Розрахунок концентрації пилу

Концентрація пилу у досліджуваному повітрі, мг/м³:

(1.1)

де m – збільшення ваги фільтру, мг;

V₀ – об’єм протягнутого через фільтр повітря, приведений до нормальних умов, л;

(1.2)

де Р – атмосферний тиск, мм рт. ст.;

t – температура повітря, ºC;

V – об’єм повітря, протягнутого через фільтр при даних умовах, л;

V = W × τ (1.3)

де W – швидкість просмоктування повітря, л/хв;

τ – тривалість просмоктування повітря, хв.

Вихідні дані для розрахунків наведені в таблиці 1.1.

 

Зміст звіту

1. Короткий опис вагового методу визначення запиленості повітря в робочій зоні.

2. Схема установки для визначення запиленості повітря (рис. 1.2).

3. Розрахунок концентрації пилу у досліджуваному повітрі.

4. Результати вимірювань і розрахунків, зведених до таблиці 1.2.

5. Порівняння отриманої концентрації пилу з гранично допустимою концентрацією і висновок щодо якості досліджуваного повітря.

 

Таблиця 1.1 – Вихідні дані для розрахунку запиленості повітря в робочій зоні приміщення

 

№ п/п	Збіль-шення ваги, m мг	Відбір повітря	Атмосфер-ний тиск В, мм рт.ст.	Температура °С	Речовина	ГДК, мг/м^3
швидкість W, л/хв	тривалість τ, хв
						рослинний матеріал
						сірка, цемент
			скловолокно, вугіль
				азбест, шамот, каолін
			поліолефіни, полікарбонат, титану діоксид
			кварц, дінас, окис хрому (+3)
				алюмінію оксид, фенопласти, полівінілхлорид
			аерозоль міне-ральних мас, склопластик
			луги, цинку оксид	0,5

 

Таблиця 1.2 – Результати вимірювань і розрахунків

 

Маса затриманого пилу, мг	Швидкість просмокту-вання, л/хв	Тривалість досліду, хв	Кількість протягнутого повітря, л	ГДК, мг/м^3	Концентрація пилу, мг/м^3

 

Лабораторна робота 4

КІЛЬКІСНЕ ВИЗНАЧЕННЯ ШКІДЛИВИХ ДОМІШОК,

ЯКІ МІСТЯТЬСЯ У ПОВІТРІ ВИРОБНИЧИХ ПРИМІЩЕНЬ,

ЗА ДОПОМОГОЮ УНІВЕРСАЛЬНОГО ПЕРЕНОСНОГО ГАЗОАНАЛІЗАТОРА УГ-2

Мета роботи – проаналізувати стан повітряного середовища у робочій зоні за допомогою універсального переносного газоаналізатора УГ-2.

Теоретична частина

Професійні отруєння і захворювання звичайно спостерігаються тільки при певній концентрації токсичної речовини в повітрі.

Концентрації, які при щоденній (крім вихідних днів) роботі на протязі 8 год чи при іншій тривалості, але не більше 41 год за тиждень, на протязі всього робочого стажу не можуть викликати захворювання чи відхилення у стані здоров’я, які виявляються сучасними методами досліджень в процесі роботи або у віддаленні строки життя теперішнього і наступних поколінь, називаються гранично допустимими (ГДК).

За діючим законодавством в робочій зоні необхідно систематично контролювати повітряне середовище щодо вмісту в ньому шкідливих домішок пари і газів. Для контролю повітряного середовища застосовують різноманітні методи. Зручним і швидким являється експрес–метод за допомогою газоаналізатора УГ-2.

Опис приладу

Універсальний переносний газоаналізатор УГ-2 застосовують для визначення у повітрі робочої зони концентрації наступних домішок: сірчаного ангідриду, окису вуглецю, сірководню, хлору, аміаку, окислів азоту, етилового ефіру, ацетилену, бензину, бензолу, толуолу, ксилолу, ацетону, вуглеводнів нафти (керосину освітлювального, тракторного, палива Т-2, Т-4 і уайт-спиріту).

Принцип роботи газоаналізатора УГ-2 оснований на просмоктуванні за допомогою повітрозабірного приладу (сильфона) певної кількості повітря, яке містить шкідливі домішки, через індикаторну трубку, наповнену індикаторним порошком. В результаті реакції, яка виникає між домішкою і реактивом наповнювача, змінюється колір порошку індикаторної трубки. Довжина стовпчика зміненого кольору в трубці пропорційна концентрації домішки у повітрі, яку і визначають за шкалою, що міститься на кришці коробки з індикаторними трубками, яку градуйовано в міліграмах на метр кубічний.

Газоаналізатор УГ-2 (рис. 4.1) складається з повітрозабірного пристрою з трьома штоками і набора реактивів з комплектуючими, до складу яких входять: вимірювальні шкали, ампули з індикаторними і фільтруючими порошками та інші комплектуючі, необхідні для підготовки індикаторних трубок і фільтруючих патронів.

Рисунок 4.1 – Склад газоаналізатору УГ-2:

1 – повітрозабірний пристрій; 2 – вимірювальні шкали; 3 – індикаторні трубки; 4 – ампули з індикаторними порошками; 5 – комплектуючі

 

Повітрозабірний пристрій (рис. 4.2) складається з гумового сильфона 2 з двома фланцями, стакана з пружиною 3, які знаходяться в середині корпуса 1. У внутрішніх гофрах сильфона встановлено розпірні кільця 4 для надання йому жорсткості і зберігання сталості об’єму. На верхній платі є нерухома втулка 7 для направлення штока 6 при стисненні сильфона. На штуцер 11 з внутрішньої сторони надягнено гумову трубку 9, яка через нижній фланець з’єднується з внутрішньою поверхнею сильфона. Вільний кінець гумової трубки 10 потрібен для приєднання індикаторної трубки під час дослідження. На циліндричній поверхні штока 6 знаходяться чотири продовжні канавки з двома заглибленнями 5 для фіксації двох положень штока фіксатором 8.

Рисунок 4.2 – Повітрозабірний пристрій УГ-2

 

Відстань між заглибленнями на канавках підібрано так, щоб при ході штока від одного заглиблення до іншого сильфон забирав певний об’єм досліджуваного повітря.

Вимірювальні шкали

В залежності від меж вимірювання для кожної домішки існує одна чи дві шкали, які проградуйовані в міліграмах на метр кубічний. На кожній шкалі вказано визначаєму домішку і об’єм просмоктуваного при дослідженні повітря в мілілітрах. При проведенні аналізу об’єми протягнутого повітря, вказані на головці штока і шкали, по якій проводиться відлік, повинні співпадати.

Індикаторні трубки

Індикаторна трубка для кількісного визначення в повітрі домішки, що аналізується, являє собою скляну трубку довжиною 90–91 мм з внутрішнім діаметром 2,5–2,6 мм, заповнену індикаторним порошком, який утримується в трубці за допомогою двох тампонів з вати.

Фільтруючі патрони

Фільтруючі патрони являють собою скляні трубки діаметром 10 мм з перетяжками, звужені з обох кінців і заповнені відповідними поглинаючими порошками, які використовують для уловлювання речовин, що заважають визначенню потрібних концентрацій домішок. Порошки в трубці утримуються тампонами з гігроскопічної вати. Застосування фільтруючого патрону:

– при визначенні концентрації бензолу, толуолу, ксилолу патрон заповнюють поглиначем № 1 (кальцій хлористий), який слугує для вловлювання парів води;

– при визначенні концентрації вуглеводнів нафти патрон заповнюють поглиначем № 2 (ртуть сірчанокисла), № 3 (срібло азотнокисле), які вловлюють пари води, ненасичені вуглеводні жирного ряду і ароматичні вуглеводні (бензол, толуол, ксилол);

– при визначенні концентрації бензину патрон заповнюють поглиначами № 1–3, що вловлюють пари води, ненасичені вуглеводні жирного ряду і ароматичні вуглеводні;

– при визначенні концентрації етилового ефіру патрон заповнюють поглиначами № 1, 10 (фосфорний ангідрид), 11 (натр їдкий), що вловлюють пари води, етиловий спирт, органічні кислоти (мурашину і оцтову) і фенол;

– при визначенні концентрації ацетону в присутності кислих парів і газів застосовують поглинальну трубку, наповнену поглиначем № 9 (натрій вуглекислий), який використовують для вловлювання кислих домішок.

Патрон (поглинальну трубку) приєднати (за допомогою відрізку гумової трубки) до індикаторної трубки, яка іншим кінцем з’єднана з гумовою трубкою прибору. По закінченні аналізу патрон негайно закривають заглушками і поміщують в ексикатор.

Проведення аналізу

На місці проведення аналізу відвести стопор і у втулку вставити шток таким чином, щоб стопор ковзав по канавці штока над якою вказано об’єм повітря, що всмоктується.

Натиском руки на головку штока сильфон затискують до тих пір, доки наконечник стопору не співпаде з верхнім заглибленням в канавці штоку, фіксуючи сильфон в стисненому стані.

Гумову трубку пристрою з’єднують з будь яким кінцем підготовленої індикаторної трубки.

Натискуючи однією рукою на шток, іншою відвести стопор. Як тільки шток почав рухатися, стопор відпустити. В цей час досліджуване повітря просмоктується через індикаторну трубку.

Коли наконечник стопору ввійде в нижнє заглиблення канавки штоку, чутно клацання. Після заклацування рух штоку припиняється, а просмоктування повітря ще продовжується внаслідок залишкового вакууму в сильфоні, тому необхідно дати певну витримку.

Концентрацію домішки знаходять за шкалою, на якій вказано об’єм просмоктаного повітря. Цифра, що співпадає з межею забарвленого стовпчика порошку, вкаже концентрацію домішки, що аналізується.

Аналіз необхідно починати з більшого об’єму просмоктаного повітря. При зміні забарвлення всієї індикаторної трубки перейти до меншого об’єму.

Вимірювання проводити не менше 2–3 разів, кожний раз новою трубкою.

За результат вимірювання приймають середнє значення.