Alp22.ru

Промышленное строительство
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Количество газа в баллоне

Количество газа в баллоне

С этим вопросом сметчики сталкиваются постоянно, т.к. поставщики в накладных указывают количество то в литрах, то м3, то кг, а то и вообще в баллонах, при этом в смете как на зло стоит не та единица измерения, которая необходима. Предлагаем Вам подсказку как это рассчитывать.

Кислород газообразный технический
Параметры и размеры кислородных баллонов можно посмотреть по ГОСТ 949-73 «Баллоны стальные малого и среднего для газов на Рр ≤ 19,7МПа». Наиболее популярными являются баллоны объемами 5, 10 и 40 литров.

По ГОСТ 5583-78 «Кислород газообразный технический и медицинский» (приложение 2), объем газообразного кислорода в баллоне (V) в кубических метрах при нормальных условиях вычисляют по формуле:

Vб — вместимость баллона, дм3;

K1 – коэффициент для определения объема кислорода в баллоне при нормальных условиях, вычисляемый по формуле

Р – давление газа в баллоне, измеренное манометром, кгс/см2;

0,968 – коэффициент для пересчета технических атмосфер (кгс/см2) в физические;

t – температура газа в баллоне, °С;

Z – коэффициент сжигаемости кислорода при температуре t.

Значения коэффициента К1 приведены в таблице 4, ГОСТ 5583-78.

Посчитаем объем кислорода в самом распространенном баллоне в строительстве: объемом 40л с рабочим давлением 14,7МПа (150кгс/см2). Коэффициент К1 определяем по таблице 4, ГОСТ 5583-78 при температуре 15°С:

V = 0,159 • 40 = 6,36м3

Вывод (для рассматриваемого случая): 1 баллон = 40л = 6,36м3

Пропан-бутан технический

Параметры и размеры кислородных баллонов для пропана, бутана и их смесей можно посмотреть по ГОСТ 15860-84. В настоящее время применяются четыре типа данных изделий, объемами 5, 12, 27 и 50 литров.

При нормальных атмосферных условиях и температуре 15°С плотность пропана в жидком состоянии составляет 510 кг/м3, а бутана 580 кг/м3. Пропана в газовом состоянии при атмосферном давлении и температуре 15°С равна 1,9 кг/м3, а бутана — 2,55 кг/м3. При нормальных атмосферных условиях и температуре 15°С из 1 кг жидкого бутана образуется 0,392 м3 газа, а из 1 кг пропана 0,526 м3.

Посчитаем вес пропанобутановой смеси в самом распространенном баллоне в строительстве: объемом 50 с максимальным давлением газа 1,6МПа. Доля пропана по ГОСТ 15860-84 должна быть не менее 60% (примечание 1 к табл.2):

50л = 50дм3 = 0,05м3;

0,05м3 • (510 • 0,6 + 580 •0,4) = 26,9кг

Но из-за ограничения давления газа 1,6МПа на стенки в баллон этого типа не заправляют более 21кг.

Посчитаем объем пропанобутановой смеси в газообразном состоянии:

21кг • (0,526 • 0,6 + 0,392 •0,4) = 9,93м3

Вывод (для рассматриваемого случая): 1 баллон = 50л = 21кг = 9,93м3

Ацетилен

Параметры и размеры баллонов для ацетилена можно посмотреть по ГОСТ 949-73 «Баллоны стальные малого и среднего для газов на Рр ≤ 19,7МПа». Наиболее популярными являются баллоны объемами 5, 10 и 40 литров. Корпус ацетиленового баллона отличается от корпуса кислородного баллона меньшим размером.

При давлении 1,0 МПа и температуре 20 °С в 40л баллоне вмещается 5 – 5,8 кг ацетилена по массе ( 4,6 – 5,3 м3 газа при температуре 20 °С и 760 мм.рт.ст.).

Приближенное количество ацетилена в баллоне (определяется взвешиванием) можно определить по формуле:

Va = 0,07 • Е • (Р – 0,1)

0,07– коэф., который учитывает количество ацетона в баллоне и растворимость ацетилена.

Е – водяной объем баллона в куб.дм;

Р – давление в баллоне, МПа (давлении 1,9 МПа (19,0 кгс/см2) при 20 °С по ГОСТ 5457-75 «Ацетилен растворенный и газообразный технический»);

0,1 – атмосферное давление в МПа;

Вес 1 м3 ацетилена при температуре 0°С и 760 мм.рт.ст. составляет – 1,17 кг.

Вес 1 куб.м ацетилена при температуре 20°С и 760 мм.рт.ст. составляет 1,09 кг.

Посчитаем объем ацетилена в баллоне объемом 40л с рабочим давлением 1,9МПа (19кгс/см2) при температуре 20°С:

Va = 0,07 • 40 • (1,9 – 0,1) = 5,04м3

Вес ацетилена в баллоне объемом 40л с рабочим давлением 1,9МПа (19кгс/см2) при температуре 20°С:

Вывод (для рассматриваемого случая): 1 баллон = 40л = 5,5кг = 5,04м3

Двуокись углерода (углекислота)

Углекислота (по ГОСТ 8050-85 «Двуокись углерода газообразная и жидкая») применяется как защитный газ для электросварочных работ. Состав смеси: СО2; Ar + CO2 ; Ar + CO2 + O2. Еще производители могут маркировать ее как смесь MIX1 – MIX5.

Параметры и размеры баллонов для ацетилена можно посмотреть по ГОСТ 949-73 «Баллоны стальные малого и среднего для газов на Рр ≤ 19,7МПа». Наиболее популярными являются баллоны объемами 5, 10 и 40 литров.

При рабочем давлении углекислоты в баллоне 14,7 МПа (150 кгс/см2) коэффициент заполнения: 0,60 кг/л; при 9,8 МПа (100 кгс/см2) – 0,29 кг/л; при 12,25 МПа (125кгс/см2) – 0,47 кг/л.

Объемный вес углекислоты в газообразном состоянии равен 1.98 кг/м 3 , при нормальных условиях.

Посчитаем вес углекислоты в самом распространенном баллоне в строительстве: объемом 40л с рабочим давлением 14,7 МПа (150 кгс/см2).

Посчитаем объем углекислоты в газообразном состоянии:

24кг / 1,98 кг / м3 = 12,12м3

Вывод (для рассматриваемого случая): 1 баллон = 40л = 24кг = 12,12м3

ГДЗ биология 8 класс Пасечник, Суматохин, Калинова Просвещение 2019-2020 Задание: § 21 Механизм дыхания Жизненная емкость легких.

Рабочая тетрадь по биологии 8 класс Пасечник, Швецов Просвещение 2018-2019-2020

У земноводных, например, у лягушки, механизм дыхания запускается благодаря движениям ротоглоточной полости. Это объясняется тем, что грудная клетка и межреберная мускулатура у нее отсутствуют. У млекопитающих дыхательные движения обеспечиваются работой специальной мышцы – диафрагмы и движениями ребер при вдохе и выдохе.

№ 2. Как осуществляется транспорт газов кровью? Какие форменные элементы отвечают за этот процесс?

В организме транспортировка кислорода и углекислого газа осуществляется при помощи крови. Кислород, который поступает из альвеолярного воздуха в кровь, тут же связывается с гемоглобином эритроцитов, в результате чего образуется оксигемоглобин. В таком виде он и доставляется к тканям. Уже в тканевых капиллярах кислород отщепляется и включается в окислительные процессы. Свободный гемоглобин связывает водород и превращается в восстановленный гемоглобин.

Углекислый газ, который образуется в тканях, переходит в кровь и поступает в содержащиеся в ней эритроциты. Далее часть его соединяется с восстановленным гемоглобином, образуя карбогемоглобин. В таком виде углекислый газ транспортируется к лёгким. Но большая часть углекислого газа в эритроцитах все же превращается в бикарбонаты при участии фермента карбоангидразы. Бикарбонаты переходят в плазму, где также транспортируются к лёгким. Там в лёгочных капиллярах они при помощи карбоангидразы распадаются и выделяют углекислый газ.

Читайте так же:
Шуруповерт хилти каталог цены

Стр. 96. Моя лаборатория. Измерение обхвата грудной клетки в состоянии вдоха и выдоха

С помощью сантиметровой ленты измеряем окружность грудной клетки. Для этого поднимаем руки, накладываем ленту так, чтобы она проходила по нижним углам лопаток. Спереди лента должна проходить по среднегрудинной точке и плотно прилегать к телу. Затем опускаем руки. Окружность груди измеряется в трех фазах: во время обычного спокойного дыхания (в паузе), при максимальном вдохе и максимальном выдохе.

Определяем разность между величинами окружности груди при выдохе и вдохе. Это и есть экскурсия грудной клетки. Полученный результат записываем.

Измерения в паузеИзмерения на максимальном вдохеИзмерения на максимальном выдохеРазница (экскурсия грудной клетки)
85 см87 см83 см4 см

Вывод:

Разница обхвата грудной клетки при максимальном вдохе и максимальном выдохе в норме составляет 5 см. В моем случае результат измерений показал разницу в 4 см, что является пределом нормы. Такая разница является отражением подвижности грудной клетки во время дыхания, которое совершается благодаря дыхательным мышцам – межреберным и диафрагме.

Стр. 97. Вопросы после параграфа

№ 1. Каков механизм дыхательных движений, обеспечивающих у человека вдох и выдох?

При помощи дыхательных движений обеспечиваются механизм вдоха и выдоха у человека, а значит, происходит попеременное увеличение и уменьшение объема лёгких. При вдохе межреберные мышцы сокращаются, тем самым приподнимая ребра. Диафрагма отходит в сторону брюшной полости и становится менее выпуклой, из-за чего объемы грудной полости немного увеличиваются. А так как давление в грудной полости ниже, нежели атмосферное, то вслед за ней увеличиваются (растягиваются) и лёгкие. В случае, если есть необходимость в более глубоком дыхании, например, после тяжелых физических нагрузок, то кроме межреберных мышц и диафрагмы начинают сокращаться мышцы плечевого пояса и туловища.

Процесс выдоха менее активен и является результатом прекращений вдоха. То есть, начинается расслабление межреберных мышц, опускаются ребра. Как следствие, расслабляется диафрагма, уменьшается объем грудной полости и лёгких. Соответственно, давление в них становится выше, чем атмосферное, а воздух выходит наружу по дыхательным путям.

№ 2. Что такое жизненная ёмкость лёгких и от чего она зависит?

Жизненная ёмкость лёгких – это объём воздуха, который человек может изо всех сил выдохнуть после максимально возможного вдоха. Среднее значение этого показателя составляет примерно 3500 см 3 , но зависит от пола, возраста и натренированности организма каждого отдельного человека. С момента рождения человека и до его полного взросления этот показатель становится больше в 45 раз.

№ 3. Охарактеризуйте особенности транспорта газов кровеносной системой как важнейшего этапа дыхания.

После того, как человек вдохнул, воздух, содержащий в основном кислород, азот, углекислый газ и пары воды, попадает в его лёгкие. Далее в альвеолах кислород переходит в кровь из альвеолярного воздуха, а углекислый газ в альвеолярный воздух из крови. Происходит это благодаря тому, что кровь, которая поступает по сосудам малого круга кровообращения в лёгкие из правого желудочка сердца, содержит большой запас углекислого газа. В лёгких происходит сложный процесс перехода углекислого газа из кровеносных сосудов в альвеолы с дальнейшим его выведением при выдохе в окружающую среду.

А вот кислород, который поступает из воздуха, заполняет при вдохе альвеолы и переходит в кровь, что находится в капиллярах малого круга кровообращения. В крови происходит связывание эритроцитов гемоглобином, а кровь, которая стала артериальной, отправляется потоком к сердцу по сосудам.

В клетках и межклеточной жидкости кислорода содержится очень мало, нежели в крови, которая поступает из левого желудочка по сосудам большого круга кровообращения. Поэтому гемоглобин сначала отдает кислород, выходящий в тканевую жидкость, которая окружает кровеносные капилляры, а потом попадает в клетки. В клетках кислород нужен для окисления органических соединений. Это в свою очередь необходимо для освобождения энергии и образования углекислого газа как основного конечного продукта распада всех органических соединений.

№ 4. Как изменяется состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха?

В спокойном состоянии человек может вдыхать и выдыхать примерно 500 см 2 , что является дыхательным объемом лёгких. В состав вдыхаемого воздуха входит около 21% кислорода, 0,03% углекислого газа и 79,03% азота и паров воды. Выдыхаемый воздух содержит 16,30% кислорода, 4% углекислого газа и 79,7% азота и паров воды. При этом важно помнить, что состав выдыхаемого воздуха не всегда одинаков и может зависеть от глубины и частоты дыхания, а также от интенсивности обмена веществ в организме. Даже если чуть подольше задержать дыхание, вдохнув полные лёгкие воздуха, то его состав будет другим по сравнению с воздухом, который выдыхается сразу же или при интенсивном дыхании.

№ 5. Как происходит газообмен в лёгких и в других органах?

Вдыхаемый человеком воздух попадает в лёгкие и состоит в основном из кислорода, углекислого газа, азота и паров воды. В альвеолах происходит процесс перехода кислорода из альвеолярного воздуха в кровь, а углекислого газа, наоборот, из крови в альвеолярный воздух. Кровь, которая поступила из сердца в капилляры, что оплетают лёгочные альвеолы, богата углекислым газом. Однако в воздухе лёгочных альвеол его содержится очень мало, поэтому он переходит в альвеолы.

Как и обмен газов, поступление кислорода в кровь также происходит благодаря диффузии. Процессы связывания находящегося в эритроцитах гемоглобина происходят непрерывно с дальнейшим превращением его в оксигемоглобин. Это поясняет тот факт, что свободного кислорода в крови очень мало. А кровь, ставшая артериальной, практически мгновенно покидает альвеолы и направляется по легочной вене к сердцу. Важным является поддержание состава газов в лёгочных альвеолах постоянным. Только в таком случае обеспечивается непрерывность газообмена.

Стр. 97. Задание

На основании анализа и обобщения имеющихся у вас знаний установите взаимосвязь кровеносной и дыхательной систем человека. Отобразите эту взаимосвязь в виде карты понятий. Обсудите свои варианты в классе.

Кровеносная и дыхательная системы человека неразрывно связаны друг с другом, потому что отвечают они за выполнение одной и той же функции, а именно – насыщение клеток организма кислородом. Ведь без кислорода жизнь ни одного существа невозможна.

Газообмен в лёгких состоит в обогащении крови кислородом и дальнейшем удалении из нее углекислого газа. Собственно, в этом и заключается главная задача дыхательной системы. А уже дальнейшую транспортировку кислорода ко всем клеткам органов и тканей в организме человека осуществляет кровеносная система. При этом кислород связывается с гемоглобином, который содержится в эритроцитах. Это придает крови ярко-алый цвет.

В клетках тканей кислород крови используется для тканевого дыхания. То есть, окисление органических веществ происходит с участием кислорода до углекислого газа и воды. Выделяющаяся во время этого процесса энергия запасается в виде АТФ, а углекислый газ просто выводится кровью и удаляется через лёгкие в окружающую среду.

Стр. 97. Подумайте

Почему в выдыхаемом воздухе больше кислорода и меньше углекислого газа, чем в альвеолярном воздухе?

Состав выдыхаемого воздуха существенно отличается от состава альвеолярного воздуха и содержит больше углекислого газа и меньше кислорода. Так происходит, потому что при выдыхании к альвеолярному воздуху может присоединяться еще и воздух, находящийся в органах дыхания и воздухоносных путях.

Обзор измерителя углекислого газа CO2

Большинство из нас немалую часть времени проводят на работе в офисах, в мастерских с паяльником, и других закрытых помещениях где зачастую отсутствует какая-либо естественная вентиляция. Особенно ситуация с поступлением свежего воздуха извне, усугубилась в последние года с повсеместным приходом пластиковых окон, которые практически «не дышат». В помещениях, где находятся люди всегда присутствует какая-то часть углекислого газа (CO2), который выдыхает человек. И если помещение периодически не проветривать, то его концентрация постепенно растет.

Концентрация CO2 (диоксид углерода) измеряется в пропромилле (ppm). За городом и в сельской местности концентрация углекислого газа обычно составляет 350 ppm, в городе 400 ppm, в центре города 450 ppm. Цифры сильно различаются и зависят от плотности транспортного потока, силы ветра и других факторов. К примеру в Москве, на оживленных магистралях уровень CO2 может достигать значений 800-900 ppm.

При высокой концентрации диоксида углерода у человека появляются дискомфорт, головные боли, сонное состояние, тошнота и др. симптомы. Опасность в том, что порог ухудшения состояния порой очень трудно заметить и величина эта индивидуальная для каждого человека. Поэтому для поддержания нормального самочувствия в помещении важно не превышать порог концентрации CO2, который составляет приблизительно 800-900 ppm. В среднем, один человек за 3 часа нахождения в закрытом помещении 20 кв.м повышает уровень концентрации углекислого газа до отметки 1500 ppm. А если там находится три человека, то всего за 1 час.

NDIR метод

Существует несколько методов измерения концентрации углекислого газа. В портативных устройствах получил распространение NDIR метод недисперсионной инфракрасной спектрометрии. NDIR-сенсор — это спектрометр, измеряющий поглощение света единственной длины волны в зависимости от концентрации измеряемого газа. Для углекислого газа используется ИК-светодиод с длиной волны 4 мкм.

До недавнего времени CO2 измерительные приборы были слишком дороги для бытового применения. Во всем мире производителей бытовых измерителей CO 2 можно пересчитать по пальцам. Но тем не менее они есть и уже вовсю продаются на AliExpress и eBay: CO2 Monitor . Правда стоимость даже самых простейших моделей начинается с отметки 100$, а более менее достойных приборов и вовсе от 200$. Во многих из них применяется именно NDIR метод измерения углекислого газа.

Не так давно на отечественном рынке появилось недорогое решение «Детектор углекислого газа» от широко известной в радиолюбительских кругах компании МастерКит. Данный материал посвящен небольшому обзору этого измерителя. Как и у всех товаров от МастерКит у данного измерителя присутствует свой уникальный код — МТ8057.

Характеристики MT8057

Детектор упакован в такую коробку:

Упаковка детектора углекислого газа

На обратной стороне приведена информация об углекислом газе и его уровнях в помещениях.

Упаковка детектора углекислого газа с обратной стороны

Страна изготовления прибора — Китай. Забегая вперед сообщу, что нагуглил два прибора внешне практически полностью идентичные обозреваемому:
— ZGm053U
— CO2mini RAD-0301

Стоимость первого на сайте не указана, а второй прибор стоит 100$ без учета стоимость доставки. За прибор от МастерКит я отдал 3400 руб. вместе с доставкой (данные на конец января 2015 г). На сегодняшний день я думаю навряд ли можно найти где-нибудь подобный прибор по меньшей или аналогичной цене.

В коробке находится сам измеритель, USB-кабель и инструкция на русском языке.

Упаковка детектора углекислого газа МТ8057

Внешний вид измерителя CO2

На лицевой стороне измерителя мы видим экран для отображение уровня CO2 и температуры, а также три светодиодных индикатора: зеленый, оранжевый и красный для пороговой индикации. По моему мнению это очень удачное решение — простого взгляда (особенно вечером или ночью) достаточно для быстрой оценки уровня концентрации CO2. После недельной эксплуатации прибора, я для себя отметил, что в первую очередь обращаю внимание именно на данные индикаторы, а не цифры на экране прибора. В настройках прибора для каждого светодиода можно задать уровни СО2.

Также это хороший вариант для конструирования DIY-устройств, скажем для управления приточной вентиляцией, бытовыми проветривателями и другой климатической техникой. Можно подпаяться к светодиодам или использовать фоторезисторы (или фотодиоды) разместив их напротив светодиодов измерителя. Настроив уровни включения светодиодов, можно включать или выключать приточную вентиляцию при достижении определенного порога. Это может быть существенно дешевле, чем отдельный модуль измерения CO2.

Кстати о сенсорах СО2. Может показаться, что купить сенсор для измерения СО2 и самому собрать подобный прибор можно сильно сэкономить. Но отдельные сенсоры также не отличаются приемлемым ценником: http://www.co2meter.com/collections/co2-sensors

С обратной стороны прибора приклеена наклейка с названием, краткими характеристиками и серийный номер, а также 2 кнопки для настроек.

Я когда заказывал измеритель, честно сказать ожидал прибор большего размера. Но п рибор оказался достаточно компактным.

Измеритель на весах

Масса составила 64 г.

Данные на дисплее читаются достаточно отчетливо. Показания СО2 и температуры:

Отображение СО2 и температуры

Питается прибор от USB-шины 5 Вольт. Кабель — microUSB. На корпусе прибора под разъем USB имеется некоторое углубление, из-за чего не каждый micro-USB кабель можно подключить. Во всяком случае из имеющихся у меня в наличии 3-х кабелей, ни один не вошел до конца. Поэтому с родным кабелем нужно быть аккуратным и не терять его, иначе потом придется думать как подключить его к обычному нормальному кабелю.

Разъем Micro USB

Питание от батареек не предусмотрено, что немного огорчило меня. Для автономного использования придется использовать Power Bank с USB-выходом.

Отщелкнув заднюю крышку получаем доступ к внутренностям прибора.

Длинный элемент с наклейкой «ZGm053UK» и есть сердце прибора — NDIR датчик концентрации углекислого газа. На видео ниже можно увидеть как вспыхивает лампа для проведения измерений. Частота вспышек составляет примерно 1 вспышка в 5 секунд.

Частота вспышек лампы датчика

Как видно из осциллограммы выше — напряжение на лампу подается 5 Вольт.

Форма импульса для лампы — нарастающая, видимо для продления срока службы лампы. Длительность импульса — примерно 300 мс.

Качество сборки и пайки достаточно хорошее.

Может возникнуть закономерный вопрос про продолжительность работы сенсора. У производителя ZyAura можно найти ответ на этой страничке:

How long is the NDIR life?
We use dual channel(beam) NDIR (Non-Dispersive Infrared), thermopile from PerkinElmer, which improves the long-term stability of the measurement; it has longer durability than single channel design so the device has a durable life more than 5

Т.е. время жизни сенсора составляет 5-10 лет. Калибровать датчик необходимо примерно раз в три года.

Для измерителей существует специальный софт для отображения графиков, а также проведения калибровки. Скачать софт можно на этой страничке. Не забудьте после скачивания переименовать файл ZG.eye в ZG.exe. Для чего так сделали — непонятно, особенно учитывая что все находится в архиве.

Программа ZG для измерителя

Желтая линия на вышеприведенном графике — температура (шкала справа). Нижняя линия — уровень CO2.
Комната примерно 12 кв.м. 1 человек. Пластиковые окна. Примерно в 14-35 было открыто окно. Как видно из графика, температура стала падать и вслед за ней сразу же стал понижаться уровень СО2 до приемлемого значения, через 10 минут полностью перейдя в безопасную (на графике зеленым цветом) зону. Примерно в 14-50 окно было закрыто и температура и СО2 начали постепенно возрастать.

Для операционных систем Linux также существует OpenSource софт, выложенный на GitHub. К сожалению под ОС Debian у меня не получилось скомпилировать приложение, т.к. постоянно ругалось на отсутствие пакета, хотя он был установлен. Но теоретически, это дает возможность подключить измеритель по USB-интерфейсу к различным Linux-микрокомпьютерам (Raspberry Pi, CubeBoard, BeagleBone) и управлять устройствами (через GPIO) или скидывать данные на какой-нибудь сервер, использовать для системы «Умный дом» и т.п. Тут уже открывается масса возможностей.

Нужен измеритель СО2 или нет — каждый решит сам, лично я потраченных на него денег не жалею и даже подумываю прикупить второй, один для дома, один в офис где я работаю.

Управление вентиляцией по датчику CO2

Управление вентиляцией по датчику CO2

Воздух является смесью газов, в котором углекислый газ (CO2) занимает по количеству лишь четвертое место, однако важнейшее значение для всего живого. Измерить концентрацию углекислого газа достаточно легко, а данные о количестве CO2 позволяют косвенно судить о содержании других веществ и использовать эти данные для анализа качества воздуха. Основной единицей измерения концентрации углекислого газа являются промилле (ppm).

При небольшом повышении уровня CO2 человек ощущает духоту, усталость, сонливость, невозможность сосредоточиться, потерю внимания, раздражительность, снижение работоспособности и т. д. Если уровень CO2 будет повышаться дальше, то наступают проблемы с дыханием, удушье, учащенный пульс, головокружение, а кто-то вообще падает в обморок.

3.jpg

В замкнутых помещениях с недостаточной вентиляцией человек достаточно активно поглощает кислород (O2), при этом выдыхая большое количество углекислого газа, и если к перепадам содержания в воздухе кислорода человек мало восприимчив, то перепады содержания CO2 чувствуются каждой клеткой (и это не метафора). Связанно это с тем, что процесс газообмена O2 и CO2 в легких происходит за счет пассивной диффузии через мембрану клетки, а диффузионная способность CO2 в 25-30 раз выше, чем у O2, именно поэтому к изменениям концентрации CO2 в воздухе, человек очень чувствителен.

3.png

Датчик СО2 для CO2 системы TURKOV

Пребывание в помещении с высоким содержанием СО2 ведет к негативным последствиям, поэтому так важно уделять внимание вентиляции помещений. Удобным и эффективным методом регулирования воздухообмена является использование датчика СО2 от TURKOV.

Как видим наиболее вредным является долговременное пребывание в помещениях с высоким содержанием CO2 , именно поэтому особое внимание надо уделять домашней вентиляции и вентиляции рабочих мест. При этом наиболее правильный и энергоэффективный метод регулирования воздухообмена, это регулирование по датчику СО2.

Безымянный.jpg

Детектор СО2 максимально точно (+/- 25 РРМ) контролирует уровень СО2 в помещении в автоматическом режиме, при этом не требуя дополнительной регулировки и настройки.

Как это работает? По датчику CO2, который установлен в вытяжном канале, автоматика распознает уровень CO2 в помещении и автоматически поддерживает его оптимальный уровень путем увеличения или уменьшения оборотов вентилятора. Приточный и вытяжной вентиляторы при этом работают синхронно. Диапазон регулирования вентиляторов от 0 до 100%.

Сенсорный пульт с датчиком СО2 / SENSOR + CO2

пульт управления TURKOV 3.jpg

Режимы работы:
ON — открытие заслонки на 100%;
OFF — полностью закрытая заслонка;
AUTO — пропорциональное регулирование от 0 до 100%.

Для поддерживания необходимого уровня СО2 в помещении был разработан пульт с датчиком СО2, который предназначен для жилых помещений любой площади. Датчик СО2 встроен в пульт. Вы можете разместить пульт в любом удобном для вас месте.

Технические характеристики датчика сенсорного пульта СО2:

Напряжение питания220В
Габариты, А*В*С, мм.130*80*24
Потребляемая мощностьНе более 2В
Напряжение питания220В
Датчик СО 2Встроенный
Диапазон измерения СО 2От 0 до 1000ppm
2 аналоговых выхода0-10 В
для управления заслонкой/вентилятором
Контакты для управления заслонкойНормально разомкнутый
Диапазон рабочих температур0/+50 о С

Варианты управления по датчику CO2

Следует обратить внимание, что возможно два типа регулирования воздухообмена по датчику CO2.

1. Вентилирование одним агрегатом нескольких помещений.

Вентилирование нескольких изолированных объемов воздуха, например квартиры, дома, нескольких офисов. Применяется в основном на бытовой линейке оборудования CAPSULE и I-VENT, а так же на приточно-вытяжных агрегатах ZENIT, ZENIT HECO. Для каждого помещения нам потребуется:

  • Пропорциональный клапан на приточном канале
  • Пропорциональный клапан на вытяжном канале (Если вытяжка в каждом помещении) для каждого помещения или вытяжного канала каждого помещения.
  • VAV-система на агрегате (устанавливается заводом-изготовителем).

При появлении в помещении человека, датчиком CO2 будет регистрироваться повышение уровня CO2. Пропорциональный клапан с электроприводом будет регулировать воздухообмен на основании показаний именно своего датчика CO2. Такой вариант управления позволит максимально точно поддерживать качество воздуха в помещении, не позволяя появиться чувству нехватки воздуха, и не создавая излишнего воздухообмена.

Пример работы вентиляции по датчикам CO2 установленным в помещениях:

СО 2-01.jpg

В помещении №2 находится один человек, и для компенсации повышения концентрации CO2 достаточно подавать в помещение 25 м³/ч, В помещении №1 же находятся два человека и для компенсации требуется подавать уже 75 м³/ч. Если из помещений выйдет по одному человеку, то в помещении №2 выделение CO2 прекратится полностью, клапан закроется, и вентилирование помещения прекратится. В помещении №1 выделение CO2 сократится, и агрегат постепенно снизит воздухообмен помещения №1 до 25 м³/ч.

Применение одного датчика CO2 в вытяжном канале при наличии нескольких помещений нежелательно. Датчик CO2 будет регистрировать суммарную концентрацию углекислого газа и в обоих помещениях одинаково увеличивать воздухообмен. В результате в верхнем помещении воздухообмена недостаточно для компенсации повышения уровня CO2, а в нижнее подается излишнее количество воздуха.

2. Вентилирование одним агрегатом одного помещения.

Безымянный-1_Монтажная область 1.jpg

Вентилирование одного изолированного объема воздуха, например офиса, спортзала, производственного помещения, квартиры-студии. В этом случае нам потребуется только датчик CO2 установленный в вытяжном канале (устанавливается заводом-изготовителем). Воздухообмен будет автоматически регулироваться для поддержания требуемого уровня CO2, независимо от изменения количества людей в помещении, а так же от их рода деятельности.

Данный вариант регулирования применяется в основном на промышленной линейке оборудования серии Zenit, Zenit HECO, CAPSULE и даже в установках i-Vent. Применение данной системы позволит организовать максимально энергоэффективную систему вентиляции, с минимальными эксплуатационными издержками и полностью автоматическим управлением.

Пример работы вентиляции по датчикам CO2 установленным в вытяжном канале:

Безымянный-2_Монтажная область 1.jpg

В помещении находится один человек, и для компенсации повышения концентрации CO2 достаточно подавать в помещение 50 м³/ч, по мере увеличения в помещении количества людей увеличивается регистрируемый уровень CO2, и агрегат автоматически увеличивает количество воздуха, которое требуется подавать в помещение, для компенсации повышения уровня CO2.

Расчет системы вентиляции по СО2

Это один из вариантов расчета системы вентиляции, но, к сожалению, применяется достаточно редко, так как систем умеющих регулировать воздухообмен по датчику CO2 не слишком много. Для расчета нм понадобится знать следующие данные:

  1. Концентрация CO2 на улице.
  2. Расписание пребывания людей в обслуживаемых помещениях.
  3. Тип физической активности в обслуживаемых помещениях.
  4. Требуемый поддерживаемый уровень CO2.

Формула расчета воздухообмена для компенсации выделения CO2 одним человеком: L=(Gx 550)/(X2-X1)

  • L — воздухообмен, м3/ч;
  • X1 — концентрация CO2 в наружном (приточном) воздухе, ppm;
  • X2 — допустимая концентрация CO2 в воздухе помещения, ppm;
  • G — количество CO2 выделяемое одним человеком, л/час;
  • 550 – преобразование значений X1 и X2 из ppm в г/м3.

Данные для G и концентрации CO2 на улице подбираются из таблиц.

Выделение СО2

Концентрация СО2 на улице

Пример расчета квартиры с количеством проживающих 3 чел.

Количество людей3шт
Выделение СО2 одним человеком18л/час
Допустимая концентрация СО2600ppm
Концентрация СО2 на улице511ppm
Требуемый воздухообмен334м3/ч

Если составить расписание дня, то можно будет увидеть картину изменения воздухообмена в течение дня, в зависимости от выделения CO2 в квартире.

Картинка 8.png

Как видим даже по усредненному расписанию график изменения воздухообмена весьма существенный, в реальности же система постоянно регулирует воздухообмен, практически не имея на графике «полок». При этом, если агрегат подобран верно, в данном случае это Zenit-350 Heco, то значение CO2 в квартире всегда будет неизменно.

*Для расчета не принципиально, какой тип управления агрегатом по CO2 применяется. Это может быть как датчик в вытяжном канале, если это вентиляция квартиры студии, так и комнатные датчики CO2 совместно с VAV-системой.

Физические свойства углекислоты

Углекислота жидкая (СО2, двуокись углерода, диоксид углерода)

  • Углекислота жидкая — это, сжиженный углекислый газ под очень высоким давлением, которое обычно равно 70 атмосферам. Жидкость, как и газ, абсолютно бесцветна, имеет слегка кислый привкус.
  • Поставляется и хранится углекислота в:
    • 40-литровых герметичных баллонах, которые защищены от коррозийных разрушений — срок хранения 2 года.
    • В транспортной бочке ЦЖУ-18 — срок хранения 6 месяцев.

    Углекислота (СО2, двуокись углерода, диоксид углерода) – вещество с химическое формулой СО2 и молекулярной массой 44,011 г/моль, которое может существовать в четырёх фазовых состояниях – газообразном, жидком, твёрдом и сверхкритическом.

    Газообразное состояние СО2 носит общеупотребительное название «углекислый газ». При атмосферном давлении это бесцветный газ без цвета и запаха, при температуре +20 ?С плотностью 1,839 кг/м? (в 1,52 раза тяжелее воздуха), хорошо растворяется в воде (0,88 объёма в 1 объёме воды), частично взаимодействуя в ней с образованием угольной кислоты. Входит в состав атмосферы в среднем 0,035% по объёму. При резком охлаждении за счёт расширения (детандирование) СО2 способен десублимироваться – переходить сразу в твёрдое состояние, минуя жидкую фазу.

    Газообразный диоксид углерода ранее нередко хранили в стационарных газгольдерах. В настоящее время такой способ хранения не применяется; углекислый газ в необходимом количестве получают непосредственно на месте – путём испарения жидкой углекислоты в газификаторе. Далее газ можно легко перекачать по любому газопроводу под давлением 2-6 атмосфер.

    Жидкое состояние СО2 носит техническое название «жидкая углекислота» или просто «углекислота». Это бесцветная жидкость без запаха, средней плотностью 771 кг/м3, которая существует только под давлением 3 482…519 кПа при температуре 0…-56,5 град.С («низкотемпературная углекислота»), либо под давлением 3 482…7 383 кПа при температуре 0…+31,0 град.С («углекислота высокого давления»). Углекислоту высокого давления получают чаще всего путём сжатия углекислого газа до давления конденсации, при одновременном охлаждении водой. Низкотемпературную углекислоту, являющейся основной формой диоксида углерода для промышленного потребления, чаще всего получают по циклу высокого давления путём трехступенчатого охлаждения и дросселирования в специальных установках.

    При небольшом и среднем потреблении углекислоты (высокого давления),т для её хранения и транспортировки используют разнообразные стальные баллоны (от баллончиков для бытовых сифонов до ёмкостей вместимостью 55 л). Самым распространенным является 40 л баллон с рабочим давление 15 000 кПа, вмещающим 24 кг углекислоты. За стальными баллонами не требуется дополнительный уход, углекислота сохраняется без потерь в течение длительного времени. Баллоны с углекислотой высокого давления окрашивают в чёрный цвет.

    При значительном потреблении, для хранения и транспортировки низкотемпературной жидкой углекислоты используют изотермические цистерны самой разнообразной вместимости, оснащённые служебными холодильными установками. Существуют накопительные (стационарные) вертикальные и горизонтальные цистерны вместимостью от 3 до 250 т, транспортируемые цистерны вместимостью от 3 до 18 т. Цистерны вертикального исполнения требуют строительства фундамента и используются преимущественно в условиях ограниченного пространства для размещения. Применение горизонтальных цистерн позволяет снизить затраты на фундаменты, особенно при наличии общей рамы с углекислотной станцией. Цистерны состоят из внутреннего сварного сосуда, изготовленного из низкотемпературной стали и имеющего пенополиуретановую или вакуумную теплоизоляцию; наружного кожуха из пластика, оцинкованной или нержавеющей стали; трубопроводов, арматуры и приборов контроля. Внутренняя и наружная поверхности сварного сосуда подвергаются специальной обработке, благодаря чему снижена до вероятность поверхностной коррозии металла. В дорогих импортных моделях наружный герметичный кожух выполнен из алюминия. Использование цистерн обеспечивает заправку и слив жидкой углекислоты; хранение и транспортировку без потерь продукта; визуальный контроль массы и рабочего давления при заправке, в процессе хранения и выдачи. Все типы цистерн оснащены многоуровневой системой безопасности. Предохранительные клапаны позволяют производить проверку и ремонт без остановки и опорожнения цистерны.

    При мгновенном снижении давления до атмосферного, происходящем при впрыске в специальную расширительную камеру (дросселировании), жидкий диоксид углерода мгновенно превращается в газ и тончайшую снегообразную массу, которую прессуют и получают диоксид углерода в твёрдом состоянии, который носит общеупотребительное название «сухой лёд». При атмосферном давлении это белая стекловидная масса плотностью 1 562 кг/м?, с температурой -78,5 ?С, которая на открытом воздухе сублимируется – постепенно испаряется, минуя жидкое состояние. Сухой лёд может быть также получен непосредственно на установках высокого давления, применяемых для получения низкотемпературной углекислоты, из газовых смесей, содержащих СО2 в количестве не менее 75-80%. Объёмная холодопроизводительность сухого льда почти в 3 раза больше, чем у водяного льда, и составляет 573,6 кДж/кг.

    Твёрдый диоксид углерода обычно выпускают в брикетах размером 200?100?20-70 мм, в гранулах диаметром 3, 6, 10, 12 и 16 мм, редко в виде тончайшего порошка («сухой снег»). Брикеты, гранулы и снег хранят не более 1-2 суток в стационарных заглублённых хранилищах шахтного типа, разбитых на небольшие отсеки; перевозят в специальных изотермических контейнерах с предохранительным клапаном. Используются контейнеры разных производителей вместимостью от 40 до 300 кг и более. Потери на сублимацию составляют, в зависимости от температуры окружающего воздуха 4-6% и более в сутки.

    При давлении свыше 7,39 кПа и температуре более 31,6 град.С диоксид углерода находится в так называемом сверхкритическом состоянии, при котором его плотность как у жидкости, а вязкость и поверхностное натяжение как у газа. Эта необычная физическая субстанция (флюид) является отличным неполярным растворителем. Сверхкритический CO2 способен полностью или выборочно экстрагировать любые неполярные составляющие с молекулярной массой менее 2 000 дальтон: терпеновые соединения, воски, пигменты, высокомолекулярные насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, алкалоиды, жирорастворимые витамины и фитостерины. Нерастворимыми веществами для сверхкритического CO2 являются целлюлоза, крахмал, органические и неорганические полимеры с высоким молекулярным весом, сахара, гликозидные вещества, протеины, металлы и соли многих металлов. Обладая подобными свойствами, сверхкритический диоксид углерода всё шире применяется в процессах экстракции, фракционирования и импрегнации органических и неорганических веществ. Он является также перспективным рабочим телом для современных тепловых машин.

    • Удельный вес. Удельный вес углекислоты зависит от давления, температуры и агрегатного состояния, в котором она находится.
    • Критическая температура углекислоты +31 град. Удельный вес углекислого газа при 0 град и давлении 760 мм рт.ст. равен 1, 9769 кг/м3.
    • Молекулярный вес углекислого газа 44,0. Относительный вес углекислого газа по сравнению с воздухом составляет 1,529.
    • Жидкая углекислота при температурах выше 0 град. значительно легче воды, и ее можно хранить только под давлением.
    • Удельный вес твердой углекислоты зависит от метода ее получения. Жидкая углекислота при замораживании превращается в сухой лед, представляющий прозрачное , стеклообразное твердое тело. В этом случае твердая углекислота имеет наибольшую плотность (при нормальном давлении в сосуде, охлаждаемом до минус 79 град., плотность равна 1,56). Промышленная твердая углекислота имеет белый цвет, по твердости близка к мелу,
    • ее удельный вес колеблется в зависимости от способа получения в пределах 1,3 — 1,6.

    • Тройная точка углекислоты. Тройная точка характеризуется давлением 5,28 ата (кг/см2) и температурой минус 56,6 град.
    • Углекислота может находиться во всех трех состояниях (твердом, жидком и газообразном) только в тройной точке. При давлениях ниже 5,28 ата (кг/см2) (или при температуре ниже минус 56,6 град.) углекислота может находиться только в твердом и газообразном состояниях.
    • В парожидкостной области, т.е. выше тройной точки, справедливы следующие соотношения
    • i’ x + i» у = i,
    • x + у = 1, где,
    • x и у — доля вещества в жидком и парообразном виде;
    • i’ — энтальпия жидкости;
    • i» — энтальпия пара;
    • i — энтальпия смеси.
    • По этим величинам легко определить величины x и у. Соответственно для области ниже тройной точки будут действительны следующие уравнения:
    • i» у + i» z = i,
    • у + z = 1, где,
    • i» — энтальпия твердой углекислоты;
    • z — доля вещества в твердом состоянии.
    • В тройной точке для трех фаз имеются также только два уравнения
    • i’ x + i» у + i»’ z = i,
    • x + у + z = 1.
    • Зная значения i,’ i’,’ i»’ для тройной точки и используя приведенные уравнения можно определить энтальпию смеси для любой точки.
    • Теплоемкость. Теплоемкость углекислого газа при температуре 20 град. и 1 ата составляет
    • Ср = 0,202 и Сv = 0,156 ккал/кг*град. Показатель адиабаты k =1,30.
    • Теплоемкость жидкой углекислоты в диапазоне температур от -50 до +20 град. характеризуется следующими значениями, ккал/кг*град. :
    • Град.С -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20
    • Ср, 0,47 0,49 0,515 0,514 0,517 0,6 0,64 0,68
    • Точка плавления. Плавление твердой углекислоты происходит при температурах и давлениях, соответствующих тройной точке (t = -56,6 град. и р = 5,28 ата) или находящихся выше ее.
    • Ниже тройной точки твердая углекислота сублимирует. Температура сублимации является функцией давления: при нормальном давлении она равна -78,5 град., в вакууме она может быть -100 град. и ниже.

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector