Расчет количества вредных веществ, поступающих в атмосферу через щелевой зазор из аппаратов, находящихся под разрежением

 

Аппарат, в котором токсичная среда находится под малым разрежением (р до 0,01∙10⁵ Па, или p до 0,01 кгс/см²), также является источником загрязнения среды, что обусловлено диффузией вредных веществ через неплотности (сквозные поры) аппарата. Этот процесс особенно опасен, когда концентрация токсичных веществ в аппарате примерно в 10⁵ раз превышает предельно допустимые в рабочей зоне производственных помещений.

Количество вредных веществ, выделяющихся при разрежении, определяется по формуле, г/ч:

 

, (44)

 

где F - суммарная площадь щелей, м²; С_i - концентрация вредного газа в аппарате, г/м³; υ - скорость воздуха в щелях, м/с; Ре - критерий Пекле в задачах диффузионного переноса вещества:

 

, (45)

 

где l - средняя длина щелей, м; D_i - коэффициент диффузии газа в воздухе, м²/с.

Санитарными нормами рекомендуется применять преимущественно те аппараты, которые имеют паспорт и при работе которых обеспечиваются требуемые санитарно-гигиенические условия на рабочих местах.

В паспорте должны быть указаны: рабочее давление, при котором аппарат испытывался на герметичность в заводских условиях (0,025∙10⁵ Па, или 250 кгс/м²), величина падения давления за 1 ч (не более 0,002∙10⁵ Па, или 20 кгс/м²), количество выделяющихся вредных веществ при этом давлении G ₀.

Количество вредного вещества, которое может выделяться из аппарата в процессе эксплуатации при давлении p _э, отличном от p _исп, определяется по формуле:

 

, (46)

 

где η - коэффициент запаса, принимаемый в пределах 1,5 - 2,0; p _э - разрежение в процессе эксплуатации, Па.

При разрежении более 0,01∙10⁵ Па, или 100 кгс/м², аппарат рассматривают как вакуумный и к его герметичности предъявляют повышенные требования. Вредные вещества, выделяющиеся через неплотности вакуумного аппарата, не учитывают, поскольку их количество невелико.

Задача 5.1. Определить количество хлористого водорода, выделяющегося из аппарата, при разрежении в аппарате р = =0,006∙10⁵ Па. Количество воздуха, отсасываемого из аппарата, составляет Q = (20 + N_в) м³/ч. Давление атмосферного воздуха р = 9,93∙10⁴ Па. Ширина щели δ в аппарате 1 мм. Концентрация хлористого водорода равна 10 г/м³. Длина щели l _щ = (20 + N_в) мм. Диаметр аппарата D = (5 + N_в)∙10² мм. Температура t = 20 °С.