BÀI TẬP LỚN MÔN: KỸ THUẬT XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG LAO ĐỘNG Nguyên tắc xử lý yếu tố nóng trong môi trường lao động. tính toán kích thước và thông số buồng phun sương làm mát

Điều kiện lao động, các yếu tố hình thành ĐKLĐ, các nhóm ĐKLĐ: Khái niệm: Điều kiện lao động là các yếu tố tự nhiên, xã hội, kinh tế, kỹ thuật được biểu hiện thông qua các công cụ và p

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG – BẢO HỘ LAO ĐỘNG

BÀI TẬP LỚN MÔN: KỸ THUẬT XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG LAO ĐỘNG

Nguyên tắc xử lý yếu tố nóng trong môi trường lao

động tính toán kích thước và thông số buồng phun

sương làm mát không khí cấp bằng quá trình bốc hơi

đoạn nhiệt, với độ ẩm tương đối không khí sau buồng

xử lý φ=85% và nhiệt độ không khí trong phân xưởng

đạt 32°C Người hướng dẫn: TS NGUYỄN VĂN QUÁN

Người thực hiện: LÝ TUẤN KIỆT: 176011001

NGUYỄN NGỌC ANH MINH: 176011002

LỚP: 17601101

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2018

MỤC LỤC

NGUYÊN TẮC XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG LAO ĐỘNG (MTLĐ): 1

1.1 Tổng quan kiến thức cơ bản: 1

1.1.1 Điều kiện lao động, các yếu tố hình thành ĐKLĐ, các nhóm ĐKLĐ: 1

1.1.2 Môi trường và Môi trường lao động (MTLĐ): 7

1.1.3 Thông số không khí khô, thông số không khí ẩm: 8

1.1.4 Biểu đồ I-d: 13

1.2 Hàm cảm giác nhiệt, phương trình cân bằng nhiệt, nhiệt độ hiệu quả tuong đương: 15

1.2.1 Nhiệt độ hiệu quả tương đương: 15

1.2.2 Hảm cảm giác nhiệt: 16

1.2.3 Các định luật về trao đổi nhiệt: 17

1.2.4 Phương trình cân bằng nhiệt: 18

1.3 Nguồn nhiệt dư trong phân xưởng sản xuất: 19

1.4 Nguyên tắc xử lý yếu tố nóng trong phân xưởng sản xuất: 20

1.5 Một số biện pháp xử lý yếu tố nóng trong MTLĐ: 22

1.5.1 Thông gió: 22

1.5.2 Làm mát không khí bằng quá trình bốc hơi đoạn nhiệt: 26

1.5.3 Làm lạnh không khí bằng tiếp xúc bề mặt: 32

1.5.4 Làm lạnh không khí bằng tiếp xúc với nước: 33

BÀI TOÁN 34

2.1 Xác định điểm A (Trạng thái không khí ngoài xưởng) và A1 (Trạng thái không khí sau xử lý): 34

2.2 Xác định nhiệt độ xử lý sau buồng phun: 35

2.3 Xác định lượng nhiệt (kcal/m3) để nâng không khí có nhiệt độ từ 27.5 oC lên 32 oC: 35 2.4 Tính toán kích thước buồng phun và các thông số kỹ thuật: 36

2.4.1 Tính toán kích thước buồng phun: 36

2.4.2 Tính toán số vòi phun: 37

2.4.3 Lắp đặt và bố trí vòi phun vòi phun: 38

2.5 Nguyên lý hoạt động của buồng phun sương: 42

2.6 Hiệu quả làm mát: 42

KẾT LUẬN: 44

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT:

TCVS: Tiêu chuẩn vệ sinh

KTAT: Kỹ thuật an toàn

MTLĐ: Môi trường lao động

ĐKLĐ: Điều kiện lao động

NLĐ: Người lao động

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Thành phần hỗn hợp không khí khô 9

DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Điều kiện lao động 2

Hình 1.2: Biểu đồ I – d 14

Hình 1.3: Biểu đồ nhiệt hiệu quả tương đương 16

Hình 1.4: Thông gió dưới tác động của nhiệt 22

Hình 1.5: Thông gió tự nhiên dưới tác động của gió 23

Hình 1.6: Thông gió cục bộ 23

Hình 1.7: Thông gió trong phòng chỉ có quạt hút 24

Hình 1.8: Thông gió xuyên phòng kết hợp quạt thổi 25

Hình 1.9: Các dạng miệng hút 25

Hình 1.10: Cấp gió từng chỗ riêng biệt 26

Hình 1.11: Sơ đồ cấp gió cục bộ 26

Hình 1.12: Hệ thống buồng phun sương 29

Hình 1.13: Buồng phun 30

Hình 1.14: Thiết bị thổi mát di động 30

Hình 1.15: Hệ thống Phun sương trực tiếp 31

Hình 1.16: Thiết bị thổi mát di động dạng tạo bọt 31

Hình 1.17: Quạt trục phun sương trực tiếp 32

Hình 1.18: Quạt trục phun nước có lớp đệm tổ ong - Làm lạnh không khí 32

Hình 1.19: Làm lạnh không khí bằng tiếp xúc bề mặt 33

Hình 1.20 Các quá trình làm lạnh không khí 33

Hình 2.1: Biểu đồ 35

Hình 2.2: Mô hình buồng phun sương (Đơn vị: mm) 37

Hình 2.3: Mặt cắt dọc buồng phun sương (Đơn vị: mm) 38

Hình 2.4: Mặt cắt ngang buồng phun sương (25 vòi phun) (Đơn vị: mm) 39

Hình 2.5: Mặt cắt ngang buồng phun sương (27 vòi phun) (Đơn vị: mm) 40

Hình 2.6: Sơ đồ buồng phun sương 42

NGUYÊN TẮC XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG LAO ĐỘNG (MTLĐ):

1.1 Tổng quan kiến thức cơ bản:

1.1.1 Điều kiện lao động, các yếu tố hình thành ĐKLĐ, các nhóm ĐKLĐ:

Khái niệm:

Điều kiện lao động là các yếu tố tự nhiên, xã hội, kinh tế, kỹ thuật được biểu hiện thông qua các công cụ và phương tiện lao động, đối tượng lao động (đối tượng lao động), quá trình công nghệ, môi trường lao động và sự xắp xếp bố trí chúng trong không gian và thời gian, sự tác động qua lại của chúng trong mối quan hệ với người lao động tại chỗ làm việc, tạo nên một điều kiện nhất định cho con người trong quá trình lao động

Các yếu tố hình thành điều kiện lao động:

Hình 1.1: Điều kiện lao động

ĐKLĐ được hình thành từ 14 yếu tố:

 Người lao động

 Công cụ lao động

 Phương tiện lao động

 Đối tượng lao động

 Quá trình công nghệ

 Tổ chức sản xuất

 Tổ chức lao động

 Địa lý, địa chất, sinh học

Dưới đây sẽ phân tích cụ thể các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành ĐKLĐ:

a Người lao động: Là một trong những yếu tố chính tham gia vào quá trình hình thành

điều kiện lao động Người lao động phải có sức khỏe, văn hóa, tay nghề, kỷ luật lao động, tác phong công nghiệp, kiến thức an toàn vệ sinh lao động, thái độ lao động, mục đích lao động đúng đắn thì chất lượng lao động mới được đảm bảo Người lao động khác nhau thì quá trình lao động của mỗi người cũng khác nhau dẫn đến sự hình thành điều kiện lao động cũng khác nhau Ngoài ra, nó cũng phụ thuộc vào thời điểm lao động do người lao động luôn thay đổi tâm sinh lý theo thời gian và theo lượng thông tin cập nhật thêm nên điều kiện lao động cũng thay đổi theo

b Phương tiện lao động : Bao gồm tất cả các yếu tố bao quanh người lao động, có

quan hệ với người lao động trong quá trình lao động Đó có thể là nhà xưởng, máy móc thiết bị, các thiết bị phụ trợ, thiết bị chuyên dụng, thiết bị nâng vận chuyển, công trình kỹ thuật an toàn, công trình kỹ thuật vệ sinh, công trình phúc lợi, dụng cụ đồ nghề, đồ gá lắp, phương tiện kỹ thuật an toàn,… các phương tiện này đều ảnh hưởng đến việc hình thành điều kiện lao động Nếu đây là các phương tiện hiện đại, đảm bảo an toàn vệ sinh lao động và vệ sinh môi trường chẳng những làm tăng năng suất, còn giúp người lao động dễ làm chủ công nghệ, tạo nên điều kiện lao động tốt Hoặc khi nhà xưởng không có đầy đủ các công trình phúc lợi như phòng nghỉ cho nhân viên, nhà vệ sinh rất ít và ở xa vị trí làm việc, khi người lao động cần vệ sinh, nghỉ

ngơi đều gặp khó khăn và trở ngại hơn so với công nhân làm việc trong nhà xưởng đầy đủ các tiện nghi kể trên Sự đầy đủ và thiếu sót phương tiện lao động cũng tạo nên điều kiện lao động khác nhau tại mỗi nơi làm việc

c Công cụ lao động: Là phương tiện lao động chính mà con người sử dụng tác động

trực tiếp vào đối tượng lao động trong quá trình lao động Cũng như phương tiện lao động, công cụ lao động khác nhau tạo nên điều kiện lao động khác nhau Tuy nhiên nếu công cụ lao động hiện đại mà không phù hợp tiêu chuẩn an toàn vệ sinh lao động thì sẽ tạo điều kiện lao động xấu Vì dù có hiện đại đến đâu, thao tác tự động hóa đến mấy mà thiết bị gây mất an toàn, ẩn chứa nhiều yếu tố có hại cho sức khỏe người lao động như bụi, ồn, Tức là đã trực tiếp tạo nên điều kiện lao động xấu, không đảm bảo yêu cầu về KTAT và TCVS cho người lao động Một trường hợp khác về công

cụ lao động bình thường hoặc công cụ lao động hiện đại, đều phù hợp KTAT và TCVS song người lao động không làm chủ được công cụ lao động thì vẫn tạo điều kiện lao động không tốt Do đó công cụ lao động có ảnh hưởng nhất định và quan trọng đối với việc hình thành điều kiện lao động

d Đối tượng lao động: Là những nguyên liệu gia công, bán sản phẩm, sản phẩm, năng

lượng Đối tượng lao động tốt thì điều kiện lao động tốt và ngược lại Để đảm bảo các công việc tiến hành thuận lợi cần chú ý đến đặc tính, chất lượng các loại nguyên liệu Ví dụ: Toluen là phụ gia dễ làm bay hơi sản phẩm nên cần chú ý bảo quản Nắm bắt được các yếu tố này người lao động sẽ dễ dàng làm chủ lao động, từ đó hình thành điều kiện lao động tốt

e Quá trình công nghệ: Là các phương pháp gia công nguyên vật liệu, cơ khí, vật lý,

hóa học, sinh học, lắp ráp cụm thiết bị, gia công chi tiết, vận chuyển nguyên vật liệu, năng lượng, bán sản phẩm, kiểm tra công nghệ, bảo dưỡng thiết bị… tương tự như trên công nghệ hiện đại và đảm bảo an toàn vệ sinh lao động thì sẽ tạo nên điều kiện lao động tốt Do đó quá trình công nghệ ảnh hưởng đến sự hình thành điều kiện lao động

f Tổ chức sản xuất: Bao gồm sản xuất đơn chiếc hay hàng loạt, sản xuất theo chuyên

môn hóa hay phối hợp, thực hiện công nghệ liên tục hay gián đoạn, làm việc theo ca hay không theo ca, tốc độ (cường độ) sản xuất, sự lặp lại của quá trình sản xuất, cấu trúc và sự phân bố theo cụm sản xuất, thẩm mỹ công nghiệp Các yếu tố này có ảnh hưởng lớn điều kiện lao động Chẳng hạn sản xuất đơn chiếc và sản xuất hàng loạt có thể có sự khác nhau về công nghệ, thời gian làm việc, trình độ chuyên môn của công nhân, tính chất, cách sắp xếp bố trí công việc, Tạo nên điều kiện lao động khác nhau Vậy nên khi nghiên cứu đến các yếu tố hình thành điều kiện lao động cần lưu ý đặc biệt đến vấn đề này

g Tổ chức lao động: Bao gồm sự phân chia và hợp tác lao động, tổ chức, bảo dưỡng

chỗ làm việc, chọn và bố trí công việc có tính tới đặc tính tâm sinh lý, khả năng và sự thích thú của người lao động, phương pháp và thao tác lao động, thứ tự sắp xếp, sự chuyển vị, sự đào tạo và nâng cao tay nghề, định mức lao động, chế độ làm việc, nghỉ ngơi, làm việc theo ca, thẩm mỹ chỗ làm việc Nếu công việc không phù hợp với đặc điểm sinh lý như người lao động không đủ sức khỏe để đảm nhận công việc được giao, người sợ độ cao lại bị phân công làm việc trên cao, người không chịu lạnh được lại bị phân công làm việc trong kho đông lạnh, người bị viêm mũi lại cho tiếp xúc thường xuyên với mùi khó chịu, họ sẽ khó mà làm tốt công việc được giao do điều kiện lao động xấu, từ đó ảnh hưởng đến năng suất lao động Mặt khác sự phân chia lao động đúng đắn, thích hợp như việc bố trí người lao động làm công việc mà họ hứng thú, yêu thích, phù hợp với năng lực chính là đã tạo điều kiện lao động tốt giúp người lao động phát huy hết khả năng của mình Do đó, yếu tố về tổ chức lao động cũng ảnh hưởng đến việc hình thành điều kiện lao động

h Tổ chức quản lý: Là sự tác động qua lại của con người trong quá trình lao động

trong mối quan hệ hợp lý giữa người lao động với quá trình sản xuất vật chất và cấu trúc công đoạn sản xuất, đặc thù tác động qua lại giữa chúng Đó chính là việc xử lý thông tin (đặc tính, khối lượng, nội dung), mức độ trang bị kỹ thuật cho quá trình gia

công, chế biến, chức năng và quản lý tiến trình sản xuất Nếu quản lý tốt, con người hài hòa với lao động sẽ tạo nên điều kiện lao động tốt và ngược lại

i Tiêu chuẩn vệ sinh, quy phạm: Là ngưỡng để bảo vệ sức khỏe, toàn vẹn thân thể

của người lao động Sau đó dựa vào trình độ kinh tế, kỹ thuật, sự phát triển của xã hội, chất lượng lao động để đưa ra giá trị tiêu chuẩn vệ sinh, quy phạm Ví dụ như nhiệt độ tại xưởng sản xuất không quá 32oC, tiếng ồn không được vượt quá 85 DBA, Nếu vượt mức tiêu chuẩn cho phép sẽ gây ảnh hưởng đến an toàn, sức khỏe của người lao động, tức là đã tạo nên điều kiện lao động xấu Ngược lại, người lao động được đảm bảo môi trường làm việc tiêu chuẩn thì khi làm việc cũng an tâm hơn, thoải mái hơn và thuận lợi hơn

j Tâm lý xã hội: Có thể kể đến như mức độ gần gũi, đoàn kết tập thể sản xuất, mối

quan hệ qua lại giữa người quản lý với người bị quản lý ở các cấp xí nghiệp, xưởng,

tổ sản xuất, mối quan hệ giữa các tổ sản xuất trong một tập thể, mối quan hệ giữa các tập thể với nhau, quan hệ đối với lao động, hoạt động giáo dục thẩm mỹ ở các cấp trong xí nghiệp Khi quan hệ giữa đồng nghiệp tốt đẹp, gắn kết, tạo nên môi trường làm việc thân thiện, giúp đỡ lẫn nhau hoàn thành nhiệm vụ, mang lại bầu không khí vui vẻ Mặt khác nếu xảy ra xung đột, chẳng những tâm lý người lao động bị ảnh hưởng mà tiến độ công việc cũng chậm hơn, làm hình thành điều kiện lao động xấu

Do đó trong hầu hết các nơi làm việc, tâm lý xã hội ảnh hưởng rất lớn đến điều kiện lao động mỗi nơi

k Chế độ xã hội: Liên quan đến các mục tiêu phát triển của xã hội, bản chất của xã

hội… chế độ xã hội khác thì điều kiện lao động cũng khác nhau Tùy trình độ phát triển của mỗi nước mà ta có mục tiêu xã hội, mục tiêu phát triển, chính sách đãi ngộ, đào tạo nguồn nhân lực khác nhau Do đó, cần căn cứ vào tình hình thực tế của mỗi nước, mỗi doanh nghiệp mà định hướng sự phát triển, tạo điều kiện để người lao động hoạt động tốt nhất

l Kinh tế: Là yếu tố quan trọng trong việc hình thành điều kiện lao động Các nước có

nền kinh tế phát triển hoặc các xí nghiệp, nhà xưởng có tiềm lực kinh tế vượt trội sẽ

có điều kiện thuận lợi hơn trong việc tạo ra điều kiện lao động tốt Yếu tố kinh tế là

cơ sở hàng đầu cho việc thực hiện an toàn vệ sinh lao động

m Địa lý, địa chất, sinh học: Cũng ảnh hưởng đến việc hình thành điều kiện lao động

Sự chênh lệch về điều kiện khí hậu như cùng một ngành sản xuất nhưng xí nghiệp ở nơi có khí hậu ôn hòa hơn thì tạo điều kiện lao động tốt hơn xí nghiệp tọa lạc tại vùng khí hậu khắc nghiệt Hoặc khác nhau về địa lý như nơi đồng bằng, gần khu đô thị sẽ

dễ dàng trong vận chuyển hơn so với trên núi

Các nhóm điều kiện lao động:

Điều kiện lao động có nhiều yếu tố phụ thuộc vào đặc tính và tính chất của nó Người ta phân ra bốn nhóm điều kiện lao động:

o Nhóm điều kiện lao động nguy hiểm

o Nhóm điều kiện lao động về môi trường lao động

o Nhóm điều kiện lao động về tâm sinh lý lao động

o Nhóm điều kiện lao động về tâm lý xã hội

Hiện nay vấn đề an toàn sức khỏe nghề nghiệp và môi trường doanh nghiệp luôn được đỏi hỏi đảm bảo để nâng cao hiệu quả sản xuất, góp phần vào phát triển bền vững, và người ta đã quan tâm, đầu tư nghiêm túc vào bốn nhóm điều kiện lao động này

1.1.2 Môi trường và Môi trường lao động (MTLĐ):

Môi trường:

Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên

Môi trường lao động:

MTLĐ là tập hợp các yếu tố tự nhiên, xã hội, sản xuất, lao động trong đó có con người tồn tại, lao động, phát triển trong quan hệ với người lao động đó

Cũng tương tự như ĐKLĐ thì MTLĐ cũng có rất nhiều yếu tố, nhưng người ta chọn ra

10 yếu tố mang tính chất đặc trưng, ưu việt và dễ đo đạc, quan sát, nhận thấy được

Các yếu tố môi trường lao động bao gồm 10 yếu tố:

Trong 10 yếu tố trên, ba yếu tố nóng, bụi và hơi khí độc là ba yếu tố đặc trưng và thường

gặp ở hầu hết chỗ làm việc, đặc biệt là ở các doanh nghiệp Việt Nam hiện nay, thường vượt tiêu chuẩn vệ sinh cho phép

Ngoài ra, còn có hai yếu tố khác là mùi và vi sinh vật nhưng không phải đặc trưng và có thể giải quyết được bằng cách dùng ôzôn hoặc các tia để khử mùi, dùng quạt và chất diệt

vi sinh vật để loại trừ các vi sinh vật có hại trong môi trường lao động Cuối cùng, ba yếu

tố nóng, bụi và hơi khí độc vẫn là ba yếu tố quan trọng nhất và khó giải quyết nhất

Ba yếu tố này phát thải gây ô nhiễm hay từ các nơi khác đưa đến đều thông qua môi trường không khí Do vậy, bài toán giải quyết môi trường lao động thì phần nền là các thông số không khí ẩm

1.1.3 Thông số không khí khô, thông số không khí ẩm:

Thông số không khí khô:

Không khí bao quanh Trái Đất thường gọi là không khí ẩm (khí quyển) gồm hai thành phần chủ yếu là không khí khô và hơi nước và là yếu tố sinh thái quan trọng của môi trường sống

Không khí khô là hỗn hợp của nhiều chất khí khác nhau mà chủ yếu là Nitơ (N2) và Ôxy (O2), có lượng khí Argôn (Ar) và Cacbonic (CO2) ngoài ra còn lượng nhỏ không đáng kể các khí khác như: Neôn (Ne), Hêli (He), Kripton (Kr), Xemông (Xc), Hydro (H2) và Ôzôn (O3)

o Không khí ẩm quá bão hòa : Là không khí ẩm bão hòa và còn chứa thêm một lượng hơi nước nhất định Tuy nhiên trạng thái quá bão hoà là trạng thái không ổn định mà

có xu hướng biến đổi đến trạng thái bão hoà do lượng hơi nước dư bị tách dần ra khỏi không khí Ví dụ như sương mù là không khí quá bão hòa

o Tính chất vật lý và ảnh hưởng của không khí đến cảm giác con người phụ thuộc nhiều vào lượng hơi nước tồn tại trong không khí

Để thuận trong tính toán với độ chính xác vừa đủ trong tính toán kỹ thuật, người ta chỉ đề cập tới hai thành phần trong không khí ẩm đó là không khí khô và hơi nước là hai khí lý tưởng do đó có thể ứng dụng công thức lý thuyết để tính toán

Ứng dụng định luật, Boi Mariot và Gay Lutxác viết đặc tính trạng thái không khí:

Pv = RT

- Đối với 1kg không khí: PV = RT

- Đối với G kg không khí: PV = GRT

• Hằng số của không khí khô: R kkk = 2,153 mmHg.m 3 /kg.ºK

• Hằng số của hơi nước: R hn = 3,46 mmHg.m 3 /kg.ºK

Vkka = Vhn = Vkkk Tkka = Thn = Tkkk Gkka = Gkkk + Ghn

Các thông số không khí ẩm gồm:

 P: Áp suất không khí (mmHg hoặc kG/m2 hoặc at)

 tºC hoặc TºK hoặc tºF: Nhiệt độ

 γ: Trọng lượng riêng không khí γ (kg/m3)

 D: Độ ẩm tuyệt đối (g/m3 hoặc kg/m3)

• Ghn: Trọng lượng phần hơi nước của không khí (kg)

• Phn: Áp suất riêng phần của hơi nước (mmHg)

• Rhn: Hằng số khí của hơi nước

b) Độ ẩm tương đối: Là mức so sánh theo % giữa D/Dmax của không khí ẩm, hay

là tỉ số của D và Dbh ở cùng nhiệt độ, tức là:

% 100

% 100

bh hn

P D

• Pbh : Áp suất riêng của hơi nước bảo hòa trong không khí ẩm, gọi tắt là áp suất bảo hòa

 Độ ẩm tương đối nói lên khả năng của không khí ẩm còn có khả năng tiếp nhận nước vào không khí ẩm đó Ta phải biết độ ẩm tuyệt đối để biết có thể tiếp nhận lượng nước tối đa là bao nhiêu (áp suất và t0 không đổi), từ đó có thể biết được cách làm mát không khí bằng bốc hơi đoạn nhiệt

c) Dung ẩm: Còn gọi là độ chứa hơi, hàm ẩm lượng (g/kg không khí khô) Trong quá trình làm cho không khí ẩm khô đi, Gkhô không thay đổi Để thuận tiện trong tính toán, ta qui lượng hơi nước chứa trong không khí ẩm về 1 kg không khí khô và đại lượng d ấy goị là dung ẩm Vậy d là lượng hơi nước được tính bằng g trong một khối không khí ẩm có trọng lượng phần khô là 1kg chẵn

Theo định lý d ta có :

khô hn khô

hn hn khô khô

hn

P

P P

P R

R G

G

461 3

153 2 1000

1000

bh hn

kq hn khô

hn

P P

P P

P

P P

P d

.622622

d) Nhiệt dung hoặc Entanpi của không khí ẩm:

Là lượng nhiệt chứa trong một khối khí ẩm có trọng lượng phần khô là 1kg

o Các thông số vật lý của không khí ẩm mà ta đã biết trong đó các thông số: t, φ, d,

I, Phn nếu xác định bằng toán giải tích sẽ rất khó, phức tạp và phải cần có dữ liệu,

hệ số khác nhau

o Để xác định nhanh các thông số các nhà khoa học tiến hành chọn hai trong năm thông số để xây dựng các tọa độ, lâp biểu đồ với độ chính xác đáp ứng yêu cầu kỹ thuật về thông gió, điều hòa không khí, nhiệt độ Ở Việt Nam dùng biểu đồ I – d là nhiều nhất

o Biểu đồ I – d thuận tiện, nhanh chóng trong tính toán thực tế - Hai phương trình

cơ bản để xây dựng biểu đồ I – d:

o Trục tung là trị số nhiệt dung không khí ẩm (I), trục hoành là dung ẩm (d), để không xít vào nhau xoay trục hoành d hợp trục tung 135º

o Các đường nhiệt dung (I = const) đi song song trục hoành (135º), còn đường dung

ẩm (d = const) thì song song với trục tung I

o Đường t = const là những đường thẳng gần song song hướng chếch lên phía trên

o Đường φ = const là đường cong biểu thị mức no của hơi nước của không khí xếp lần lượt từ phía trên xuống dưới theo trị số tăng dần

o Đường φ = 100% đường dưới cùng – gọi là đường bão hòa; vùng nằm dưới là vùng ngưng kép hay vùng sương mù – các điểm trong vùng này không ổn định có

xu hướng dịch về φ %, hơi nước ngưng đọng thành nước tách khỏi không khí

o Đường Phn, thẳng chéo lên

Các thông số đặc biệt của biểu đồ I – d:

o Nhiệt độ điểm ướt (t ư): là nhiệt độ mà không khí nhận được khi biến thành không khí bão hòa trong quá trình bốc hơi nước với điều kiện đoạn nhiệt

o Nhiệt độ điểm sương (t s ): là nhiệt độ cần phải làm lạnh không khí để nó có được

trạng thái bão hòa trong điều kiện dung ẩm không thay đổi Nếu tiếp tục làm lạnh nhiệt độ xuống dưới nhiệt độ điểm sương thì hơi nước trong không khí bắt đầu ngưng tụ và tách khỏi không khí thành nước

Hình 1.2: Biểu đồ I – d

1.2 Hàm cảm giác nhiệt, phương trình cân bằng nhiệt, nhiệt độ hiệu quả tuong

đương:

1.2.1 Nhiệt độ hiệu quả tương đương:

Nhiệt độ hiệu quả tương đương là nhiệt độ không khí trong điều kiện φ = 100%, v = 0 m/s mà nó khiến con người cảm giác nóng lạnh tương đương với các môi trường có t, φ,

v khác nhau

Để ứng dụng công thức tính nhiệt độ hiệu quả tương đương thì điều kiện là tbx và M bình thường Do vậy mà ứng dụng của nhiệt độ hiệu quả tương đương vào thực tế sản xuất là rất hạn hẹp

Ta có công thức tính nhiệt độ hiệu quả tương đương:

Trong đó:

- tk (ºC): nhiệt độ cầu khô của không khí

- tư (ºC): nhiệt độ cầu ướt của không khí

- v (m/s): tốc độ chuyển động của không khí

- 1,94: hệ số

Hình 1.3: Biểu đồ nhiệt hiệu quả tương đương

o V- Tốc độ chuyển động của không khí, m/s

o φ – độ ẩm tương đối không khí ,%

o tR- Nhiệt độ bức xạ trung bình các bề mặt, t0C

o M- Nhiệt lượng con người tỏa ra, Kcal/h

Theo phương trình này thì cảm giác nhiệt của con người phụ thuộc vào các yếu tố t, v, φ,

tR, M so với công thức tính nhiệt độ hiệu quả tương đương thì phương trình này đã xét thêm sự thay đổi của nhân tố M và tR , qua đó phương trình này đã tính toán sát với thực

tế hơn so với việc sử dụng nhiệt độ hiệu quả tương đương

1.2.3 Các định luật về trao đổi nhiệt:

Trao đổi nhiệt bức xạ: Giữa con người và các bề mặt xung quanh theo định luật Stephan

– Bonsman: trong điều kiện bình thường, lao động nhẹ nhàng, quần áo mỏng, nhiệt độ bề mặt da là 35ºC, nhiệt độ bề mặt kết cấu trong nhà xưởng thay đổi không nhiều, được tính bằng công thức:

q bx = 2,16 (35 – t bx ) (kcal/h)

Trong đó: 2,16 là hệ số thực nghiệm

 q > 0: nhiệt độ bề mặt da lớn hơn nhiệt độ bức xạ trung bình, nếu thải nhiệt ra

ngoài thì cơ thể sẽ bị lạnh nên phải nhận nhiệt từ các bề mặt nóng hơn

 q < 0: nhiệt độ bức xạ trung bình lớn hơn nhiệt độ bề mặt da, con người phải

thải nhiệt ra các bề mặt lạnh hơn

Trao đổi nhiệt đối lưu: xác định theo định luật Newton – Lybecsman trong điều kiện

 β1: lao động trung bình nhân với 1,07; lao động nặng nhân với 1,15

 β2: quần áo ấm nhân với 0,665; quần áo thường nhân với 0,488

Thải nhiệt bằng bốc hơi mồ hôi: Ở môi trường nhất định, lượng nhiệt con người trao

đổi bằng bức xạ và đối lưu có giá trị nhất định Khi M là năng lượng mà con người sản ra vượt quá khả năng đối lưu và môi trường cho phép thì con người phải toát mồ hôi để giải nhiệt:

q mh (max) = 29,1 * v 0,8 (42 – P hn ) (kcal/h)

Trong đó:

 29,1: hệ số thực nghiệm

 V (m/s): tốc dộ gió

 0,8: hệ số trong điều kiện 1atm

 42: áp suất hơi nước bão hoài trên bề mặt da

 Phn (mmHg): áo suất riêng phần của hơi nước

Khi 42 > P hn: môi trường không khí khô nên sẽ bay hơi tốt hơn

1.2.4 Phương trình cân bằng nhiệt:

Phương trình trao đổi nhiệt giữa con người và môi trường:

M ± q dl ± q bx ± q mh ± q hh ± q dn ± q bt = 0

Với:

 qdl lượng nhiệt con người thải hoặc nhận qua đối lưu trong không khí

 qbx lượng nhiệt con người thải hoặc nhận qua bức xạ

 qmh lượng nhiệt con người thải hoặc nhận qua đường thoát mồ hôi

 qhh lượng nhiệt con người thải hoặc nhận qua đường hô hấp

 qbt lượng nhiệt con người thải hoặc nhận qua đường bài tiết

 qdn lượng nhiệt con người thải hoặc nhận qua da

 qhh,qdn,qbt nhỏ không đáng kể

M ± q dl ± q bx =q mh =Δq

o Δq > 0: trao đổi nhiệt bằng đối lưu và bức xạ không đủ mà con người còn

nhận thêm nhiệt từ môi trường, nên phải toát mồ hôi để thải nhiệt Người lao động thấy nóng và khó chịu

o Δq < 0: con người mất nhiệt nên sẽ cảm thấy lạnh

o Δq = q mh: không còn cách nào để thải nhiệt, còn người tích nhiệt dần dần có thể dẫn đến sốt, nóng, có khi bị ngất và có thể dẫn đến tử vong

Đây là vấn đề mà kỹ sư bảo hộ lao động cần phải rất quan tâm

1.3 Nguồn nhiệt dư trong phân xưởng sản xuất:

Bao gồm 4 nhóm:

 Người lao động: Nhiệt tỏa ra từ người lao động

 Chiếu sáng: Nhiệt tỏa ra từ chiếu sáng

 Bức xạ mặt trời: Nhiệt bức xạ mặt trời (mái, trần, kính, tường, cửa sổ)

 Công nghệ sản xuất:

 Nhiệt tỏa ra từ động cơ và thiết bị dùng điện

 Nhiệt bức xạ từ lò nung, sấy

 Nhiệt bức xạ từ sản phẩm của quá trình cháy