Анализ уровня влажности воздуха

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1. Методы определения уровня влажности воздуха

1.1 Основные понятия и параметры уровня влажности воздуха

1.2 Нормы относительной влажности в рабочей зоне производственных помещений

1.3 Методы определения уровня влажности воздуха

2. Порядок подготовки и проведения испытаний

2.1 Требования к средствам измерений (используемым приборам)

2.2 Подготовка и проведение испытаний

2.3 Расчет точности испытаний

Заключение

Литература

Приложения

влажность воздух производственный прибор

Введение

В воздухе всегда содержится определенное количество влаги в виде водяного пара. Там, где наличие водяного пара приводит к возникновению химических, физических и биологических процессов или оказывает влияние на эти процессы, большое значение имеет постоянный контроль за влажностью воздуха.

В данном курсовом проекте мы измерим относительную влажность воздуха в стержневом цеху на участке приготовления «Холодно-твердеющие смеси» Литейного завода.

Цель проекта: изучить основные методы измерения уровня влажности воздуха в производственном помещении.

Задачи:

Изучить методы измерения параметров уровня влажности воздуха и измерительные приборы.

Исследовать параметры уровня влажности воздуха на рабочем месте и дать их оценку на основании существующих норм (ГОСТ ССБТ 12.1.005-88).

 1. Методы определения уровня влажности воздуха

1.1 Основные понятия и параметры уровня влажности воздуха

Для определения количества влаги имеются две измерительные величины. Различают абсолютную и относительную влажность.

Работа многих также сильно зависит от уровня влажности. Как правило, все характеристики приборов определяются при относительной влажности 50% и температуре 20-25 °С.

В воздухе содержится водяной пар. Давление воздуха складывается из парциальных давлений сухого воздуха рсв и паров воды рп т.е. атмосферное давление равно

Ра=Рсв + Рп

Обычно при контактных температурах рп « рсв, поэтому часто считают РЯ = РОВ.

Абсолютная влажность определяется массой паров тn воды в единице объема воздуха, т.е. плотностью п кг/м3 (г/м3). Абсолютную влажность можно измерить парциальным давлением водяного пара рп, , Па (мм. рт. ст.).

С повышением абсолютной влажности пары воды все ближе подходят к состоянию насыщенного пара (максимально возможное содержание водяного пара в единице объема).

Максималъной абсолютной влажностью при данной температуре является масса насыщенного водяного пара тнп в 1 м3 воздуха, т.е. плотность насыщенного водяного пара рнп , кг/м3 (г/м3).

Максимальную абсолютную влажность можно также измерять давлением или упругостью насыщенного пара pm , Па (мм. рт. ст.)

Относительной влажностью называется отношение абсолютной влажности к максимальной абсолютной влажности при данной температуре, выраженной в процентах.

Относительная влажность определяется отношением плотности пара п к плотности насыщенного пара рнп при той же температуре, или отношением парциального давления рп пара к давлению насыщенного пара рнп при той же температуре, или отношением массы водяных паров mп к массе насыщенных водяных паров mнп при той же температуре:

=( п / нп 100% =( рп / рнп) * 100% = (mп / mнп) * 100% :

В производственных условиях обычно определяется относительная влажность, которая показывает, насколько близок или далек влажный воздух от насыщения.

1.2 Нормы относительной влажности в рабочей зоне производственных помещений

Оптимальные (табл. 1) и допустимые (табл. 2,) величины относительной влажности устанавливаются для рабочей зоны производственных помещений с учетом избытков явного тепла, тяжести выполняемой работы и сезонов года , при этом:

В производственных помещениях с площадью пола на одного работающего более 100 кв. м температура, относительная влажность, предусмотренные в табл. 1, 2, должны быть обеспечены только на постоянных рабочих местах;

В помещениях со значительным выделением влаги допускается на постоянных рабочих местах повышение относительной влажности воздуха для теплого периода года на 10 - 20%, но не выше 75%. При этом температура воздуха в помещениях не должна превышать 28 град. C при легкой работе и работе средней тяжести и 26 град. C при тяжелой работе;

Таблица 1

ОПТИМАЛЬНЫЕ НОРМЫ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ

В РАБОЧЕЙ ЗОНЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

("Правила по охране труда на предприятиях и в организациях машиностроения. ПОТ РО 14000-001-98" (утв. Департаментом экономики машиностроения Минэкономики РФ 12.03.1998))

Таблица 2

ДОПУСТИМЫЕ НОРМЫ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ В РАБОЧЕЙ ЗОНЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ В ХОЛОДНЫЙ И ПЕРЕХОДНЫЙ ПЕРИОДЫ ГОДА

("Правила по охране труда на предприятиях и в организациях машиностроения. ПОТ РО 14000-001-98" (утв. Департаментом экономики машиностроения Минэкономики РФ 12.03.1998))

Таблица 3

ДОПУСТИМЫЕ ВЕЛИЧИНЫ ПОКАЗАТЕЛЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ НА РАБОЧИХ МЕСТАХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

* - При температурах воздуха 25° C и выше максимальные величины относительной влажности воздуха должны приниматься в соответствии с требованиям

При температуре воздуха на рабочих местах 25° C и выше максимально допустимые величины относительной влажности воздуха не должны выходить за пределы:

70% - при температуре воздуха 25° C;

65% - при температуре воздуха 26° C;

60% - при температуре воздуха 27° C;

55% - при температуре воздуха 28° C.

1.3 Методы определения уровня влажности воздуха

Приборы для измерения влажности различаются по методам измерений. Гигрометр и психрометр служат одной и той же цели - измерению влажности воздуха, но в их основе лежат абсолютно разные принципы.

Относительную влажность воздуха при наличии источников теплового излучения и воздушных потоков на рабочем месте следует измерять аспирационными психрометрами. При отсутствии в местах измерения лучистого тепла и воздушных потоков температуру и относительную влажность воздуха можно измерять психрометрами, не защищенными от воздействия теплового излучения и скорости движения воздуха. Могут использоваться также приборы, позволяющие раздельно измерять температуру и влажность воздуха.

Относительная влажность воздуха также определяется с помощью гигрометров психрометрических, термогигрометров.

Аспирационные психрометры (рис. 2) которые состоят из двух ртутных термометров: сухого и влажного. Резервуар влажного термометра окутан марлей или другой гигроскопической материей, конец которой опущен в воду. За счет испарения влаги температура на влажном термометре понижается. Отличие в показаниях влажного и сухого термометров тем больше чем меньше относительная влажность и обусловлено отводом тепла от влажного термометра за счет испарения влаги. Только при относительной влажности равной 100% показания термометров совпадают.

Гигрометры психрометрические.

Гигрометр состоит с пластмассового основания, к которому крепятся два термометра со шкалой, психометрическая таблица, стеклянный питатель. Резервуар термометра с надписью «Увлажнённый», увлажняется водой с питателя с помощью батистового или шифонового фитиля.

Метод измерения относительной влажности гигрометром психрометрическим основывается на зависимости между влажностью воздуха и психрометрической разницей - разницей показания «сухого» и «увлажняющего» термометров, что состоят в термодинамическом равновесии с окружающей средой. Снять показания термометров и после ввода поправок к их показаниям, определить разность показаний термометров. Затем по показаниям «сухого» термометра и разности показаний « сухого» термометра в «увлажнённого» определить относительную влажность воздуха по психрометрической таблице.

Термогигрометр «ИВА - 6Б» представляет собой автоматический, цифровой, многоканальный, многофункциональный прибор непрерывного действия и предназначен для измерения относительной влажности воздуха и температуры воздуха в жилых, складских и производственных помещениях, в свободной атмосфере.

2. ПОРЯДОК ПОДГОТОВКИ И ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

В нашей работе мы будем пользоваться психрометром, которые состоят из двух ртутных термометров: сухого и влажного. Резервуар влажного термометра окутан марлей или другой гигроскопической материей, конец которой опущен в воду. За счет испарения влаги температура на влажном термометре понижается. Отличие в показаниях влажного и сухого термометров тем больше чем меньше относительная влажность и обусловлено отводом тепла от влажного термометра за счет испарения влаги. Только при относительной влажности равной 100% показания термометров совпадают, и гигрометрами.

Относительную влажность в стержневом цеху на участке «Холодно-твердеющих смесях» будем определять по «Психометрической таблице», и по формуле по гигрометру, зная показания холодного и влажного термометров. Так как работа в помещении сильно зависит от уровня влажности. Как правило, все характеристики приборов определяются при относительной влажности 50% и температуре 20-25 °С.

Этот методы являются стандартизированными (ГОСТ 12.1.005-88,)и включает основные этапы подготовки и проведения испытания.

2.1 Требования к средствам измерений и используемым материалам

Приборы должны быть поверенные;

На каждый прибор должен быть паспорт;

Каждый прибор должен находиться в исправленном состоянии.

При необходимости защищён от загрязнений и попадания влаги.

Таблица 4

Требования к измерительным приборам

2.2 Подготовка и проведение испытаний

Подготовка и проведение испытания.

Психрометр. Перед работой резервуар правого термометра обвёртывается батистом в один слой, причём края батиста лишь немного должны заходить друг за друга (не более 1\4 окружности резервуара термометра).

Подготовив две петли из ниток, сначала одной петлей крепко затягивают батист вверху резервуара, а затем, надев вторую петлю на середину резервуара, постепенно стягивают её под резервуар, всё время, расправляя батист. Нитку под резервуаром не следует стягивать слишком туго. Стянув петлю под резервуар, её завязывают. Закончив обвязку батиста, излишнюю ткань обрезают непосредственно под резервуаром термометра.

Порядок работы с психрометром следующий:

При определении влажности на открытом воздухе вынесите психрометр из помещения за четверть часа до наблюдения и повесьте на специальном столбе так, чтобы резервуары термометров были на высоте 2м над почвой.

Смочите батист на резервуаре термометра. Вне помещения это смачивание производите за 4 минуты до начала наблюдений.

Для этого возьмите резиновый баллон с пипеткой, заранее наполненный дистиллированной водой, и лёгким нажимом доведите воду в пипетке не ближе, чем на 1см до края, и удерживайте на этом уровне

Гигрометр. Подготовка.

Распаковать гигрометр и убедится в комплектности прибора в соответствии с паспортом.

Снять питатель с основания. Заполнить питатель дистиллированной водой. Заполнение происходит путём погружения питателя в сосуд с водой запаянным концом вниз.

Установить питатель на основании, чтобы от края открытого конца питателя к резервуару термометра было расстояние не меньше 20мм, а фитиль не касался к стенкам открытого конца питателя.

Установить гигрометр в вертикальном положении. В местах установки гигрометра не должно быть вибраций, источника тепла или холода, которые создают разность температур между нижнем основным резервуаром и верхним запасным больше чем в 2С°.

Психрометрическая таблица, которая закреплена на основании гигрометра, действительна при определенной скорости вертикальных воздушных потоков (скорости аспирации), которые омывают гигрометр. Скорость аспирации указана на таблице. Полная таблица представлена в приложении таблица 5. Перед измерением относительной влажности измерить надо скорость аспирации непосредственно под гигрометром. Измерение скорости аспирации проводить нужно с помощью анемометра крыльчатого У5 по ГОСТ 6376-74. Последовательность проведения измерений - в соответствии с паспортом на анемометр. Измерённая по анемометру скорость аспирации округляется до десятых долей м/с.

Измерение относительной влажности гигрометром проводить только после установления показаний термометров гигрометра. Минимальное время выдержки гигрометра в измеряемой среде 30 минут.

Порядок работы с гигрометром.

Снять показания по «сухому» и «увлажнённому» термометрам.

Определить температуру по термометрам с точностью до 0,1С°, вводя в отмечённые показания поправки к термометрам, приведённые в паспорте на гигрометр. Вычислить разность температур по «сухому» и «увлажнённому» термометрам. Поправки вводятся путём алгебраического сложения.

При отсутствие в паспорте для проведения отсчётов по «сухому» и «увлажнённому» термометрам, вычислите поправки линейной интерполяцией по двум поправкам, что относится к температурам, между которыми лежит отсчётов по термометрам.

Определить относительную влажность воздуха по психрометрический таблице. Искомая относительная влажность будет на пересечении строк температуры по «сухому» термометру и разности температур по «сухому» и «увлажнённому» термометрам.

При отсутствии в таблице полученной разности температур по «сухому» и «увлажненному» термометрам для определения влажности применить нужно интерполяцию. При отсутствии в таблице температуры по «сухому» термометру, для определения влажности применять интерполяцию только для тех частей психрометрической таблице, в которых измерение температуры по «сухому» термометру на 1С° даёт изменение относительной влажности больше чем на 1%. Для остальных частей таблицы значение температуры по «сухому» термометру нужно округлить к ближайшему табличному значению по правилу арифметического округления.

2.3 Расчет точности схемы испытания

Определение относительной влажности воздуха производится по:

Психрометрам, «Психометрическим таблицам», авторы: Д.П. Беспалов и др. и психометрической формуле:

ц = Ем-А·Р·(?t)\Ес•100% где,

ц - значение относительной влажности воздуха;

Ем - насыщенная упругость водяного пара смочённого термометра, гПа;

Ес - насыщенная упругость водяного пара сухого термометра, гПа;

- 4 - 1

А - психометрический коэффициент, равный 6,6220•10 (°С)

Р - давление воздуха, гПа

?t - разность между температурой воздуха t и температурой смоченного термометра t'.

Кроме того, определение относительной влажности по показаниям психрометра можно производить по психрометрическому графику (рис. 1).

Определение относительной влажности по психрометрическому графику производиться в следующем порядке:

По вертикальным линиям отмечают показания сухого термометра, по наклонным - показания смоченного термометра;

На пересечении этих линий получают значения относительной влажности, выраженные в процентах. Линии, соответствующие десяткам процентов, обозначены на графике цифрами: 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90.

Пример: Температура сухого термометра 22,4°С, температура смочённого термометра 16,1°С. На графике находим точку пересечения вертикальной и наклонной линий, соответствующих данным температурам: она находиться на пересечении 48. Следовательно, относительная влажность будет приблизительно 48%.

Гигрометр. Определяем температуру по «сухому» и «увлажнённому» термометрам и разность между этими температурами. Принимаем Тс=22,4 разность температуры (Тс-Ту) равна» 22,4-16,3=6,1

Определяем относительную влажность для Тс=22,4°С, для чего интерполируем значение относительной влажности по таблице 5 по Тс от 22 до 23°С. При увеличении температуры на 1°С влажность увеличивается на 2%, а при увеличении температуры на 0,4°С влажность увеличивается на 0,4•2=0,8% 48+0,8=48,8

Определяем относительную влажность для Тс с=22,4°С и Тс-Ту=6,1°С, для чего интерполируем значение относительной влажности при разности показаний от 6,0 до 6,5. При увеличении Тс-Ту, на 0,5°С относительная влажность уменьшается на 4% а при увеличении Тс-Ту на 0,1°С уменьшается относительная влажность на (0,1·4,0):0,5=0,8% Следовательно, влажность «фи» при температуре 22,4°С и Тс-Ту=6,1°С будет равна 48,8-0,8=48%

Заключение

Оценка относительной влажности на участке по выбранным методам испытания составила 48%,что является нормой для этого времени года - осени (табл. 1).

Литература

1. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. ГОСТ ССБТ 12.1.005-88.

2. Правила по охране труда на предприятиях и в организациях машиностроения. ПОТ РО 14000-001-98

3. Физические факторы производственной среды. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. Санитарные правила и нормы.

СанПиН 2.2.4.548-96

Приложение

Рис. 1 Психрометрический график.

Рис. 2 Приборы для измерения параметров микроклимата

а -- термограф: 1.-- барабан; 2 --указатель; 3 -- пластина биметаллическая;

б -- психрометр Августа: 1 -- «сухой» термометр; 2 -- «влажный» термометр;

3 -- марля; 4 -- кювета с водой; в -- аспирационный психрометр;

г -- чашечный анемометр.

Размещено на Allbest.ru