Пояснения к работе. Цель работы:изучить способы и основные приборы пылевого контроля, методику проведения замеров, определить содержание пыли весовым методом в воздухе опытной

Лабораторная работа №4

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА

ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ И РАБОЧИХ ЗОН

Цель работы: изучить способы и основные приборы пылевого контроля, методику проведения замеров, определить содержание пыли весовым методом в воздухе опытной камеры и дать санитарную оценку запыленности воздуха в ней.

Порядок проведения работы

1. Ознакомиться с общими положениями методических указаний.

2. Изучить способы определения запыленности воздуха.

3. Изучить устройство и правила пользования аспиратором АЭРА.

4. С помощью оператора АЭРА отобрать пробы воздуха из пылевой камеры и определить концентрацию пыли в ней весовым способом.

Приборы и оборудование. Для исследования запыленности воздуха используется установка, приведенная на рис.1 и состоящая из пылевой камеры 7, ручного электросверла 1, автоматического эжекторного аспиратора АЭРА 2, аллонжа 4, термометра, барометра анероида.

Рис 1. Установка для исследования запыленности воздуха

Пояснения к работе

Многие технологические процессы в угольной промышленности сопровождаются выделением пыли, отрицательно воздействующей на организм человека и, в основном, на его органы дыхания.

Пыль – мельчайшие частицы твердого вещества, которые образуются на рабочих метах в шахте при отделении ископаемого от массива, его погрузке и транспортировании.

Степень вредного воздействия пыли на организм человека зависит от количества вдыхаемой пыли, дисперсности пылинок, их формы и химического состава. Количество вдыхаемой пыли обусловлено запыленностью объема воздуха, поэтому для охраны здоровья трудящихся является обязательным выполнение требований норм предельно допустимых концентраций пыли в воздухе на рабочих местах (табл. 1).

Чем меньше пылинки, тем они опаснее для человека. Особенно опасны пылинки размером менее 5 ммк. При длительном вдыхании воздуха, содержащего такую пыль, у человека развиваются различные заболевания легких.

Таблица 1

Предельно допустимые значения концентрации пли на рабочих местах

Кроме вредного воздействия на организм человека, пыль также повышает износ оборудования, главным образом трущихся частей, увеличивает брак продукции. При определенном содержании горючей пыли в воздухе могут образоваться взрывоопасные смеси.

Для оценки запыленности воздушной среды данного рабочего места необходимо знать массу пыли, ее качественный состав – количество пылинок в единице объема воздуха, растворимость и токсичность, а также их форму. Для измерения концентрации пыли существуют следующие методы измерения: весовой; радиоизотопный; оптический; пьезоэлектрический; метод, основанный на измерении изменений частоты колеблющегося элемента при осаждении на нем пыли; метод, основанный на полном улавливании частиц пыли водой и на дальнейшем отделении их от газа; метод, основанный на измерении перепада давления на входе и выходе фильтра при пропуске через него пылегазового потока с постоянной скоростью.

В данной работе исследования ведутся с использованием весового метода и автоматического эжекторного рудничного аспиратора (АЭРА).

Пылевая камера представляет собой закрытый ящик с открывающейся дверкой из оргстекла, что дает возможность вести визуальные наблюдения за бурением и пылевым состоянием воздуха в камере. В верхней стенке ящика имеется отверстие для буровой штанги 6 с режущим инструментом.

С помощью специальных зажимов 5 к нижней стенке ящика прикрепляются монолит (кусок) угля или породы. При бурении скважины в монолите во внутреннем объеме камеры 7 воздух будет насыщаться пылью. В этот же период отбирается проба на установление запыленности воздуха. Аллонж 4 с фильтром прикреплен к одной из боковых стенок с внутренней стороны камеры 7 в 230 мм от источника пылеобразования. Источником пылеобразования является резец (коронка) для бурения по углю или по породе. Резцы используются серийные, которыми бурят шпуры по углю и по породе непосредственно в подготовительных или очистных забоях в шахте. Одной из особенностей является то, что при проведении работы используются тупые резцы. Это связано с экономией монолита. Пластмассовый аллонж 4 с помощью куска резинового шланга кренится к металлической трубке, выходящей на наружную сторону камеры 7. с наружной стороны камеры 7 к ней присоединяется резиновая трубка, соединяющая с аспиратором АЭРА.

Автоматический эжекторный рудничный аспиратор АЭРА предназначен для отбора проб рудничного воздуха на запыленность угольной и породной пылью. Действие прибора основано на протягивании требуемого объема воздуха с заданной скоростью через фильтр аллонжа с помощью эжекционного устройства, которое приводится в действие сжатым воздухом, находящемся в стальном баллоне 3 (рис. 1). Поток воздуха изменяется автоматическим регулятором расхода воздуха. Время отбора пробы определяется секундомером. Зная объемную скорость протягивания воздуха и время отбора пробы, определяют объем протянутого воздуха. По весовому количеству пыли, задержанной фильтром, объему протянутого через прибор воздуха определяют по формулам весовое содержание пли в единице объема воздуха.

Прибор АЭРА, автоматически работающий на одной оптимально объемной скорости, значительно упрощает отбор проб и увеличивает его надежность.

Этот прибор состоит из дюралюминиевого футляра, стального двухлитро-вого баллона 10 (рис. 2) с запорным вентилем 6. баллон наполняется сжатым воздухом под давлением 200 ат. При таком давлении запас сжатого воздуха составляет 400 л. К системе прибора баллон присоединяется при помощи накидной гайки 7 с самоуплотняющейся прокладкой.

Рис. 2. Устройство прибора АЭРА

Редуктор 4 с предохранительным клапаном 3 служит для снижения давления воздуха, поступающего из баллона 10, до постоянной величины 7 ат. Манометр 5 контролирует давление в баллоне 10. клапан 2 служит для включения и выключения эжектора 8, предназначенного для протягивания воздуха через аллонж 1. трубка Вентури 9 служит для создания перепада давления по обе стороны мембраны 13 в регуляторе потока 11. К трубке Вентури 9 подключается всасывающая камера эжектора 8. автоматический регулятор расхода воздуха11 поддерживает постоянную величину объемной скорости протягивания воздуха независимо от изменения сопротивления аллонжа 1, а также от давления перед его соплом. Регулятор состоит из клапана 12, мембраны 13 и регулируемой пружины 14. Принцип действия регулятора 11 заключается в том, что при некотором увеличении (уменьшении) потока относительно его номинального значения перепад давления в трубке Вентури 9 увеличивается (уменьшается) и сдвигает мембрану и клапан вверх (вниз), уменьшая (увеличивая) тем самым проходное сечение для потока воздуха и возвращая его объемную скорость к номинальному значению.

Комплект перечисленных узлов смонтирован на панели, которая крепится к футляру. Сверху механизм закрывается щитком, на который выведены шкалы секундомера, манометра и ручка переключения механизма.

Отбор проб воздуха. Для отбора пробы необходимо:

1. Установить прибор на стол и открыть его крышку.

2. Снять один конец резинового шланга со штуцера – заглушки и открыть вентиль баллона.

3. Надеть свободный конец резинового шланга на трубку аллонжа, расположенную с внешней стороны камеры 7 (рис. 1).

4. Взвесить бумажный фильтр на аналитических весах, открыть дверку пылевой камеры 7, вставить фильтр в аллонж 4, закрыть дверку.

5. Вставить буровую шлангу 6 (рис. 1) с резцовой коронкой в ручное электросверло 1 и в пылевой камере 7 с резцовым инструментом упереть в монолит угля или породы и включить ручное электросверло. Включать электросверло СЭР-19М только в диэлектрических перчатках.

6. Поставить ручку переключателя в положение «включено». Одновременно с поворотом ручки включается секундомер и эжектор.

7. По истечении принятого времен отбора пробы перевести ручку переключателя в положение «выключено». Одновременно отключить секундомер.

8. Отсоединить пылевую трубку, закрыть ее пробкой и вложить в футляр.

9. Извлечь из аллонжа фильтр, взвесить его на аналитических весах.

10. По соответствующим приборам снять показания барометрического давления и температуры в месте отбора проб.

11. Зная объемную скорость и длительность опыта, определить объем прошедшего через фильтр воздуха V.