Практическое занятие № 1. Самостоятельная работа № 1

Решение

Решение

Самостоятельная работа № 1

РАСЧЕТ ОТОПЛЕНИЯ И ТЕПЛОВОЙ ЗАВЕСЫ РАБОЧЕГО ПОМЕЩЕНИЯ

Цель работы: освоить алгоритм расчета механической вентиляции, тепловых завес и отопления рабочих помещений.

Задача 1. Выполнить расчет отопления участка покраски автомобилей, имеющего следующие размеры: длина а = 20 м, ширина b = 18 м высота h = 4 м. Принять среднюю температуру наружного воздуха в период отопительного сезона t_нар = - 5°С.

Целью данного расчета является определение суммарной площади нагревательных приборов. Требования санитарных норм для температуры в помещениях различных типов в холодный период года приведены в Приложении Ж, по которому находим среднюю допустимую температуру внутри участка покраски

°С.

Определяем площадь участка покраски

м²

и объем воздуха на участке

м³.

Количество теплоты, необходимое для отопления данного помещения находим по формуле:

кДж/ч,

где q_о = 2,08 кДж/час – расход теплоты на отопление 1 м³ помещения.

Количество теплоты, необходимое для вентиляции:

кДж/ч,

где q_в = 1,5 кДж/час– расход теплоты на вентиляцию 1 м³ помещения.

Суммарные затраты на отопление и вентиляцию помещения:

кДж/ч.

Суммарная площадь нагревательных поверхностей на участке:

м²,

где К_П = 40 кДж/(м²·ч·°С) – коэффициент для стальных нагревательных конструкций; t_Т = 100°С – средняя расчетная температура теплоносителя в случае пара низкого давления.

Задача 2. Выполнить расчет тепловой завесы на участке технического обслуживания и текущего ремонта автомобилей, если ворота участка имеют следующие размеры: ширина х = 3 м; высота b = 2,3 м; толщина щели воздуховода δ = 10 см. Температура наружного воздуха t_нар = -17ºС, средняя скорость движения наружного воздуха υ = 2 м/с.

Эффективной мерой защиты производственных помещений от попадания холодного наружного воздуха при открывании ворот является организация воздушных завес. Завесы предусматриваются при температуре наружного воздуха ниже -15°С для помещений, в которых ворота открываются не менее 10 раз в течение часа.

Конструкция воздушных завес предполагает наличие нагнетательного воздухопровода с длинной и узкой щелью толщиной δ, через которую выпускается препятствующая поступлению в помещение холодного воздуха воздушная струя под углом 10 – 45°.

Объем наружного воздуха, поступающего в помещение при отсутствии тепловой завесы

м³/ч.

Из уравнения Менделеева-Клайперона определим плотность наружного воздуха при данной температуре

где μ = 29·10^-3 кг/моль – молярная масса воздуха; R = 8,31 Дж/(моль·К) – универсальная газовая постоянная; Т – температура наружного воздуха, переведенная в систему СИ по формуле

Т = 273 + t_нар = 273 + (-17) = 256 К.

Масса внешнего воздуха, поступающего в помещение при отсутствии тепловой завесы

кг/ч.

Для определения параметров тепловой завесы найдем вспомогателный коэффициент R

;

где φ = 0,45 – коэффициент, учитывающий наклон струи и степень ее турбулентности.

Количество рециркуляционного воздуха, необходимого для работы завесы

кг/ч,

где η = 0,6 – КПД воздушной завесы.

Рекомендуемая средняя температура на участке ТО и ТР автомобилей определяется по Приложению Ж

°С = 289 К.

Плотность воздуха, выходящего из щели воздухопровода

Тогда скорость выхода воздуха из щели при данной температуре

м/с.

Количество наружного воздуха, поступающего в помещение при наличии тепловой завесы

Определяем температуру смеси из наружного воздуха и воздуха, подаваемого на завесу

°С.

Необходимый расход воздуха на завесу для поддержания необходимой температуры составляет

кг/ч.

Задача решена.

Задания для самостоятельной работы № 1

Выполнить расчет отопления участка ТО и ТР автомобилей, имеющего длину а, ширину b и высоту h, приняв среднюю температуру наружного воздуха в период отопительного сезона t_нар = -18°С. Для данного помещения также выполнить расчет тепловой завесы, приняв размеры ворот соответственно х и у, а толщину щели воздуховода δ. Среднюю скорость наружного воздуха принять равной υ = 4 м/с, необходимые данные для расчета взять из табл. 1.1.

Таблица 1.1

№	а, м	b, м	h, м	х, м	у,м	δ,см
			3,2	3,0	2,2
			3,5	3,0	2,2
			3,0	3,0	2,2
			4,5	3,0	2,2
				3,0	2,2
				3,0	2,2
				3,0	2,2
				3,5	2,2
				3,5	2,2
				3,5	2,2
		8,5	4,5	3,5	2,5
				3,5	2,5
			3,3	3,5	2,5
				3,5	2,5
		6,5		4,0	2,5
				4,0	2,5
			3,5	4,0	2,5
				4,0	2,5
				4,0	2,5
			3,5	4,0	2,5
			4,5	4,0	2,5
			3,5	3,0	2,0
			3,8	3,0	2,0
				3,0	2,0
				3,0	2,0
			3,5	3,0	2,0
				3,0	2,0
				3,0	2,0
				3,0	2,0
			4,5	3,0	2,0

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

Цель работы: изучение приборов и методов мониторинга параметров микроклимата на рабочих местах, отработка практических навыков измерения метеорологических характеристик рабочей зоны.

Приборы и инструменты: жидкостно-стеклянные термометры, барометр-анероид, гигрометр психрометрический, анемометр.

Теоретическая часть

Для реализации здоровых и безопасных условий труда на любом предприятии необходим контроль на рабочих местах температуры, влажности, давления и скорости движения воздуха. Определенная комбинация данных параметров может обеспечить чувство комфорта либо послужить причиной быстрой утомляемости и возникновения профессиональных заболеваний.

Метеорологические параметры рабочей зоны являются оптимальными, если они обеспечивают хорошее самочувствие работника и максимальную производительность труда. Некомфортные условия приводят к преждевременному утомлению, снижению внимания, ослаблению реакции, они могут быть причиной снижения производительности труда, производственных травм и профессиональных заболеваний.

Одним из методов определения и качественного учета тепловых условий в производственных помещениях является метод эффективных температур.

Эквивалентно-эффективная температура – температура насыщенного неподвижного воздуха, имеющего такую же охлаждающую способность, что и исследуемый воздух. Для любой экспериментально определенной комбинации температуры, влажности и скорости движения можно найти эквивалентно-эффективную температуру, определение которой производится при помощи номограммы.

Порядок выполнения работы

1. Подробно ознакомиться с теоретическим материалом раздела 1.

2. Сухим термометром гигрометра произвести 5 измерений температуры воздуха в помещении на высоте 1,3 – 1,5 м от пола в центре помещения и по углам не ближе 1 м от стен.

3. Определить среднюю температуру воздуха по формуле

(Л1)

4. С помощью барометра-анероида определить атмосферное давление в аудитории.

5. В центре помещения по психрометру определить температуру сухого t_cух и влажного t_влаж термометров, после чего найти их разность

Δ t = t_cух – t_влаж, (1.11)

6. По Приложению Б по данным t_cух и Δ t определить относительную влажность в помещении.

7. Создать вентилятором движение воздуха в аудитории, на расстоянии 3 м установить анемометр. Определить скорость движения воздуха в аудитории через 15 с после включения вентилятора, когда скорость вращения крыльчатки установится.

8. Повторить опыт 3 раза и определить среднее значение скорости.

9. С помощью номограммы (Приложение Е) определить эквивалентно-эффективную температуру воздуха рабочей зоны и ее положение относительно зоны комфорта.

10. Сделать вывод относительно параметров микроклимата в данной аудитории.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие факторы определяют микроклимат рабочей зоны?

2. На чем основан принцип действия жидкостно-стеклянных термометров?

3. Как измеряют температуру в помещениях с высоким уровнем теплового излучения?

4. Опишите конструкцию и принцип действия психрометра.

5. Как определяется относительная влажность воздуха с помощью психрометрических диаграмм?

6. Когда используется волосяной гигрометр, какова его конструкция и принцип действия?

7. Что называют атмосферным давлением и чем его измеряют?

8. Для чего необходимо знать скорость движения воздуха в рабочем помещении?

9. Опишите принцип действия крыльчатого анемометра.

10. Для чего используется кататермометр, каким образом он работает?

11. Что называется эквивалентно-эффективной температурой?

РАЗДЕЛ 2. ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Дата добавления: 2017-01-13