Условного рабочего места по пылевому фактору

Цель работы: определение концентрации пыли гравиметрическим методом, эффективности средств пылеулавливания и оценка воздуха рабочей зоны по пылевому фактору.

Приборы и оборудование:

- лабораторная установка, состоящая из трех камер (условных рабочих мест) с различной запыленностью воздуха; циклон и рукавный фильтр, вентиляторная установка (рис. 3);

- аспиратор ПУ-3Э, аналитические лабораторные весы, секундомер, фильтры АФА-20, аллонжи, барометр, термометр.

Электрический аспиратор ПУ-3Э предназначен для отбора и измерения проб атмосферного воздуха населенных мест, воздуха рабочей зоны, воздуха жилых и общественных помещений на определение содержания пыли и аэрозолей путем прокачки заданного объема пробы через поглотительные фильтры типа АФА для последующего аналитического контроля.

Условия эксплуатации аспиратора:

- температура окружающей среды от 263 К до 313 К (от -10 ⁰С до 40⁰С);

- относительная влажность до 98 % при температуре 25⁰С;

- атмосферное давление (84 – 106,7) кПа (630 – 800 мм рт.ст.).

Число параллельных каналов отбора пробы от 1 до 3.

Диапазон расхода по каждому каналу от 40 до 200 дм³/мин (л/мин).

Рис. 3. Схема лабораторной установки

1 – камера 1 с источником пылевыделения; 2 – циклон; 3 – камера 2;

4 – тканевый рукавный фильтр; 5 – камера 3; 6 – пылеотборные отверстия с заслонками; 7 – устройство для вентиляции камер; 8 – аспирационное устройство; 9 – шланги с аллонжами; 10 – бункер с пылью

Диапазон расхода по каждому каналу от 40 до 200 дм³/мин (л/мин).

Пределы основной относительной погрешности измерения объема пробы ± 10 % при температуре (293 ± 5) К, относительной влажности от 45 до 75 %и атмосферном давлении (101,3 ± 3) кПа (760 ± 22,5) мм рт. ст.

Время непрерывной работы от 2 до 60 мин.

Конструктивно аспиратор (рис. 4) состоит из цилиндрического корпуса, в котором расположен компрессор, стабилизатор потока и счетчик объема. Счетчик объема состоит из ветроприемника и индикатора объема. В передней части корпуса расположен раструб, на торце которого находятся, держатели под поглотительные фильтры со штуцерами.Штуцеры поджимаются к держателю накидными гайками.

Рис. 4. Общий вид аспиратора ПУ-3Э

1 – корпус, 2 – ручка, 3 – сетевой переключатель, 4 – ниппели, 5 – накидные гайки, 6 – раструб, 7 – компрессор, 8 – выравнивающая сетка, 9 – ветроприемник, 10 – индикаторная головка

Работа аспиратора заключается в следующем. Анализируемый воздух прокачивается через поглотительные фильтры. С выхода компрессора воздух через сетку, предназначенную для выравнивания скорости воздушного потока, поступает на счетчик объема, на индикаторе объема которого происходит отсчет суммарного объема пробы.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с теоретическими положениями и подготовить табл. 3 для занесения результатов измерений.

2. Подключить конвертор к электрической сети.

3. Подготовить к работе аспиратор. Подключить аспиратор к конвертору.

4. Проверить герметичность аспиратора. Для этого установить заглушки на входные ниппели. Зафиксировать начальные показания счетчика I₀₁. Включить аспиратор на 30 секунд, выключить прибор и зафиксировать конечные показания счетчика I₀₂. При соблюдении условия: I₀₂ – I₀₁ ≤ 2 прибор герметичен и готов к работе. Результаты измерений записать в таблицу 3.

Таблица 3

Время измерений, tизм, с	Показания счетчика объема воздуха, дел.	Разность показаний счетчика (I02 – I01), дел.	Герметичность аспиратора
I01	I02
				герметичен не герметичен

5. Подключить весы к источнику питания.

6. Определить массу каждого из трех фильтров АФА-20 взвешиванием на аналитических лабораторных весах. Перед взвешиванием пинцетом извлечь фильтр из конверта и из обоймы и уложить на чашку весов. Результаты взвешивания занести в табл. 3 и на обоймы фильтров. Вложить фильтры в обоймы.

7. Отключить аналитические весы от источника питания.

8. Подсоединить переходные шланги к входным штуцерам аспиратора. При выключенном аспираторе установить в аллонжи фильтры в обоймах и закрепить аллонжи в пылеотборных отверстиях камер. Отверстия при этом должны быть закрыты заслонками.

9. Подключить источник пылевыделения к источнику питания. При этом включится система вентиляции камер. Через 1-2 минуты лабораторная установка готова к проведению измерений.

10. Зафиксировать положение стрелок счетчика объема аспиратора I₁.

11. Открыть заслонку пылеотборного отверстия камеры 1 и одновременно включить сетевой выключатель аспиратора и секундомер.

12. По истечении расчетной продолжительности отбора проб, одновременно закрыть заслонку пылеотборного отверстия, выключить сетевой выключатель и секундомер. Зафиксировать новое положение стрелок счетчика объема аспиратора I₂.

13. Для проведения отбора проб из камер 2 и 3 повторить пункты 9-11.

14. По окончании отбора пробы из камеры 3 отключить источник пылевыделения от источника питания и извлечь из аллонжей фильтры.

15. Отключить аспиратор от конвертора.

16. Подключить весы к источнику питания.

17. Выполнить повторное взвешивание фильтров. При взвешивании фильтр сложить пополам запыленной стороной внутрь.

18. Отключить установку от электрической сети.

19. Измерить температуру воздуха и барометрическое давление в помещении лаборатории.

20. Рассчитать объем воздуха, измеренный аспиратором:

V_зам=(I₂ – I₁)·C_калибр·10 ^-3 , м³

где: I₁ и I₂ – соответственно начальное и конечное показания счетчика объема аспиратора, дел.

С_{калибр.} – калибровочная константа, С_{калибр.} = 3,89 л/дел.

21. Определить концентрацию пыли в каждой из трех камер (условных рабочих местах), используя результаты измерений и формулы (2)-(3). Результаты измерений и расчетов занести в таблицу 4.

Таблица 4

Камера (место отбора проб)

Масса фильтра, мг

Масса навески пыли ΔР, мг

tизм, мин.

Показания счетчика объема воздуха, дел.

Vзам, м3

B, мм рт. ст.

Т, 0С

Vприв, м3

С, мг/м3

ПДК, мг/м3

до отбора Рн

после отбора Рк

I1

I2

22. Определить эффективность средств пылеулавливания (циклона, фильтра и общую) по формулам (4)-(5).

23. Сделать вывод о соответствии измеренных на условных рабочих местах концентрациях пыли в воздухе допустимым (ПДК) и о необходимости дополнительных мероприятий, обеспечивающих защиту от пыли (для определения ПДК получить у преподавателя исходные данные о качественном и количественном составе промышленной пыли).