытяжной трубы вычисляется по формуле

∆Н=gh(ρ_н- ρ_в),

где g=9,81 м/c² – ускорение свободного падения; h – длина вытяжной трубы, м;

ρ_н, ρ_в – плотность соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м³; при нормальном атмосферном давлении и температуре Т (К) плотность воздуха ρ=353/Т (здесь 353 – переводной коэффициент).

33 Расчет искусственной общеобменной вентиляции

В состав системы вентиляции входят: воздухозаборники в виде отверстий в конструкциях ограждений или шахт, оснащенных жалюзийными решетками; устройства для регулировки количества поступающего воздуха (клапаны, заслонки, шиберы); вентилятор, воздуховоды, фильтры, воздухораспределительные устройства и пр.

Для побуждения воздуха в системах вентиляции применяют центробежные и осевые вентиляторы. По создаваемому давлению центробежные вентиляторы делят на три группы: низкого давления – до 1000 Па, среднего давления – от 1000 до 3000 Па и высокого давления – свыше 3000 Па. Давление, создаваемое осевыми вентиляторами, как привило не превышает 350 Па. Существуют крышевые вентиляторы, устанавливаемые на кровлях зданий, которые могут быть как центробежными, так и осевыми.

В зависимости от состава перемещаемой среды вентиляторы изготавливают:

1. Обычного исполнения – для перемещения неагрессивных сред с температурой менее 423 К, не содержащих липких веществ, при концентрации пыли и других твердых примесей менее 150 мг/м³.

2. Антикоррозийного исполнения – для перемещения агрессивных сред.

3. Взрывобезопасного исполнения – для перемещения взрывоопасных смесей.

4. Пылевые – для перемещения воздуха с содержанием пыли более 150 мг/м³.

Проектирование и расчет системы искусственной (механической) вентиляции выполняют в следующем порядке:

1.Выбирают конфигурацию вентиляционной сети в зависимости от формы помещения и размещения в нем оборудования, разбивают ее на участки.

2.Зная требуемый расход воздуха на отдельных участках сети и задавая скорость движения воздуха (для участков, находящихся рядом с вентилятором, 8…12 м/c, а для отдаленных участков сети 1…4 м/с), определяют диаметр воздуховодов, а также материал для их изготовления.

3.Затем рассчитывают общие потери напора в сети, Па

Н_с = Н_м + Н_п,

где Н_м – местные потери, Н_п – потери на прямых участках воздуховодов.

4.Зная требуемый воздухообмен, рассчитывают производительность вентиляторов, м³/ч, с учетом потерь или подсосов воздуха в вентиляционной сети

L_в = к_пL,

где к_п – поправочный коэффициент на расчетное количество воздуха: при использовании стальных, пластмассовых и асбоцементных воздуховодов из труб длиной до 50 м к_п=1,1, в остальных случаях=1,15.

5.На основе известных величин L_в и Н_с по номограммам выбирают марку вентилятора с наибольшим значением коэффициента полезного действия (КПД) в зависимости от состава воздушной среды определяют конструктивное исполнение вентилятора.

Центробежные вентиляторы с колесами диаметром 0,5 м и более должны иметь следующий КПД: при лопастях, загнутых назад, ≥0,8; при лопастях, загнутых вперед, ≥0,6; при лопастях, оканчивающихся радиально, ≥0,65.

КПД пылевых вентиляторов должен быть не менее 0,55, осевых вентиляторов с колесами диаметром 0,5 м и более – не менее 0,6.

6.Мощность электродвигателя, кВт, для принятого вентилятора рассчитывают по формуле

,

где к_з = 1,05…1,5 – коэффициент запаса; - КПД вентилятора: для центробежных вентиляторов =0,4…0,8; -КПД передачи: для плоскоременной передачи 0,9, клиноременной 0,95, при соединении электродвигателя с вентилятором с помощью муфты 0,98, при непосредственной насадке вентилятора на вал электродвигателя 1.

Для снижения аэродинамического шума вентиляторов необходимо добиваться выполнения следующего условия:

πDn<1800,

где D – диаметр рабочего колеса вентилятора, м; n – частота вращения вентилятора, мин^-1: n=A/(60N); А – безразмерный параметр, определяемый по номограммам при выбросе вентилятора; N – номер вентилятора (диаметр его рабочего колеса в дециметрах).

34.Расчет местной вентиляции

· Расчет производительности вытяжного зонта;

· Расчет местной вентиляции наплавочных установок;

· Расчет местной вентиляции сварочных установок;

· Расчет местной вентиляции обдирочно-заточных станков.

Расчет производительности вытяжного зонта. Над оборудованием, являющимся источником выделения загрязненного вредными веществами нагретого воздуха (кузнечные горны, горячие ванны или печи и т.п.), чаще всего устанавливают вытяжные зонты. Преимущество такого вида местной вентиляции заключается в том, что нагретый воздух при движении вверх увлекает выделяющиеся пары, газы и аэрозоли, приближая их к зоне всасывания. Площадь зонта должна перекрывать поверхность выделения вредностей, а его рабочий проем – быть максимально приближен к источнику. Скорость движения воздуха в рабочем проеме зонта принимают в пределах 0,15…1,25 м/c, причем большие ее значения при большей токсичности выделяющихся веществ и меньшей площади перекрытия источника. Объем воздуха, отсасываемого зонтом за единицу времени (производительность), м³/ч, находят из выражения

L=3600abv,

где a,b – размеры рабочего проема (приемной части) зонта, м; v – скорость движения воздуха в приемной части зонта, м/c.

Расчет местной вентиляции наплавочных установок. Выделяющиеся при полуавтоматической и автоматической сварках и наплавке под слоем флюса пыль и вредные газы удаляются через воронкообразные отсосы или отсосы щелевидной формы длиной 250…350 мм. В этом случае производительность местной вытяжной вентиляции, м3/ч, рассчитывают по формуле

,

где - коэффициент, зависящий от вида отсоса: для щелевого 12, для воронкообразного 13,2; I – сварочный ток, А.

Расчет местной вентиляции сварочных установок. Конструктивно такую вентиляцию выполняют по-разному, например через наклонный жалюзийный зонт с отсосом вредных газов в сторону, минуя зону дыхания сварщика, или через решетчатую поверхность стола с направлением воздушного потока в противоположную от работающего сторону.

Производительность такой вентиляции, м³/ч, определяют по числу расходуемых в час электродов и содержанию в них вредных компонентов:

,

где - масса израсходованных электродов, кг/ч; - содержание вредных компонентов в электродах, г/кг; - содержание выделяющихся при сгорании электродов в воздух рабочей зоны токсичных веществ, % от ; - концентрация вредного вещества в наружном воздухе, мг/м³.

Расчет местной вентиляции обдирочно-заточных станков. Источником образования пыли часто служат точильные, шлифовальные и полировочные круги. Их закрывают кожухами, которые через воздуховоды соединяют с вытяжным вентилятором, причем вытяжной воздуховод должен быть направлен в сторону центробежного перемещения пылевых частиц. Эффективность кожуха зависит от количества удаляемого через него воздуха и возрастает при наличии специального козырька в передней части кожуха. Производительность вентиляции, м³/ч, заточных, шлифовальных и аналогичных станков зависит от диаметра установленных в них абразивных кругов:

,

где - диаметр абразивного круга, м; - коэффициент, зависящий от диаметра круга: 2 при м, 1,8 при м и 1,6 при м.

35. Кондиционирование воздуха

Кондиционирование – это процесс поддержания температуры, влажности и чистоты воздуха в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями, предъявляемыми к производственным помещениям. Одно из основных требований к системе кондиционирования воздуха – регулирование определенных соотношений между четырьмя переменными величинами: температурой воздуха; средневзвешенным значением температуры внутренних поверхностей ограждений (стены, пол, потолок); влажностью воздуха, средней скоростью и равномерностью движения воздуха внутри помещения.

Кроме того, системой кондиционирования воздуха должна регулироваться концентрация газов, паров и пыли в помещении. Если система предназначена для создания комфортных условий людям, то она должна также уменьшать запахи, выделяемые человеческим телом.

Кондиционером называют техническое устройство, которое с помощью приборов автоматического регулирования поддерживает в помещении заданные параметры воздушной среды. В зависимости от предъявляемых требований по обеспечению необходимого состояния воздуха помещения кондиционеры бывают двух типов:

· полного кондиционирования (обеспечивают постоянными температуру, относительную влажность, скорость движения и чистоту воздуха);

· неполного кондиционирования (поддерживают постоянными только часть параметров или один из них – чаще всего температуру).

По способу холодоснабжения различают автономные и неавтономные кондиционеры. В автономные кондиционеры для охлаждения воздуха встроены холодильные агрегаты, а неавтономные снабжают холодоносителем централизованно.

По способу подготовки и распределения воздуха кондиционеры делят на центральные и местные.

Конструкция центральных кондиционеров предполагает приготовление воздуха вне пределов обслуживаемых помещений и распределение его по системам воздуховодов. Их применяют в помещениях большого объема, так как производительность таких кондиционеров по воздуху сравнительно высока и составляет 30…250 тыс. м3/ч.

Местные кондиционеры подготавливают воздух непосредственно в обслуживаемых помещениях и подают его сосредоточенно в определенную зону. Их применяют в сравнительно небольших помещениях (объемом до 500 м³). Производительность таких кондиционеров по воздуху 1,5…20 тыс. м³/ч.

36.Отопление производственных помещений, удельные характеристики отопления.

Отопление предназначено для поддержания нормируемой температуры воздуха в производственных помещениях в холодное время года. Кроме того, оно способствует лучшей сохранности зданий и оборудования, так как одновременно позволяет регулировать и влажность воздуха. С этой целью сооружают различные системы отопления.

В холодный и переходный периоды года следует отапливать все здания и сооружения, в которых время пребывания людей превышает 2 ч, а также помещения, в которых поддержание температуры необходимо по технологическим условиям.

К системам отопления предъявляют следующие санитарно-гигиенические требования: равномерный прогрев воздуха помещений; возможность регулирования количества выделяемой теплоты и совмещения процессов отопления и вентиляции; отсутствие загрязнения воздуха помещений вредными выделениями и неприятными запахами; пожаро- и взрывобезопасность; удобство в эксплуатации и ремонте.

Отопление производственных помещений по радиусу действия бывает местное и центральное.

Местное отопление устраивают в одном или нескольких смежных помещениях площадью менее 500 м². В системах такого отопления генератор теплоты, нагревательные приборы и теплоотдающие поверхности конструктивно объединены в одном устройстве. Воздух в этих системах чаще всего нагревается за счет использования теплоты сгорающего в печах топлива (дров, угля, торфа и т.д.). Значительно реже в качестве своеобразных отопительных приборов применяются полы или стеновые панели со встроенными электронагревательными элементами, а иногда – электрорадиаторы. Существуют также воздушные (основной элемент – калорифер) и газовые (при сжигании газа в отопительных приборах) системы местного отопления.

Центральное отопление по виду используемого теплоносителя может быть водяное, паровое, воздушное и комбинированное. Системы центрального отопления включают в себя генератор теплоты, нагревательные приборы, средства передачи теплоносителя (трубопроводы) и средства обеспечения работоспособности (запорная арматура, предохранительные клапаны, манометры и пр.). Как правило, в таких системах теплота вырабатывается за пределами отапливаемых помещений.

Системы отопления должны компенсировать теплопотери через строительные ограждения, расход теплоты на нагрев нагнетаемого холодного воздуха, поступающих извне сырья, машин, оборудования и на технологические нужды.

При отсутствии точных данных о строительном материале, ограждениях, толщине слоев материалов ограждающих конструкций и вследствие этого невозможности определения термического сопротивления стен, потолков, полов, окон и прочих элементов расход теплоты приближенно определяют с помощью удельных характеристик.

Расход теплоты через наружные ограждения зданий, кВт

,

где - удельная отопительная характеристика здания, представляющая собой поток теплоты, теряемой 1 м³ объема здания по наружному обмеру в единицу времени при разности температур внутреннего и наружного воздуха в 1 К, Вт/(м³ ∙К): в зависимости от объема и назначения здания =0,105…0,7 Вт/(м³ ∙К); V_Н- объем здания без подвальной части по наружному обмеру, м³; T_В- средняя расчетная температура внутреннего воздуха основных помещений здания, К; T_Н – расчетная зимняя температура наружного воздуха для проектирования систем отопления, К: для Волгограда 248 К, Кирова 242 К, Москвы 247 К, Санкт-Петербурга 249 К, Ульяновска 244 К, Челябинска 241К.

Расход теплоты на вентиляцию производственных зданий, кВт

,

где - удельная вентиляционная характеристика, т.е. расход теплоты на вентиляцию 1 м³ здания при разности внутренней и наружной температур в 1 К, Вт/(м³ ∙К): в зависимости от объема и назначения здания =0,17…1,396 Вт/(м³ ∙К); - расчетное значение температуры наружного воздуха для проектирования систем вентиляции, К: для Волгограда 259 К, Вятки 254 К, Москвы 258 К, Санкт-Петербурга 261 К, Ульяновска 255 К, Челябинска 252 К.

Количество теплоты, поглощаемое ввозимыми в помещения материалами, машинами и оборудованием, кВт

,

где -массовая теплоемкость материалов или оборудования, кДж/(кг∙К): для воды 4,19, зерна 2,1…2,5, железа 0,48, кирпича 0,92, соломы 2,3; -масса ввозимых в помещение сырья или оборудования, кг; -температура ввозимых в помещение материалов, сырья или оборудования, К: для металлов = , для несыпучих материалов = +10, сыпучих материалов = +20; -время нагрева материалов, машин или оборудования до температуры помещения, ч.

Количество теплоты, потребляемой на технологические нужды, кВт, определяют через расход горячей воды или пара

,

где -расход на технологические нужды воды или пара, кг/ч: для ремонтных мастерских 100…120, на одну корову 0,625, на теленка 0,083 и т.д.; -теплосодержание воды или пара на выходе из котла, кДж/кг; -коэффициент возврата конденсата или горячей воды, изменяющийся в пределах 0…0,7: в расчетах обычно принимают =0,7; -теплосодержание возвращаемых в котел конденсата или воды, кДж/кг: в расчетах можно принять равным 270…295 кДж/кг.

Тепловая мощность котельной установки P_к с учетом расхода теплоты на собственные нужды котельной и потерь в теплосетях принимается на 10…15% больше суммарного расхода теплоты

.

По полученному значению P_к подбираем тип и марку котла. Рекомендуется устанавливать однотипные котельные агрегаты с одинаковой тепловой мощностью. Число стальных агрегатов должно быть не менее двух и не более четырех, чугунных – не более шести. Следует учитывать, что при выходе из строя одного котла оставшиеся должны обеспечить не менее 75-80% расчетной тепловой мощности котельной установки.

Поиск по сайту: