Механическая (искусственная вентиляция). Устройство и расчет воздухообмена.

Основные элементы механической вентиляции:

1. устройство для забора наружного воздуха;

2. воздухонагреватель;

3. вентилятор;

4. воздушные каналы (воздуховоды);

5. пылеотделительные устройства;

6. фильтр;

7. увлажнитель.

В зависимости от условий работы:

- помещение с повышенным тепловыделением;

- помещение с повышенной загазованностью;

- нормальные условия;

где - необходимое количество воздуха (расчетное);

- число работающих в помещении;

- нормированная величина расхода воздуха на одного рабочего.

Если на 1 работника приходится < чем 20 м³/ч, то =30 м³/ч; если >= 20 м³/ч, то =20 м³/ч.

 

Кондиционирование воздуха.

Создание определенного микроклиматических условий и автоматическое поддержание в замкнутых помещениях и сооружениях следующих качеств кондиции воздуха (t, влажность, скорость движения воздуха, степень ионизации и озонирование) – кондиционирование воздуха.

Комплекс технических средств, осуществляющих требуемую обработку воздуха (фильтрацию, подогрев, охлаждение, осушку и увлажнение), транспортирование его и распределение в обслуживаемых помещениях, устройства для глушения шума, вызываемой работой оборудования, источники тепла и холода носителей, средства автоматического регулирования, контроля и управления, а также вспомогательное оборудование, называется системой кондиционирования воздуха (СКВ).

Устройство, в котором осуществляется требуемая тепловлажностная обработка воздуха и его очистка, называется устройством кондиционирования воздуха (УКВ или кондиционером). УКВ бывают автономные и неавтономные.

Автономные кондиционеры получают извне электрическую энергию и воду для конденсатора холодной камеры.

Неавтономные кондиционеры получают извне электрическую энергию, тепло и холода носителя.

 

Общие понятия о шуме.

Шум – это любой нежелательный для человека звук, мешающий труду или отдыху и вызывающий состояние дискомфорта.

Звуковая волна, звук – механическое колебание, распространяющаяся в твердых, жидких или газообразных средах.

Пространство называется звуковым полем.

 

С действием шума на человека связано ряд проф. заболеваний:

- нервных;

- сердечно-сосудистых;

- язвенной болезни;

- тугоухости.

Шум оказывает вредные воздействия на центральную и вегетативные нервные системы, вызывает переутомление и истощение клеток коры головного мозга, снижает общую сопротивляемость организма, способствует развитию инфекционных заболеваний.

Показатели шумового воздействия (физические параметры).

Объективными показателями являются:

- интенсивность;

- частота звука;

- продолжительность воздействия.

Разность между давлением воздуха и нормальным атмосферным давлением называется звуковым давление (Па).

Количественная оценка звукового давления выражается величиной среднеквадратичного значения в Паскалях.

Порог слышимости равен 2*10^-5 Па. Болевой порог 2*10² Па. Мощность, приходящаяся на 1 площади, передаваемая в направлении распределения звуковой волны, называется интенсивностью звука. Обозначается [Вт/м²].

где - плотность среды [кг/м³];

- скорость звука в воздухе при нормальном атмосферном давлении и t=20 ⁰С и равняется 2344 м/с;

Р – среднеквадратическое значение звукового сигнала [Па].

 

Нормирование.

Децибел – относительно алгоритмическая единица.

2 основных параметров:

- уровень интенсивности;

- уровень звукового давления.

- 10^-12 Вт/м² – пороговая величина интенсивности.

- пороговое значение среднего квадратичного давления (2*10^-5 Па);

- фактическая интенсивность звука (Вт/м²);

- фактическое звуковое давление (Па).

Суммируются энергетические характеристики шума, не логарифмические.

Если имеются разные источники шума, то:

где ;

- разность между max и min шумом.

Зависимость уровня звукового давления от частоты называется частотным спектром шума.

Частотный диапазон делится на частотные полосы (однооктавные, третьоктавные).

Однооктавные:

Третьоктавные:

В каждой полосе можно рассчитать среднегеометрические частоты:

По характеру спектра шумы делятся:

- широкополосные;

- тональные.

Широкополосные имеют спектр шума > чем 1 октава шириной.

Тональные включают дискретные тона с превышающим уровня звукового давления в третьоктавной полосе не менее чем на 10 децибел.

Для измерения уровня шума применяется шумометры.

Шкалы в обыкновенном шумометре: А, B, C.

А – подстройка человеческого уха на данную частоту. Разница составляет около 5 децибел. Единица измерения: децибел по шкале А или дБА.

В, С – средний и высокий уровень громкости [дБВ],[дБС].

Шум делится по временным характеристикам:

- постоянные шумы;

- непостоянные шумы.

Непостоянный шум – такой шум, который в течении все рабочей смены (8 часов) изменяется > чем на 5 дБА.

Непостоянный шум бывает:

- колеблющийся;

- прерывистый;

- импульсный шум (изменяется мгновенно).

Постоянный шум – в течении рабочего дня изменяется не более чем на 5 дБА.

Меры борьбы с шумом.

1. Снижение шума в самом источнике:

- конструктивные;

- технологические.

Например – замена механизмов ударного действия на безударные.

- замена возвратно-поступательного движения на поступательное;

- подшипниковое качения на подшипники скольжения;

- замена металлических деталей на пластмассовые;

- смазка.

2. Ослабление шума на пути его распространения:

- звукоизоляция (зонты, шунты, перегородки);

- звукопоглощение (материалы, поглощающие звук).

3. административные меры

- регламентация работ промышленных объектов, которые сильно шумят (в определенное время).

4. Естественные индивидуальные средства защиты;

- внутреннего типа (бирюжи) – уменьшают уровень шума до 5 дБА;

- наружного типа (наушники) – до 10дБА.

- шлемофоны (если уровень ума превышает 120 дБ).

 

Инфразвук.

Основным источником инфразвука является ДВС (двиг. вн. сгор), вентиляторы, поршневые компрессоры. И. характеризуется частотой < 20 Гц. Он влияет на человека: невидимые и неслышимые волны вызывают у человека чувство глубокой подавленности и необъяснимого страха. Особенно опасен И. с частотой 8 Гц, т.к. совпадает с альфа-биоритмом мозга человека. Он вреден во всех случаях: слабый действует на внутреннее ухо и вызывает симптомы морской болезни, сильный заставляет колебаться внутренние органы. L = 102 – 105 дБ – допустимый уровень инфразвука. Защита: уменьшение в источнике образования, изоляция, поглощение.

Ультразвук

Ультразвук. Частота его колебаний свыше 20000 Гц. Источник ­– ультразвуковой генератор. При частоте 20-70 кГц создаётся неслышимый ухом шум в 100-120 дБ. Он вызывает: образование внутреннего тепла в результате трения частиц между собой; расширение кровеносных сосудов и усиление кровотока по ним; усиление биохимических реакций; раздражение нервных окончаний. При частоте 800-1000 кГц – ультразвуковая терапия, улучшение обмена веществ и снабжение тканей кровью. Ультразвук может разрывать молекулярные связи, так вода распадается на H⁺ и OH^–, что является первопричиной окисляющего действия У. L = 110 дБ – допустимый уровень. Защита: увеличение частот в источнике, экранирование, размещение УЗгенератора в отдельном помещении.

Механическая вибрация.

Вибрация – механические колебания упругих тел. С физ. т.з. разницы между шумом и вибрацией нет, разница в восприятии. Вибрация воспринимается вестибулярным аппаратом. Характеризуется 4-мя параметрами: частотой f (Гц), амплитудой ускорения А(м), виброскоростью v(м/с), виброускорением a(м/с²). v = 2pfA, м/с. Уровень вибрации обпределяется следующей зависимостью: L = 20lg v/v₀, дБ, где v₀ = 5*10^-8­ м/с пороговое значение виброскорости. Прибор для измерения вибрации – ВШВ_003.

По источнику различают вибрацию: транспортную, транспортно-технологическую, технологическую. Различают общую и локальную вибрацию. Если вибрация кратковременная и небольшой интенсивности, то она оказывает благоприятное воздействие на организм: способствует увеличению мышечной силы, уменьшению утомляемости мышц, улучшению и восстановлению питания тканей и улучшению обмена веществ.

В. вызывает нарушение деятельности ЦНС и ССС, дыхательных органов, повышает кровяное давление, заболевания сосудов, мышц. Вибрация с ч. 6-9 Гц опасна для человека, т.к. может произойти обрыв внутренних органов. L_раб = 102 дБ, шум: 80 дБ; L_итр = 75 дБ, шум 45 дБ.

Вибрация несколько безопаснее, чем шумовое воздействие. Нормативный акт по вибрации: СНРБ №9-89-98.

Защита: уменьшение в источнике образования; снижение на пути распространения (вибродемпфирование – перевод энергии в тепловую, виброгашение – установка дополнительных масс, виброизоляция – введение в систему дополн. упругой связи); СИЗ (обувь, перчатки).