Вопрос 7. «Микроклимат как фактор произв. среды»
Вопрос 11 «Классификация систем отопления»
В производственных сооружениях, зданиях и помещениях любого назначения с постоянным или длительным (более 2 ч) пребыванием людей, в помещениях во время проведения основных и ремонтно-восстановительных работ, а также в помещениях, в которых постоянная температура необходима по технологическим условиям, следует предусматривать соответствующую систему отопления для поддержания требуемых температур внутреннего воздуха в холодный период года.
При выборе системы отопления, вида и параметров теплоносителя, а также типов нагревательных приборов необходимо учитывать тепловую инерцию ограждающих конструкций, а также характер и назначение зданий и сооружений (СНиП 2.04.05-91).
Системы отопления являются неотъемлемой частью здания, поэтому они должны удовлетворять санитарно-гигиеническим, технико-экономическим, архитектурно-строительным и монтажно-эксплуатационным требованиям.
Санитарно-гигиенические требования предусматривают обеспечение заданной температуры воздуха в отапливаемых помещениях, а также поддержание температуры поверхности отопительных приборов, исключающей возможность ожогов и пригорания пыли.
Технико-экономические требования заключаются в том, чтобы расходы на сооружение и эксплуатацию отопительной системы были минимальными.
Системы отопления включают в себя три основных элемента: источник теплоты, теплопроводы и отопительные приборы.
Системы отопления классифицируют по виду используемого теплоносителя, способу перемещения теплоносителя и месту расположения источника теплоты.
Классификация систем отопления:
По виду теплоносителя: По способу перемещения По месту расположения источника теплоты:
теплоносителя:
Водяные С принудительным побуждением Центральные местные
С естественным побуждением Местные
Паровые Низкого давления
Высокого давления
Воздушные Совместные с вентиляцией
Рециркуляционные
Печные(огневоздушные) С естественным побуждением Не теплоемкие и теплоемкие
Радиационные С естественным побуждением Местные лучистые отопители
Электрические С промежуточным теплоносителем Местные
(вода, специальная жидкость, воздух)
С непосредственным обогревом помещения Местные
Вопрос 15 «источники шума на производстве»
Шум — беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры.
Классификация шумов
Шум - Совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты. С физиологической точки зрения шум — это всякий неблагоприятный воспринимаемый звук.
По спектруШумы подразделяются на стационарные и нестационарные.
По характеру спектра шумы подразделяют на:
- широкополосный шум с непрерывным спектром шириной более 1 октавы;
- тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тона. Выраженным тон считается если одна из третьеклассных полос частот превышает остальные не менее чем на 10 дБ.
По частотной характеристике шумы подразделяются на:
- низкочастотный
- среднечастотные
- высокочастотный
По временным характеристикам- постоянный; - непостоянный, который в свою очередь делится на колеблющийся, прерывистый и импульсный.
По природе возникновения- Механический,- Аэродинамический,- Гидравлический,- Электромагнитный
Измерение шумов:Для количественной оценки шума используют усредненные параметры, определяемыми на основании статистических законов. Для измерения характеристик шума применяются шумомеры, частотные анализаторы, коррелометры и др. Уровень шума чаще всего измеряют в децибелах.
Сила звука в децибелах
- Разговор: 40—45
- Офис: 45—55
- Улица: 70—80
- Фабрика (тяжелая промышленность): 70—110
Источники шума:Источниками акустического шума могут служить любые колебания в твёрдых, жидких и газообразных средах; в технике основные источники шума — различные двигатели и механизмы. Повышенная шумность машин и механизмов часто является признаком наличия в них неисправностей или нерациональности конструкций. Источниками шума на производстве является транспорт, технологическое оборудование, системы вентиляции, пневмо- и гидроагрегаты, а так же источники, вызывающие вибрацию.
Неакустические шумы:Радиоэлектронные шумы — случайные колебания токов и напряжений в радиоэлектронных устройствах , возникают в результате неравномерной эмиссии электронов в электровакуумных приборах (дробовой шум, фликкер-шум), неравномерности процессов генерации и рекомбинации носителей заряда (электронов проводимости и дырок) в полупроводниковых приборах, теплового движения носителей тока в проводниках (тепловой шум), теплового излучения Земли и земной атмосферы, а также планет, Солнца, звёзд, межзвёздной среды и т. д. (шумы космоса).
Воздействие шума на человека:Шум звукового диапазона приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнение различных видов работ. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических устройств сигналы. Шум угнетает центральную нервную систему (ЦНС), вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни.
Гигиеническое нормирование шума:Для определения допустимого уровня шума на рабочих местах, в жилых помещениях, общественных зданиях и территории жилой застройки используется ГОСТ 12.1.003-88. ССБТ «Шум. Общие требования безопасности».
Нормирование шума звукового диапазона осуществляется двумя методами: по предельному спектру уровня шума и по дБА. Первый метод устанавливает предельно допустимые уровни (ПДУ) в девяти октавных полосах со среднегеометрическими значениями частот 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 ГЦ. Второй метод применяется для нормирования непостоянных шумов и в тех случаях, когда не известен спектр реального шума. Нормируемым показателем в этом случае является эквивалентный уровень звука широкополосного постоянного шума, оказывающий на человека такое же влияние, как и реальный непостоянный шум, измеряемый по шкале А шумомера.
Известно, что ряд таких серьезных заболеваний, как гипертоническая и язвенная болезни, неврозы, в ряде случаев желудочно-кишечные и кожные заболевания, связаны с перенапряжением нервной системы в процессе труда и отдыха. Отсутствие необходимой тишины, особенно в ночное время, приводит к преждевременной усталости, а часто и к заболеваниям. В этой связи необходимо отметить, что шум в 30—40 дБА в ночное время может явиться серьезным беспокоящим фактором. С увеличением уровней до 70 дБА и выше шум может оказывать определенное физиологическое воздействие на человека, приводя к видимым изменениям в его организме.
Под воздействием шума, превышающего 85—90 дБА, в первую _очередь снижается слуховая чувствительность на высоких частотах.
Сильный шум вредно отражается на здоровье и работоспособности людей. Человек, работая при шуме, привыкает к нему, но продолжительное действие сильного шума вызывает общее утомление, может привести к ухудшению слуха, а иногда и к глухоте, нарушается процесс пищеварения, происходят изменения объема внутренних органов.
Воздействуя на кору головного мозга, шум оказывает раздражающее действие, ускоряет процесс утомления, ослабляет внимание и замедляет психические реакции. По этим причинам сильный шум в условиях производства может способствовать возникновению травматизма, так как на фоне этого шума не слышно сигналов -транспорта, автопогрузчиков и других машин.
Эти вредные последствия шума выражены тем больше, чем сильнее шум и чем продолжительнее его действие.
Таким образом, шум вызывает нежелательную реакцию всего организма человека. Патологические изменения, возникшие под влиянием шума, рассматривают как шумовую болезнь.
Звуковые колебания могут восприниматься не только ухом, но и непосредственно через кости черепа (так называемая костная проводимость). Уровень шума, передаваемого этим путем, на 20—30 дБ меньше уровня, воспринимаемого ухом. Если при невысоких уровнях передача за счет костной проводимости мала, то при высоких уровнях она значительно возрастает и усугубляет вредное действие на человека.
При действии шума очень высоких уровней (более 145 дБ) возможен разрыв барабанной перепонки.
Средства защиты от шума подразделяют на средства коллективной и индивидуальной защиты.
Снижение шума звукоизоляцией. Суть этого метода заключается в том, что шумоизлучающий объект или несколько наиболее шумных объектов располагаются отдельно, изолировано от основного, менее шумного помещения звукоизолированной стеной или перегородкой. Звукоизоляция также достигается путем расположения наиболее шумного объекта в отдельной кабине.
Акустическая обработка помещения предусматривает покрытие потолка и верхней части стен звукопоглощающим материалом. Вследствие этого снижается интенсивность отраженных звуковых волн.
Глушители шума применяются в основном для снижения шума различных аэродинамических установок и устройств.
Вопрос 7. «Микроклимат как фактор произв. среды»
Микроклимат – это комплекс физических факторов производственной среды, которые оказывают преимущественное действие на теплообмен организма с окружающей средой.
К физическим факторам микроклимата относятся:
- температура воздуха – tв, °С;
- относительная влажность воздуха - ;
- скорость движения воздуха – V, м/с;
- температура поверхностей – tп, °С;
- тепловое излучение – I, Вт/м2.
Температура воздуха – это ведущий фактор, определяющий микроклимат. Есть производства с нагревающим микроклиматом, где tв > tв допустимой, есть производства с охлаждающим микроклиматом, где tв< tв допустимой.
Влажность воздуха может быть абсолютной и относительной. Она сильно изменяется в зависимости от технологического процесса. В цехах с источниками влаговыделения, относительная влажность достигает 80-100%.
Движение воздуха в производственном помещении создается приточными струями вентиляционных систем, сквозняками, конвекционными потоками от нагретых поверхностей.
Тепловое излучение может быть в инфракрасной и ультрафиолетовой области. Тепловое излучение не нагревает воздух, а нагревает тела, на которых оно направлено.
Теплообмен между организмом человека и окружающей средой происходит за счет излучения, конвекции и испарения – при условиях метеорологического комфорта. При пониженных температурах возрастает потеря тепла излучением и конвекцией, а при повышенных температурах – увеличивается потери тепла испарением. Если температура воздуха т ограждений равны температуре тела, то единственным путем теплоотдачи становится испарение пота. В условиях «горячих» цехов испаряется до 10-12 литров пота за смену. С повышением температуры воздуха возрастает влияние влажности. При высокой влажности ограничиваются теплопотери испарением. При разных метеоусловиях в организме человека наблюдаются изменения функций ряда систем и органов, которые принимают участие в терморегуляции: в системе крообращения, нервной системе, потоотделительной.
Гигиенисты на основе изучения адаптационных способностей организма разработали гигиенические нормативы параметров микроклимата. СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» дает нормы параметрам микроклимата для теплого и холодного периодов года с учетом категории работ по энергозатратам (нормативы оптимальные и допустимые).
Холодный период года – период, который характеризуется температурой наружного воздуха +10°С и ниже. Теплый период года – период. Который характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10°С.
Легкие работы Iа охватывают деятельность, при которой расход Е≤139 Вт: сидячая работа без перемещения тяжестей; Iб – работа связанная с ходьбой или сидя, но сопровождающаяся некоторым физическим напряжением. Средней тяжести IIа – работа, связанная с постоянной ходьбой, перемещением мелких до 1 кг изделий и предметов в положении стоя или сидя, с определенным физическим напряжением; IIб – работы, связанные с перемещением тяжести с массой от 1 до 10 кг. Тяжелые работы III – перемещение тяжести > 10 кг.
Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Работник ощущает общий и локальный тепловой комфорт в течении 8 ч. рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции.
Оптимальные пути микроклимата устанавливают для рабочих мест операторского типа, связанные с нервно-эмоциональным напряжением. Перепады температуры по высоте и горизонтали, а также изменение температуры в течении смены, при оптимальном микроклимате не должны превышать 2°С и выходить за пределы требований СанПиНа.
Допустимые параметры микроклимата установлены по категориям допустимого теплового и функционального состояния человека за 8 ч. рабочую смену, не вызывает повреждений или нарушений здоровья, но может приводить к возникновению общих или локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия, понижению работоспособности. При допустимом микроклимате перепад температур по высоте не >3°С, по горизонтали и в течении смены – зависит от категории работ (I - 4°С, II - 5°С, III - 6°С), значение температуры не должно выходить за пределы нормируемых. Влажность при температуре до 25°С снижается и зависит от величины температуры.
Тепловое излучение, от источников нагретых до белого и красного свечения, не должно превышать 140 Вт/м2. Для теплоисточников, нагретых до температуры свечения, тепловое излучение нормируется в зависимости от площади облучаемой поверхности. Если есть тепловое излучение на работника, то ограничивается максимальная температура воздуха: 25°С – Iа, 24°С – Iб, 22°С – IIа, 21°С – IIб, 20°С – III.
Для защиты от перегревания или охлаждения время пребывания работников при температурах выше или ниже допустимых пределов ограничивается.
Нагревающий микроклимат оценивают по ТНС-индексу (тепловая нагрузка среды) ТНС=0,7tм+0,3tш, где tм – температура по мокрому термометру, tш – по шаровому термометру.
Шаровой термометр показывает интегральную температуру воздуха, которая учитывает лучистое тепло, скорость движения воздуха и влажность. ТНС также нормируется в СанПиНе.
Лучистое тепло нормируется по его интенсивности и по экспозиционной дозе (ДЭО) ДЭО=I×S×τ (Вт с), где I – интенсивность теплового облучения (Вт/м2), S – площадь облучаемой поверхности тела человека, τ – время облучения.
Охлаждающий микроклимат – сочетание параметров микроклимата, которое приводит к дефициту тепла. Нормативы для охлаждающего микроклимата приведены в документе Р2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда». Нормируется охл.микроклимат для работ, выполняемых на открытой территории и вне отапливаемых помещениях. При нормировании учтены климатические условия региона, а также есть или нет регламентированные перерывы на обогрев работника не позднее чем через 2 ч пребывания работника в охл.микроклимате. Учтена также категория работ по энергозатратам. При этом работодатель обязан обеспечивать работников теплой спецодеждой в соответствии с климатическим поясом.
Измерение микроклимата проводят в холодный период года, в дни с температурой наружного воздуха отличающейся от средней темп. наиболее холодного месяца зимы не более, чем на 5°С; в теплый период года, в дни с темп. наружного воздуха, отличающейся от средней темп. наиболее жаркого месяца не более, чем на 5°С.Частота измерений в оба периода определяется стабильностью производственного процесса, функционированием технологического и санитарно-технологического оборудования. Эти климатические параметры приведены в СНиП 23-01-99 «Строительная климатология». Измерения проводят не менее 3 раз в смену. Температуру поверхностей измеряют при расстоянии человека от стенки ≤2 м.
Вопрос 8. «Виды вентиляционных систем…»
Вентиляция – совокупность мероприятий и устройств, которые обеспечивают расчетный воздухообмен в помещениях жилых, общественных и промышленных зданий.
Предназначено для борьбы с вредными производственными факторами и для обеспечения допустимых параметров микроклимата и частоты воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне на постоянных или непостоянных рабочих местах.
Классификация:
1) По назначению: - приточные,
- вытяжные.
Обеспечивают общеобменную или местную вентиляцию. Приточные системы подают воздух в помещение, а вытяжные – удаляют загрязненный воздух из помещения. Если вентилируется все помещение или его рабочая зона при наличии рассредоточенных источников вредных выделений, то вентиляция называется общеобменной. Удаление воздуха непосредственно от оборудования – источника вредных выделений или подачей воздуха в какую либо определенную часть помещения называется местной вентиляцией. Местная вентиляция эффективнее общеобменной, так как удаляет вредные выделения от мест их образования и с большей концентрацией.
2) По способу побуждения движения воздуха системы вентиляции делят на:
- системы с механическим побуждением (применяют вентиляторы или эжекторы)
- системы с естественным побуждением (используют естественные силы, гравитацию и воздействие ветра)
Вентиляция осуществляется или через разветвленную часть каналов (воздуховодов) - канальная вентиляция или через проемы в наружных стенах – безканальная вентиляция.
Выбор конкретного варианта систем вентиляции зависит от назначения помещения, процесса происходящего в нем, оборудования, размещенного в помещении. Могут сочетаться для одного помещения различные варианты вентиляционных систем.
Исходные данные для расчета воздухообмена в помещении:
1) Нормирование микроклиматического параметра воздуха рабочей зоны помещения на постоянных и непостоянных рабочих местах во время трудовой деятельности, соединения вредных веществ, ионизация;
2) Расчетные параметры наружного воздуха;
3) Виды вредных выделений в помещение и их количество (тепло, влага, вредные вещества)
4) Размеры и форма помещений, расположение рабочих мест.
В зимний и летний периоды допускаются и оптимальные параметры воздуха в пределах расчетных параметров наружного воздуха.
Для переходного периода, когда температура наружного воздуха +10°С, проверяют необходимые объемы вентиляции, которые рассчитаны или для зимнего или для летнего периода, принимают наибольший.
Количество воздуха для обеспечения нормативных параметров микроклимата определяют расчетным методом для 3х периодов, учитывая неравномерность поступления и распределения вредных факторов по помещению.
Расчет ведется:
1) В помещениях с тепловыделениями по избыткам явного тепла;
2) В помещениях с тепловлаговыделениями – по избыткам явного тепла, влаги, скрытого тепла;
3) В помещениях с одновременным выделением в воздух нескольких вредных веществ – по тому веществу, которое требует наибольшего расхода воздуха для обеспечения ПДК, если вещества однонаправленного действия, то расход определяется по каждому веществу с последующим суммированием;
4) В помещениях с одновременным выделением вредных веществ, тепла, влаги расчет ведут по каждому виду производственных выделений.
Дополнительно проводят расчет производственного воздуха для обеспечения норм взрывопожаробезопасности. Для проектирования систем вентиляции используют результаты расчета с наибольшим расходом вентиляционного воздуха.
Количество вредных веществ, тепла и влаги, поступивших в помещение, принимают по данным технологов. Для каждого работника, находящегося в помещении, необходимо подать в помещение не менее 30 м3/час свежего воздуха, если можно дополнительно устроить естественное проветривание; без естественного проветривания – 60 м3/час. Содержание вредных веществ в приточном воздухе должно быть не >30% ПДК в воздухе рабочей зоны.
Вопрос 9. «Конструктивные элементы систем приточной и вытяжной вентиляции…»
Аэрация – общеобменная естественная вентиляция под действием гравитационного и ветрового давлений с использованием фрамуг, окон и фонарей.
Применяют для вентиляций зданий с большими тепловыделениями.
Для аэрации устраивают с верхним, средним или нижним подвесами. Для удобства открывания с отметки пола, устраивают приспособление с механическим или ручным приводом.
Подачу приточного воздуха в помещение при аэрации предусматривают в теплый период года на уровне не более 1,8 м от пола, в холодный период не ниже 4 м от пола до низа вентиляционных проемов.
Допускается в холодный период подавать воздух и ниже 4 м, но при условии осуществления мероприятий, которые предотвращают воздействие холодного воздуха на работника.
Расчет аэрации заключается в определении площади открывания фрамуг:
- для теплого периода года – приточных FI;
- для холодного – приточных и площадь вытяжных FII, Fвыт;
Исходные данные для расчета:
- расчетная летняя температура наружного воздуха tнар, °С
- температура воздуха в рабочей зоне tрз, °С
- средняя температура воздуха в цехе tср, °С
- температура уходящего воздуха tух, °С
- высота расположения центров приточных аэрационных проемов от пола hпр, м
- высота расположения центров вытяжных проемов от пола hвыт, м
- количество избыточной теплоты Q, Вт
- градиент температуры α=1,2…1,3
- коэффициент местных сопротивлений приточных ζпр и вытяжных ζвыт фрамуг
- плотность воздуха ρн, ρср, ρух
β– угол открывания фрамуг
Аэрацию рассчитываем первоначально для теплого периода года, затем проводим расчет для переходного периода года при температуре +10°С в той же последовательности. Для холодного периода года расчет аэрации обычно не проводят. Проемы, открываемые в холодный период те же что и в переходный, расположены на высоте 4 м, площади проемов определяются условиями эксплуатации (часть проемов закрывают и уменьшают угол β).
Вопрос 10. «Назначение местной вытяжной вентиляции…»
Удаление воздуха непосредственно от оборудования – источника вредных называется местной вытяжной вентиляцией. Местная вентиляция эффективнее общеобменной, так как удаляет вредные выделения от мест их образования и с большей концентрацией.
Оборудование, которое выделяет пыль или газы, влагу или тепло оборудуют местной вытяжной вентиляцией (отсосами открытого или закрытого типа). Отсосы должны быть встроены в оборудование или приближены к нему и подсоединены к вытяжной системе. Эффективность всасывания местными отсосами характеризуется спектрами всасывания.
Спектр всасывания – семейство кривых, представляющих геометрические места точек с одинаковыми скоростями движения воздуха на различных расстояниях от всасываемого отверстия.
Воздух вытяжных систем, содержащих загрязняющие вещества следует очищать, чтобы концентрация загрязняющих веществ в выбрасываемом воздухе не превышали:
1) ПДК макс. Разовое для атмосферного воздуха населенных пунктов;
2) 0,3 ПДК для рабочей зоны производственных помещений в воздухе, если этот воздух поступает обратно в помещение через приемные устройства, окна или проемы, используемых для притока воздуха;
3) Если концентрации вредных веществ не высокие или не большие, то очистку можно не устраивать, но рассеивание вредных веществ в воздухе должно обеспечить требование первое и второе.
Выбросы из систем вытяжной вентиляции проектируются отдельными воздуховодами, трубами для каждой системы, если хотя бы в одной из систем возможно отложение горючих веществ, если при смешивании выбросов возможно образование взрывоопасных смесей. Трубы или шахты вытяжные не снабжают зонтами, если удаляют вещества 1и 2 класса опасности, неприятно пахнущие вещества или воздух из помещений категории А или Б. При этом выбросы направляют вертикально вверх.
Выбросы из систем местных отсосов вредных веществ размещают на высоте не менее 2 м над кровлей более высокой части здания, если расстояние до ее выступа меньше 10 м. Выбросы из систем аварийной вентиляции размещают на высоте не менее 3 м от земли до нижнего края выходного отверстия.
Для очистки выбросов вентиляционных систем применяют пылеуловители: гравитационные, инерционные (сухого и мокрого типов), пылеуловители - промыватели, тканевые и электрические. По эффективности пылеуловители делят на 5 классов.
Для очистки воздуха от пыли применяют:
- пылеосадительные камеры;
-гравитационные;
- инерционные пылеуловители (циклоны одиночные ЦН-15, ЦН-24, СИОТ(циклон ниогаз, 15 и 24 – угол наклона патрубка).
Схема циклона
1-раскручивающийся аппарат для выброса очищенного воздуха;
2-входной патрубок;
3- цилиндрическая часть циклона;
4- коническая часть циклона;
5- пылеосадочный бункер;
6- пылевой затвор;
7- выхлопная труба.
- тканевые (рукавные пылеуловители, сетчатые, волокнистые для улавливания туманов, кислот и щелочей);
- электрические.
В гравитационных камерах частицы пыли осаждаются из горизонтально направленного потока газа, скорость газа 0,2-0,8 м/с. Циклоны используются для очистки воздуха от пыли, воздух в циклон входит тангенциально в верхнюю часть циклона под действием центробежной силы, частицы пыли подводятся к стенкам и с частью газа опускаются в бункер, где происходит ее оседание под действием собственного веса.
В мокрых пылеуловителях процесс отделения пыли заканчивается при контакте пылинок с жидкостью. На 1 м3 очищаемого воздуха расходуется 2, 5 л воды.
В тканевых фильтрах используются обычные ткани и войлоки. Пыли с размерами частиц менее 5 микрон коагулируют с образованием более рыхлых и крупных агрегатов, которые задерживаются в порах ткани. При очистке в тканевых фильтрах скорость воздуха рекомендуется от 0,3 до 1,2 м/ мин. Тканевые фильтры выполняются рукавными, плоскими, клиновыми, регенерируются путем встряхивания, обратной продувкой. Импульсной продувкой.
При электрической очистке частицы пыли заряжаются в межэлектродном пространстве, движутся к электродам и осаждаются на них, затем удаляются с электродов встряхиванием.
Газообразные загрязнители удаляют из воздуха пятью способами:
- абсорбцией;
- адсорбцией;
- конденсацией;
- хим. обработкой;
- сжиганием.
Степень очистки воздуха от загрязняющих веществ определяют
Сн- начальная концентрация загрязняющий веществ
Ск – конечная концентрация
Суммарная эффективность при многоступенчатой установке будет равна