Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Системы обеспечения параметров микроклимата и состава воздуха

Содержание

Введение____________________________________________________________________2

Системы обеспечения параметров микроклимата и состава воздуха_____________3
Отопление_____________________________________________________________5
Вентиляция ___________________________________________________________10
Кондиционирование____________________________________________________12

Заключение_________________________________________________________________14

Список литературы___________________________________________________________15

Введение

Безопасность жизнедеятельности - наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техносферой. Жизнедеятельность- это повседневная деятельность и отдых, способ существования человека. Жизнедеятельность человека протекает в постоянном контакте со средой обитания, окружающими предметами, людьми. Среда обитания может оказывать благотворное или неблагоприятное влияние на состояние здоровья человека, его самочувствие и работоспособность. Параметры окружающей среды, при которых создаются наилучшие для организма человека условия жизнедеятельности, называются комфортными. Основная цель безопасности жизнедеятельности как науки- защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельности.
Средством достижения этой цели является реализация обществом знаний и умений, направленных на уменьшение в техносфере физических, химических, биологических и иных негативных воздействий до допустимых значений. Это и определяет совокупность знаний, входящих в науку о безопасности жизнедеятельности.
Воздействие вредных факторов на человека сопровождается ухудшением здоровья, возникновением профессиональных заболеваний, а иногда и сокращением жизни. Воздействие вредных факторов чаще всего связано с профессиональной деятельностью людей, поэтому все способы обеспечения комфортности и жизнедеятельности людей (вентиляция, отопление, освещение и др.) в первую очередь относятся к обеспечению их на рабочем месте.

Системы обеспечения параметров микроклимата и состава воздуха: отопление, вентиляция, кондиционирование; их устройство.

Системы обеспечения параметров микроклимата и состава воздуха.

Условия производственной деятельности человека во многом зависят от качества воздушной среды, в которой эта деятельность осуществляется. Воздушная среда характеризуется физическими параметрами, химиче- ским составом, ионным составом и другими показателями.

С, которая обеспечивает равновесие между количеством тепла, непрерывно образующимся в организме в процессе обмена веществ, и излишками тепла, непрерывно отдавае- мыми в окружающую среду, то есть поддерживает тепловой баланс организма человека.°К физическим параметрам воздуха относятся температура, относительная влажность, скорость движения, барометрическое давление. Первые три параметра определяют процесс терморегуляции организма, то есть под- держание температуры тела в пределах 36–37

С.°С работоспособность человека начинает падать. Для человека опреде- лены максимальные температуры в зависимости от длительности их воздействия и используемых средств защи- ты. Предельная температура вдыхаемого воздуха, при которой человек в состоянии дышать несколько минут без специальных средств защиты, около 116°Физические параметры воздуха необходимо учитывать при организации всех видов деятельности. Особое значение имеют параметры микроклимата помещений, то есть температура, относительная влажность и подвиж- ность воздуха. Кроме того, следует иметь в виду, что скорость воздуха при определенной величине представляет серьезную опасность для сооружений, технических устройств, конструкций, так как может создавать большие ветровые нагрузки, способные производить разрушительные действия. Параметры микроклимата оказывают не- посредственное влияние на тепловое самочувствие человека и его работоспособность. Например, понижение температуры и повышение скорости ветра способствуют усилению конвективного теплообмена и процесса теп- лоотдачи при испарении пота, что может привести к переохлаждению организма человека и тем самым к ухудше- нию самочувствия. При повышении температуры возникают обратные явления. Исследователями установлено, что при температуре воздуха больше 30.

Воздушная среда — необходимое условие существования жизни. Она играет важную роль в дыхании че- ловека, животных, растений, в обеспечении их кислородом, удалении продуктов обмена веществ, теплообмене, оказывает решающее влияние на формирование условий труда на рабочих местах.

Метеорологические условия - это физическое состояние воздушной среды, которое определяется действующим на организм человека сочетанием температуры, влажности, скорости движения воздуха, атмосферного давления и излучения нагретых поверхностей (инфракрасная или тепловая радиация).

Микроклимат характеризуется метеорологическими условиями на какой-либо ограниченной территории (населенный пункт, цех и т. п.) и существенно. влияет на протекание внутренних процессов в организме человека, его работоспособность.

Температура воздуха — параметр, отражающий тепловое состояние воздуха. Температура воздуха характеризуется кинетической энергией движения молекул газов воздуха, ее измеряют в градусах Цельсия (°С).

Влажность воздуха — параметр, отражающий содержание в воздухе водяных паров. Различают абсо- лютную, максимальную и относительную влажность воздуха. Абсолютной влажностью называется плотность во- дяного пара в воздухе, выраженная в граммах на кубический метр. Максимальном влажностью называется максимально возможная плотность водяных паров при данной температуре. Относительной влажностью воздуха, выраженной в процентах (\%), называется отношение абсолютной влажности к максимальной при одинаковых температуре и давлении. Движение воздуха в рабочей зоне может быть вызвано неравномерным нагревом воз- душных масс, действием вентиляционных систем или технологического оборудования и измеряется в метрах в секунду (м/с).

Атмосферное давление характеризуется интенсивностью силы тяжести вышестоящего столба на единицу поверхности измеряется в Паскалях (Па) или миллиметрах ртутного столба (мм рт.ст.)

Инфракрасное излучение (ИК) возникает в диапазоне волн 1-780 нм (нм - нанометр, 1 нм = 10 −9 м). Его источники – солнце, нагретые поверхности оборудования, открытое пламя, электрическая дуга и др. Измеряют интенсивность инфракрасного излучения в ваттах на квадратный метр. Инфракрасное излучение также называют тепловым.еблагоприятное сочетание параметров микроклимата может вызвать перенапряжение механизмов терморегуляции, перегрев организма (высокая температура при повышенных значениях скорости, влажности воз- духа и инфракрасной радиации) или переохлаждение организма (низкая температура в сочетании с повышенной влажностью и скоростью движения воздуха).

Химический состав воздуха. Чистый воздух имеет следующий химический состав: азот - ≈78,08\%; ки- слород - ≈20,94\%; аргон, неон и другие инертные газы - ≈0,94\%; углекислый газ - ≈0,03\%; прочие газы - ≈0,01\%. В воздухе могут содержаться также вредные вещества различного происхождения в виде газов, паров, аэрозолей, в том числе радиоактивные.

Вредным считается вещество, которое при контакте с организмом человека может вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе контакта с ними, так и в отдельные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Для предотвращения негативных последствий воздействия вредных химических веществ на отдельные компоненты природной среды необходимо знать их предельные уровни, при которых возможна нормальная жизнедея- тельность и функционирование организма. Основной величиной экологического нормирования содержания вред- ных химических соединений в компонентах природной среды является предельно допустимая концентрация ПДК.

Воздух характеризуется ионным составом.

Ионизация воздуха - процесс превращения нейтральных атомов и молекул воздушной среды в электри- чески заряженные частицы (ионы). Ионы в воздухе могут образовываться вследствие естественной, технологиче- ской и искусственной ионизации.

Естественная ионизация происходит в результате воздействия на воздушную среду космических излу- чений и частиц, выбрасываемых радиоактивными веществами при их распаде. Естественное ионообразование происходит повсеместно и постоянно.

Технологическая ионизация происходит при воздействии на воздушную среду электромагнитного, радиоактивного, рентгеновского и ультрафиолетового излучений и других ионизирующих факторов, вызванных тех- нологическими процессами. Образовавшиеся при этом ионы распространяются в основном в непосредственной близости от технологической установки.

Искусственная ионизация осуществляется специальными устройствами - ионизаторами. Ионизаторы обеспечивают в ограниченном объеме воздушной среды заданную концентрацию ионов определенной полярности.

Отопление.

Отопление предназначено для поддержания нормируемой температуры воздуха в производственных помещениях в холодное время года. Кроме того, оно способствует лучшей сохранности зданий и оборудования, так как одновременно позволяет регулировать и влажность воздуха. С этой целью сооружают различные системы отопления.

В холодный и переходный периоды года следует отапливать все здания и сооружения, в которых время пребывания людей превышает 2 ч, а также помещения, в которых поддержание температуры необходимо по технологическим условиям. Это требование не распространяется на помещения, где работа по условиям труда приравнивается к работе вне зданий или постоянное пребывание людей необязательно (например, склады, кладовые и т, п.). В последней ситуации следует предусмотреть специальные устройства на рабочих местах или дополнительные помещения для обогревания работающих.

В нерабочее время в отапливаемых помещениях зданий и сооружений различного назначения в холодный и переходный периоды года должна поддерживаться температура 5 °С, если это необходимо и допустимо по условиям производства. В данном случае мощность системы отопления должна быть достаточной для восстановления нормального температурного режима в помещениях к началу рабочего времени.

К системам отопления предъявляют следующие санитарно-гигиенические требования: равномерный прогрев воздуха помещений; возможность регулирования количества выделяемой теплоты и совмещения процессов отопления и вентиляции; отсутствие загрязнения воздуха помещений вредными выделениями и неприятными запахами; пожаро- и взрывобезопасность; удобство в эксплуатации и ремонте.

Отопление производственных помещений по радиусу действия бывает местное и центральное.

Местное отопление устраивают в одном или нескольких смежных помещениях площадью менее 500 м2. В системах такого отопления генератор теплоты, нагревательные приборы и теплоотдающие поверхности конструктивно объединены в одном устройстве.

Рисунок 1. Схема системы центрального водяного отопления с искусственным побуждением:
1 — котел; 2— главный горячий стояк; 3 — расширительный сосуд; 4— сливная труба; 5—водяная магистраль; 6— горячие стояки; 7—вентили; 8— приборы отопления; 9— стояки охлажденной воды; 10— обратная магистраль; 11 —центральный водопровод; 12— канализация; 13— воздухосборник; 14—насос.

Рисунок 2. Схема системы центрального парового отопления:

1 — паровой котел; 2— главный паровой стояк; J —паровая магистраль; 4— паровые стояки; 5—паровые вентили; 6— нагревательные приборы; 7— конденсационные стояки; 8— конденсационная магистраль; 9— конденсационный горшок; 10— сливной бак; 11—насос; 12—обратный клапан; 13— канализация; 14— центральный водопровод

Воздух в этих системах чаще всего нагревается за счет использования теплоты сгорающего в печах топлива (дров, угля, торфа и т. д.). Значительно реже в качестве своеобразных отопительных приборов применяются полы или стеновые панели со встроенными электронагревательными элементами, а иногда — электрорадиаторы. Существуют также воздушные (основной элемент — калорифер) и газовые (при сжигании газа в отопительных приборах) системы местного отопления.

Центральное отопление по виду используемого теплоносителя может быть водяное (рисунок 1), паровое (рисунок 2), воздушное и комбинированное. Системы центрального отопления включают в себя генератор теплоты, нагревательные приборы, средства передачи теплоносителя (трубопроводы) и средства обеспечения работоспособности (запорная арматура, предохранительные клапаны, манометры и пр.). Как правило, в таких системах теплота вырабатывается за пределами отапливаемых помещений.

Системы отопления должны компенсировать теплопотери через строительные ограждения, расход теплоты на нагрев нагнетаемого холодного воздуха, поступающих извне сырья, машин, оборудования и на технологические нужды.

При отсутствии точных данных о строительном материале ограждений, толщине слоев материалов ограждающих конструкций и вследствие этого невозможности определения термического сопротивления стен, потолков, полов, окон и прочих элементов расход теплоты приближенно определяют с помощью удельных характеристик.

Расход теплоты через наружные ограждения зданий, кВт,

Qo = 10-3qоVн(Tв-Tн),

где qo — удельная отопительная характеристика здания, представляющая собой поток теплоты, теряемой 1 м3 объема здания по наружному обмеру в единицу времени при разности температур внутреннего и наружного воздуха в 1 К, Вт/(м3· К): в зависимости от объема и назначения здания д0 = 0,105...0,7 Вт/(м3·К); VH — объем здания без подвальной части по наружному обмеру, м3; Tв —средняя расчетная температура внутреннего воздуха основных помещений здания, К; Тн — расчетная зимняя температура наружного воздуха для проектирования систем отопления.

Расход теплоты на вентиляцию производственных зданий, кВт,

Qв=10-3qвVн(Tв-Tн.в)

где qв — удельная вентиляционная характеристика, т. е. расход теплоты на вентиляцию 1 м3 здания при разности внутренней и наружной температур в 1 К, Вт/ (м3 · К): в зависимости от объема и назначения здания Tв = 0,17... 1,396 Вт/(м3 ·К); TH.B — расчетное значение температуры наружного воздуха для проектирования систем вентиляции, К: для Волгограда 259 К, Вятки 254 К, Москвы 258 К, Санкт-Петербурга 261 К, Ульяновска 255 К, Челябинска 252 К.

Количество теплоты, потребляемой на технологические нужды, определяют через расход горячей воды или пара.

Тепловая мощность котельной установки Рк с учетом расхода теплоты на собственные нужды котельной и потерь в теплосетях принимается на 10... 15 % больше суммарного расхода теплоты:

PK=(1,1...1,15)(Qo+Qв+ Qм + Qт).

По полученному значению Рк подбирают тип и марку котла. Рекомендуется устанавливать однотипные котельные агрегаты с одинаковой тепловой мощностью. Число стальных агрегатов должно быть не менее двух и не более четырех, чугунных — не более шести. Следует учитывать, что при выходе из строя одного котла оставшиеся должны обеспечить не менее 75...80 % расчетной тепловой мощности котельной установки.

Для непосредственного обогрева помещений применяют нагревательные приборы различных видов и конструкций: радиаторы, чугунные ребристые трубы, конвекторы и пр.

По известному значению F находят требуемое число секций нагревательных приборов:

n = F/f,

где f —площадь одной секции нагревательного прибора, м2, зависящая от его типа: 0,254 у радиаторов М-140; 0,299 у М-140-АО; 0,64 у МЗ-500-1; 0,73 у конвектора плинтусного типа 15КП-1; 1 у чугунной ребристой трубы диаметром 500мм.

Бесперебойная работа котлов возможна только при достаточном запасе топлива для них. Кроме того, зная требуемое количество альтернативных топливных материалов, можно с помощью экономических показателей определить оптимальный вид топлива.

Потребность в топливе, кг, на отопительный период года ориентировочно можно рассчитать по формуле

Gт = kзgVн(Tв-Тн),

где kз= 1,1... 1,2— коэффициент запаса на неучтенные потери теплоты; g— годовой расход условного топлива на повышение температуры 1 м3 воздуха отапливаемого здания на 1 К, кг/(м3·К): 0,32 для здания с Кн< 1000м3; 0,245 при 1000 м3< Vн< 5000м3: 0,215 при 5000 м3 < Кн<10000м3 и 0,2 при Vн > 10000м3. Условным принято считать топливо, теплота сгорания 1 кг которого равна 29,3 МДж, или 7000 ккал. Для перевода условного топлива в натуральное применяют поправочные коэффициенты: для антрацита 0,97, бурого угля 2,33, дров среднего качества 5,32, мазута 0,7, торфа 2,6.

Вентиляция.

           Вентиляция — обмен воздуха в помещениях, осуществляемый при помощи различных систем и приспособлений.
           По мере пребывания человека в помещении качество воздуха в нем ухудшается. Наряду с выдыхаемым углекислым газом в воздухе скапливаются и другие продукты обмена веществ, пыль, вредные производственные вещества. Кроме того, повышается температура и влажность воздуха. Поэтому возникает необходимость в вентиляции помещения, при которой обеспечивается воздухообмен — удаление загрязненного воздуха и замена его чистым воздухом.
           Воздухообмен может осуществляться естественным способом — через форточки и фрамуги.
           Лучшим способом воздухообмена является искусственная вентиляция, при которой подача свежего и удаление загрязненного воздуха осуществляется механическим способом — при помощи вентиляторов и других приспособлений.

вентиляция осуществляется тремя способами. Она бывает вытяжная, приточная и приточно-вытяжная.

При вытяжной вентиляции вентилятором откачивается воздух из помещения. В результате разрежения чистый воздух из окружающей среды или подсобных помещений (через неплотности в окнах, дверях, воздуховодов) поступает внутрь помещения. Этот вид вентиляции применяется, когда загрязнитель воздуха в помещении не является токсичным или по-жаровзрывоопасным (избыточное тепло, продукты дыхания людей или животных, избыточная влажность).

При приточной вентиляции свежий воздух нагнетается вентилятором в помещение, создавая в нем избыточное давление. При этом загрязненный воздух через окна, двери, воздуховоды выдавливается в окружающую среду. Применяется в случае незначительной концентрации в воздухе вредных веществ, но требуется дополнительная обработка свежего воздуха (подогрев, охлаждение, осушение, увлажнение, ароматизация и т. д.).
Составные части приточной вентиляции:

Фильтрующее устройство;
Решетка для воздухозабора;
Обратный клапан;
Вентилятор приточного действия;
Подогреватель воздуха;
Виброглушитель;
Автоматика;
Регуляторы на воздуховодах;
Воздуховодные каналы;
Приточные диффузоры или решетки.

Приточно-вытяжная вентиляция предполагает наличие в одном помещении двух вентиляторов, один из которых работает в вытяжном режиме, а другой — в приточном. Применяется в случае, когда загрязнитель воздуха токсичен, пожаровзрывоопасен или когда загрязнитель имеет большую концентрацию в воздухе.

Составные части приточно-вытяжной вентиляции:

Наружная решетка для воздухозабора;
Вентилятор вытяжного действия;
Обратный клапан;
Виброглушитель;
Автоматика;
Регуляторы на воздуховодах;
Воздуховодные каналы;
Вытяжные решетки или диффузоры.

Оптимальные комфортные параметры воздуха, удовлетворяющие санитарно-гигиеническим требованиям, регламентированы в СНиП III-А, 10-85 "Приемка в эксплуатацию законченных строительством предприятий, зданий, сооружений" и Основными положениями СНиП П-М, 3-83 "Вспомогательные здания и помещения промышленных предприятий.

В отдельных производственных помещениях, в которых существует опасность прорыва большого количества вредных веществ за короткое время, устанавливают дополнительную аварийную вентиляцию, для чего используют высокопроизводительные осевые вентиляторы с автоматическим включением с одновременной подачей звукового сигнала. Для обеспечения необходимых условий труда важное значение имеет кратность воздухообмена, мощность вентиляционных систем и выбор их типа.

Воздухообменом принято называть количество воздуха, которое необходимо подавать в помещение и удалять из него (м³/ч). Основным показателем является кратность обмена (коэффициент вентиляции К), которая показывает, сколько раз весь воздух помещения заменяется наружным воздухом в течение часа, и рассчитывается по формуле

^K= Y ^(1/4)'

где W — объем удаляемого воздуха из помещения, м³/ч;

V — объем помещения, из которого удаляется воздух, м³.

При определении воздухообмена в торговом зале магазина исходят из следующего:

температуру воздуха в торговом зале принимают на 5 °С выше наружной;
количество посетителей в торговом зале магазина определяется на основе наблюдений и рассчитывается как средняя величина;
количество тепла, выделяемого одним работником, принимают равным 80 ккал/ч, а посетителем — 75 ккал/ч;
относительная влажность воздуха — 80%.

Необходимо иметь в виду, что высокая подвижность воздуха вызывает сквозняки, мешающие работе и вызывающие простудные заболевания.

Кондиционирование.

Кондиционирование — это процесс поддержания температуры, влажности и чистоты воздуха в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями, предъявляемыми к производственным помещениям. Одно из основных требований к системе кондиционирования воздуха — регулирование определенных соотношений между четырьмя переменными величинами: температурой воздуха; средневзвешенным значением температуры внутренних поверхностей ограждений (стены, пол, потолок); влажностью воздуха; средней скоростью и равномерностью движения воздуха внутри помещения.

Кроме того, системой кондиционирования воздуха должна регулироваться концентрация газов, паров и пыли в помещении. Если система предназначена для создания комфортных условий людям, то она должна также уменьшать запахи, выделяемые человеческим телом.

Кондиционером называют техническое устройство, которое с помощью приборов автоматического регулирования поддерживает в помещении заданные параметры воздушной среды. В зависимости от предъявляемых требований по обеспечению необходимого состояния воздуха помещений кондиционеры бывают двух типов: полного кондиционирования (обеспечивают постоянными температуру, относительную влажность, скорость движения и чистоту воздуха) и неполного кондиционирования (поддерживают постоянными только часть параметров или один из них — чаще всего температуру).

           Кондиционирование подразделяется на три класса:
1)   Для обеспечения метеорологических условий, требуемых для технологического процесса при допускаемых отклонениях за пределами расчетных параметров наружного воздуха. В среднем 100 часов в год при круглосуточной работе или 70 часов в год при односменной работе в дневное время.
2)   Для обеспечения оптимальных, санитарных или технологических норм при допускаемых отклонениях в среднем 250 часов в год при круглосуточной работе или 125 часов в год при односменной работе в дневное время.
3)   Для обеспечения допустимых параметров, если они не могут быть обеспечены вентиляцией, в среднем 450 часов в год при круглосуточной работе или 315 часов в год при односменной работе в дневное время.

Заключение

С одной стороны, повышение уровня комфортности жизнедеятельности людей способствует их защищённости. Но повышение комфортности является лишь одним из следствий развития экономики, которая порождает на пути своего развития ряд острых экологических проблем, которые в свою очередь приводят к усилению негативных воздействий на человека. Следовательно, для действительного повышения уровня защищенности людей необходимо обеспечение жизнедеятельности людей в соответствии с законами природы.

Список литературы

Безопасность жизнедеятельности / Под ред. Л.А. Муравья. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. - 431 с.;
Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности: учебник для вузов С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков. - 4-е изд. испр. и доп. М.: Высшая школа, 2004. - 606 с.;
Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие для вузов Н.П. Кукин, В.Л. Лапин, Н.Л. Пономарёв. - 2-е изд. испр. и доп. М.: Высшая школа, 2001. - 319 с.;
Безопасность жизнедеятельности. С.В.Белов. Москва «Высшая школа» 1999 год. ;
Охрана труда и машиностроения (Е.Я.Юдин, С.В.Белов, С.К.Баланцев) 1998 год.;
Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под редакцией Г.Н.Кнорринга, 1997 год.;
Справочник проектировщика. Вентиляция и кондиционирование воздуха. 1998 год.;
Безопасность жизнедеятельности. Л.В.Бондаренко, А.Е.Алеевский, Г.А.Колупаев, С.М.Сербин. Москва 1999 год.

Системы обеспечения параметров микроклимата и состава воздуха 📙 Реферат → 🆔 250886