1 Технические методы оценки производственного микроклимата. - презентация

1 1 Технические методы оценки производственного микроклимата

2 Микроклимат производственных помещений - метеоусловия внутри помещения, которые определяются следующими параметрами: температура, 0 С температура, 0 С относительная влажность воздуха, % относительная влажность воздуха, % скорость движения воздуха, м/с скорость движения воздуха, м/с интенсивность теплового излучения (температура окружающих поверхностей), Вт/м 2. интенсивность теплового излучения (температура окружающих поверхностей), Вт/м 2.

3 Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Чтобы физиологические процессы в его организме протекали нормально, выделяемое организмом тепло должно отводиться в окружающую среду. Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Чтобы физиологические процессы в его организме протекали нормально, выделяемое организмом тепло должно отводиться в окружающую среду.

4 Способность человеческого организма поддерживать постоянную температуру тела при изменении параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести работа называется терморегуляцией.

5 Перегрев Перегрев При температуре воздуха более 30 о С и значительном тепловом излучении от нагретых поверхностей, наступает нарушение терморегуляции организма, что может привести к перегреву организма.

6 В тяжелых случаях наступает тепловой, а при работе на открытом воздухе - солнечный удар, характеризующийся слабостью, головной болью, судорогами, преимущественно в конечностях.

7 Охлаждение Охлаждение Длительное и сильное воздействие низких температур может вызвать различные неблагоприятные изменения в организме человека. Местное и общее охлаждение организма является причиной многих заболеваний: невритов, радикулитов и др., а также простудных заболеваний.

8 Нормирование микроклимата Согласно Сан ПиН установлены оптимальный и допустимый микроклимат рабочей зоны. Оптимальный микроклимат - это такое сочетание параметров микроклимата, которое обеспечивает полный тепловой комфорт и высокую производительность труда. Оптимальный микроклимат - это такое сочетание параметров микроклимата, которое обеспечивает полный тепловой комфорт и высокую производительность труда. Допустимый микроклимат – это такие условия, которые могут приводить к некоторому тепловому дискомфорту и даже временному снижению производительности труда, но не выходят за рамки адаптивных возможностей человека.

9 Рабочая зона - пространство высотой до 2-х метров над уровнем пола или площадки, где находятся места постоянного или временного пребывания работающих. Постоянное рабочее место - место, на котором работающий находится большую часть (больше 50 % или более 2-х ч непрерывно) своего рабочего времени. Нормирование микроклимата осуществляется в зависимости: от периода года от периода года категории тяжести выполняемых работ. категории тяжести выполняемых работ.

10 Сан ПиН установлены два периода года: теплый и холодный. Теплый периода года – среднесуточная температура наружного воздуха + 10 о С и выше; холодный периода года – среднесуточная температура наружного воздуха ниже + 10 о С. В зависимости от энергозатрат все работы делятся на категории: Iа, Iб – лёгкие Iа, Iб – лёгкие IIа, IIб - средней тяжести IIа, IIб - средней тяжести III - тяжёлые III - тяжёлые

11

12 Комфортность САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВОЗДУХУ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ Область внешних, поддающихся измерению параметров состояния воздуха, таких как его температура, влажность и скорость движения, при которых человек чувствует себя особенно хорошо, называют зоной комфортности. Область внешних, поддающихся измерению параметров состояния воздуха, таких как его температура, влажность и скорость движения, при которых человек чувствует себя особенно хорошо, называют зоной комфортности.

13 Международные европейские нормы и рекомендации Международные европейские нормы и рекомендации ГОСТ Р ИСО Эргономика термальной среды

14 Температура воздуха (теплый период года) Например, для категорий работ Iа, Iб нормативная допустимая температура воздуха в помещении в теплый период года +20…28 град. Температурный комфорт - это состояние удовлетворения термальной средой (ГОСТ Р ИСО )

15 Относительная влажность воздуха Влажность воздуха ниже 30% не рекомендуется в связи с пересыханием слизистых оболочек рта и гортани, мебели, тканей и образованием пыли. Высокая влажность воздуха может вызвать конденсацию водяных паров в помещении, плесень и т. д

16 Рациональные объемно-планировочные и конструктивные решения производственных зданий - горячие цехи размещают по возможности Рациональные объемно-планировочные и конструктивные решения производственных зданий - горячие цехи размещают по возможности в одноэтажных одно- и двухпролетных зданиях. Для защиты от поступления в производственные помещения холодного воздуха дверные проемы оборудуют воздушными завесами, которые отделяют внутреннее помещение от воздействия факторов окружающей среды, не допуская попадания холодного воздуха, пыли, неприятных запахов внутрь даже при постоянно открытой двери. Для защиты от поступления в производственные помещения холодного воздуха дверные проемы оборудуют воздушными завесами, которые отделяют внутреннее помещение от воздействия факторов окружающей среды, не допуская попадания холодного воздуха, пыли, неприятных запахов внутрь даже при постоянно открытой двери. Нормализация параметров микроклимата

17 Рациональное размещение оборудования - основные источники тепла желательно располагать непосредственно под аэрационным фонарем, у наружных стен здания и в один ряд на таком расстоянии друг от друга, чтобы тепловые потоки от них не перекрещивались на рабочих местах. Рациональное размещение оборудования - основные источники тепла желательно располагать непосредственно под аэрационным фонарем, у наружных стен здания и в один ряд на таком расстоянии друг от друга, чтобы тепловые потоки от них не перекрещивались на рабочих местах. Для охлаждения горячих изделий следует предусматривать отдельные помещения. Наилучшим решением является размещение теплоизлучающего оборудования в изолированных помещениях или на открытых площадках.

18 Механизация и автоматизация производственных процессов - механическая загрузка печей в металлургии, трубопроводный транспорт для жидкого металла, установки непрерывной разливки стали и т. п. Механизация и автоматизация производственных процессов - механическая загрузка печей в металлургии, трубопроводный транспорт для жидкого металла, установки непрерывной разливки стали и т. п. Дистанционное управление и наблюдение - позволяет во многих случаях вывести человека из неблагоприятных условий. Примером может служить дистанционное управление грузоподъемными кранами в горячих цехах. Дистанционное управление и наблюдение - позволяет во многих случаях вывести человека из неблагоприятных условий. Примером может служить дистанционное управление грузоподъемными кранами в горячих цехах.

19 Внедрение более рациональных технологических процессов и оборудования - например, замена горячего способа обработки металла холодным, пламенного нагрева – индукционным и т. п. Внедрение более рациональных технологических процессов и оборудования - например, замена горячего способа обработки металла холодным, пламенного нагрева – индукционным и т. п.

20 Тепловое излучение излучение нагретых тел Источниками теплового излучения в производственных усло­виях является расплавленный или нагретый металл, открытое пламя, нагретые поверхности оборудования. При постоянном тепловом облучении человеческого орга­ низма наступают нарушения в деятельности его основных сис­тем, в первую очередь сердечно-сосудистой и нервной систем. Предельно допустимый уровень интенсивности теплового излучения при облучении поверхности тела:

21 Защита от теплового излучения

22 Теплоизоляция оборудования Теплоизоляция оборудования Материалы для теплоизоляции: вермикулит, минеральные вата и войлок, стекловата и стеклоткань, пеностекло, ячеистый бетон, пенобетон, керамзит, пемза, пробковые, древесноволокнистые плиты, древесные опилки, пе­нопласт и др.

23 Защита работающих различными видами экранов Защита работающих различными видами экранов Защитные экраны бывают однослойные, многослойные, прозрачные, непрозрачные, с воздушной или водяной прослойкой. По принципу действия оградительные устройства бывают теплоотражательные, теплоотводящие, теплопоглощающие и комбинированные (ГОСТ ).

24 Для создания допустимого микроклимата на отдельных рабочих местах применяется воздушное душирование. Представляет собой поток воздуха, направляемый непосредственно на работающего. Температура и скорость движения воздуха при воздушном душировании зависят от категории работы по тяжести, интенсивности теплового облучения работающего (в и периода года. Для создания допустимого микроклимата на отдельных рабочих местах применяется воздушное душирование. Представляет собой поток воздуха, направляемый непосредственно на работающего. Температура и скорость движения воздуха при воздушном душировании зависят от категории работы по тяжести, интенсивности теплового облучения работающего (воздушное душирование следует применять, когда на работающего воздействует лучистая теплота с интенсивностью 350 Вт/м 2 и более) и периода года. Вентиляция, отопление, кондиционирование - являются наиболее распространенными способами нормализации микроклимата в производственных помещениях. Вентиляция, отопление, кондиционирование - являются наиболее распространенными способами нормализации микроклимата в производственных помещениях.

25 Вентиляция СП Отопление, вентиляция и кондиционирование. ГОСТ Системы вентиляционные. Общие требования.

26 Историческая справка 1734 год. В здании английского парламента установлен первый из известных истории осевых вентиляторов. Он приводился в действие при помощи парового двигателя и проработал без ремонта более 80 лет год. В здании английского парламента установлен первый из известных истории осевых вентиляторов. Он приводился в действие при помощи парового двигателя и проработал без ремонта более 80 лет год. Леонард Эйлер разработал теорию вентилятора, которая легла в основу расчета современных систем механической вентиляции год. Леонард Эйлер разработал теорию вентилятора, которая легла в основу расчета современных систем механической вентиляции. 17 бЗ год. Михаил Ломоносов публикует свой труд «О вольном движении воздуха в рудниках примеченном». Идеи, изложенные в этой работе, легли в основу расчета систем естественной вентиляции. 17 бЗ год. Михаил Ломоносов публикует свой труд «О вольном движении воздуха в рудниках примеченном». Идеи, изложенные в этой работе, легли в основу расчета систем естественной вентиляции год. В больнице пригорода Лондона Дерби установлена первая рассчитанная система естественной вентиляции год. В больнице пригорода Лондона Дерби установлена первая рассчитанная система естественной вентиляции.

27 Историческая справка 1902 год. Американским инженером Уиллисом Каррьером разработана первая промышленная установка для кондиционирования воздуха год. Американским инженером Уиллисом Каррьером разработана первая промышленная установка для кондиционирования воздуха год. Изобретение безопасного для здоровья человека хладагента фреона. Это произвело настоящую революцию в развитии климатической техники год. Изобретение безопасного для здоровья человека хладагента фреона. Это произвело настоящую революцию в развитии климатической техники год. Выпуск первого кондиционера, способного работать не только на холод, но и на тепло год. Выпуск первого кондиционера, способного работать не только на холод, но и на тепло год. Начало промышленного выпуска кондиционеров разделенных на два блока сплит-систем. Сегодня это наиболее популярный тип кондиционеров год. Начало промышленного выпуска кондиционеров разделенных на два блока сплит-систем. Сегодня это наиболее популярный тип кондиционеров год. Появление первого кондиционера с микропроцессорным управлением год. Появление первого кондиционера с микропроцессорным управлением годы. В большинстве европейских стран вступает в силу запрет на продажу кондиционеров работающих на озоноопасных фреонах годы. В большинстве европейских стран вступает в силу запрет на продажу кондиционеров работающих на озоноопасных фреонах

28 Вентиляцией называется обмен воздуха в помещениях для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения допустимого микроклимата и качества воздуха в рабочей зоне

29 Основные требования к системам вентиляции воздуха 1) санитарно-гигиенические; 2) технологические; 3) энергетические; 4) экономические; 5) конструктивно-технологические; 6) эксплуатационные; 7) пожарной безопасности; 8) экологические; 9) архитектурно-строительные; 10) строительно-монтажные.

30 Вентиляция помещений обычно обеспечивается при помощи одной или нескольких специальных инженерных систем, которые состоят из различных технических устройств. Эти устройства предназначены для выполнения отдельных задач: нагревание воздуха (воздухонагреватели), очистка (фильтры), транспортирование воздуха (воздуховоды), побуждение движения (вентиляторы), распределение воздуха в помещении (воздухораспределители), открывание и закрывание каналов для движения воздуха клапана и заслонки), снижение уровня шума (шумоглушители), снижение вибрации (виброизоляторы) и другое.

31 1. По способу перемещения воздуха вентиляция может быть естественной и с механическим побуждением. При естественной вентиляции воздух перемещается за счет разности температур в помещении и наружного воздуха, а также в результате ветрового давления. Способы естественной вентиляции: инфильтрация, аэрация с использованием дефлекторов. При механической вентиляции воздух перемещается с помощью специальных вентиляторов, создающих определенное давление и служащих для перемещения воздуха в вентиляционной сети. Чаще всего на практике используют осевые и радиальные вентиляторы. 2. По назначению: приточные; вытяжные Классификация вентиляции

32 Схема приточной механической вентиляции: воздухозаборное устройство 1; фильтр для очистки воздуха 2; воздухонагреватель (калорифер) 3; вентилятор 5; сеть воздуховодов 4 и приточные патрубки с насадками 6. Если нет необходимости к подогреве приточного воздуха, то его пропускают непосредственно в производственные помещения по обводному каналу 7.

33 Вытяжная вентиляция состоит из очистительного устройства 1, вентилятора 2, центрального 3 и отсасывающих воздуховодов 4.

34 Воздух, всасываемый вентиляторами из атмосферы, после очистки и подогрева поступает в специальные каналы, называемые воздуховодами, и разводится по производственному помещению. Такая вентиляция называется приточной. Нагретый воздух из помещения, содержащий водяные пары, отводится из помещения с помощью системы вытяжной вентиляции. Приточная и вытяжная ветвь вентиляции могут быть объединены, в этом случае система вентиляции называется приточно-вытяжной.

35 Приточно-вытяжная вентиляция

36 3. По зоне обслуживания вентиляция бывает общеобменной и местной. При необходимости организации вентиляции всего помещения или рабочей зоны, когда неэкономично улав­ливать вредные вещества, распространяющиеся по всему помещению (литейные цехи, сварочные с непостоянными местами сварки), устраивают общеобменную вентиляцию. Удаление загрязненного воздуха непосредственно от источников вредных выделений или подачи воздуха в определенную часть помещения или к рабочим местам называется местной вентиляцией. Классификация вентиляции

37

38 Местная вентиляция

39 Различают следующие устройства местной приточной вентиляции: воздушные души, воздушно- тепловые завесы.

40

41 Воздушные и воздушно- тепловые завесы Во избежание попадания в холодное время года; наружного воздуха внутрь помещения через ворота или дверные проемы в промышленных и гражданских зданиях устраивают воздушные и воздушно-тепловые завесы, в которых наружный воздух, прежде чем попасть в помещение, подогревается.

42 Воздушные и воздушно-тепловые завесы

43

44 В случаях, когда происходит одновременное выделение нескольких вредных веществ однонаправленного действия, расчет общеобменной вентиляции выполняется путем суммирования количества воздуха, необходимого для разбавления каждого вещества до его предельно допустимой концентрации

45 Параметры вентиляции Воздухообмен - это один из количественных параметров, характеризующих работу системы вентиляции воздуха в закрытых помещениях, выраженный объемом воздуха, подаваемого в помещение или удаляемого из него.работу системы вентиляции воздуха За расчетный воздухообмен всегда принимается наибольший из требуемых воздухообменов. Кратностью воздухообмена называется отношение объемного расхода подаваемого или удаляемого воздуха к объему помещения, К = L / V пом.

46

47 См. лекцию по химическим веществам

48 Пример В монтажном цехе объемом V=8000 м 3 производиться пайка мягким припоем ПОС-40. За 1 час работы расходуется 100 г припоя, в состав которого входит 60 % свинца. Во время работы испаряется q в =0,5 % припоя. Определить кратность воздухообмена и количество воздуха, необходимое, чтобы концентрация свинца не превышала допустимую. Содержание свинца в наружном (приточном) воздухе принять равным нулю. Концентрация вредного вещества в вытяжном воздухе принимается как ПДК, мг/м 3. ПДК по ГОСТ ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». По ГОСТ ПДК свинца равна 0,005 мг/м 3 (I класс опасности). 1. G=(100*1000)*(60/100)*(0,5/100)=300 мг/ч. 2. L=300/0,005=60000 м 3 /ч. 3. К=60000/8000=7,5 Вывод. Для того, чтобы концентрация свинца в помещении не пре- вышала ПДК, необходимо менять воздух не меньше чем 7,5 раза в час

49

50 Примечание: для женщин значения из таблицы необходимо умножать на 0,85

51

52

53 Подбор вентиляторов и электродвигателей к ним Для обеспечения требуемого воздухообмена в помещении необходимо устанавливать несколько (не менее двух) вентиляторов, что при отказе одного из них позволит предотвратить полное отсутствие замены загрязнённого воздуха на чистый. При этом требуемый воздухообмен делится на принятое количество вентиляторов и по полученной величине L вент (производительность одного вентилятора) производится дальнейший подбор оборудования. Рекомендуется следующая последовательность подбора. 1. По справочной литературе принимается тип вентилятора с параметрами, обеспечивающими заданную производительность (L вент ). 2. По графическим характеристикам принятого вентилятора (рис. 1.) для заданной производительности (L вент ) определяются: КПД вентилятора (h); давление воздушного потока, создаваемое вентилятором (P, Па). При этом подбор указанных параметров производится для такой частоты вращения рабочего колеса вентилятора (ω, с -1 ), которая является стандартной для подбираемых асинхронных электродвигателей и одновременно обеспечивает максимальный КПД вентилятора.

54 Характеристика вентилятора

55 Пример Требуемый воздухообмен составляет 6000 м 3 /ч (L = 6000 м 3 /ч). Выбираем радиальный вентилятор Ц с максимальной производительностью 5000 м 3 /ч. Для обеспечения требуемого воздухообмена к установке принимаем 2 вентилятора производительностью каждого 3000 м 3 /ч (L вент = 3000 м 3 /ч). По таблице параметров асинхронных электродвигателей принимаем стандартную частоту вращения вала двигателя равной 300 с -1 (ω = 300 с -1 ). На графике характеристик принятого вентилятора (рис) на оси абцисс отмечаем L вент. = 3000 м 3 /ч и находим точку пересечения данной ординаты с кривой, соответствующей частоте вращения рабочего колеса, равной 300 с –1. В полученной точке пересечения указанных линий определяем давление воздушного потока, которое обеспечит вентилятор (P = 1330 Па), и КПД вентилятора (η = 0,79). Расчётная мощность, потребляемая вентилятором, составит N=Lвент*Р/100* η*3600, т.е. N=3000*1330/100*0,79*3600=1,4 к Вт По таблице параметров асинхронных электродвигателей с учётом расчётной мощности, потребляемой вентилятором, принимаем двигатель типа АО со стандартными параметрами: мощность – 1,5 к Вт (N у = 1,5 к Вт); частота вращения вала – 300 с -1 (ω = 300 с -1 ).

56 Существенное отличие вентиляции от кондиционирования кондиционирование увеличивает качество воздуха за счет обработки воздуха, а вентиляция за счет его смены в помещении. Вентиляция это регулируемый воздухообмен в зданиях и помещениях. Существенное отличие вентиляции от кондиционирования кондиционирование увеличивает качество воздуха за счет обработки воздуха, а вентиляция за счет его смены в помещении. Вентиляция это регулируемый воздухообмен в зданиях и помещениях.

57 Кондиционирование воздуха Кондиционирование воздуха - автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения и качества) с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий. Кондиционирование воздуха - автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения и качества) с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий.

58 Мобильные кондиционеры Разновидности исполнения бытовых кондиционеров

59 Оконные состоят из одного блока; монтируются в окне, стене и проч. Недостатки высокий уровень шума, уменьшение инсоляции помещения из-за сокращения площади оконного проёма. Преимущества дешевизна, лёгкость монтажа и последующего обслуживания, нет утечки фреона, возможность подсоса наружного воздуха. Оконные состоят из одного блока; монтируются в окне, стене и проч. Недостатки высокий уровень шума, уменьшение инсоляции помещения из-за сокращения площади оконного проёма. Преимущества дешевизна, лёгкость монтажа и последующего обслуживания, нет утечки фреона, возможность подсоса наружного воздуха. Устройство Устройство 1 - теплоообменник-конденсатор 1 - теплоообменник-конденсатор 2 - крыльчатка осевого вентилятора; 2 - крыльчатка осевого вентилятора; 3 – электродвигатель 3 – электродвигатель 4 – перегородка 4 – перегородка 5 - заслонка для подачи наружного 5 - заслонка для подачи наружного воздуха воздуха 6 – крыльчатка вентилятора 6 – крыльчатка вентилятора 7 - теплообменник-испаритель 7 - теплообменник-испаритель 8 - пульт управления 8 - пульт управления 9 - капиллярная трубка 9 - капиллярная трубка 10 - компрессор компрессор.

60 Сплит-системы состоят из двух блоков, внутреннего и наружного размещения, соединённых между собой трассой фреонопровода (обычно используются медные трубки). Наружный блок содержит компрессор, конденсатор, дроссель и вентилятор; внутренний блок испаритель и вентилятор. Достоинства: высокая эффективность, низкий уровень шума, свобода выбора места расположения внутреннего блока.