Дослідження ефективності роботи вентиляційної установки

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
ФМ
Кафедра:
Кафедра охорони праці

Інформація про роботу

Рік:
2015
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Основи охорони праці

Частина тексту файла

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Кафедра охорони праці
Лабораторна робота 4 (9) з дисципліни “ Основи охорони праці ” на тему: “ Дослідження ефективності роботи вентиляційної установки” Варіант 9
Тема роботи – дослідження ефективності роботи вентиляційної установки. Мета роботи - провести лабораторне випробування, визначити продуктивність і дати оцінку ефективності вентиляційної установки.
Теоретичні відомості 1. Вентиляція, вимоги до облаштування та нормування. Вентиляція - це організований і регульований обмін повітря, який забезпечує видалення з приміщення повітря, забрудненого шкідливими речовинами, а також призначений для підтримання в приміщенні нормальних параметрів повітряного середовища, яке відповідає санітарно-гігієнічним і технологічним вимогам.
Загальнообмінна штучна вентиляція забезпечує створення необхідного мікроклімату та чистоту повітря у робочій зоні приміщення. Вона застосовується для: видалення токсичних виділень (газів, парів, пилу) з робочої зони; видалення надлишкового тепла за відсутності токсичних виділень; видалення надлишкової вологи за відсутності токсичних виділень; нормалізації складу повітря в приміщеннях; видалення неочевидних забруднень середовища у сховищах Штучна (механічна) вентиляція, на відміну від природної, дає можливість очищувати повітря перед його викидом в атмосферу, вловлювати шкідливі речовини безпосередньо біля місць їх утворення, обробляти припливне повітря (очищувати, підігрівати, зволожувати), більш цілеспрямовано подавати повітря в робочу зону. Вона також дає можливість організовувати повітрозабір в найбільш чистій зоні території підприємства і навіть за її межами. В умовах промислового виробництва найбільш розповсюджена припливно–витяжна система вентиляції із загальним припливом повітря у робочу зону та місцевою витяжкою шкідливих речовин безпосередньо у місцях їх утворення. Для оцінки ефективності діючих систем повітрообміну та при проектуванні нових систем основним критерієм служить нормативне значення продуктивності вентсистеми. Нормативи з облаштування вентиляційних систем задаються в СНиП 2.04.05-91*У «Опалення, вентиляція і кондиціонування», ДБН В.2.2-3-97 «Будинки та споруди навчальних закладів» та інших галузевих нормативних документах. Згідно СНиП 2.04.05-91*У, нормативні значення продуктивності вентсистеми визначаються в залежності від типу шкідливості, що наявна в приміщенні, а за її відсутності – за нормативними показниками кратності: - кількістю шкідливих виділень (теплоти, вологи, випарів, газів, пилу); - кількістю людей, яка знаходиться в приміщенні; - кратністю повітрообміну;
Нормування повітрообміну за надлишковим теплом Для приміщень із надлишковим виділенням тепла кількість припливного повітря визначається за формулою
(1) де: L – кількість припливного повітря за одиницю часу, яке необхідно ввести в приміщення для поглинання надлишкового тепла, м3/год; с – питома теплоємність повітря за незмінного тиску, що дорівнює; - густина зовнішнього повітря, кг/м3 (Додаток 2); tвн і tзовн - відповідно, температура внутрішнього і зовнішнього (припливного) повітря, (температура припливного повітря в основному приймається на 5 – 10 (C нижче температури повітря в приміщенні), (C;
1.2. Нормування повітрообміну за газовиділенням.
Для приміщень, в яких виділяються шкідливі гази чи випари , повітрообмін визначають за їх кількістю
,
(2) де: – надлишкова кількість шкідливих речовин (випарів, газів, пилу), які виділяються в приміщенні, мг/год; – ГДК шкідливих виділень у повітрі приміщення, мг/м3; Со – концентрація цих виділень у зовнішньому повітрі, мг/м3, вміст речовини у припливному повітрі можна прийняти (значення ГДК див. Додаток 3) L - кількість припливного повітря, яке необхідно ввести для зменшення вмісту газу в приміщенні, м3/год
1.3. Нормування повітрообміну за вологовиділенням.
Під час виділення у приміщенні надлишкової вологи кількість припливного повітря визначають за формулою: ,
(3) де: – сумарна кількість надлишкової вологи в приміщенні, кг/год, L- об(єм повітря необхідний для зниження відносної вологості до вимог ДСН 3.3.6.042-99 та ГОСТ 12.1.005-88, м3/год ( - густина повітря при температурі приміщення, (Додаток 2.), кг/м3; , – відповідно вміст вологи у внутрішньому та зовнішньому повітрі при заданій температурі (абсолютна вологість), г/кг. Причому d=dмакс*(/100, де: d – абсолютна вологість, ( - відносна вологість повітря,
dмакс – максимальний вміст вологи у повітрі при робочій температурі, (Додаток 2). 1.4. Нормування повітрообміну за кратністю повітрообміну. Для приміщень, де немає шкідливих виділень (або кількість їх незначна), приплив (витяжку) повітря можна визначити за кратністю повітрообміну k (відношення об'єму вентиляційного повітря L до об’єму приміщення Vп)
.
(4) Кратність повітрообміну показує, скільки разів протягом години необхідно замінити весь об'єм повітря для створення оптимального мікроклімату (Додаток 4). 1.5. Нормування повітрообміну за кількістю людей. При значній кількості людей, які знаходяться в приміщенні , необхідна кількість повітря визначається за формулою:
,
(5) де: І – це мінімальна кількість повітря, яка повинна подаватися на одну людину (працівника) відповідно до санітарних норм (якщо на одного працівника припадає до 20 м3 об’єму приміщення , то І = 30 м3/год.; якщо об’єм більше 20 м3 , то І = 20 м3/год);
nл – кількість людей, яка одночасно перебуває в приміщенні.
2. Досліджувана установка, прилади, методика вимірювань Система для переміщення повітря – вентиляційна установка (як припливна, так і витяжна) має наступні конструктивні елементи (рис.1):
повітрозабір та припливний повітропровід; вентилятор з приводом (електродвигуном); нагнітальний повітропровід ( мал.1.). Мал. 1. Схема вентиляційної установки: 1 - припливний повітропровід; 2 - електродвигун; 3 - центробіжний вентилятор; 4-нагнітальний повітропровід. При технічних випробуваннях вентустановки необхідно встановити: продуктивність установки V, м3/тод; тиск у припливному і нагнітальному повітропроводах, тиск вентилятора Р,Па; частоту обертання електродвигуна вентилятора, об/хв. 1. Для визначення продуктивності вентилятора користуються наступною формулою:
,
(6) де:
Li – продуктивність вентиляційної установки у відповідних повітропроводах (припливному та нагнітальному, м3/год fi
- площа перетину відповідного повітропроводу, м2 wi – швидкість руху повітря по відповідному повітропроводу, м/с Для визначення швидкості повітря можна використати прямі (використання анемометрів) і непрямі методи (на основі динамічного тиску повітря в повітропроводі). 2. При русі повітря в повітропроводі розрізняють три види тиску: статичний, Рст , динамічний, Рдин і повний, Рповн. Динамічний тиск представляє собою кінетичну енергію рухомого повітря. Він залежить від швидкості руху повітря w і визначається за формулою:
,
(7) де: m - маса одного кубічного метра газу (для повітря при нормальних умовах ρп=1,23, при інших умовах – див. Додаток 2), кг/м3; w - швидкість руху повітря в повітропроводі, м/с. У припливному повітропроводі статичний і повний тиски нижчі від тиску поза повітропроводом. Тому виміряні значення Pcm і Рповн для припливного повітропроводу записуються із знаком " - " . Динамічний тиск завжди додатній. Повний тиск Рповн. для обох повітропроводів визначається як алгебраїчна сума Рст і Рдин , Па: Рповн=Рст+Рдин ,
Па
(8) 3.Тиск вентилятора - це різниця повних тисків на виході і на вході вентилятора. Він дорівнює сумі абсолютних величин повних тисків в припливному і всмоктувальному повітропроводах, Па:
Рвент = Рповн. нагн -Рповн. припл
(9)
Опис використаних приладів. Тиск в повітропроводах вимірюють мікроманометрами (мал. 2 і 3) в сукупності з пневмометричними трубками системи МІОП (мал.4), що представляють собою дві зігнуті мідні трубки, спаяні по довжині. Одна трубка з отвором на кінці (має знак "+") вимірює повний тиск, друга трубка, закрита на кінці і має збоку по 4 невеликі отвори (помічена знаком "-"), - служить для вимірювання статичного тиску. Кут нахилу трубки мікроманометра можна змінювати, змінюючи тим самим діапазон вимірюваних тисків. Значення поправок на кут нахилу беруть із опису приладу.
Мікроманометри з постійним кутом нахилу називаються тягомірами. Мал. 2. Мікроманометр рідинний чашковий з нахиленою трубкою типу ММН: 1 - резервуар; 2 - скляна трубка з робочою рідиною 3 - захисний кожух; 4 - рівень; 5 чавунна станина; 6-гвинт для встановлення приладу за рівнем; 7 - стійка; 8 - стопорний пристрій; 9 - штуцер, з'єднаний з верхнім кінцем трубки; 10 - штуцер резервуара. Мал. 3. Схема мікроманометра рідинного з нахиленою трубкою типу ММН: 1 - резервуар; 2 - скляна трубка робочою рідиною 3 - захисний кожух; 4 - рівень; 5 чавунна станина; 6-гвинт для встановлення приладу за рівнем; 7 - стійка; 8 - стопорний пристрій; 9 - штуцер, з'єднаний з верхнім кінцем трубки; 10 - штуцер резервуара. Мал.4 Пневмометричні трубки Пневмометричні трубки встановлюються назустріч потоку повітря і приєднуються до мікроманометра по одній із схем, що показані на мал.5. Мал.5. Схеми під’єднання мікроманометра до вентиляційної установки при вимірюваннях статичного, динамічного та повного тисків потоку повітря.
Частоту обертання електродвигуна вентилятора вимірюють ручними тахометрами, які приводять в контакт з валом електродвигуна Для цього на валу є спеціальна виточка. Вимірювання частоти обертання проводиться стробоскопом. Стробоскопічний ефект - при збіганні частоти пульсації світлового потоку, який освітлює вал, що обертається, з числом обертів вал здається нерухомим. Визначається момент збігання перемиканням частоти пульсації світлового потоку. Знайдена частота пульсації і є частотою обертання вала. Швидкість руху повітря в повітропроводах можна розрахувати не тільки із виразу (7) по виміряному Рдин , але і встановити безпосередньо анемометром. Чашковим анемометром вимірюють швидкості від 1 до 20 м/с. Методика вимірювання швидкості повітря анемометром наступна: анемометр поміщають в повітряний потік і черев 10... 15 с включають лічильний механізм і одночасно секундомір, який фіксує час вимірювання. Для заміру середньої швидкості потоку анемометр повільно переміщують по площі січення, в якій проводиться вимірювання. Через 60...90 с, не виймаючи анемометра із потоку, виключають лічильний механізм і секундомір. Перед вимірюванням записують початковий показ анемометра n1, після вимірювання - кінцевий показ анемометра п2. Різниця показів, віднесена до часу вимірювання, дає швидкість анемометра, діл/с:
(10) де: n1 і п2 - початкове і кінцеве значення показів анемометра, ділення;
t - час, с. Швидкість повітряного потоку w знаходять по графіку (мал.6). Мал. 6. Графіки для переводу показів лічильника крильчатого анемометра у швидкість повітря
3. Послідовність виконання роботи.
З допомогою установочних гвинтів (6, рис 2) за показами рівнів (4) встановити мікроманометр строго горизонтально.
Встановити вимірювальну трубку мікроманометра (2) під кутом α і зафіксувати стопорним пристроєм (8), записати значення α
Встановити пневмометричні трубки (рис.4) в отвір А припливного повітропроводу вентиляційної установки (рис.1), причому слідкувати за тим, щоб трубки розміщувались строго по центру повітропроводу назустріч потоку повітря.
Ввімкнути живлення струмом вентиляційної установки
Приєднуючи пневмометричні трубки до верхнього (від’ємного) штуцера вимірювальної трубки за схемами рис.5, виміряти в припливному повітропроводі значення довжини стовпчика рідини у вимірювальній трубці Нпов, Нст та Ндин, які відповідають значенням повного Рпов, статичного Рст та динамічного Рдин
тисків повітря у припливному повітропроводі. Значення записати із знаком «-»
(«мінус»)
Встановити пневмометричні трубки (рис. 4) в отвір Б нагнітального повітропроводу вентиляційної установки (рис.1), причому слідкувати за тим, щоб трубки розміщувались строго по центру повітропроводу назустріч потоку повітря.
Приєднуючи пневмометричні трубки до штуцера резервуара за схемами рис.5, виміряти в нагнітальному повітропроводі значення довжини стовпчика рідини у вимірювальній трубці Нпов, Нст та Ндин, які відповідають значенням повного Рпов, статичного Рст та динамічного Рдин
тисків повітря у нагнітальному повітропроводі. Значення записати із знаком «+»
(«плюс»)
Вимкнути живлення вентиляційної установки.
Розрахувати значення статичного, динамічного та повного тисків у повітропроводах за формулою (11): Рі = α Ні9,81,
Па
(11)
По виразу (8) розрахувати повний тиск Рп в нагнітальному і припливному повітропроводах. Порівняти розрахункові дані з одержаними експериментально, Па (1мм вод.стовпа- 9,81Па). По виразу (9) розрахувати тиск вентилятора Рвент. Розрахувати із значень динамічного тиску швидкості руху повітря в припливному і нагнітальному повітропроводах, м/с ,
м/с
(12) Визначити швидкість руху повітря у припливному повітропроводі анемометром (м/с) і порівняти це значення із розрахованим на основі динамічного тиску (12) Визначити з допомогою стробоскопа швидкість обертання вентилятора, об/хв. По швидкості руху повітря і січенню повітропроводу (відповідно припливного і нагнітального) розрахувати витрату повітря в припливному та нагнітальному повітропроводах, продуктивність вентилятора (як середнє арифметичне значення витрат в припливному та нагнітальному повітропроводах), м3/год: ,
де: fi - січення припливного і нагнітального повітропроводів, м2 ; wi - швидкість руху повітря відповідно у припливному і нагнітальному повітропроводах, м/с; 3600 - перевідний коефіцієнт із секундної продуктивності в годинну.
(13) Привести отриману продуктивність вентиляційної установки до нормальних умов:
,
(14) де: - продуктивність вентиляційної установки за нормальних умов Р – атмосферний тиск в приміщенні, мм рт стовпа t – температура в приміщенні, оС Розрахувати кратність повітрообміну в лабораторії, де встановлена вентиляційна установка, год-1 за формулою:
,
(15) де: Vпр - об'єм кімнати, м3
k -кратність повітрообміну, показує, скільки разів на протязі години поміняється повітря в кімнаті - продуктивність вентилятора при нормальних умовах Відповідно до завдання, заданого викладачем, за одною з формул (1-5) визначити нормативне значення продуктивності вентиляційної установки. Викладач за вибором може дати завдання як на групу студентів, так і кожному зі студентів групи індивідуально. Порівняти розраховану продуктивність вентиляційної установки за нормальних умов з нормативним значенням продуктивності вентиляційної установки (або розраховане значення кратності повітрообміну і нормативним відповідно до додатку 5), зробити висновок про ефективність вентиляційної установки (достатність або недостатність повітрообміну в приміщенні) Розрахунки оформити у вигляді протоколу випробувань , показаного в додатку 6
Виконання роботи Вихідні дані і розрахунки Параметр Приплив Нагнітання Температура в приміщенні,оС + 22 + 22 Атмосферний тиск, мм рт.ст 726 726 Висота рідини в мікроманометрі, Нстат, мм - 56 + 116 Висота рідини в мікроманометрі, Ндин, мм + 24 + 22 Висота рідини в мікроманометрі, Нповн, мм - 32 + 138 Коефіцієнт нахилу мікроманометра α 0,3 0,3 Статичний тиск Рстат= α Нстат9,81, Па
- 164,808 341,388 Повний тиск Рповн= α Нповн9,81, Па
- 94,176 406,134 Динамічний тиск Рдин= α Ндин9,81, Па
70,632 64,746 Динамічний тиск
Рдин= Рповн - Рстат, Па 70,632 64,746 Швидкість повітря , м/с 10,918 10,471 Площа січення повітропроводу fi, м2 0,028 0,035 Витрата повітря в повітропроводах: , м3/год 1100,534 1319,346 Продуктивність вентилятора: , м3/год 1209,940 Продуктивність вентиляційної установки за нормальних умов , м3/год
1069,587 Нормативна продуктивність вентиляції (одна з формул 1-5, за завданням) , м3/год
1010,101 Тиск вентилятора - дорівнює сумі абсолютних величин повних тисків в припливному і всмоктувальному повітропроводах, Па:
Рвент = Рповн. нагн
-
Рповн. припл = 406,134 – (- 94,176) = 500,31
Площа січення повітропроводу fi, м2
припливного повітропроводу = Пd2 / 4 = (3,14 * 0,192) / 4 = 0,028 нагнітального повітропроводу = а * в = 0,178 * 0,198 = 0,035
Швидкість руху повітря в повітропроводах можна встановити анемометром. Початковий показ анемометра n1 = 8786 діл. Кінцевий показ анемометра п2 = 9170 діл. t = 120 с. = (9170 -8786) / 120 = 3,2
Швидкість повітряного потоку w знаходять по графіку. Дане значення = 1,5 м / с.
Швидкість обертання вентилятора становить 1420 об / хв.
Кратність повітрообміну в лабораторії, де встановлена вентиляційна установка, год-1
= 1209,94 / 280 = 4,32
Розміри приміщення: - довжина = 10 м. - ширина = 7 м. - висота = 4 м.
Vпр. = 280 м3
Відповідно до завдання, заданого викладачем, за одною з формул (1-5) визначити нормативне значення продуктивності вентиляційної установки.
Для приміщень, в яких виділяються шкідливі гази чи випари, повітрообмін (м3/год) визначають:
= (50 * 100) / (5 – 0,05) = 1010,101
Протокол технічного випробування вентиляційної установки п/п Тиск в повітропроводах, Па Тиск, що створюється вентилятором, Рвент, Па Середня швидкість руху повітря в повітропроводах, W, м/с Площа перерізу fi м2 Частота обертання електродвигуна об/хв. Продуктивніст ь установки L м3/год. Кратність повітрообміну k, год-1
Нормована кратність повітрообміну К год-1 Повний Рповн Динамічний Рдин. Статичний Рстат. Приплив Нагнітання Приплив Нагнітання Приплив Нагнітання Приплив Нагнітання Приплив Нагнітання Вентилятор Приплив Нагнітання 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
-94,176 406,134 70,632 64,746 - 164, 808 341,388 500,31 10,918 10,471 0,028 0,035 1420 1209,94 1100,534 1319,346 4,32 3,6
Висновок Досліджуючи продуктивність та ефективність вентиляційної установки по швидкості руху повітря і січенню повітропроводу (відповідно припливного і нагнітального) ми розрахували витрати повітря в цих повітропроводах, тобто продуктивність вентилятора становила 1209,94. Продуктивність вентиляційної установки за нормальних умов становила 1069,587. Нормативна продуктивність вентилятора становить 1010,101. Порівнявши розрахункове значення продуктивності вентилятора (1209,94) та продуктивність вентиляційної установки за нормальних умов (1069,587) із нормативним (1010,101), можемо стверджувати, що вентиляційна установка є доброю, а отже придатною для використання, оскільки продуктивність вентиляційної установки перевищує нормативне значення. Це вказує на достатність повітрообміну в приміщенні.
Антиботан аватар за замовчуванням

01.01.1970 03:01

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, увійдіть або зареєструйтесь.

Оголошення від адміністратора

Антиботан аватар за замовчуванням

пропонує роботу

Admin

26.02.2019 12:38

Привіт усім учасникам нашого порталу! Хороші новини - з‘явилась можливість кожному заробити на своїх знаннях та вміннях. Тепер Ви можете продавати свої роботи на сайті заробляючи кошти, рейтинг і довіру користувачів. Потрібно завантажити роботу, вказати ціну і додати один інформативний скріншот з деякими частинами виконаних завдань. Навіть одна якісна і всім необхідна робота може продатися сотні разів. «Головою заробляти» продуктивніше ніж руками! :-)

Завантаження файлу

Якщо Ви маєте на своєму комп'ютері файли, пов'язані з навчанням( розрахункові, лабораторні, практичні, контрольні роботи та інше...), і Вам не шкода ними поділитись - то скористайтесь формою для завантаження файлу, попередньо заархівувавши все в архів .rar або .zip розміром до 100мб, і до нього невдовзі отримають доступ студенти всієї України! Ви отримаєте грошову винагороду в кінці місяця, якщо станете одним з трьох переможців!
Стань активним учасником руху antibotan!
Поділись актуальною інформацією,
і отримай привілеї у користуванні архівом! Детальніше

Новини