Обработка результатов исследования с оценкой ошибок величин, участвующих в расчётах

Лабораторная работа № 5.

Экспериментальное исследование работы общеобменной вентиляции.

 

Цель работы:

Определение уровня безопасности персонала в рабочем помещении с общеобменной вентиляцией.

 

Задание преподавателя: Вариант 3:

Положение шибера	№ 1,5
Объём рабочего помещения	V = 80 м3
Положение окна вытяжного шкафа Вредный газ Потери герметичности	№ 2 Хлористый водород N = 0,02 %/ч
Внутренний суммарный объем аппарата	2 м3

 

Нормы безопасности:

Для производственных помещений наиболее приемлемые значения кратности воздухообмена К удовлетворяют условию: 4 ≤ К ≤ 12 ч^-1, К_max= 20

 

Схема лабораторного стенда:

 

 

1 – вытяжной шкаф;2 – вентилятор;3 – газоход;4 – окно вытяжного шкафа;

5 – подвижная стенка;6 – трубка Прандтля;7 – микроманометр;8 – трубка для измерения статического давления;9 – тягонапоромер;10 – рубильник;

11 – шибер;12 – устройство для перемещения пневмометрической трубки;

13 – барометр;14 – психрометр Ассмана.

Результаты измерений

 

t_с– температура сухого термометра, t_с = 25,6 °С;

t_м– температура мокрого термометра, t_м =16,2 °С;

Δ_шt – цена деления шкалы термометра, Δt = 0,2 °С;

В– атмосферное давление, В= 103,3 кПа;

Δ_шВ– цена деления шкалы барометра, ΔВ= 0,1 кПа;

Р_ст – статическое давление по показанию тягонапоромера, Р_ст = 8 мм вод.ст. ΔР_ст = 5 мм вод.ст.;

h₀ – высота столба жидкости в трубке микроманометра в отсутствии воздушного потока, h₀ = 4 мм шкалы;

Δh – цена деления шкалы трубки микроманометра, Δh = 1 мм шк.;

w – относительная влажность воздуха, по психрометрической номограмме

w = 38%.

 

Результаты измерений динамического давления в точках газохода приведены в таблице 2.

Таблица 2

Измерение динамического давления по микроманометру

 

h1, мм шк.	h2, мм шк.	h3, мм шк.	h4, мм шк.

 

Обработка результатов исследования с оценкой ошибок величин, участвующих в расчётах.

 

Количество вещества, выделяющегося в рабочее помещение через неплотности аппаратуры, G₁, можно вычислить приближенно на основании данных о степени герметичности оборудования

 

где n- потери герметичности в течение часа, принятые при испытании, 0,02%/ч;

η - коэффициент запаса, принимаемый в зависимости от состояния оборудования η = 1,5;

P- рабочее давление в аппаратуре, 150,0 кПа;

P₀- давление в помещении, 103,3 кПа;

V_a- внутренний суммарный объем всей аппаратуры и коммуникаций в цехе, 80 м³;

ρ - плотность паров или газов, выделяющихся из аппаратуры, 1,605 кг/м³

 

 

Расчет минимального значения коэффициента K_min

где G - массовый расход вредного вещества, г/ч;

c₁ и с₂ - соответственно, предельно допустимая и фоновая концентрация вредного вещества в чистом воздухе, 0,005 г/м³ и 0,00049 г/м³

 

 

Среднее значение величины h_n в каждой из точек измерения:

,

где n – порядковый номер точки измерения.

ммшк.

ммшк.

ммшк.

ммшк.

 

Среднее значение динамического давления для каждой точки измерения:

 

мм вод.ст.

мм вод.ст.

мм вод.ст.

мм вод.ст.

 

Абсолютная случайная ошибка измерения давления трубкой Прандтля в каждой точке измерения:

 

Динамическое давление Р _v средней скорости движения воздуха:

мм вод.ст.

Относительная ошибка δ_р измерения давления Р _v:

,

где Δ м = 1,25 – ошибка микроманометра.

Плотность воздуха ρ:

,

где ρ₀ = 1,29 кг/м³ – плотность воздуха при t = 0 °С;

В₀ = 101,3 кПа – атмосферное давление при нормальных условиях;

K_w = 1,012– поправочный коэффициент на влажность;

Р_ст = 8 мм вод.ст. = 0,0784 кПа;

(1 мм вод.ст. = 9,8 Па).

 

 

Расход воздуха:

,

где Р _v = 43,56 Па;

D – диаметр газохода, который равен 0,136 м.

 

Относительная ошибка определения давления:

,

где Δ_в = 0,135 кПа – погрешность барометра;

Δ_ш – цена деления шкалы барометра.

 

Относительная ошибка определения температуры по психрометру:

,

где Δ_t = 0,4 °С – погрешность термометра;

Δ_ш – цена деления шкалы термометра.

 

Относительная ошибка измерения расхода воздуха:

Кратность воздухообмена в рабочем помещении объёмом V= 80м³: