Содержание
Введение
1.1.3 Предельно допустимые концентрациивредных веществ в воздухе населенныхмест (ПДКн.м.)
2.1 Объемные доли составляющих газовой смеси
2.2 Абсолютное давление газовой смеси в трубопроводе
2.3 Парциальное давление составляющих газовой смеси
2.4 Концентрации составляющих газовой смеси
2.5 Произведение iiρi для составляющих газовой смеси
2.6 Плотность газовой смеси в трубопроводе
2.7 Динамическая вязкость составляющих газовой смеси при температуре t = 50◦C
2.8 Динамическая вязкость смеси газов в трубопроводе
2.9 Кинематическая вязкость смеси газов в трубопроводе
2.10 Коэффициенты диффузии составляющих газовой смеси при t = 0◦C и Р = 101308 Па
2.11 Коэффициенты диффузии составляющих газовой смеси при t = 50◦C и Р = 202650 Па
Литература
Введение
Тема контрольной работы "Расчет основных параметров среды в производственном помещении и внутренней среды в оборудовании" по курсу "Основы экологии".
Цель работы –произвести расчет основных параметров среды в производственном помещении и внутренней среды в оборудовании.
Согласно задания, определим параметры внутренней среды в трубопроводе, транспортирующем газовую смесь.
При нормировании параметров воздушной среды в помещениях исходят из так называемого диапазона допустимых параметров. Диапазон допустимых параметров определяется нижним допустимым температурным уровнем, служащим для расчета систем отопления, и верхним, обеспечиваемым средствами вентиляции.
Скорость движения, относительная влажность и загрязненность воздуха вредными примесями обычно определяются верхним допустимым уровнем. Параметры воздуха, соответствующие оптимальным и допустимым, зависят от периода года (теплый, холодный, переходный), от тепловой напряженности (по явному теплу) помещения и от тяжести выполняемой в помещении работы.
По тепловой напряженности различают две категории помещений: помещения с незначительными избытками явного тепла (не превышающим или равным 23Вт/м3 внутреннего объема помещения) и помещения или участков цехов со значительными избытками явного тепла (превышающими 23 Вт/м3). Допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных зданий следует принимать: в теплый период года – по табл. 1.1 и 1.2; для холодного и переходного периодов – по табл. 1.3 (ГОСТ 12.1.005-76).
| Категория работ | t, оC | φ, % | υ, м/с в помещении с избытком явного тепла, Вт/м3 | |
| ≤23 | >23 | |||
| I | ≤28 | ≤55, при 28оС | 0,2 - 0,5 | 0,2 - 0,5 |
| II a | ≤28 | ≤55, при 28оС | 0,2 - 0,5 | 0,3 - 0,7 |
| II б | ≤28 | ≤55, при 28оС | 0,3 - 0,7 | 0,5 - 1,0 |
| III | ≤26 | ≤65, при 26оС | 0,3 - 0,7 | 0,5 - 1,1 |
| Категория работ | υ, м/с | φ, % | t, оC в помещении с избытком явного тепла, Вт/м3 | |
| ≤23 | >23 | |||
| I | 0,2-0,5 | ≤50,при 29-33оС | ≤31 | ≤33 |
| IIa | 0,5,при 28оС | ≤50,при 29-33оС | ≤31 | ≤33 |
| IIб | 0,9,при 28оС | ≤50,при 29-33оС | ≤30 | ≤32 |
| III | 1,3,при 28оС | ≤50,при 29-33оС | ≤29 | ≤31 |
| Категория работ | υ, м/сне более | φ, %не более | t, оС | Температура воздуха вне постоянных рабочих мест |
| I | 0,2 | 75 | 19 - 25 | 15 – 26 |
| IIa | 0,3 | 75 | 17 - 23 | 13 – 24 |
| IIб | 0,4 | 75 | 15 - 21 | 13 – 24 |
| III | 0,5 | 75 | 13 - 19 | 12 -19 |
Оптимальные нормы параметров воздуха внутри помещений устанавливают в соответствии с требованиями к условиям пребывания в помещении (табл. 1.4).
| Категория работ | Теплый период года | Холодный и переходный период года | ||||
| t, oC | φ, % | υ, м/с | t, oC | φ, % | υ, м/с | |
| I | 22-25 | 60-40 | 0,2 | 20-23 | 60-40 | 0,2 |
| IIa | 21-23 | 60-40 | 0,3 | 18-20 | 60-40 | 0,2 |
| IIб | 20-22 | 60-40 | 0,4 | 17-19 | 60-40 | 0,3 |
| III | 18-21 | 60-40 | 0,5 | 16-18 | 60-40 | 0,3 |
Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны – это концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в продолжение 8 часов или при другой длительности, но не превышающей 41 часа в неделю, в течении всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдельные сроки жизни настоящего или последующих поколений.
Предельно допустимую концентрацию вредного вещества в воздухе рабочей зоны на постоянных рабочих местах производственных помещений, а также в цехах опытно-экспериментальных производств принимают по ГОСТ 12.1.005-76.
ПДКн.м. вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест – максимальные концентрации, отнесенные к определенному периоду осреднения (30 минут, 24 часа, 1 месяц, 1 год) и не оказывающие при регламентированной вероятности их появления ни прямого, ни косвенного вредного воздействия на организм человека, включая отдаленные последствия для настоящего и последующих поколений, не снижающие работоспособности человека и не ухудшающие его самочувствия.
Максимально кратковременная (разовая) концентрация – наиболее высокая из числа 30-минутных концентраций, зарегистрированных в данной точке за определенный период наблюдения.
Среднесуточная концентрация – средняя из числа концентраций, выявленных в течение суток или отбираемая непрерывно в течение 24 часов.
Для расчета количеств выделяющихся вредных веществ из технологического оборудования в атмосферный воздух необходимо знать основные свойства химических соединений и их смесей. Характеристические константы нескольких сотен чистых веществ, которые используются затем для расчета свойств химических соединений и их смесей, приведены в Приложении I [1].
При температуре, отличающейся от 20◦С, плотность жидкости рассчитывается по формуле:
ρiж = ρож * 1/(1 + βi[Т – Т0]) (1)
где ρож– плотность жидкости при20◦С, [кг/м3];
βi – коэффициент температурного расширения, выражающий относительное увеличение объема жидкости при увеличении температуры на 1◦С.
Коэффициент температурного расширения капельных жидкостей незначителен. Так, для воды при температуре 10-20◦С и давлении 101,308 кПа
βi= 0,00015 [1/◦С] (2)
Для практических расчетов количеств вредных веществ, выделяющихся из оборудования и трубопроводов, можно принять (для жидкостей):
ρiж= ρож (3)
Плотность газообразных веществ и паров определяют по следующим формулам.
Плотность газа или пара при температуре t = 0ºС и давлении Р = 101,308кПа:
ρог= М / 22,4 (4)
где М – молекулярная масса вещества, кг/кмоль;
22,4 – объем 1 моль газа или пара, л;
Для определения плотности газа или пара при температуре t ≠ 0 и давлении Р ≠ 101,308 кПа используют уравнение Клапейрона:
ρiг= ρогT0 * P / TP0(5)
Динамическая вязкость газов и паров при t = 0ºС рассчитывается по формуле:
μiг= μог[(Т0 + Sat) / (T + Sat)] * (T / T0)1/5(6)
где μог– динамическая вязкость газа при н. у., [Па*с];
Sat– константа Сатерлента.
Для расчета динамической вязкости жидкости при t ≠ 0 имеются различные зависимости. В практических расчетах для определения количества вредных веществ, выделяющихся через неплотности соединений трубопроводов и оборудования, можно использовать формулу Пуазейля:
μiж= μож/ (1 + 0,0368t + 0,000212 t2) (7)
Изменение динамической вязкости с изменением температуры является существенным. Так, с увеличением температуры от 0 до 100ºС вязкость воды уменьшается в 7 раз.