«Өнеркәсіптік желдету»

Әдістемелік нұсқаулардың титулдық парағы

Нысан ПМУ ҰС Н 7.18.3/40

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті

050731«Өмір тіршілік қауіпсіздігі және қоршаған ортаны қорғау» мамандығының студенттеріне арналған

Зерттеу жұмыстың
ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР

Павлодар

Әдістемелік нұсқауларды бекіту парағы			Нысан ПМУ ҰС Н 7.18.3/41
		БЕКІТЕМІН ОІ жөніндегі проректор ___________ Пфейфер Н.Э. 20__ж. «___»____________

Қ ұрастырушы: аға оқытушы _______________ Омарова Б.З.

050731«Өмір тіршілік қауіпсіздігі және қоршаған ортаны қорғау» мамандығының студенттеріне арналған

Зерттеу жұмыстың
Әдістемелік нұсқаулар

Кафедраның отырысында ұсынылды

20__ж. «___»______________, №__ Хаттама
Кафедра меңгерушісі _____________ Арынғазин Қ.Ш 20__ж. «___» ________
СҚ факультетінің ОӘК мақұлданды

20__ж. «___»______________, №____ Хаттама

20__ж. «___»______________ №____ Хаттама

Оқытылатын пәннің міндеті: студенттерге өндірістік желдетпенің негізгі бағытын дайындауды үйрету; есеп шығаруды үйрету; өндірістік желдетпе жүйесін жобалауды үйрету.

Осы пәнді оқығаннан кейін студенттердің алатын білімі: өндірістік желдетпеде есептерді шығару әдістері; желдетпелік ағындардың қазіргі аэромеханикалық жағдайы; желдетпе жабдықтарымен жұмыс орнында атмосфералық жағдайды жасау тәсілдері мен құрал-жабдықтары.

Студенттер пәнді оқу кезінде мыналарды білу керек: өндірістік нысандардың желдетпесін басқару және жобалаудың есептерін шығара білу; желдетпенің практикалық сұрақтарын есептеу кезіндегі ғылыми зерттеулерді жүргізу әдістерін білу; бөлмені желдетудің есептеу схемалары мен әдістерін құру; ауа өткізгіштердің аэродинамикалық параметрлерін есептеу; ауаны тұтыну мөлшері анықтау.

«Өндірістік желдетпе» пәнінің әдістемесі «Өндірістік экология», «Қоршаған ортаны қорғаудың теориялық негіздері», «Экология» пәндеріне негізделеді.

1-тақырып. Ауаның қасиеті және жағдайының өзгеру процестері.

Сабақтың мақсаты: Ауаның физикалық қасиетін анықтау.

Сабақты өткізудің мазмұны және әдістемесі: Ауа әр түрлі газ тәрізді заттардың қосындысы. Олар: азот, оттегі, аргон, көмірқышқыл газы, су булары, гелий, неон, криптон, ксенон, озон, радон. Ауа тығыздықпен, температурамен, жылу сыйымдылықпен, ылғалдылықпен сипатталады.

Бойль-Мариотт заңы бойынша тұрақты температурада ауаның көлемі оған түскен қысымға кері пропорционалды. Егер р₁ қысымда 1 кг ауаның көлемі V₁, онда р₂ қысымда сондай 1 кг ауаның көлемі V₂ болады.

, немесе .

(1)

Тұрақты температурада белгілі көлемдегі ауаның (газдың) қысымы тұрақты шама екені тәжірибе жүзінде дәлелденген. Гей-Люсакк теңдеуі бойынша ауаның тығыздығы абсолютті температурада кері прпорционал. Тұрақты қысымда ауаның көлемдері (V₀, V₁) абсолютты температураларға (Т₀, Т₁) тура және тығыздықтарға (Q₀, Q₁) кері пропорционал. Тұрақты қысымда температураның өзгеруімен газдың (ауаның) көлемі де тура пропорционалды өзгереді, яғни температураны 0^ºС-ден 1^ºС-ге дейін жоғарлатса, газдың көлемі 1/273 (0,003665) дейін өседі.

Шығару жолы. Гей-Люсакк заңы бойынша

,

(2)

мұндағы Т₀=273+15=288^ºС;

Есептелген өлшемдерді формулаға қойып, аламыз, сонда м³.

1. 
   Ауа қандай шамалармен сипатталады?
   
2. 
   Температура 1C жоғарласа, газдың көлемі қаншаға өседі?
   
3. 
   Ауаның құрамы?
   
4. 
   Гей-Люсакк теңдеуі неге тең?
   

Бөлмелердің үлкен көлемінде V желдетуді бірден бастауға болады, улы заттардың концентрациясы z_τ мөлшерлі шегіне жеткеннен кейін, яғни белгіліі уақыт аралығында τ_n (сағ.) бастайды. Уақыт аралығы τ_n мына формуламен анықталады

,

(3)

Мұндағы, z₀ –1 м³ ауаға қатысты бөлмедегі улы заттардың бастапқы концентрациясы;

Z – шығарылған улы заттардың мөлшері.

Ауа алмасудың қысқалығы К дегеніміз- бөлмелерде қалыптасқан ауа алмасудың бөлменің ішкі көлеміне қатынасы, яғни

.

(4)

Осы шама 1 сағат ішінде бөлменің көлемі бөлмеге енгізілген кіретін ауамен толтырылатынын көрсетеді.

Бөлмедегі негізгі улы заттар көп мөлшерлі жылу, көп мөлшерлі ылғалдылық немесе бір мезгілде көп мөлшерлі жылу және көп мөлшерлі ылғалдылық, газдар, шаңдар болып табылады. Бөлмеде бір уақытта әр түрлі улы заттар кездескенде ауа алмасуды әр улы заттың ассимиляция жағдайымен анықталады. Есептелетін улы зат болыт есептеу кезінде ауа алмасудың үлкен мөлшері шыққанда байқалады.

Бөлмеден көмірқышқыл газын СО₂ шығару кезінде ауа алмасу мынадай формуламен анықталады

,

(5)

Мұнда G –бөлмеде бөлінетін көмірқышқылының мөлшері, г/ч немесе л/ч;

x₁ –сырттан кіретін СО₂ концентрациясы;

x₂ – бөлменің аусындағы СО₂ мөлшерлі концентрациясы.

СО₂ – тұрғын үйлерде, адамдар көп жиналатын орындарда шығарылатын улы заттардың негізгі түрі. Адам шығаратын көмірқышқылының мөшері бірнеше факторларға байланысты.

1 кесте-Адам шығаратын СО₂ мөлшері

2 кесте- Бөлмедегі СО₂ мөлшерлі концентрациясы

Бөлмеден газдарды (м³/ч) шығару кезінде ауа алмасу мыа формуламен анықталады

,

(6)

мұнда G –бөлмеде бөлінетін газдың мөлшері, г/сағ;

z₁ –сыртқы ауаның концентрациясы, мг/м³;

z₂ – мөлшері бойынша газдың концентрациясы, мг/м³.

Шаңды (м³/ч) шығару кезінде ауа алмасу келесі формуламен анықталады

,

(7)

Мұнда G_П –бөлмеге түсетін шаңның массасы, мг/сағ;

s₂ –шаңның мөлшерлі концентрациясы, мг/м³;

s₁ – сыртқы ауадағы шаңның концентрациясы, мг/м³.

; .

(8)

Бөлменің, әсіресе жұмыс орынның ауасында кездесетің шанның шектікмөлшер конццентрация 2-10 мг/м³ аспау керек.

Желдетпелік жабдықтарт көпылғалдылықты шығарған кездегі ауа алмасу (кг/ч).

,

(9)

Мұнда, n – жұмыс ойынша түсетін ылғалды қарастыратың коэффициент(зерттеулер жүргізілген кезде n=1 дейін қабылдайды);

G_В.П – бөлмеде буланатын, шығуға жататын ылғал мөлшері, г/ч;

d₁ –кіретін ауаның ылғал сақтауы, қүрғақ ауа, г/кг сух.возд;

d₂ – бөлмеде шығаратын ауанын ылғал сақтауы, г/кг

бөлмеден көп мөлшерлі жылуды шығару кезінде ынталапшы ауа алмасудың формуласы (кг/ч)

,

(10)

Мұнда m – жұмыс ортасына түсетін жылудың мөлшерін есептеитін коэффициент(зерттеулер жұргізілген кезде m=1 деп қабылдайды);

Q_изб – бөлмеден желдетпе арқылы шығаоратын көп мөлшердегі ашық жылу;

c – 1,005 кДж/(кг·К) тең ауаның удельная массалық жылу сыйымдылық;

t_ух – желдетпенін қабылдаушы тетіктен шығатын ауалық температура;

t_пр – бөлмеге түсетін приточного ауаның темпратурасы

,

(11)

мұнда Q_выд – ыстық үстінгі шатырдан, өндірістік пештерден, электрқозғағыштар ме құрал- жабдықтардан, адамнан шығытын жылу мөлшері, Вт;

Q_{тепл.пот} – бөлмеде суық материалдан жылытуға жіберілген жылу жоғалту, сыртқы қоршацлар жоғалтатың (суық мезгілде ) жылу мөлшері

Бөлмеден шығатын ауа температурасы (^ºС) келесі формуламен анықтайды

,

(12)

мұнда t_р.з – жұмыс ортаындағы ауаның температурасы (еденнен 2м биіктікте);

ψ – зерттеулер жұргізілгеннен кейін (өндірістік цехтер үшін ψ = 0,5-1,5;биіктікті бөлмелер үшін температураның өсуінің ескертуге болады) бөлменің биіктіг бөлмелер шін (1м биіктіктегі градуспен анықталатың температуралық градиуст.) температуранын өзгеруі ;

Н – еденнен шығарылатын тетіктің ортасына дейінгі тік қашықтық, м;

2 – жұмыс орталары, м.

m коэфиценті мына формуламен анықталады

,

(13)

Шығармалы тетікті жұмыс ортасына орналастырғанда, көп мөлшерлі жылу кездескенде ауа алмасу анықталады (кг/ч)

,

(14)

Мұнда Q_изб.р.з – жұмыс ортасындағы көп мөлшерлі жылу;

t_р.з – жұмыс ортасындағы температура;

t_пр – түсетін ауанын температурасы.

Бір уақытта көп мөлшерлі жылу мн ылғалды шығарғанда есептелетін формула (кг/ч)

,

(15)

Мында Q – бөлмеде кездесетін сулы булар құрайтын жасырын жылудын мөлшері,Вт;

I₂, I₁ – бөлмеге түсетін және шығарылатың ауанын толық жылу сақталуы, г/кг құрғақ ауа.

Мысал. (СО_{2 мен} күресетін 200 кісіге арналған жиналыс ауа алмасуын L анықтау) Бір кісі шығаратын СО₂ мөлшері -23 сағ, бөлмедегі СО₂ доп құрамы х₂=2 л/м³; х₁=0,6 л/м³ берлген.

Шешу жолы. Формуланы қолданамыз

1) ауа алмасы дегеніміз не?

2) венталяциялық жүйенің жұмысқа қосылуы?

3) ауа алмасуыдың қысқалығы?

4) бөлмедегі СО₂ мөлшері концентрациялары?

5) жұмыс оритасынын биіктігі?

Дамның жылу шығаруы оның және жасырын жылу берлуден құрылады және жұмыстың ауырлығына, қоршаған ауа температурасына және қозғау жылдамдығына, киімнің жылуқорғағыш қасиетіне байланысты. Оның , Вт, мына формуламен анықтайды.

,

(17)

Мында, β_ир – жұмыс интенсивтілігінің коэффициенті, жеңіл жұмыс үшін-1, орташа жұмыс ауырлығы үшін- 1,15 тең.

β_од – киімнің жылу қарғағыш қасиетің ескертетін коэффициент, жеңіл киім үшін-1, қарапайым киім-0,65 және қалын киім-0,4 қабылданған;

v_в – бөлмедегі ауа жылдамдығы, м/с;

t_в – бөлмедегі ауа температурасы, ^ºС.

Бірақта еептеу үшін кестелік мәліметтерді қолданады. Келесі кестелде ересек еркін адамның жылу шығаруы көрсетілген. Еркек адаммен салыстырғанда әйел 85%, бала 75% жылу шығарады.

Бөлмеден тыс жылуды шығаратын, суытуды қажет етпейтін, электрқозғағыштардан түсетін жылу (Вт) , келесі формуламен анықтайды

,

(18)

мында N –электрқозғағыштың бекітілген немесе номиналды қуат, кВт;

K₁ – электрқозғағышты қыстыру коэффициенті (K₁=0,7-0,9);

K₂ – электрқозғағыштың бір уақыттан жұмысының коэффициенті (K₂=0,5-1);

η₁ –қыстыру кезінде электрқозғағыштың ПӘК-і.
Қыстыру кезіндег іэлектрқозғағыштың ПӘК-і мынаған тең

,

(19)

Мында К_П – козғағыштың қыстырылуын ескертетін, дұрыстық коэффицент;

η – каталы бойнша анықтайтын қыстырылғанлағ электрқозғағыштың ПӘК-і (η=0,75-0,92).

К_П мөлшері К₁ байланысты алынады.

К₁ . . . . . > 0,8 0,7 0,5 0,4 0,3

К_П . . . . . 1 0,99 0,97 0,95 0,91

Төммендегі темпереатуралы жазықты қарастыратын жылу мөлшері

,

(20)

Мұнда, α – суық жазықтықпен жылу алмасудың коэффиценті;

F_Т – жылу қабылдаудын жазықтыы;

τ_в – суық жазықтықтын темпратурасы.

Шағылуды берілген коэффиценті 4,64 Вт/(м²·К).

Құбыр жолдарының шығару формуласы изоляцияланбаған құбырлар үшін

,

(21)

Мұнда, d – құбырдын сыортқы диаметірі, м;

t₁ – жылу тасымалдың орташа темпратурасы, ^ºС;

t₀ – қоршаған ортанының температурасы, ^ºС;

β – арматуранын қосымша жоғалтуын ескертетін коэффицент;

α – ауанын әлсіз қоғалыс кезіндегі жылу бөліну коэффиценті, мына формуламен анықталады

, Вт/(м·0С).

(22)

Изоляцияланған құбырлар үшін (мысалға, 2 қабатты изоляция )

,

(23)

Мұнда, t₁ – құюбыр жолдарының ішкі жазығынын температурасы, ^ºС;

t₀ – сыртқы беттегі изоляцияның температурасы, ^ºС;

λ₁, λ₂, λ₃ – 1- ші,2- ші қабатты изоляция үшін құбырлардың жылуөткізгіштік коэффицент;

d₁, d₂, d₃, d₄ – 1- ші, 2-ші қабатты изоляцияның құббырлардын сыртқы және ішкііііі диаметірі.