Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры химической технологии редких, рассеянных и радиоактивных элементов фтф «

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УТВЕРЖДАЮ

Декан ФТФ

___________ В.И. БОЙКО

«_____» __________2009 г.

А.А. Андреев, Р.И. Крайденко, В.Ф. Усов

Практическое определение параметров микроклимата на рабочих местах инструментальными средствами

Раздел: Производственная санитария и гигиена труда

Методические указания к выполнению лабораторных работ

по курсу «Основы радиационной безопасности и промышленной экологии» для студентов IV курса, обучающихся по направлению

240600 «Химическая технология материалов современной энергетики», специальности 240601 «Химическая технология материалов современной энергетики»

Издательство

Томского политехнического университета

2009

УДК 66.086.4

А.А. Андреев, Р.И. Крайденко, В.Ф. Усов

Практическое определение параметров микроклимата на рабочих местах инструментальными средствами: методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Основы радиационной безопасности и промышленной экологии» для студентов я курса, обучающихся по направлению 240600 «Химическая технология материалов современной энергетики», по специальности 240601 «Химическая технология материалов современной энергетики»

УДК 66.086.4

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры химической технологии редких, рассеянных и радиоактивных элементов ФТФ

«___»_________2009 г.

Зав. кафедрой ХТРЭ ______ В.П. Дмитриенко

Председатель учебно-методической

комиссии ______ В.Д. Каратаев

Рецензент:

и.о. заведующего отделом

радиационной безопасности ТПУ Кузнецова Е.Г.

Введение

Метеорологические условия на рабочих местах (микроклимат) определяется состоянием температуры, влажностью, скоростью воздушных потоков и давлением.

В зависимости от различных комбинаций перечисленных выше факторов, каждый из которых может меняться в широких пределах, самочувствие человека и его работоспособность могут быть различными. При изменении влажности и температуры воздуха по-разному происходит теплоотдача с поверхности тела человека. При этом потребность в различной теплоотдаче бывает неодинаковой и зависит от интенсивности нагрева тела человека в связи с разной интенсивностью работы с теплоизлучателями от посторонних источников тепла и нагретых предметов. Движение воздуха на рабочих местах может охлаждать человека, если окружающая температура, ниже температуры тела человека. При температуре окружающей среды близкой к температуре тела человека или более высокой, движение воздуха нагревает человека, создавая дополнительную нагрузку на сердечнососудистую систему.

При слишком низкой или слишком высокой влажности наблюдается быстрая утомляемость человека, ухудшение восприятия и памяти. Многие технологические процессы возможны только при строгом контроле содержания паров воды в воздухе производственного помещения.

Таким образом, метеоусловия влияют на теплообмен организм человека и окружающей среды.

Цель работы – исследование и критическая оценка состояния микроклимата рабочих мест.

1. Теоретическая часть

Различают абсолютную и относительную влажность.

Абсолютной влажностью воздуха называется вес водяного пара (в граммах) содержащегося в 1 м³ воздуха.

В связи с тем, что при определенной температуре воздуха в воздухе может максимально содержаться только определенное количество влаги (с увеличением температуры это максимально возможное количество влаги увеличивается, с уменьшением температуры воздуха максимальное возможное количество влаги уменьшается) ввели понятие относительной влажности.

Относительной влажностью воздуха называется отношение веса водяного пара во влажном воздухе к весу водяных паров при полном его насыщении и той же температуре, выраженное в процентах.

Для повышения влажности применяются увлажнители. Функции осушения (понижения влажности) воздуха реализованы в большинстве кондиционеров и в виде отдельных приборов – осушителей.

Относительная влажность водно-воздушной смеси может быть оценена, если известны её температура (T) и температура точки росы (T_d). Когда T и T_d выражены в градусах Цельсия, тогда истинно выражение:

где парциальное давление водного пара в смеси оценено e_p :

и влажное давление пара воды в смеси при температуре оценено e_s :

Насыщенным называется такой воздух, когда дальнейшее введение в этот объём пара вызывает образование тумана и выпадение влаги в капельножидком состоянии.

Для измерения относительной влажности воздуха применяют психрометры и гигрометры, реже используют гигрограф.

Гигрограф (греч. hygrós grapho – «влажный + пишу») – прибор для непрерывной регистрации относительной влажности воздуха. Чувствительным элементом гигрографа служит органическая плёнка. Запись показаний происходит на ленте, надетой на барабан, вращаемый часовым механизмом. В зависимости от продолжительности оборота барабана гигрографы бывают суточные и недельные.

Простейший психрометр состоит из двух независимых термодатчиков, один из которых используется как сухой термометр, а другой – как влажный. Влажный термодатчик обернут хлопчатобумажной тканью, которая обмакнута в сосуде с водой. Благодаря протекающему воздушному потоку и, вследствие этого, испарению, поверхность увлажненного термодатчика охлаждается. Одновременно измеряется температура окружающего воздуха с помощью второго термодатчика (температура сухого термометра). Полученная таким образом разность температур является мерой находящейся в воздухе относительной влажности, которую можно показать с помощью микропроцессорного показывающего, регулирующего или регистрирующего прибора с соответствующими датчику входами. Для дополнительного измерения, например, комнатной температуры, в психрометр часто встраивают третий термометр.

Современные психрометры можно разделить на три категории: станционные, аспирационные и дистанционные. В станционных психрометрах термометры укрепляются на специальном штативе в метеорологической будке. Основной недостаток станционных психрометров – зависимость показаний смоченного термометра от скорости воздушного потока в будке. В аспирационном психрометре термометры укреплены в специальной оправе, защищающей их от повреждений и теплового воздействия прямых солнечных лучей, и обдуваются с помощью аспиратора (вентилятора) потоком исследуемого воздуха с постоянной скоростью около 2 м/сек. При положительной температуре воздуха аспирационный психрометр – наиболее надёжный прибор для измерения влажности и температуры воздуха.

Весовой (абсолютный) гигрометр состоит из системы U-образных трубок, наполненных гигроскопическим веществом, способным поглощать влагу из воздуха. Через эту систему насосом протягивают некоторое количество воздуха, влажность которого определяют. Зная массу системы до и после измерения, а также объём пропущенного воздуха, находят абсолютную влажность. Плёночный гигрометр имеет чувствительный элемент из органической плёнки, которая растягивается при повышении влажности и сжимается при понижении. Изменение положения центра плёночной мембраны передаётся стрелке.

Измерение в отдельности температуры, влажности и скорости движения воздуха дает представление о каждом из этих элементов, но не о совместном действии их, что необходимо для установления тепловой эффективности воздуха, условий комфорта и дискомфорта.

Особенно тягостным является пребывание в атмосфере с высокой температурой и влажностью и отсутствии движения воздуха. Высокая влажность воздуха уменьшает потерю тепла за счет испарения пота с кожи человека, отсутствие движения воздуха также уменьшает теплоотдачу. Длительное пребывание человека при таких условиях приводит к тепловому застою и повышению температуры тела человека до опасного предела (42°С) – «тепловой удар». Поэтому тепловым условиям на рабочем месте придается большое значение.

Тепловая эффективность или охлаждающая способность воздуха определяется прибором – кататермометром, измеряющим величину собственного охлаждения от совместного действия температуры, влажности и скорости движения воздуха при температуре самого прибора равной 36,5°С, т.е. при нормальной температуре человеческого тела. Кататермометр представляет собой спиртовый или ртутный термометр, центральная часть которого состоит из стеклянного капилляра со шкалой от 35 до 38°С. Также на приборе указан его фактор – величина, которая показывает число милликалорий тепла, теряемого с 1 см² поверхности резервуара кататермометра при его охлаждении от 38 до 35°С.

Величина тепловой эффективности атмосферы определяется по формуле:

ΔН=F/τ;

Н – потеря тепла резервуаром кататермометра, тепловая эффективность воздуха в катаградусах, мкал/см²·с;