Свойства влажного воздуха
Влажный воздух можно в первом приближении рассматривать как бинарную смесь, т. е. смесь, состоящую из двух компонентов:
- водяного пара (газа с молярной массой 
);
- сухого воздуха (условно однородного газа с молярной массой 
);
Тогда барометрическое давление влажного воздуха 
, Па будет равно сумме парциальных давлений сухого воздуха 
и водяного пара 
, т. е. 
.
Водяной пар может находиться в воздухе как в перегретом, так и в насыщенном состоянии. Смесь, состоящую из сухого воздуха и перегретого водяного пара называют ненасыщенным влажным воздухом, а смесь, состоящую из сухого воздуха и насыщенного водяного пара, - насыщенным влажным воздухом.
Температура воздуха – величина, пропорциональная средней кинетической энергии движения его молекул.
Удельный объем 
м 
/кг, воздуха представляет собой объем единицы его массы.
Величина, обратная удельному объему, представляет собой массу единицы объема и называется плотностью 
, кг/м 
, т. е.
Плотность сухого воздуха для нормальных условий (t=0 
С, В=101325 Па) будет равна 
Абсолютная влажность воздуха – это масса водяного пара, содержащегося в 1 м 
влажного воздуха, или (что то же) плотность пара 
при его парциальном давлении и температуре воздуха.
Относительная влажность 
- отношение абсолютной влажности воздуха при данной температуре к максимально возможной абсолютной влажности 
(т. е. при полном насыщении) и данной температуре 
.
Влагосодержание воздуха – количество влаги (водяных паров) в г или кг, приходящейся на 1 кг сухого воздуха. Влагосодержание d, г/кг, может быть определено по формуле
, 
т. е. влагосодержание воздуха пропорционально барометрическому давлению и является функцией только парциального давления пара.
Удельная теплоемкость воздуха – это количество теплоты, которое необходимо сообщить единице массы (удельная массовая теплоемкость) или единице объема (удельная объемная теплоемкость), или молю (удельная мольная теплоемкость), чтобы повысить температуру на градус.
Соответственно 
или 
, или 
.
Удельные теплоемкости сухого воздуха 
и водяного пара 
в обычном для вентиляционного процесса диапазоне температур можно считать постоянными и равными: 
.
Энтальпия влажного воздуха – это количество теплоты, содержащейся в нем и отнесенной к 1 кг заключенного в нем сухого воздуха, 
, кДж/кг.
Удельную энтальпию сухого воздуха 
при температуре t=0 
C принимают равной нулю. При произвольном значении температуры 
.
3Основные виды вредных выделений в помещении
Кроме метеорологических условий, определяющих самочувствие человека, на его состояние и производительность труда влияют факторы, зависящие от технологического процесса и характера выполняемой работы. Эти факторы носят название профессиональных вредных выделений («вредностей
К ним относятся:
- избыточная конвективная и лучистая теплота;
- влага (водяные пары);
- газы и пары вредных веществ;
- производственная пыль.
Конвективная теплота передается воздуху помещения от нагретых поверхностей оборудования (печей, аппаратов, горячих ванн), расплавленного металла. Распространяясь конвективными токами, она вызывает повышение температуры воздуха как в рабочей, так и в верхней зоне помещения. Это ухудшает теплоотдачу человека, а при превышении терморегулирующих возможностей приводит к нарушению водно-солевого режима, белкового обмена и даже к тепловому удару.
Лучистая теплота поступает от нагретых тел: печей, стенок горячих ванн, расплавленного металла и т.д. Воздействию теплового облучения подвергаются люди, работающие вблизи нагретых поверхностей. Это угнетающе действующего на клетки организма.
Влага (водяные пары) поступает в воздух производственных помещений с открытых поверхностей воды (бассейны, водяные ванны), при промывке изделий, при смачивании трущихся деталей, при открытых мокрых процессах, через неплотности в аппаратуре и коммуникациях. Повышенная влажность затрудняет теплообмен человека с окружающей средой
Газы и пары вредных веществ поступают в воздух помещений при различных технологических процессах. Их вид и количество зависит от самого процесса, применяемого сырья, наличия неплотностей в оборудовании и др. Попадая в организм человека через дыхательные пути, кожу, пищеварительный тракт, газы и пары вредных веществ могут вызвать профессиональные отравления. Физиологическое воздействие зависит от токсичности, концентрации в воздухе помещений и времени пребывания там людей.
Под концентрацией вредных веществ понимается их масса в единице объема воздуха (мг/м3, мг/л).
Пыль представляет собой материальную систему, состоящую из мелких частиц твердого или жидкого вещества, рассеянных в газообразной среде. Такие системы называютаэрозолями. К ним также относятся туман, возгоны, дым.
Пыль может поступать в воздух помещения при дроблении и размоле материала, при просеивании и транспортировании сыпучего материала, при механической обработке деталей на различных станках, особенно при шлифовании и полировании.
По происхождению пыль делится на органическую (животного или растительного
4 Предельно допустимые концентрации вредностей
Вредности разнообразны и различно их воздействие на организм, в том числе как направленность, так и степень воздействия.
По степени воздействия на организм человека вредные вещества подразделяются на четыре класса:
1 класс – черезвычайно опасные; (ГОСТ 12.1.007-76. ССБТ.
2 класс - высокоопасные; Вредные вещества.
3 класс - умеренно опасные; Классификация и общие
4 класс - малоопасные. требования безопасности)
Нормативные требования к чистоте воздуха устанавливает ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». Этот стандарт устанавливает допустимое содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Требования к допустимому содержанию вредных веществ в воздухе рабочей зоны распространяются на рабочие места независимо от их расположения (в производственных помещениях, в горных выработках, на открытых площадках, транспортных средствах и т.п.).
Необходимая чистота воздуха в рабочей зоне обеспечивается тем, что концентрация в воздухе рабочей зоны вредных веществ не должна превышать предельно допустимые концентрации (ПДК), установленные ГОСТ 12.1.005-88 и ГН 2.2.5.686-98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны»
Под предельно допустимыми концентрациями вредных веществ в воздухе рабочей зоны понимают такие концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или при другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.
Если в воздухе рабочей зоны содержатся одновременно несколько вредных веществ разнонаправленного действия, ПДК остаются такими же, как и при изолированном воздействии. Если однонаправленного действия, то сумма отношений фактических концентраций каждого из них (К1, К2 …) в воздухе и их ПДК (ПДК1, ПДК2 …) не должна превышать единицы, т.е.
Лекция № 2.7
Тема: «Тепловой баланс помещения. Расчет теплопотерь»
Вопросы:
1. Тепловой баланс помещений.
2. Расчет теплопотерь через наружные ограждения.
3. Особенности расчета теплопотерь через полы на грунте (утепленные и неутепленные) и полы на лагах.
1 Тепловой баланс помещений
Рассмотрение всех факторов и процессов, формирующих тепловой режим здания, необходимо для решения как задач отопления, так и задач вентиляции или кондиционирования. Если для расчета отопления необходимо определить теплонедостаток в холодный период года, то основная задача вентиляции состоит в определении избытков теплоты в наиболее теплый период года т.к. они определяют производительность и холодильную мощность систем вентиляции и кондиционирования. Однако в общем случае необходимо знать изменение избытков теплоты. Для этого приходиться составлять тепловой баланс помещений зданий, т.е. выяснять все статьи прихода и расхода теплоты, и определять дефицит или избыток теплоты. Наличие дефицита теплоты, указывает на необходимость устройства в помещении отопления. Избыток теплоты обычно ассимилируется вентиляцией или кондиционированием.
Теплоизбытки (теплонедостатки) ∆Q могут быть определены следующим образом
,
где ΣQпост. – суммарные поступления теплоты;
ΣQпот. – суммарные потери (расход теплоты).
Основные статьи потерь (расхода) теплоты:
- потери теплоты через ограждающиеся конструкции;
-теплота, необходимая для нагревания наружного воздуха, проникающего в помещение через неплотности ограждающих конструкций (инфильтрация);
- теплота, необходимая на нагревание материалов, оборудования, транспорта, которые холодными попадают в помещение;
-технологические процессы в производственных помещениях, связанные с испарением жидкости или другие процессы, сопровождающиеся затратами теплоты;
- системой вентиляции может подаваться воздух с температурой более низкой, чем температура воздуха в помещении.
Основные статьи поступления теплоты:
- теплота, выделяемая людьми;
- теплота от искусственного освещения;
- теплота от нагретого оборудования и изделий;
- теплота, выделяемая при расходовании механической или электрической энергии, которая в результате сил трения, переходит в теплоту;
- теплота, поступающая в результате воздействия солнечной радиации.
Для определения тепловой мощности системы отопления Qот., Вт, составляют баланс расходов теплоты для расчетных условий холодного периода в виде:
Qот.=Qогр.+Qи(вент) 
Qтехн.(быт.) ,
где Qогр. – потери теплоты через наружные ограждения, Вт;
Qи(вент.)– расход теплоты на нагревание поступающего в помещение
наружного воздуха, Вт;
Qтехн.(быт.) – технологические или бытовые выделения или расход теплоты, Вт.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 1781;