Слайд 1ТЕМА: Тепло- и влагообмен воздуха с водой. Поступление в воздух
помещений вредных веществ и пыли. Взрывоопасность газов и паров
Промышленная вентиляция
и кондиционирование
Лекция
4
Гусев К.П.
Слайд 25 Тепло- и влагообмен воздуха с водой
Слайд 45.2 ПОСТУПЛЕНИЯ ТЕПЛА И ВЛАГИ В ПОМЕЩЕНИЕ С ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ
И С ВОДЯНЫМ ПАРОМ
Слайд 8Иным будет процесс теплообмена, если вода длительное время находится в
условиях тепловлажностного равновесия с окружающим воздухом (например, на полу помещения).
В этом случае происходит адиабатическое испарение воды. Температура воды оказывается ниже температуры воздуха и приблизительно равной температуре мокрого термометра:
tж≈tM
Слайд 9В результате разности температур явное тепло конвекцией и излучением передается
от помещения к воде. В силу равновесного состояния это тепло
расходуется на испарение воды и в виде энтальпии образовавшегося водяного пара поступает обратно в воздух помещения. В результате передачи воде конвективного тепла температура воздуха понижается, а общая энтальпия его остается практически неизменной благодаря увеличению влагосодержания и доли энтальпии поступившего в воздух водяного пара.
Слайд 135.3 ТЕПЛО- И ВЛАГООБМЕН В АППАРАТАХ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
Распространенными аппаратами для
тепловлажностной обработки воздуха в установках кондиционирования являются форсуночные камеры, орошаемые
насадки и другие устройства, позволяющие осуществлять изменения его параметров в широком диапазоне. В теплый период года можно охлаждать и осушать воздух, охлаждать его при неизменном влагосодержании, охлаждать и увлажнять его. В холодный период года используют адиабатическое увлажнение, а также контактный нагрев воздуха.
Постановка задачи расчета тепло- и влагообмена в аппаратах кондиционирования воздуха очень сложна и основывается на экспериментах.
Слайд 15Экспериментальные характеристики получены для различных аппаратов, в которых воздух специально
приготовляется путем контакта с нагретой или охлажденной водой. В одних
аппаратах вода разбрызгивается и воздух продувается через дождевое пространство с каплями различной дисперсности, в других она может стекать в виде пленок, образуя вспененный слой или гладкую свободную поверхность. Взаимное направление потоков воздуха и воды (см.рис.) и продолжительность их контакта между собой также могут быть различными.
Слайд 16
а) параллельный ток; б) противоток;
в) перекрестный ток.
Слайд 176 Поступление в воздух помещений вредных веществ и пыли. Взрывоопасность
газов и паров
6.1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СВОЙСТВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ И ПЫЛИ
Понятие
о токсичности выделяющихся в помещении газов и паров вредных веществ связано с их опасным действием на организм человека. Вредные для здоровья вещества носят название промышленных ядов; сюда же относится и токсичная пыль.
Ядами называют вещества, которые, попадая в организм человека в небольших количествах, приводят к заболеваниям и отравлениям. Отравления бывают острыми и хроническими. Острые отравления возникают в результате поступления в организм человека в течение короткого периода относительно больших количеств яда. Хронические отравления возникают в результате поступления в организм человека относительно небольших количеств яда в течение сравнительно длительного периода. В производственных условиях яды могут проникать в организм человека через органы дыхания, пищеварительный тракт и кожу.
Слайд 18Газы и пары вредных веществ делятся на две основные группы:
1 — химически нереагирующие газы и пары, которые не вступают
в реакцию с клетками организма человека и не изменяются в нем;
2 — химически реагирующие газы и пары.
Токсичность вещества зависит от его химической структуры, физических свойств и агрегатного состояния.
Слайд 19Газы и пары вредных веществ выделяются в воздух производственных помещений
при химических реакциях, испарении жидких растворов с открытых поверхностей, испарении
летучей части лакокрасочных материалов с окрашенных поверхностей, прорыве через различные неплотности аппаратуры и коммуникационных трубопроводов, сжигании топлива, выхлопе газов от двигателей внутреннего сгорания автомобилей, отборе проб из химических аппаратов, загрузке и выгрузке материалов и в других случаях.
Слайд 20Газы и пары вредных веществ могут легко переноситься потоками перемещающегося
по помещению воздуха от мест их выделения в места, где
источники вредных выделений отсутствуют. Содержание вредных веществ в воздухе производственных помещений на различных участках крайне неравномерно и зависит от мощности, мест и плотности расположения источников их выделения, от мест расположения приточных и вытяжных отверстий систем вентиляции и от характера циркуляции воз-душных потоков в помещении. Газы и пары вредных веществ могут распространяться по помещению и вследствие диффузии.
Слайд 21Пыль выделяется в воздух производственных помещений в результате различных технологических
процессов. Выделение пыли происходит в цехах предприятий текстильной, горнорудной, металлообрабатывающей,
деревообрабатывающей, зерноперерабатывающей и других отраслей промышленности. При этом пыль может в больших количествах попадать в атмосферу, загрязняя воздушную среду.
По действию на организм человека различают ядовитую пыль (свинцовая, ртутная и пр.) и неядовитую (песчаная, асбестовая и пр.). Неядовитая пыль при длительном вдыхании может вызывать у человека различные легочные заболевания под названием пневмокониозы (силикоз, асбестоз и др.).
Слайд 22Пыли как органического, так и неорганического происхождения, образующиеся при размельчении
горючих материалов, взрывоопасны вследствие очень развитой суммарной поверхности пылевых частиц
по сравнению с поверхностью вещества, из которого они получены. К таким пылям относятся мучная, угольная, табачная, сахарная и др.
Слайд 23Взрывоопасность пыли зависит от размеров пылевых частиц. Например, очень взрывоопасна
угольная пыль при размерах частиц 75 мкм. Та же угольная
пыль при размерах частиц 10 мкм и менее имеет пониженную взрывоопасность благодаря быстрому окислению пылевых частиц и способности их свертываться в хлопья. Каждая взрывоопасная пыль имеет свои пределы взрывоопасных концентраций.
Некоторые пыли способны воспламеняться при температуре 205°С. Эти же пыли при концентрации 68 мг/м3 и выше взрывоопасны.
Пыль, выделяющаяся в производственных помещениях, оказывает вредное воздействие не только на организм человека, но и на технологический процесс, часто ухудшая его и приводя к износу оборудования.
Слайд 246.2 Определение количества газов и паров, поступающих в воздух помещений
Выделение
углекислого газа СО2 людьми. Количество углекислого газа, выделяемого людьми, зависит
от интенсивности выполняемой ими работы и может быть определено по табл.
Слайд 25Выделение газов и паров при химических реакциях. Массу газов, выделяющихся
при химических реакциях, следует определять на основании формул этих реакций.
При этом необходимо учитывать, что в промышленности используются не химически чистые вещества, и поэтому в воздух помещения могут поступать и побочные продукты.
Слайд 316.3 Взрывоопасность газов и паров
Некоторые газы и пары в определенной
смеси с воздухом взрывоопасны. Повышенной взрывоопасностью отличаются смеси воздуха с
ацетиленом, этиленом, бензолом, метаном, окисью углерода, аммиаком, водородом.
Взрыв смеси может произойти только при определенных соотношениях горючих газов с воздухом или кислородом, характеризуемых нижним и верхним пределами взрываемости. Нижним пределом взрываемости называется то минимальное содержание газа или пара в воздухе, которое при воспламенении может привести к взрыву. Верхний пределом взрываемости называется то максимальное содержание газа или пара в воздухе, при котором в случае воспламенения еще может произойти взрыв.
Слайд 32Опасная зона взрываемости лежит между нижним и верхним пределами. Концентрация
газов или паров в воздухе производственных помещений ниже нижнего и
выше верхнего предела взрываемости невзрывоопасна, так как при ней не происходит активного горения и взрыва — в первом случае из-за избытка воздуха, а во втором из-за его недостатка.
В табл. приведены нижние и верхние пределы взрываемости некоторых газов и паров.