ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СВОЙСТВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ И ПЫЛИ

Понятие о токсичности выделяющихся в помещении газов и паров вредных веществ связано с их опасным действием на организм челове­ка. Вредные для здоровья вещества носят название промышленных ядов; сюда же относится и токсичная пыль. Ядами называют вещества, кото­рые, попадая в организм человека в небольших количествах, приводят к заболеваниям и отравлениям. Отравления бывают острыми и хрони­ческими. Острые отравления возникают в результате поступления в ор­ганизм ч'еловека в течение короткого периода относительно больших ко­личеств яда. Хронические отравления возникают в результате поступ­ления в организм человека относительно небольших количеств яда в течение сравнительно длительного периода. В производственных усло­виях яды могут проникать в организм человека через органы дыхания, пищеварительный тракт и кожу. "

Газы и пары вредных веществ делятся на две основные группы: 1 — химически нереагирующие газы и дары, которые не вступают в ре­акцию с клетками организма человека и не изменяются в нем; 2 — хи­мически реагирующие газы и пары.

Токсичность вещества зависит от его химической структуры, физи­ческих свойств и агрегатного состояния.

Газы и пары вредных веществ выделяются в воздух производствен­ных помещений при химических реакциях, испарении жидких растворов с открытых поверхностей, испарении летучей части лакокрасочных ма­териалов с окрашенных поверхностей, прорыве через различные неплот­ности аппаратуры и коммуникационных трубопроводов, сжигании топ­лива, выхлопе газов от двигателей внутреннего сгорания автомобилей, отборе проб из химических аппаратов, загрузке и выгрузке материалов и изделий из аппаратов и в других случаях.

Газы и пары вредных веществ могут легко переноситься потоками перемещающегося по помещению воздуха от мест их выделения в места, где источники вредных выделений отсутствуют. Содержание вредных веществ в воздухе производственных помещений на различных участках крайне неравномерно и зависит от мощности, мест и плотности распо­ложения источников их выделения, от мест расположения приточных и вытяжных отверстий систем вентиляции к от характера циркуляции воз­душных потоков в помещении. Газы и пары вредных веществ могут рас­пространяться по помещению и вследствие диффузии.

Пыль выделяется в воздух производственных помещений в резуль­тате различных технологических процессов. Выделение пыли происхо­дит в цехах предприятий текстильной, горнорудной, металлообрабаты­вающей, деревообрабатывающей, зерноперерабатывающей и других от­раслей промышленности. При этом пыль может в больших количествах попадать в атмосферу, загрязняя воздушную среду.

По действию на организм человека различают ядовитую пыль (свинцовая, ртутная и пр.) и неядовитую (песчаная, асбестовая и пр.). Неядовитая пыль при длительном вдыхании может вызывать у челове­ка различные легочные заболевания под названием пневмокониозы (си­ликоз, асбестоз и др.).

Пыли как органического, так и неорганического происхождения, об­разующиеся при размельчении горючих материалов, взрывоопасны вследствие очень развитой суммарной поверхности пылевых частиц по сравнению с поверхностью вещества, из которого они получены. К та­ким пылям относятся мучная, угольная, табачная, сахарная и др.

Взрывоопасность пыли зависит от размеров пылевых частиц. На­пример, очень взрывоопасна угольная пыль при размерах частиц 75 мкм. Та же угольная пыль при размерах частиц 10 мкм и менее имеет пони­женную взрывоопасность благодаря быстрому окислению пылевых час­тиц и способности их свертываться в хлопья. Каждая взрывоопасная пыль имеет свои пределы взрывоопасных концентраций.

Некоторые пыли способны воспламеняться при температуре 205°С. Эти же пыли при концентрации 68 мг/м3 и выше взрывоопасны.

Пыль, выделяющаяся в производственных помещениях, оказывает вредное воздействие не только на организм человека, но и на техноло­гический процесс, часто ухудшая его и приводя к износу оборудования.

§ 33..ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ГАЗОВ И ПАРОВ, ПОСТУПАЮЩИХ В ВОЗДУХ ПОМЕЩЕНИЙ

Выделение углекислого газа С02 людьми. Количество углекислого газа, выделяемого людьми, зависит от интенсивности выполняемой ими работы и может быть определено по табл. VII. 1.

Таблица VII.1

Выделение углекислого газа людьми

Возраст людей и характер выполняемой работы

Объемный расход QOi л/ч

Массовый расход С02, г/ч

Взрослые люди при выполнении ра­боты-

Умственной (или в состоянии по­коя) ....

Легкой физической.................................

Тяжелой » ...............................................

Дети до 12 лет............................................

23 30

' * 45 12

. 45 60 90 24

Выделение тазов и паров при химических реакциях. Массу газов, выделяющихся при химических реакциях, следует определять на осно­вании формул этих реакций. При этом необходимо учитывать, что в про­мышленности используются не химически чистые вещества, и поэтому в воздух помещения могут поступать и побочные продукты.

Например, масса водорода, выделяющегося при зарядке свинцово - кислотных аккумуляторов, может быть определена следующим образом. Под действием электрического тока идет реакция разложения серной кислоты, находящейся в аккумуляторе:

2H2S04 = 2Н2 + 2SOg + Оа.

При зарядке аккумулятора выделяются водород и кислород; наи­более интенсивное их выделение наблюдается в конце зарядки. В пе­риод перезарядки выделяются также так называемые «полые капли» — пузырьки газа, заключенные в оболочку электролита H2S04. Полые кап­ли, поднимаясь над поверхностью аккумуляторов, лопаются и загряз­няют воздух мельчайшими частицами серной кислоты. Кислород с водородом, выделяющиеся из аккумуляторных батарей, могут образо­вать взрывоопасную смесь при содержании водорода в воздухе 4% и более (по объему).

По закону Фарадея один элемент при пропускании тока в 1 А-ч выделяет при 0°С и 0,1 МПа (760 мм рт. ст.) такие объем и массу водо­рода и кислорода:

Водород Кислород

Объем, л................................................................................. 0,418 0,21

Масса, г.................................................................................. 0,03748 0,2984

При установке нескольких батарей в аккумуляторном помещении и других условиях средний объемный расход выделяющегося водорода может быть определен по формуле

Где V — средний объемный расход выделяющегося водорода, м3/ч; Т — абсолют­ная температура воздуха, К; В — барометрическое давление, МПа; I — мак­симальная сила зарядного тока для каждой из батарей, находящихся в аккумуляторном помещении, А; п — число элементов в батареях (включая как рабочие, так и резервные гру-ппы элементов).

При проектировании вентиляции в аккумуляторных помещениях до­пустимое содержание водорода в воздухе из условия взрывОбезопасно - сти принимается равным 0,7% по объему.

Пример VII.1. Определить массу выделяющихся паров соляной кислоты (хлори­стого водорода) при взаимодействии 1 кг хлористого натрия с серной кислотой.

Решение. В этом случае уравнение запишется следующим образом:

2NaCl-f H2S04=Na2S04-f-2HCl,

Т. е. при взаимодействии 116,908 г хлористого натрия и 98,075 г серной кислоты обра­зуется 142,054 г сернонатриевой соли и 72,929 г хлористого водорода. Следовательно, из 1 кг хлористого натрия можно получить соляной кислоты:

1000

72,929 ------------------------------------------------- = 624 г — 0,624 кг.

116,908

Выделение газов и паров со свободной поверхности жидкости. Мас­совый расход испаряющейся жидкости, содержащей химические веще­ства, может быть определен с достаточным приближением по формуле

G = M (0,000352 + 0,000786и) pF, (VII.2)'

Где G — массовый расход испаряющейся жидкости, кг/ч; М — относительная мо­лекулярная масса испаряющейся жидкости; v — скорость перемещения воздуха над по­верхностью жидкости, м/с; р — упругость пара жидкости, насыщающего воздух при температуре жидкости, мм рт. ст.; F — площадь поверхности испарения, м2.

Значения упругости пара р некоторых жидкостей, испаряющихся при температуре помещения, приведены в табл. VII.2.

Таблица VII 2 -

Упругость р насыщенного пара некоторых жидкостей при температуре 20° С

Жидкость

Р, Па (мм рт. ст.)

Жидкость

Р. Па (мм рт ст )

Этиловый эфир

5720(43)

Амиловый спирт, хлор­

532(4)

Ацетон

3720(28)

Бензол

Этиловый спирт, бензол,

2000(15)

Анилин, нитробензол

40(0,3)

Дихлорэтан

Ртуть

0,16(0,0012)

Проникание газов и паров через неплотности. Массовый расход га­зов и перегретых паров, просачивающихся через неплотности техноло­гических аппаратов и трубопроводов, работающих под давлением, мо­жет быть определен по формуле (для адиабатического процесса)

, f~M

G=KcVy (VII.3)

Где G — массовый расход просачивающихся газов, кг/ч; К — коэффициент запаса, характеризующий состояние оборудования (/С=1 ... 2); с — коэффициент, зависящий от давления газов наш паров в аппаратуре (табл. VI 1.3); V — внутренний объем аппа­ратуры и трубопроводов, находящихся под давлением, м3; М — относительная молеку­лярная масса газов иди паров в аппаратуре; Т — абсолютная температура газов или паров в аппаратуре, К-

Утечка газа в зависимости от его относительной молекулярной мас­сы при удовлетворительной эксплуатации составляет в 1 ч примерно 7—12% объема апп^>атуры, в которой содержится газ.

Массовый расход вредных веществ, выделяющихся через сальники насосов, может быть определен по формуле

(VII. 4)

Где G — массовый расход вредных веществ, кг/ч; d — диаметр вала или штока, мм; К — коэффициент, учитывающий состояние сальников и степень токсичности выделений (К.=0,0002 ...0,0003), р — давление, развиваемое насосом, ат.

Таблица VII.3

Значения коэффициента с

Давление абсолютное в аппаратуре

С |

Давление абсолютное в аппаратуре

С

10» Па

Ат

10*Па

Ат

<1,96

<2

0,121

40

41

0,25

1,96

2

0,166

156

161

0,298

6,9

7 '

0,182

393

401

0,31

15,7

17

0,189

981

1001

0,37

Испарение различных растворителей и лаков. Массовый расход па­ров растворителей, выделяющихся при окраске или лакировке вне ка­мер, определяют по формуле

(VH.5)

Где G — массовый расход выделяющихся паров растворителей, г/ч; А — расход лакокрасочных материалов, г на 1 м2 площади поверхности изделия, m — содержание летучих растворителей в лакокрасочном материале, %; F — площадь поверхности изде­лий, окрашиваемой или лакируемой за 1 ч, м2

Значения Лит приведены в табл. VI 1.4.

Таблица VII.4

Расход лакокрасочных материалов на покрытие изделий (на один слой) А и содержание в них летучих растворителей m

Материал

Способ покрытия

А, г/мз

Т, %

Бесцветный аэролак ) Нитрошпаклевка > Нитроклей j

Кистью

( 200 100—180 1 160

92 35—10 80—5

Цветные аэролаки и эмали ) Масляные лаки и эмали J

Распылением

( 180 60—90

75 35

Пример VII.2. Определить массовый расход выделяющихся паров растворителей при окраске изделия цветным аэролаком, если за 1 ч окрашивается площадь поверхно­сти 200 м2.

Решение. Из табл. VI 1.4 находим Л = 180г/м2, т=75%. Тогда по форму­ле (VII.5)

180-75л

G = —— 200 = 27 000 г/ч = 27 кг/ч.

Газовыделения при сжигании топлива. Массовый расход газов, вы­деляющихся при сжигании топлива, определяют по формуле

Gr = GTgr, . (VII.6)

Где Gr — массовый расход газов, выделяющихся при сжигании топлива, кг/ч; От — массовый расход сжигаемого топлива, кг/ч; gr — масса продуктов сгорания в кг на 1 кг топлива (табл. VII.5),

Таблица VH.5

Масса и объем продуктов сгорания топлива при теоретической массе воздуха

Топливо

Дрова с влажностью

20%........................................

Торф воздушно-сухой с влажностью 25% . . Бурые угли.... Каменные > . . .

Антрациты..........................

Горючие сланцы. . . Древесный уголь. . Подмосковный » . .

Кокс....................................

Мазут..................................

Автомобильный бензин Природный газ. . . Генераторный газ из каменного угля.... То же, из торфа. . .

Количество продуктов сгорания (с учетом влаги) 1 кг топлива

Объемная масса продуктов сгорания при

1,01-10s Па (760 мм рт. ст.). кг/м3

Теоретическая масса воздуха

Масса, кг

Объем при 1.0М05 Па (760 мм рт. ст.), м»

Для сжигания 1 кг топлива, кг

5,6—5,9

4,3—4,5

1,31

4,6

5.5— 6,5

5.6— 7,8 10—10,5

10,6—11,5

7,3 9,5—11,5 14,9 15,9

7,5

4—4,7 4,3—6 7,8—8,5 8,1—8,9

3,6 8,1—8,6

5,4 6,8—8,3 11,3

1.38 1,29—1,32 1,36—1,37

1.39

1,36

1,39

1,32

1,3

1,2

4,9 4,9—7 9—9,6 10—10,7

6,5 8—10,4 14,3 14,9 7

2,46 2,5

1,33 1,35

1,33 1,27

Газовыделения при работе дизелей. Массовый расход газов, выде­ляющихся в воздух машинных залов через неплотности дизелей, мож­но определить по формуле

(?д = /V (З/Сц ~Ь ЗОКк), (VII. 7)

Где <3Д — массовый расход выделяющихся газов, мг/ч; N — эффективная мощ­ность дизеля, л. е.; Кц и Кк — концентрации отдельных составляющих в газах, образу­ющихся в цилиндрах и в картере, мг/л, принимаемые по табл. VII,6.

Таблица VII.6

Значения концентраций Кц и Кк, мг/л

Газы

Газы

Акролеин Окислы азота Окись углерода

0,9 0,6 0,8

0,04 0

1,3

Углекислый газ Углеводороды

0

0,7

160 0,3

Газовыделения при работе карбюраторных двигателей. Массовый расход газов (акролеина и окиси углерода), выделяющихся в помеще­ние при работе карбюраторных двигателей автомобилей, определяют по формуле

Где GK — массовый расход выделяющихся газов, кг/ч; 15 — масса выхлопных газов, образующихся из 1 кг топлива, кг; Б — расход топлива одним автомобилем, кг/ч; Р — содержание в выхлопных газах окиси углерода или акролеина, % (табл. VII.7),

Таблица VII.7

Содержание окиси углерода и акролеина в выхлопных газах автомобильных двигателей,

Режим работы

Окись углерода

Акролеин

Заводка, прогрев двигателя и выезд ля с места стоянки...........................................................

Автомоби-

4

0,15

Въезд и маневрирование автомобиля новке на место.............................................................

При уста-

2

0,13

Регулирование..............................................

4

0,15

3

0,13

Расход тошшва одним автомобилем может быть определен по формуле

Б = 0,5кУ~М, (VII. 9)

Где Б — расход топлива одним автомобилем, кг/ч; 0,5 — удельный расход топли­ва, кг/ч на 1 л. е.; К — коэффициент, учитывающий режим работы автомобиля; N — мощность двигателя, л. с.

Коэффициент К при прогреве двигателя и выезде автомобиля из гаража принимается равным 1, при въезде в гараж и установке автомо­биля на место — 0,75.

Продолжительность операций, мин, может быть принята следую­щей:

Выезд автомобиля из гаража................................................................ 3—5

Въезд автомобиля в гараж с установкой на место

Стоянки......................................................................................................... 2

Газование в профилактории.......... 10

Для определения расхода топлива одним двигателем может быть использована и другая формула:

Б = 0,6 + 0,8Уц, (VII. 10)

Где Б — расход топлива одним двигателем, кг/ч; Уц — рабочий объем цилиндров двигателя, л.

Значения Уц для отечественных автомобилей с карбюраторными двигателями могут быть приняты по данным специальной литературы.

Определение массы газов или паров вредных веществ, поступаю­щих в помещение, на основании химических анализов воздуха. В про­изводственных условиях массу выделяющихся1 газов или паров опре­деляют путем одновременного проведения анализов воздуха и расчета воздухообмена, как естественного, так и искусственного.

Массовый расход газов, поступающих в помещение, определяют по формуле

У(х2 — л:£) + L (ху — ха) г

10®2 '

(VII.11)

Где G — массовый расход газов, поступающих в помещение, кг/ч; V — объем по­мещения, м3; хі, Хг — соответственно начальная и конечная концентрация газов или па­ров в воздухе Помещения, мг/м3; L — воздухообмен в помещении, м3/ч; хв, ху — кон­центрация газов или паров соответственно в приточном и удаляемом воздухе, мг/м3; г — продолжительность испытания ч.

G =

Пример VI 1.3. В формовочно-заливочном отделении чугунолитейного цеха в пе­риод заливки металла выделяется окись углерода СО. Воздухообмен в холодное время года составляет 90 765 м3/ч. Объем отделения 8250 м3. Продолжительность испыта - 6—425

Ния 6 ч. Концентрации окиси углерода: jci = 10 мг/м3; я2=40 мг/м3; хп=0; х7— = 50 мг/м3. Определить массовый расход поступающей в помещение окиси углерода. Решение

8250 (40 — 10) + 90765 (50 — 0) 6 G ------------------------------ — = 4,9 кг/ч.

ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ

Что дороже: теплый пол или радиаторы

Перед покупкой любого товара или оборудования помимо выбора подходящих технических и эксплуатационных характеристик, а также сравнения преимуществ и недостатков встает вопрос цены. Конечно, если покупатель — олигарх или арабский шейх, …

Обогрев пола нагревательными матами — что важно знать

Греющие маты - система обогрева напольного покрытия, которая проста по своей конструкции, но имеет много нюансов. Все об этих тонкостях можно узнать в статье

Циркуляционные насосы для отопления

Равномерное распределение тепла по квартире или дому зависит от правильно оборудованной системы отопления качественно подобранных агрегатов. Эта задача стает перед большинством людей, которые задались целью создать уют в доме. Современный …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.