Цель работы изучение методов и средств комплексной оценки метеорологических условий в производственных по

Работа добавлена на сайт samzan.net:

МИКРОКЛИМАТ

Цель работы - изучение методов и средств комплексной оценки метеорологических условий в производственных помещениях и горных выработках.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Одним из основных факторов, влияющих на работоспособность и здоровье людей, является сочетание метеорологических параметров воздушной среды в производственных помещениях или горных выработках, т.е. микроклимат. Показателями микроклимата являются температура воздуха, относительная влажность воздуха, скорость движения воздуха и интенсивность теплового потока излучения.

Интенсивность теплового излучения от окружающий поверхностей учитывается в том случае, если их температура превышает более чем на 2°С оптимальные нормативные значения температуры воздуха, однако это требование не относится к тепловому излучению, создаваемому поверхностями отопительных приборов помещений и рабочих мест.

Оптимальное сочетание перечисленных параметров микроклимата, даже при длительном и систематическом их воздействии на человека не вызывает напряжения реакций терморегуляции и обеспечивают нормальное функционирование и тепловое состояние организма. Под терморегуляцией при этом понимается способность организма человека сохранять постоянство температуры тела, как необходимого условия его жизнедеятельности при значительных изменениях метеорологических условий внешней среды и собственной теплопродукции.

При работе на открытом воздухе или в открытых горных выработках микроклимат определяется в основном естественными условиями и географическим положением места производства работ. Иная ситуация складывается при работе в различных помещениях и подземных горных выработках. В этих местах, в известной мере изолированных от внешней воздушной среды, наблюдаются изменения параметров микроклимата, не всегда имеющие позитивный характер. Поэтому появляется необходимость установления контроля над микроклиматом и управления его параметрами для создания нормальных условий труда.

Одной из важнейших проблем терморегуляции является отвод во внешнюю среду тепла, образующегося в организме, равно как и предохранение организма от переохлаждения. Нарушение процесса терморегуляции приводит к тяжелым последствиям - сильным расстройствам здоровья и даже смерти. Основными факторами, влияющими на процесс терморегуляции , являются энергетические затраты организма и состояние метеорологических параметров воздушной среды.

Количества тепла, образование которого сопровождается все жизненные процессы в организме человека, зависит от состояния организма. Так, в состоянии покоя энергозатраты организма меняются в пределах от 67 до 100 Вт, достигая 700 Вт при очень тяжелой работе.

На основе общих энергозатрат организма в Вт все физические работы подразделяются на три категории: легкие, средней тяжести и тяжелые.

К категории легких (затраты энергии до 174 Вт) относятся и работы, производимые сидя, стоя или связанные с хотьбой, но не требующие систематического физического напряжения или поднятия и переноски тяжестей.

К категории средней тяжести (затраты энергии от 175 до 290 Вт) относятся работы, связанные с постоянной хотьбой, переноской тяжести (до 10 кг), выполняемые стоя.

К категории тяжелых (затраты энергии более 290 Вт) относят работы, связанные с систематическим физическим напряжением, а также с постоянным передвижением и переноской значительных (свыше 10 кг),

тяжестей (основные операции горнопроходческих и добычных работ, разведочного бурения).

Для обеспечения нормальной терморегуляции организма параметры воздушной среды в производственных помещениях должны находиться в пределах, определяемых ГОСТ 12.1.005-88. Нормативные значения параметров микроклимата при выполнении легкой работы приведены в таблице 1.

Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей нормируется также ГОСТ 12.1.005-88. Если интенсивность облучения (в Вт/м2) превышает допустимые значения, должны приниматься специальные меры защиты работающих от перегрева.

Температура воздуха в горных выработках не должна превышать 26° C при относительной влажности до 90% и 25°С при относительной влажности более 90%. При этом скорость воздухопотока должна быть не ниже 2 м/с. Нормы температуры воздуха в горной выработке в зависимости от его влажности и скорости движения воздухопотока приведены в табл. 2.

Если в горных выработках нормальные тепловые условия не обеспечиваются (температура превышает 26° С), необходимо применять искусственное охлаждение (кондиционирование) воздуха.

Таблица 1

Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха на непостоянных рабочих местах в рабочей зоне производственных помещений при легкой работе (выдержки из ГОСТ 12.1.005-88)

Период года	Температура, C°	Относительная влажность, %	Скорость движения, м/с
Оптималь-ная	Допустимая
верхняя граница	нижняя граница	оптимальная	допустимая, не более	оптимальная, не более	допустимая
Холодный (средне-суточная температу-ра наружного воздуха +10°C и ниже)	21-24	26	17	40-60	75	0,1	не более 0,2
Теплый (средне-суточная температу-ра наружного воздуха выше +10°C)	22-25	30	19	40-60	55 (при 28° C) 60 (при 27° C)	0,2	0,1 – 0,3

Таблица 2

Минимальная скорость воздухопотока , м/с

Допустимая температура °C при относительной влажности, %

60-75

76-90

Более 90

0,25

0,5

1,0

2,0

ПРИБОРЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ

1. Измерение давления воздуха

Определение атмосферного давления воздуха производится барометрами. По конструкции к принципу действия барометры подразделяются на ртутные, анероиды и барографы.

Ртутный барометр является стационарным прибором и используется, как правило, при экспериментальных исследованиях исследованиях и для сверки с ним барометров-анероидов.

Ртутный барометр /рис. 1/ состоит из железной чашки 1 и стеклянной трубки 2, заключенной в металлическую оправу 4. На верхней части оправы имеется шкала для наблюдения за изменениями положения мениска ртути в трубке. В вырезе оправы находится кольцо, связанное с нониусом 2 и передвигающееся вверх, и вниз при вращении винта 3. При снятии отсчета по прибору этим винтом осуществляется наводка верхнего нониуса на вершину столбика ртути. Внизу, на оправе 4 прикреплен термометр, с помощью которого определяют температуру прибора дня введения температурной поправки в показания барометра. В крышке чашки 1 имеется отверстие, закрытое винтом. При снятии отсчетов по прибору винт отвинчивается на 1-2 оборота и поверхность ртути приходит в соприкосновение с наружным воздухом.

Барометр - анероид состоит из анероидной (металлической) коробки, в которой создано разрежение, плоской пружины, системы рычагов и шкалы регистрации. Изменение атмосферного давления вызывает перемещение стенок коробки, которое передается на стрелку прибора.

В зависимости от типа анероида пределы измерений составляют от 450 до 820 мм. рт.ст. К недостаткам

анероидов следует отнести их сравнительно невысокую точность, отсутствие температурной компенсации и "ползание" стрелки (медленное реагирование на изменение атмосферного давления).

Таблица 3. Определение относительной влажности по показаниям психрометра

Показан-ия «сухого» термомет-ра, °C	Относительная влажность воздуха %, при разности показаний «сухого» и «мокрого» термометров, °C
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
10	100	88	76	65	54	44	34	24	14	5
11	100	88	77	66	56	46	36	26	17	8
12	100	89	78	68	57	48	38	29	20	11
13	100	89	79	69	59	49	40	31	23	14	6
14	100	89	79	70	60	51	42	34	25	17	9
15	100	90	80	71	61	52	44	36	27	20	12	5
16	100	90	81	71	62	54	46	37	30	22	15	8	1
17	100	90	81	72	64	55	47	39	32	24	17	10	4
18	100	91	82	73	65	56	49	41	34	27	20	13	6
19	100	91	82	74	65	58	50	43	35	29	22	15	9
20	100	91	83	74	66	59	51	44	37	30	24	18	12
21	100	91	83	75	67	60	52	46	39	32	26	20	14
22	100	92	83	76	68	61	54	47	40	34	28	22	16
23	100	92	84	76	69	61	55	48	42	36	30	24	18
24	100	92	84	77	69	62	56	49	43	37	31	26	20
25	100	92	84	77	70	63	57	50	44	38	33	27	22
26	100	92	85	78	71	64	58	51	46	40	34	29	24
27	100	92	85	78	71	65	59	52	47	41	36	30	25
28	100	93	85	78	71	65	59	52	48	42	37	32	27
29	100	93	86	79	72	66	60	54	49	43	38	33	28
30	100	93	86	79	73	67	61	55	50	44	39	34	30
31	100	93	86	80	73	67	61	56	51	45	41	36	31
32	100	93	87	80	74	68	62	57	52	46	42	37	32
33	100	93	87	80	74	69	63	58	52	47	43	38	34
34	100	93	87	81	75	69	63	58	53	48	44	39	35
35	100	93	87	81	75	70	64	59	54	49	44	40	36
36	100	93	87	81	76	70	65	59	55	50	45	41	37
37	100	94	87	82	76	71	65	60	55	51	46	42	38
38	100	94	88	82	76	71	66	61	56	51	47	43	39
39	100	94	88	82	77	71	66	61	57	52	48	44	40
40	100	94	88	83	77	72	67	62	57	53	49	44	40

Барограф - самопишущий прибор, регистрирующий изменение давления во времени. Состоит из трех основных частей: воспринимающей, передающей и записывающей. Воспринимающая часть /датчик давления - комплект анероидных коробок (от 4 до 10), свинченных между собой; внутри коробок помещены пластинчатые пружины. При измерении атмосферного давления происходит изменение формы анероидных коробок; изменение положения верхней коробки системой рычагов (передающая часть) передастся записывающей части прибора.

Записывающая часть состоит из барабана, бумажной ленты и пера на конце стрелки. В барабан вмонтирован часовой механизм с суточным или недельным заводом. Лента-шкала разграфлена горизонтальными прямыми (время) и вертикальными дугами (давление).

2. Измерение температуры воздуха

Для измерения температуры воздуха применяются жидкостные термометры, термографы и элактротермометры.

Жидкостные термометры. В конструкцию жидкостных термометров входят: стеклянный футляр, резервуар для наполнения ртутью или спиртом, капиллярная трубка и шкала. Ртутные, термометры наполняются ртутью /температура замерзания -39°С, кипения +357°С/, спиртовые подкрашенным спиртом /температура замерзания -117°С, кипения +78°С/. По принципу действия жидкостные термометры делятся на максимальные, минимальные и регистрирующие.

Первых два типа термометров предназначены для фиксации максимальной или минимальной температуры среды в течение заданного промежутка времени /дня, ночи, суток и т.п./ и при выполнении данной лабораторной работы не используются.

Регистрирующие термометры служат для определения температуры в данный момент времени. Чаще всего это спиртовые термометры с пределами измерений от -40 до +50°С. При измерении температур этими термометрами их обычно располагают вертикально или слабо - наклонно и после выдержки /5-10 мин/ снимают показания.

При замерах не следует держать термометр в руках. Во время снятия отсчета термометр должен находиться против струи воздуха по отношению к наблюдателю.

Термограф - прибор, предназначенный для записи изменений температуры во времени. Воспринимающей частью термографа обычно является биметаллическая пластинка, один конец которой жестко закреплен на корпусе, а второй соединен с системой рычагов передающей части. При изменении температуры среды биметаллическая пластинка меняет свою форму, что системой рычагов передается записывающей части прибора.

Электротермометры применяются для определения температуры не только воздуха, но и жидкостей и поверхностей различных твердых материалов. Одним из таких, приборов является термометр ЭТП-М. Прибор имеет три диапазона измерений: /-30 ÷ +20°С/; /+20 ÷ +70°С/;/+70 ÷ +120°С/. Измерение температуры осуществляется по методу одинарного неуравновешенного четырехплечевого моста постоянного тока. При установке тумблера "контр." в положение "измер." в плечо моста включается терморезистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от измеряемой температуры, что ведет к изменению тока в диагонали моста, фиксируемого стрелкой измерительного прибора.

Порядок работы с прибором

1. Установить на первичный измерительный преобразователь соответствующую насадку и поместить ее в среду, температуру которой требуется измерить.

2. Повернуть ручку "регулировка" против часовой стрелки до упора.

Установить переключатель "°С" на требуемый диапазон измерения - "20", "70"’ или "120".

Установить тумблер "контр." в нижнее положение.

5. Включить питание тумблером "вкл."

Указатель температуры ручкой "регулировка" установить на максимальную отметку шкалы соответствующего диапазона.

7. Установить тумблер "контр." в положение "измер.". Уход указателя /стрелки/ за пределы показаний свидетельствует о неправильно выбранном диапазоне измерения.

8. По шкале термометра определить измеряемую температуру.

9. По окончании измерения выключить питание.

3. Измерение влажности воздуха

Для определения влажности воздуха в производственных условиях используют волосяные гигрометры и гигрографы и аспирационные психрометры.

Гигрометр волосяной метеорологический Н-I9 предназначен для определения относительной влажности в пределах от 30 до 100 , при температуре от -35°С до +45°С.

Принцип работы прибора основан на свойстве обезжиренного волоса изменять свою длину в зависимости от изменения влажности воздуха. Гигрометр состоит из датчика влажности - волоса, рамы со шкалой, показывающей стрелки и установочного устройства, служащего для перемещения конца стрелки относительно шкалы.

Гигрограф волосяной служит для записи изменения влажности воздуха во времени. Он состоит из воспринимающей части, выполненной из пучка обезжиренных волос, передающей части и записывающей части.

При изменении влажности воздуха меняется длина пучка волоса, что приводит в движение с помощью передающей системы рычагов стрелку с пером, при этом перо чертит линию на вращающейся совместно с барабаном ленте-шкале. Пределы измерения относительной влажности от 30 до 100%, при изменении температуры от -35 до + 45° C.

Аспирационный психрометр. Для более точного определения влажности воздуха производственных помещений и горных выработок используется аспирационный психрометр Ассмана /рис. 1/.

Аспирационный психрометр Ассмана состоит из "сухого" термометра 1 и "мокрого" 2, ртутный резервуар которого обмотан батистом 5, смачиваемым при замерах. Резервуары термометров находятся в трубках 3 и 4, через которые вентилятором 7 засасывается воздух. Вентилятор приводится во вращение часовым механизмом 8, который заводится ключом 6. Термометры защищены металлическими щитками.

Порядок работы с прибором

1. При помощи пипетки смочить водой батист "мокрого" термометра.

2. Завести почти до отказа часовой механизм вентилятора.

3. Установить /подвесить/ прибор в точке замера влажности воздуха.

4. На четвертой минуте после пуска вентилятора снять показания I "сухого" и "мокрого" термометров.

5. Вычислить разность показаний "сухого" и "мокрого" термометров.

Относительная влажность воздуха определяется по данным табл.3, по показанию "сухого" термометра и разности показаний "сухого” и "мокрого" термометров.

При снятии отсчетов психрометр должен находиться относительно наблюдателя против движения воздуха и возможно дальше от него при этом желательно не трогать психрометр руками. При положительных температурах и относительной влажности воздуха свыше 10% ошибка в определении относительной влажности находится в пределах 10%.

4. Измерение скорости движения воздуха

Скорость движения воздуха может измеряться в различных местах рабочего помещения или горной выработки в зависимости от целей исследования:

а) в самом рабочем помещении (горной выработке);

б) в вентиляционных воздуховодах;

в) в открытых светопроемах /окна, световые фонари/ и т.п.

Для измерения скорости воздуха применяются чашечный или крыльчатый анемометры. Первый может измерять скорости от I до 20 м/с, второй - от 0,1 до 8 м/с. Воспринимающей частью чашечного анемометра является четыре полусферических чашечки, крыльчатого - крыльчатка. Вращение воспринимающей части посредством зубчатой передачи редуктора передается на стрелки прибора. Включение и выключение счетчика оборотов производится с помощью рычажка.

Порядок работы о прибором

I. Перед измерением записать показания стрелок, начиная с циферблата, где имеется указание "тысячи", затем с циферблата "сотни" и т.д. - показания счетчика N1.

2. Анемометр с выключенным счетчиком установить в то место, где необходимо замерить скорость движения воздуха. При этом ось //крыльчатки должна быть параллельна току воздуха. Если применяют ┴чашечный анемометр, его ось должна быть перпендикулярной току воздуха.

После вращения воспринимающей части вхолостую в течение 1-2 минут рычажком включить счетчик оборотов /стрелки начинают двигаться/ и одновременно включить секундомер.

Через 3 минуты рычажком выключить. счетчик оборотов.

Записать новые показания счетчика - N2 .

Определить частоту вращения воспринимающей части анемометра по выражению:

n= N2-N1/t , с-1 ,

где t - время работы прибора с включенным счетчиком, с.

Скорость движения воздушного потока в м/с определяется по графику, прилагаемому к каждому прибору, в зависимости от величины n.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Определение параметров микроклимата и других физических характеристик воздуха производится непосредственно в помещении лаборатории и в лабораторной установке, представляющей из себя модель горной выработки /рис. 2/.

Рис.2. Модель горной выработки:

1 – рабочая зона в выработке; 2 – вентилятор; 3 – испаритель;4 – аспирационный психрометр

А. Проведение замеров

Для определения параметров микроклимата и других физических характеристик воздуха замеры отдельных показателей следует выполнить в следующем порядке:

1. Ознакомиться с приборами, методиками работы с ними и с моделью горной выработки. Все замеры производить руководствуясь вышеприведенными методиками.

2. По психрометру Ассмана, размещенному в помещении лаборатории, определить температуру по «сухому» и «мокрому» термометрам и вычислить разность температур по ним.

3. Электротермометром замерить температуру t° C в помещении лаборатории.

4. С целью определения скорости движения воздуха в помещении лаборатории поместить анемометр вблизи места установки психрометра, замерить число оборотов воспринимающей части анемометра за 3 минуты и вычислить частоту ее вращения n, с-1.

5. Барометром – анероидом замерить атмосферное давление P мм.рт.ст.

6. Включить вентилятор модели горной выработки.

7. Провести замеры вышеприведенных показателей в модели горной выработки в порядке, указанном в п.п. 2-4. При замерах датчик электротермометра и анемометр размещать в пределах рабочей зоны модели.

Результаты замеров и вычислений в соответствии с п.п. 2-7 представляются в форме таблицы 4.

Таблица 4

Место замера	Замеры по психрометру Ассмана	Температура воздуха по электротермометру, t°С	Замеры по __________ анемометру	Атмосферное давление по барометру анероиду, мм рт. ст.
Показания термометров, °С	Разность температур, Δt, °С	отсчеты	Частота вращения воспр. части n, с-1
«сухого»	«мокрого»	начальный N1	конечный N2	разность N2-N1
Помещение лаборатории
Модель горной выработки

Б. Определение основных параметров микроклимата и других характеристик воздуха в местах замеров

1. По табл. 3 определяется относительная влажность воздуха, представляющая собой отношение массы водяных паров, содержащихся в каком-либо объеме воздуха, к максимально возможному их содержанию в воздухе при данной температуре или отношение парциального давления пара, находящегося в воздухе, Рк к парциальному давлению пара Рн, насыщающего пространство при этой же температуре:

φ= , %

По графику определяется скорость движения воздушной струи в месте замера.

Расчетом определяется влагосодержание - количество водяных паров /в граммах/, отнесенное к 1 кг сухой части воздуха:

d= 622, где φ- относительная влажность, доли ед.;

Р- барометрическое давление, мм рт. ст.;

Рн- парциальное давление водяных паров, насыщающих пространство, в мм рт. ст.при нормальном атмосферном давлении, равном 760 мм рт. ст.( определяется по таблице в зависимости от температуры воздуха)

4.Абсолютная влажность воздуха - количество водяных паров в единице объема влажного воздуха определяется по формуле:

D= 0,347*, кг/м3 , где Т- абсолютная температура воздуха:

Т= t°C+ 273,15, °К

Здесь t°C- температура воздуха, замеренная электротермометром.

4) Плотность влажного воздуха определяется по формуле:

γ= 0,465*3.

Основные параметры микроклимата и другие физические характеристики воздуха, определенные при выполнении лабораторной работы, представляются в форме табл. 6.

Таблица 6

Место замера

Параметры микроклимата

Другие физические характеристики воздуха

Температура воздуха, t°C

Относительная влажность φ, %

Скорость движения воздуха V, м/с

Влагосодержание d, г/кг

Абсолютная влажность D, кг/м3

Плотность γвл, кг/м3

Помещение лаборатории

Модель горной выработки

6. По полученным результатам делается вывод о соответствии или несоответствии параметров микроклимата в помещении лаборатории и в модели горной выработки нормативным требованиям, приведенным в таблицах 1 и 2.

В. Составление отчета по лабораторной работе

Отчет по выполненной лабораторной работе должен содержать следующие материалы:

1. Краткий конспект теоретического раздела инструкции.

2.Перечень приборов, использованных при определении параметров микроклимата.

3. Таблицу 4 с результатами замеров и вычислений.

4. Расчеты влагосодержания, абсолютной влажности и плотности воздуха в помещении лаборатории и в модели горной выработки.

5. Таблицу 6 с определенными параметрами микроклимата и другими характеристиками воздуха.

6. Вывод о соответствии параметров микроклимата нормативным требованиям.

Основные контрольные вопросы

Что такое микроклимат? Его основные показатели.

Что такое терморегуляция?

Какой основной фактор определяет нормативные значения параметров микроклимата?

Какие приборы используются для измерения барометрического давления?

Какими приборами и как измеряется влажность воздуха?

Что такое абсолютная и относительная влажность?

Какими приборами и как измеряется скорость движения воздуха?

Таблица 5.

Парциальное давление водяных паров в мм. рт. ст. в насыщенном воздухе при давлении 760 мм рт. ст.

Градусы	Десятые доли градуса
0	2	4	6	8
10	9,21	9,3	9,46	9,58	9,71
11	9,84	9,98	10,11	10,24	10,38
12	10,52	10,66	10,80	10,94	11,08
13	11,23	11,38	11,53	11,68	11,83
14	11,99	12,14	12,30	12,46	12,62
15	12,79	12,95	13,12	13,29	13,46
16	13,63	13,81	13,99	14,17	14,35
17	14,53	14,72	14,90	15,09	15,28
18	15,48	15,67	15,87	16,07	16,27
19	16,48	16,67	16,89	17,10	17,32
20	17,54	17,75	17,97	18,20	18,42
21	18,65	18,88	19,11	19,35	19,59
22	19,83	20,07	20,32	20,56	20,82
23	21,07	21,32	21,58	21,84	22,10
24	22,38	22,65	22,92	23,20	23,48
25	23,76	24,04	24,33	24,62	24,91
26	25,21	25,51	25.81	26,12	26,43
27	26,76	27,06	27,37	27,70	28,02
28	28,35	28.68	29,02	29,35	29,70
29	30,04	30,39	30,74	31,10	31,46
30	31,82	32,19	32,56	32,93	33,31
31	33,70	34,08	34,47	34,86	35,26
32	35,66	36,07	36,48	36,89	37,31
33	37,73	38,16	38,58	39,02	39,46
34	39,90	40,34	40,80	41,25	41,71
35	42,18
36	44,57
37	47,07
38	49,70
39	52,44
40	55,32

1. Финансово-промышленный лоббизм в России и Германии
2. Информационные технологии в маркетинге1
3. тема производственных связей между предприятиями включая производственную инфраструктуру то есть отрасли
4. Класифікація озер- за походженням озера поділяють на- екзогенні та ендогенні
5. методические рекомендации по производственной практике составлены на основании методических рекомендаций
6. . ТЕПЛОТА [1
7. Политик Первая новая нация
8. Информационные системы ИС в экономике в составе ООП ВПО 080109 ~ Бухгалтерский учет анализ и аудит ФЗО
9. О Японии
10. Институт омбудсмена в России
11. З лікувальною та профілактичною метою використовують головним чином антитоксичні сироватки та імуноглобу
12. Металлы диэлектрики и полупроводники с точки зрения зонной теории.html
13. Карташев Антон Владимирович
14. 3 Обоснование исходной информации Необходимо обосновать исходную информацию
15. Тема курсової роботи- Коран ' священна книга мусульманrdquo; Вступ У багатьох релі
16. Левитанский Юрий Давыдович
17. массивы и параметрыструктуры Массив не передается по значению а передается указатель на его первый элеме
18. Бульдозер марки ДЗ-42Г
19. і Мета та завдання міжнародної системи обліку та звітності Джерела регулювання бухгалтерського облік
20. В тени пирамид и храмов

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе