История вентиляции горное дело реферат
Обновлено: 03.07.2024
Мало кто из обывателей задумывается сегодня о технических нюансах воздухообмена в здании, когда занимается какими-то делами или попросту отдыхает. Вместе с тем комфортный микроклимат, который большинство людей сегодня воспринимает как нечто само собой разумеющееся, стал доступен не в одночасье. Ведь у микроклиматики есть своя история (и довольно древняя!), с которой мы и хотим познакомить наших читателей.
Антуан Лоран Лавуазье (1743–1794)
М. В. Ломоносов (1711–1765)
Под полом древнеримской бани
А. А. Саблуков (1783–1857)
Н. Е. Жуковский (1847–1921)
Уиллис Карриер (1876–1950)
Современный осевой вентилятор
Современный центробежный вентилятор
Начало истории вентиляции было положено настолько давно, что, в сравнении со средней продолжительностью человеческой жизни, жизнь вентиляции как науки организации микроклимата покажется просто громадной. Пионеры вентиляционных систем использовались при сооружении царских палат, ритуальных культовых сооружений и прочих весьма серьезных объектов. При этом следует всегда делать скидку на то, что не всякое культурное сообщество могло позволить себе построить систему, обеспечивающую на все 100 % возложенные на нее задачи. Причина банальна — не было необходимого количества опыта и наработок в этой области. Вместе с тем, наши предки делать это пытались и данные попытки постепенно способствовали усовершенствованию вентиляционных систем.
Наиболее монументальный пример из тех, которые можно привести — пирамида Хеопса. Посредством предусмотренных древними строителями воздуховодов в толще камня в сооружении, возможно, осуществлялся воздухообмен (рис. 1).
Следует всегда делать скидку на то, что ещё совсем недавно не всякое человеческое культурное сообщество могло позволить себе построить систему вентиляции, полностью обеспечивающую возложенные на нее задачи, — не хватало знаний, опыта и наработок
В начале XXI века модернизированный робот смог просверлить дырку в южной дверце, за которой обнаружилась свободное пространство, где нашлась еще одна небольшая дверь из камня. Буквально несколько лет назад ученые с помощью очередной модификации робота с дополнительным телезондом выяснили, что на другой стороне дверки имеются петли, а на дне вентиляционного канала нарисованы некие символы. Перечисленные находки способствовали появлению версии, что это вовсе не вентиляционные каналы, а тоннели для перемещения душ умерших царственных особ. А дверки в завершении шахт — не что иное, как входы в царство Анубиса.
В I веке до н. э. в Древнем Риме в процессе решения задачи отопления строений пришли к идее брать тепло у отработанного дыма. То есть, дым шел не сразу в дымоход, а сначала проходил по особым проходам, смонтированным в каменных полах жилищ богатых и титулованных особ. Здесь, конечно, речь идет не о вентиляции в чистом виде, но для того времени сам факт управления газами для обеспечения микроклимата был технологическим прорывом. И, в отличие прямого обогрева помещений путем сжигания топлива прямо в обогреваемом помещении, данный подход позволял при отоплении сохранять в доме воздух чистым и свежим, и при этом находиться в тепле. Такой же способ обогрева применялся в тогдашних римских банях.
В Средние века народ стал сопоставлять факты заболевания большого количества людей и особенности воздухопользования в местах их скопления. Вследствие такого анализа люди пришли к выводу, что недостаточный воздухообмен приводит к повышению заболеваемости. Кроме того, люди тогда вплотную принялись за борьбу с угарным газом, который тогда так не назывался, но о нем передовая часть общества уже знала и пыталась уменьшить статистику отравления простолюдинов, пользующихся огнем внутри жилищ.
Знания об основах и пользе вентиляции более понятной и практической направленности зарождались и углублялись за пределами культовых сооружений
Одним из таких прогрессивных деятелей того времени был английский монарх Карл I. Именно он в начале XVII века выпустил указ, согласно которому запрещалось возводить строения жилого предназначения с расстоянием от пола до потолка менее 3 м. В том же документе предписывалось снабжать здания оконными проемами, обязательно большими в высоту, нежели в ширину. Идея была проста — увеличить объем помещения в целях снижения концентрации ядовитого продукта частичного сгорания топлива.
Борьба подходов и нормы
Это была первая более менее вразумительная норма в области вентиляции. Но нормотворчество на этом не прекратилось. И способствовала этому, как ни странно, Крымская война (1853-1855). Именно в этот период наблюдательные санитары заметили, что раненые солдаты страдают от несвязанных с их ранениями болезней и заражают друг друга, если помещения, в которых они находятся, недостаточно просторны. Тогда и появился новый стандарт — 50 м 3 на каждого бойца. Впоследствии, в 1914-м году, данная норма перешла в ранг закона при содействии американской организации American Society of Heating and Ventilating Engineers.
Эта 50-метровая норма была более чем прогрессивной, и потому продержалась достаточно долго. Но до тех пор, пока мир не столкнулся с энергетическим кризисом. Тогда нормотворцам, разработчикам стандартов пришлось взять себя в руки и подойти к вопросу более прагматично. В итоге датскими и американскими специалистами вновь были проведены исследования, и они приняли решение остановиться на минимальной цифре 27 м 3 на человека. И уже в конце 1980-х годов был окончательно принят стандарт ASHRAE / ANSI 621989. Он получил одобрение большинства государств мира, в связи с чем полемика относительно того, сколько же нужно одному человеку воздуха, прекратилась.
Не приуменьшая достижения нашего ученого предка, тем не менее стоит признать, что естественная вентиляция, как бы ее не описывали и не пытались использовать, не может ни теоретически, ни практически удовлетворить в полной мере потребностей, которые имеет человек. Во-первых, из-за низкой мощности, а во-вторых, из-за низкой подконтрольности и зависимости от факторов, человеку практически неподвластных, например, погоды. Всё это и способствовало развитию направления механических систем вентиляции.
Именно русский военный инженер А. А. Саблуков подарил человечеству центробежный вентилятор, который дебютировал как устройство для очистки воздуха на Чагирском руднике
1861-й год ознаменовался началом развития направления воздухоподготовки. А именно — опять же русский инженер И.И. Флавицкий ввел в обиход приточно-вытяжную вентиляцию, в которой поступающий снаружи воздух централизованно подогревался. Инженер не остановился на достигнутом и внес еще более существенный вклад в микроклиматику тем, что 23-мя годами позже, после проведения соответствующих исследований, выпустил в свет труды, где аргументированно изложил свое видение того, как изменяются ощущения комфорта в зависимости от давления, температуры, наличия влаги, и интенсивности перемещения воздушных масс внутри помещения, где находятся люди.
В 1870-м году увидело свет первое пособие, по которому можно было изучать не только вопросы вентиляции, но и отопления. Этот труд также принадлежал перу русского ученого, профессора Г С. Войницкого. А спустя еще 20 лет после издания учебника появилось настоящее, на сей раз уже совершенно фундаментальное произведение, посвященное тем же вопросам, но уже за авторством профессора С. Б. Лукашевича. Можно сказать, что первый и второй труд в каком-то смысле дополняли друг друга по той причине, что подводили серьезную систематизированную теоретическую основу под процессы вентиляции.
В заключение отметим еще один важный факт: спустя столетие после издания Лукашевича, в 1970-х годах, Ганс Остберг изобрел канальные вентиляторы, которые также оказали значительное влияние на мировую климатическую отрасль.
Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.
Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов
Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит
Бесплатные доработки и консультации
Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки
Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа
Техподдержка 7 дней в неделю
Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему
Строгий отбор экспертов
Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы ![]()
Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован
Уважаемый АВТОР! СПАСИБО! Именно так - большими буквами и с большим уважением и благодарностью за помощь! Удачи Вам!
Последние размещённые задания
Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн
Нужно сделать всё в разделе Past Tenses
Перевод с ин. языка, Английский язык
Срок сдачи к 25 февр.
Кредитные риски и оценка кредитоспособности юридических лиц
Диплом, Организация кредитной работы
Срок сдачи к 15 мар.
решить 2 задачи SO2 окисляется в SO3
Решение задач, Теоретические основы неорганического синтеза
Срок сдачи к 27 февр.
Контрольная, уголовное право
Срок сдачи к 28 февр.
Эстетика 17 век
Срок сдачи к 3 мар.
Курсовая, Экономика предприятия
Срок сдачи к 2 мар.
Срок сдачи к 1 мар.
Написать эссе по статьям и видео TedEx
Срок сдачи к 28 февр.
написать реферат по плану
Срок сдачи к 9 мар.
Другое, Эксплуатация нефтегазопромыслового оборудования
Срок сдачи к 27 февр.
Дипломная работа за 10 класс. Тема: Как интернет влияет на подростков
Срок сдачи к 20 мар.
Срок сдачи к 29 мая
Решение задач, уголовное право
Срок сдачи к 27 февр.
Решить задачу с чертежом по примеру
Решение задач, Физика
Срок сдачи к 26 февр.
Решение задач, Менеджмент
Срок сдачи к 25 февр.
Решить 1 задачу
Решение задач, Электроника
Срок сдачи к 26 февр.
Курсовая на тему "Система управления организацией"
Курсовая, теория и механизмы современного государственного управления
Срок сдачи к 5 мар.
Формирование художественных интересов подростков в художественной.
Срок сдачи к 11 мар.
Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.
На заре истории первобытный человек научился использовать грубо обработанные камни в качестве примитивных инструментов и оружия.
Изначально наши предки находили камни разных пород на поверхности земли. Затем, обнаруживая полезные свойства природных камней, люди стали целенаправленно искать определенный материал.
В это же время человек впервые начал добывать необходимые камни из других пород – так люди положили начало подземной добыче полезных ископаемых и горному делу.
Древняя выработка напоминала глубокий колодец, стены которого оснащались камнями-ступенями.
Сегодня шахта представляет собой крупное предприятие с технологичным оборудованием и автоматизированными системами управления. Современная выработка может иметь протяженность в несколько десятков километров.
 |  |
| Древняя шахта | Современная шахта |
Эпоха металла
С освоением меди и бронзы человечеству понадобились более совершенные методы добычи, открывающие доступ к глубоко залегающим рудным пластам. Около 3000 лет назад человек научился получать сварное железо и освоил поверхностную закалку, повышающую твердость металла.
Появление железа в повседневном обиходе дало толчок к усовершенствованию горного дела.
Вначале руду добывали открытым способом, но затем для разработки глубинных залежей стали обустраивать шахты, глубина которых достигала 120 м. Для спуска и подъема в стены выработки монтировали лестницы. Чтобы попасть в шахту или выбраться на поверхность, требовалось много сил – настолько, что рабочим порой месяцами приходилось находиться под землей.
В наше время работников в шахту доставляют специальные лифты.
 |  |
| Лестницы, вмонтированные в стенки ствола | Клеть – подъемный механизм в современной шахте |
Взрывные работы
Развиваясь, металлургия со временем требовала все больших объемов добычи угля, железной руды и других ископаемых материалов. В арсенале рабочих начали появляться новые инструменты, а выработки становились глубже.
Использование взрывчатки и появление динамита упростило работу горняков и позволило промышленности выйти на новый уровень.
 |  |
| Взрывные работы в древней шахте | Динамит в шахте |
Подтопление шахт и решение проблемы
Первый относительно действенный способ удаления воды из выработки – использование устройства под названием нория. Нории – это механизмы подъема жидкости, представляющие собой ковшовые элеваторы. Цепочку с ковшами приводил в действие человек, бегавший в большом барабане, напоминающем беличье колесо. Позже механизм стали приводить в действие силой животных. С помощью устройства можно было вычерпывать воду с глубины до 20 м.
Небольшую революцию в горном деле произвели поршневые насосы – благодаря им шахтеры получили доступ к более глубоким залежам руды и угля.
 |  |
| Нории - механизм для подъема воды | Современная система водоотлива |
 |  |
| Коногон в шахте | Современный шахтные транспортные средства |
Взрывы рудничного газа
На протяжении всей истории горнодобывающей отрасли рудничный газ был одной из самых серьезных проблем в каменноугольных шахтах. Метан, смешивающийся с кислородом, часто взрывался и представлял смертельную опасность для горняков. Кроме газа взрывоопасной была и угольная пыль.
Самый первый метод проверки выработки на загазованность – спуск в шахту с канарейкой, помещенной в клетку. Гибель птицы была индикатором наличия опасной концентрации рудничного и угарного газа в атмосфере шахты.
Сегодня рабочие контролируют чистоту воздуха с помощью газоанализаторов – стационарных и индивидуальных. В современные каски горняков устанавливают детекторы, анализирующие воздух и передающие информацию о его состоянии.
Освещение в шахтах
В 1815 году английский физик Гемфри Дэви изобрел свою знаменитую лампу. Лампа Дэви сконструирована таким образом, что опасная смесь метана с воздухом, попадающая в лампу, воспламенялась внутри корпуса устройства – огонь не распространялся за пределы лампы.
Лампа Дэви была предшественником газоанализаторов – шахтеры подносили лампу к своду шахты, чтобы по размеру и оттенку пламени определить наличие взрывоопасной смеси в атмосфере.
 |  |
| Предохранительная лампа Дэви | Каска с индивидуальным шахтным фонарем |
Горное дело и наука
Во времена раннего капитализма владельцы шахт не принимали во внимание тяжелейшие условия работы горняков. Во многих шахтах температура поднималась до 34 °C. В подобных условиях горняк мог работать примерно 20 минут. Для владельцев выработок стало очевидным, что неспособность человека долго работать при такой температуре напрямую влияет на доход предприятия. Это побудило их начать вкладывать средства в вентиляционные системы.
В 1898 году русский ученый Б. И. Бойкий усовершенствовал технологию добычи угля, внедрив на шахтах систему вентиляции, состоящую из нескольких вентиляторов. Нововведения специалиста существенно улучшили условия работы горняков.
Система вентиляции в современной шахте
Многие века рабочие на шахтах рубили уголь кайлом и обушком, находясь в тесных забоях. Чаще всего им приходилось работать лежа или сидя. Но во второй половине 19 века, вместе с небывалым подъемом промышленности, техническое оснащение сильно изменилось. Шахтеры стали пользоваться буром, благодаря которому удалось осуществлять проходку выработок глубиной 200-300 м.
 |  |
Но на смену кайлу и обушку пришли бур и отбойный молоток.
С изобретением электродвигателя и началом его промышленного использования началась электрификация шахт. Сегодня электромоторы являются частью подъемных механизмов лифтов-клетей, насосов и вентиляторов. С помощью буров, приводимых в движение электродвигателями, проделывают шпуры для размещения взрывчатых веществ. Взрывчатку детонируют электрическим запалом. Электрический свет стал полностью безопасной альтернативой прежним способам освещения. Электричество превратило выработки в технологичные предприятия.
Шахта 21-го века – это гигантский комбинат под землей.
Штреки прокладываются мощными проходческими комбайнами. Вывоз угля полностью механизирован – на вагонетках порода достигает скиповых подъемников, отправляющих груз наверх в отгрузочные бункеры. Забой освещен электрическим светом, врубовые машины производят врубы в массивных пластах горной породы. Трещат пневмоотбойники, движутся конвейерные ленты с углем. Лифты-клети доставляют горняков в забой. Сверху, над шахтой, находятся компрессорные станции, электростанции, системы подачи воздуха, горно-обогатительные комбинаты, железнодорожная инфраструктура.
Работа шахтера, испокон веков остававшаяся крайне тяжелой и рискованной, сегодня стала во многом автоматизированной. Мы применяем все достижения горной науки, делающие труд шахтеров комфортным и максимально безопасным.
Читайте также: