Кочетов О.С., д.т.н., проф., Гетия И.Г., к.т.н.,проф.,

зав. кафедрой «Экология и безопасность жизнедеятельности»

Московский государственный университет приборостроения

и информатики, Россия

Выбор оптимальных параметров микроклимата рабочей зоны

 

В настоящее время особую актуальность приобретают вопросы, связанные с обеспечением социальной безопасности и снижением уровня производственного риска [1] в обществе и организации.

Способы оценки комфортности рабочей зоны базируются как минимум на трех составляющих: оценка комфортности рабочей зоны по параметрам  микроклимата; по параметрам запыленности воздушной среды рабочей зоны; по загазованности  рабочей зоны.

Рассмотрим оценку комфортности рабочей зоны по параметрам  микроклимата.

На рис.1 представлен общий вид прибора для измерения температуры и влажности воздуха. Гигрометр-психрометр ВИТ-2 позволяет выполнить измерение относительной влажности воздуха, которое основано на разнице показаний «сухого» и «увлажненного» термометров. После снятия показаний термометров по психрометрической таблице определяют относительную влажность воздуха. На рис.2 представлен анемометр типа АТЕ-1034: технические характеристики анемометра АТЕ-1034: измерение скорости воздушного потока: 0,2...25,0 м/с; разрешение: 0,01 м/с (0,2...5 м/с); 0,1 м/с (5,1...25 м/с); измерение температуры воздушного потока –  диапазон: 0...50 °C

Способ оценки комфортности рабочей зоны по параметрам микроклимата [4] заключается в том, что сначала осуществляют замер температуры воздуха по термографу или психрометру, затем замеряют влажность воздуха по стационарному или аспирационному психрометрам, и определяют скорость движения воздуха по чашечному или крыльчатому анемометрам, а затем на основании полученных параметров ­– температуры воздуха в рабочей зоне, его влажности и скорости движения воздуха, рассчитывают степень комфортности по следующей формуле:

,                (1)

 

Рис.1.Гигрометр-психрометр типа ВИТ-2.

Рис.2. Анемометр типа АТЕ-1034.

 

 

где tВ  – температура воздуха в рабочей зоне производственного помещения; tО  – температура окружающих поверхностей в рабочей зоне; v – скорость движения воздуха, м/сек;

Р – парциальное давление водяных паров, рассчитываемое по формуле: 

Р = 0,01j ´ Рнас ,   мм.рт.ст.,

где j – относительная влажность воздуха, %; Рнас – парциальное давление водяного пара в насыщенном состоянии, определяемое по показанию сухого термо­метра из следующей таблицы (см.табл.1):

После чего оценивают комфортность параметров микроклимата по следующей шкале:

 1-очень  жарко;  2-слишком тепло;  3-тепло,  но приятно;  4-чувство комфорта;   5-прохладно, но приятно; 6-холодно; 7-очень холодно.

 

Таблица 1

Зависимость парциальных давлений водяных паров в насыщенном состоянии от температуры воздуха, МПа

Температура

Воздуха tВ ,°С

Парциальное давление водяного пара, Рнас, ´10-3 МПа

Температура

Воздуха tВ ,°С

Парциальное давление водяного пара, Рнас,

´10-3 МПа

10

1,224797

21

2,48045

11

1,309252

22

2,636991

12

1,398894

23

2,802044

13

1,493723

24

2,976141

14

1,594271

25

3,159548

15

1,700804

26

3,352797

16

1,813322

27

3,556287

17

1,93249

28

3,770417

18

2,058441

29

3,995719

19

2,191441

30

4,232592

20

2,331889

31

4,481435

 

 

Пример выполнения предложенного способа

1). Построить зависимость скорости движения воздуха от показателя комфортности, если показания термометров по психрометру в ткацком цехе фабрики составили: – сухого tC = 24 °С, мокрого – tМ =  19,5 °С. Категория работ - IIб, показатель комфортности S = 4. Принять температуру окружающих предметов равной темпе­ратуре воздуха в цехе, т.е. to = tВ, которая в свою очередь определяется по показаниям сухого термометра, т.е.  tВ = tC, (пример №1 ).

Разность в показаниях сухого и мокрого термометров принято называть психрометрической разностью (Dt = tс – tм); она служит для определения влажности, j %, по таблице, прилагаемой к психрометру.

В нашем случае Dt = tс – tм = 24 – 19,5 = 4,5 °С. Следовательно, относительная влажность воздуха в цехе составит – j  = 65 %. Итак, для расчета получены следующие данные:

tВ  = 24 °С;    j = 65 %.

Теперь рассчитаем парциальное давление водяных паров по формуле

Р = 0,01j ´ Рнас ,   Мпа,

Для нашего значения температуры tВ  = 24 °С парциальное давление водяного пара в насыщенном состоянии Рнас  = 2,98´10-3 Мпа.

Тогда парциальное давление водяных паров для нашего случая определится так:

Р = 0,01j ´ Рнас  = 0,01´65´2,98´10-3 =  1,93´10-3 Мпа.

Теперь определяем требуемую скорость движения воздуха в ткацком цехе, при которой показатель хорошего самочувствия был бы равен S = 4:

 

      (2)

 

Теперь переходим к исследованию зависимости скорости движения воздуха от показателя комфортности. На рис.3 в качестве примера приведена функциональная зависимость скорости движения воздуха от показателя комфортности и формула ее линейной аппроксимации.

 

Рис.3.Линейная аппроксимация закона изменения показателя комфортности.

 

 

Литература

 

1. Имашева А.О., Нургалиева А.Д., Алпысбаева Ж.Т. Ранжирование неблагоприятных производственных факторов // Безопасность труда в промышленности.–2011.– № 4.– С.70-71.

2. Кочетов О.С. Звукопоглощающие конструкции для снижения шума  на рабочих местах производственных помещений // Безопасность труда в промышленности.–2010.– № 11.– С.46-50.

3. Кочетов О.С. Звукоизолирующие ограждения для производственного оборудования // Безопасность труда в промышленности.–2011.– № 4.– С.65-68.

4. Патент РФ № 2442934. Способ оценки комфортности рабочей зоны по параметрам микроклимата / Кочетов О.С. Б.И. №5 от 20.02.2012 г.

5. Патент РФ № 2422802. Способ оценки запыленности воздуха рабочей зоны /Кочетов О.С. Б.И. №18 от 10.06.2011г.

6. Патент РФ № 2420732. Газоанализатор /Кочетов О.С. Б.И. №16 от 10.06.2011г.