Визначення охолоджуючої здатності і швидкості руху повітря, побудова рози вітрів

Рух повітря характеризується швидкістю (м/с) та напрямком. Найбільш сприятливим на відкритій місцевості є рух повітря із швидкістю 1-2 м/с. Проте, нормативні значення для приміщень і зокрема для аптечних приміщень та споруд фармацевтичної промисловості є значно меншими: торгівельні зали – 0,1 м/с, виробничі приміщення, мийні та аптечні склади – 0,1-0,2 м/с. Швидкість руху повітря вимірюють анемометрами: крильчастим та чашковим.

Для кожної місцевості необхідно визначити домінуючі напрямки руху повітря. Їх слід враховувати в ході проектування будівництва підприємств фармацевтичної галузі та аптечних закладів. Обов’язковим, в ході цього процесу, є побудова “рози вітрів”.

Для визначення напрямків руху повітря використовують флюгери.

МЕТОДИКА ПОБУДОВИ “РОЗИ ВІТРІВ”

“Роза вітрів” – графічне зображення повторюваності вітрів у конкретному населеному пункті за визначений період.

Для її побудови спочатку проводять взаємо перпендикулярні лінії з позначенням 4 основних (Пн, Пд, С, З) та 4 проміжних (ПнС, ПнЗ, ПдС, ПдЗ) румбів. На графіку румбів відкладають частоту вітрів кожного напрямку, яка виражена у відсотках по відношенню до загальної кількості днів періоду спостереження. Отримані позначки з’єднують ламаною лінією.

Штиль позначають в центрі графіка колом, радіус якого відповідає частоті штилю.

Поряд з побудованою “розою вітрів” розміщують стрілку, гострий кінець якої вказує напрямок вітру, що переважає за період спостереження. Потім на план–схемі населеного пункту довільної конфігурації розміщують об’єкти, що згадуються у ситуаційних задачах, визначають, чи правильно вони розташовані по відношенню до джерела забруднення навколишнього середовища, обґрунтовують гігієнічний висновок.

Наприклад: за 1 рік проведено 360 замірів, відповідно до яких: північний (Пн) вітер реєструвався 260 разів, вітер інших напрямків 13-14 разів на рік. Відповідно, будуємо у масштабі саму розу вітрів, відкладаючи від центру, на відповідні румби (напрямки) число разів повторюваності руху повітря.

Як видно із отриманого графіку “рози вітрів”, домінуючим є північний напрямок. Як можна використати такі спостереження? Наприклад, необхідно обрати місце для будівництва цеху з виробництва медичних гідролізатів при місцевому молочному комбінаті. Немає сумніву, що таку споруду, по відношенню до інших цехів молочного заводу, слід розташовувати у південній і південно-східній зонах земельної ділянки молочного комбінату. Більш наочно це можна відобразити на відповідній схемі генерального плану земельної ділянки молочного комбінату (рис. 1).

Схема рози вітрів

Рисунок 1

Умовні позначки:

1. Молочний комбінат

2. Можливі варіанти розташування споруд з виробництва гідролізатів.

Швидкість руху повітря менше 1 м/сек анемометрами визначати неможливо.

Спочатку визначають охолоджуючу здатність повітря, для чого кататермометр занурюють у гарячу воду (близько 80° С) i нагрівають, поки рівень стовпчика спирту не підніметься до половини верхнього розширення капіляра. Після чого прилад витирають насухо i підвішують на штативі в місці спостереження, захищаючи його від впливу променистої енергії. Потім слідкують за секундоміром, впродовж якого часу стовпчик спирту опуститься з 38 до 35° С. Дослід повторюють тричі i визначають середнє значення часу. Розрахунок величин охолоджуючої здатності повітря проводиться за формулою (1):

Ф (t₁ – t₂) Ф (38 – 35)

H = ––––– = ––––––; (1)

А а

де: H – шукана величина охолоджуючої здатності повітря (мкал/с);

t₁ i t₂ – вихідна i кінцева температури (°С) – 38 і 35, відповідно;

Ф – фактор приладу (позначений на тильному боці кожного кататермометра) постійна величина, яка вказує на кількість тепла, що витрачається з 1 см² резервуару кататермометра за час опускання стовпчика спирту з 38 до 35° С;

а – число секунд, впродовж якого стовпчик спирту опускається з 38°С до 35°С.

Наприклад: якщо Ф дорівнює 140, час опускання стовпчика спирту з 38°С до 35°С становить 56,7 сек.

140 (38–35)

Н = –––––– = 7,4 мкал/с.

56,7

Примітка: якщо фактор кататермометра позначається буквою F, то температурна різниця не враховується.

Визначивши величину охолоджуючої здатності та температуру повітря можна знайти значення швидкості руху повітря в кімнаті за допомогою двох методик:

використання емпіричних формул

використання спеціальної таблиці.

1.Для визначення швидкості руху повітря, яке менше ніж 1м/с, застосовують формулу (2):

Н

– – 0,20

Q

v = (––––––) ² (2)

0,40

де v – швидкість руху повітря (м/с);

Н – охолоджуюча здатність повітря (мкал/с);

Q – різниця між середньою температурою тіла та температурою оточуючого повітря (°С).

2.У випадку використання спеціальної таблиці (Швидкість руху повітря за його охолоджуючою здатністю), розраховують: