Прилади для вимірювання швидкості руху повітря 1

Головна | Про нас | Зворотній зв'язок

Вимірювання швидкості руху повітря може проводитися в різних місцях робочого приміщення в залежності від цілей дослідження.

Для вимірювання швидкості руху повітря використовують анемометри різних конструкцій. Вибір типу анемометра визначається величиною вимірюваної швидкості руху повітря.

Замір швидкості руху повітря проводять різними видами анемометрів: крильчасті (швидкість потоку від 0,3 до 0,5 м / с), чашковими і індукційними (швидкість в межах 1-30 м / с), термоанемометрами і кататермометра (швидкість не більше 0, 5 м / с). Термоанемометри дозволяють вимірювати незначні коливання потоків повітря і температури за обсягом приміщення. Анемометри представлені на малюнку 2.4.

Для вимірювання інтенсивності теплового випромінювання використовують актинометр і радіометри.

Чашковий анемометр сприймає рух повітря чотирма порожніми алюмінієвими півкулями, крильчасті - колесом з пластинками, що обертаються під тиском потоку повітря. Це рух системою зубчастих коліс передається стрілкам, що рухаються по градуйованим циферблатам, за якими проводиться відлік. Вимірювання швидкості руху повітря проводиться таким чином. Записавши вихідне положення стрілок на циферблатах (стрілки на нуль не ставляться), на маленьких циферблатах враховують тільки цілі розподілу, поміщають прилад в потік повітря. На приладі розташований: зліва циферблат, що показує сотні поділів, праворуч - тисячі поділок; повний оборот стрілки великого циферблата дає 100 поділок. Анемометр необхідно помістити в потік повітря таким чином, щоб вісь обертання колеса була для крильчатого анемометра паралельна, а для чашкового - перпендикулярна напрямку потоку повітря. Після подолання чашечками або крильцями анемометра інерції приладу і придбанні ними максимальної швидкості, поворотом важеля, що знаходиться на бічній стороні приладу, включають стрілки, одночасно включаючи секундомір для відліку часу виміру. Через 1 хв, не відводячи прилад з місця дослідження, відключають стрілки приладу, одночасно відзначаючи час проведення заміру (в секундах).

Перерахунок отриманого числа оборотів в 1 с на швидкість повітряного потоку в м / с проводиться за допомогою графіків, представлених на малюнках 2.5а і 2.5б, де по вертикальній осі відкладено число оборотів 1 с, а по горизонталі - швидкість повітряного потоку в м / с .

Мал. 2.5. Графіки визначення швидкості руху повітря по анемометру:

а - чашкові; б - крильчасті

Анемометри мають велику інерцію і починають працювати при русі повітря зі швидкістю близько 0,5 м / с; тиск, що створюється потоком повітря меншій швидкості, не в змозі подолати опір осі колеса з крильцями або чашок, тому для вимірювання малих швидкостей руху повітря в приміщеннях використовуються кататермометра і термоанемометри. Для визначення сумарної роботи пристрою повітряного середовища, для виміру малих швидкостей руху повітря (до 2 м / с) користуються приладом, званим кататермометром.

Кульовий кататермометр, показаний на малюнку 2.6, являє собою спиртовий термометр з двома резервуарами - кульовим внизу і циліндричним вгорі зі шкалою розподілу від 31 до 41 ° С.

Кількість теплоти, що втрачається кататермометром, при його охолодженні від 38 до 35 ° С постійно при всіх умовах середовища, а тривалість охолодження різна і залежить від взаємного дії всіх метеорологічних чинників.

Кількість теплоти в міллікалоріях, що втрачається з 1 см 2 резервуара кататермометра, називається його фактором F. величина якого вказується на приладі.

Розділивши фактор на час (в секундах), протягом якого відбулося охолодження кататермометра від температури 38 до 36 ° С, отримуємо охолоджуючу силу повітря:

Швидкість руху повітря визначається за формулами, що обирається в залежності від величини f / # 916; t. величина # 916; t - це різниця між середньою температурою кататермометра (36,5 ° С) і температурою навколишнього повітря.

Визначення сумарної охолоджуючої сили повітряного середовища за допомогою кататермометра проводиться таким чином. Прилад занурюють у воду, нагріту до 60-70 ° С (але не більше 80 ° С, щоб уникнути закипання спирту в приладі і розриву резервуара), тримають його в воді до заповнення спиртом на 1/3 або 1/4 обсягу верхнього розширення капіляра. Потім кататермометр виймається з води, ретельно витирається і підвішується в точці виміру. Прилад охолоджується навколишнім повітрям. При досягненні стовпчиком спирту 38 ° С включають секундомір і вимірюють час охолодження приладу (Т. с) на 3 ° (від 38 ° С до 35 ° С). Далі проводяться розрахунки.

Швидкість руху повітря менше 1 м / с також вимірюється термоанемометрами. В основу роботи термоанемометра покладено принцип охолодження датчика, що знаходиться в повітряному потоці і нагрівається електричним струмом.

Датчик являє собою напівпровідниковий мікросопротівленіе. Живлення приладу здійснюється або від мережі напругою 220 В, або від малогабаритних батарейок напругою 1,5 В.

Термоанемометром вимірюють швидкості руху повітря від 0,03 до 5 м / с при температурі від 1 до 60 ° С. За допомогою термоанемометра можна виміряти і температуру повітря приміщення, для чого виробляють відповідне переключення приладу.

Вивчення барометричного тиску при дослідженні метеорологічних умов дозволяє, з одного боку, повніше врахувати залежність температури і відносної вологості повітря від барометричного тиску (при підвищенні тиску температура підвищується), а з іншого боку, істотно вплив цього показника на характерні ендотермічні (випаровування вологи) і екзотермічні (конденсація пара) процеси, які мають великий вплив на метеорологічний комфорт.

Барометр-анероїд (рис. 2.7), призначений для вимірювань атмосферного тиску в межах від 600-800 мм рт. ст.

Мал. 2.7. Барометр-анероїд:

1 - корпус; 2 - анероїд; 3 - скло; 4 - шкала;

5 - металева пластина; 6 - стрілка; 7 - вісь

Головна частина барометра-анероїда - легка, пружна, порожня всередині металева коробка (анероїд) 2 з гофрованої (хвилястою) поверхнею. Повітря з коробочки відкачано. Її стінки розтягує пружна металева пластина 5. До неї за допомогою спеціального механізму прикріплена стрілка 6, яка насаджена на вісь 7. Кінець стрілки пересувається за шкалою 4, розміченій в мм рт. ст. Всі деталі барометра поміщені всередину корпусу 1, закритого спереду склом 3.

Значення тиску визначається як алгебраїчна сума відліку за шкалою і поправок, які вказані в паспорті приладу.

Інтенсивність теплового випромінювання вимірюють актинометр різних конструкцій, дія яких заснована на поглинанні променистої енергії і перетворення її втепловую, кількість якої реєструється різними способами.

Забезпечення необхідних нормами метеорологічних умов і чистоти повітря в робочій і обслуговується зонах приміщень влаштовується системами вентиляції, кондиціюванням повітря та опаленням.

Вентиляцією називається організований і регульований повітрообмін, що забезпечує видалення з приміщення забрудненого повітря і подачу на місце видаленого свіжого чистого повітря.

Промислову вентиляцію застосовують для технічних і санітарно-гігієнічних цілей. Для технічних цілей її використовують в різних технологічних процесах, в санітарно-гігієнічних цілях вентиляцію застосовують для створення нормальних умов праці шляхом правильного повітрообміну у виробничих приміщеннях. Обмін повітря здійснюється шляхом видалення з приміщення повітря, що не відповідає вимогам санітарних норм, і подачі чистого свіжого повітря. У цьому процесі кількість видаляється і повітря, що подається має дорівнювати.

За способом переміщення повітря розрізняють два основних види вентиляції: природну і механічну.

Вибір системи вентиляції залежить від особливостей виробничого процесу, типу будівлі, характеру виділяються шкідливостей і необхідної кратності повітрообміну.

Вентиляцію називають природною, якщо повітрообмін здійснюється шляхом використання природного руху повітря в результаті теплового або вітрового напору. Тепловий напір створюється в результаті наявності різниці температур або різниці питомих ваг внутрішнього і зовнішнього повітря, а вітрової - рухом зовнішнього повітря.

Природну вентиляцію називають аерацією, коли природний повітрообмін організований, тобто здійснюється шляхом регулювання припливу і витяжки, за рахунок відкриття кватирок, стінних клапанів, ліхтарів.

На практиці має місце і неорганізований спосіб природної вентиляції (інфільтрація), тобто коли повітрообмін здійснюється за рахунок випадкових отворів та щілин у віконних і дверних отворах, в стінах і перекриттях будівель і можливий в приміщеннях, де необхідний не більше, ніж одноразовий обмін повітря в годину.

При механічній вентиляції повітрообмін досягається за рахунок різниці тисків, створюваної вентилятором, який приводиться в рух електромотором. Механічна вентиляція застосовується у випадках, коли тепловиділення в цеху недостатні для систематичного використання аерації, а також, якщо кількість або токсичність виділяються в приміщення шкідливих речовин вимагає підтримки постійного повітрообміну незалежно від зовнішніх метеорологічних умов.

При механічній вентиляції повітря майже завжди піддається попередній обробці. У зимовий час припливне повітря підігрівається, а в літній - охолоджується. В необхідних випадках повітря зволожується або осушується. Якщо видаляється (подається) механічною вентиляцією повітря запилений або містить у великій кількості шкідливі гази і пари, він піддається очищенню.

Вентиляційні системи за їх призначенням розподіляються на вентиляцію припливну, витяжну і припливно-витяжну, а також робочу і аварійну.

Залежно від місця застосування розрізняють вентиляцію: общеобменную, призначену для обміну повітря всього приміщення, і місцеву, що забезпечує приплив або витяжку повітря безпосередньо на робочому місці, тобто біля місць виділення шкідливостей.

У тих приміщеннях, де можливе раптове надходження токсичних або вибухонебезпечних речовин, влаштовується аварійна витяжна вентиляція, включення якої проводиться автоматично від показань газоаналізаторів, налаштованих на допустиму по санітарним і протипожежним вимогам концентрацію газів або парів.

Незалежно від наявності штучної вентиляції у всіх приміщеннях необхідно передбачати також пристрій прорізів в огородженнях (кватирки, фрамуги) для провітрювання.

Механічна вентиляція може бути влаштована таким чином, що в вентильованому приміщенні підтримуються постійні, заздалегідь задані умови температури, вологості, чистоти повітря незалежно від зовнішніх умов і коливань режиму технологічного процесу. Така вентиляція називається кондиціонуванням повітря.

Зазвичай кондиційоване повітря до надходження в приміщення проходить тепловологої обробку в установках, які називаються кондиціонерами, які складаються з пристроїв нагрівання повітря - калориферів, пристроїв охолодження повітря - поверхневих або контактних повітроохолоджувачів, пристроїв осушення повітря.

Повітря в калорифери отримує тепло від оребренних або гладких поверхонь трубок, по яких протікає теплоносій - вода або пар.

У поверхневих повітроохолоджувачах повітря віддає тепло поверхням трубок, по яких пропускається холодна вода або інший холодоносій. У контактних охолоджувачах відбувається безпосередній контакт охолоджуваного повітря з водою, зазвичай повітря проходить через дощове простір камери зрошення, в якій форсунками розбризкується охолоджена вода. Осушення повітря проводиться влагопоглинаючими речовинами: твердими (сілікатель), рідкими (розчини хлористого літію, хлористого кальцію).

Кількісно будь-який спосіб повітрообміну можна охарактеризувати кратністю повітрообміну, тобто величиною, яка б показала, скільки раз в одиницю часу (в хвилину, годину) відбувається повна зміна всього об'єму повітря в приміщенні.

Вимоги безпеки, що пред'являються до системи вентиляції, викладені в ССБТ ГОСТ 12.4.021-75:

- вибухонебезпечність і пожежонебезпека виробничих приміщень не повинна збільшуватися застосуванням вентиляційних систем;

У приміщеннях з постійним або тривалим (понад 24 годин) перебуванням людей слід передбачати в холодний період року підтримку необхідних температур внутрішнього повітря шляхом подачі тепла системами опалення.

Системи опалення будівель повинні відповідати таким вимогам, тобто забезпечувати:

- рівномірний нагрів повітря приміщення протягом опалювального періоду;

- безпеку щодо пожежі та вибухів;

- ув'язку з системами вентиляції;

- рівні звукового тиску в межах норми;

- найменше забруднення атмосферного повітря.

Системи опалення поділяються на місцеві та центральні. У місцевих системах опалення теплогенератор (котел), теплопроводи (труби) і нагрівальні прилади (батареї) об'єднані і знаходяться в опалювальному приміщенні. У центральних системах опалення вироблення тепла відбувається в будь-якому центрі (в котельні), а теплоносій до нагрівальних приладів, що знаходяться в опалювальному приміщенні, подається по трубопроводах.

Залежно від виду використовуваного теплоносія опалення буває водяне, парове і повітряне.

Системи водяного опалення поділяються:

- за принципом підводки теплоносія до нагрівальних приладів - на двотрубні і однотрубні;

- на системи з природним спонуканням (циркуляцією) і штучним спонуканням - із застосуванням циркуляційного насоса;

- на системи з верхнім розведенням і системи з нижнім розведенням.

Водяне опалення більш безпечно (по відношенню до парового), тому що температура нагрівальних приладів не перевищує 80-90 ° С.

Системи парового опалення підрозділяються на системи з верхнім розведенням і системи з нижнім розведенням. У парових системах опалення водяна пара, конденсуючись в нагрівальних приладах, виділяє приховану теплоту пароутворення. Це тепло передається в приміщення через стінки нагрівального приладу, а конденсат за конденсатопроводу стікає знову в котел для повторного використання. Недоліки парового опалення: висока температура нагрівальних приладів, яка може призвести до займання легкозаймистих речовин і пилу, і як наслідок, до опіків обслуговуючого персоналу.

Системи повітряного опалення можуть бути опалювальними, в яких здійснюється повна рециркуляція повітря, і опалювально-вентиляційними - використовувані свіже повітря. Повітряне опалення має наступні переваги: ​​гігієнічністю, безпекою, швидким підвищенням температури повітря в приміщенні, винятком безлічі місцевих нагрівальних приладів. Повітряне опалення доцільно застосовувати для опалення великих виробничих приміщень.

Основою атестації робочих місць за умовами праці є відповідність параметрів повітря з даними, наведеними в таблицях 2.6, 2.7, 2.8 і 2.9, що характеризує клас умов праці за показниками мікроклімату для виробничих приміщень та відкритих територій в різні періоди року.