A study of the aerodynamic characteristics of captor hoods in local exhaust ventilation systems

The research objectives were:- 1.To review the literature to establish the factors which have traditionally been regarded as most crucial to the design of effectlve exhaust ventilation systems. 2. To design, construct, install and calibrate a wind tunnel. 3. To develop procedures for air velocity measurement followed by a comprehensive programme of aerodvnamic data collection and data analysis for a variety of conditions. The major research findings were:- a) The literature in the subject is inadequate. There is a particular need for a much greater understanding of the aerodynamics of the suction flow field. b) The discrepancies between the experimentally observed centre-line velocities and those predicted by conventional formulae are unacceptably large. c) There was little agreement between theoretically calculated and observed velocities in the suction zone of captor hoods. d) Improved empirical formulae for the prediction of centre-line velocity applicable to the classical geometrically shaped suction openings and the flanged condition could be (and were) derived. Further analysis of data revealed that: - i) Point velocity is directly proportional to the suction. flow rate and the ratio of the point velocity to the average face velocity is constant. ii) Both shape, and size of the suction opening are significant factors as the coordinates of their points govern the extent of the effect of the suction flow field. iii) The hypothetical ellipsoidal potential function and hyperbolic streamlines were found experimentally to be correct. iv) The effect of guide plates depends on the size, shape and the angle of fitting. The effect was to very approximately double the suction velocity but the exact effect is difficult to predict. v) The axially symmetric openings produce practically symmetric flow fields. Similarity of connection pieces between the suction opening and the main duct in each case is essential in order to induce a similar suction flow field. Additionally a pilot study was made in which an artificial extraneous air flow was created, measured and its interaction with the suction flow field measured and represented graphically.

Specifications for the construction of local exhaust systems. [Abstract]

Cover title.

Pölynhallintamenetelmät rakentamisessa - tekninen toteutus ja menetelmien tehokkuus

Rakennustyömaa on yksi vaarallisimpia ja työolosuhteiltaan haastavimpia työpaikkoja. Sisävalmistusvaiheessa ongelmaksi muodostuu töiden tuottama pöly ja melu. Työmaan epäjärjestys ja likaisuus lisäävät tapaturmariskiä. Pölytöntä rakennustyömaata ei ole olemassa ja tästä syystä pölynhallinta muodostuu merkittäväksi tekijäksi pölyn leviämisen rajoittamisessa. Työn tavoitteena oli tutkia teknisiä pölynhallintakeinoja, joilla voidaan vähentää henkilökohtaisen suojauksen tarvetta rakennustyömailla. Pölynhallintaan työmailla voidaan vaikuttaa työtapojen ja -menetelmien valinnalla, töiden vaiheistuksella, kohdepoistoilla, osastoinnilla ja alipaineistuksella. Työssä oli tarkoitus myös verrata ja tutkia erilaisten ja eri työvaiheisiin tarkoitettujen pölynhallintalaitteistojen toimintaa ja niiden toimivuutta pölynhallinnassa. Tämä tutkimus toteutettiin Savocon Oy:n Kuopioon rakennettavan Turontähden rakennustyömaalla huhti- ja toukokuussa 2008. Tutkimusten perusteella tekniset pölynhallintakeinot toimivat kohtalaisen hyvin. Hiomalaitteissa pölynhallinta on tekninen ominaisuus, mutta sen toimivuus riippuu myös siitä, osaako työntekijä hyödyntää pölynhallintaa oikealla tavalla. Toimintaan vaikuttaa se, osaavatko laitteen käyttäjät asettaa imutehon sellaiseksi, että se on riittävän suuri poistamaan pölyn, mutta ei liian suuri haitatakseen työntekoa ja saaden aikaan heikkoa työnjälkeä. Oikeat laiteasetukset opitaan kokeilemalla. Imutehon säätömahdollisuus on erilaisten pintatasoitteiden myötä erityisen tärkeä laiteominaisuus. Timanttihiomalaitteilla saavutetut pölynpoistotehokkuudet olivat kaikki yli 97 prosenttia, kun niiden tehoa verrattiin ilman pölynpoistoa tapahtuvaan timanttihiontaan. Timanttihiontaa ei suositella tehtäväksi ilman pölynpoistotekniikkaa, sillä pölyntuotto on suurta ja pölypitoisuudet nousevat nopeasti hyvin suuriksi ja työntekijöiden altistus pölylle kasvaa. Ilmanpuhdistimien tehot riittivät pienen tilan ilman puhdistamiseen, mutta suurissa tiloissa ja suurissa pitoisuuksissa teho jäi riittämättömäksi. Oikein mitoitettuina ilmanpuhdistimia voidaan suositella kohdepoistolla toimivien laitteiden lisäksi huonetilaan puhdistamaan vähäiset hiukkaspäästöt, joita laitteista tulee. Teollisuusimurien valinnassa huomio tulee kiinnittää moottorin imutehoon, moottorin jäähdytyksen järjestelyyn, pölypussin materiaaliin ja pölypussin tyhjennysmekanismiin. Näillä on suuri merkitys siivoustyön pölyttömämpään lopputulokseen. Tämän työn käyttö markkinointitarkoituksessa ilman tekijän lupaa on kielletty.

Modélisation de l’exposition à la silice cristalline dans le secteur de la construction

L’exposition prolongée par inhalation à des poussières de taille respirable contenant de la silice cristalline est reconnue pour causer des maladies respiratoires dont le cancer du poumon et la silicose. De nombreuses études ont relevé la surexposition des travailleurs de la construction à la silice cristalline, puisque ce composé est présent dans de nombreux matériaux utilisés sur les chantiers. L’évaluation de l’exposition à la silice cristalline dans cette industrie constitue un défi en raison de la multitude de conditions de travail et de la nature éphémère des chantiers. Afin de mieux cerner cette problématique, une banque de données d’exposition professionnelle compilée à partir de la littérature a été réalisée par une équipe de l’Université de Montréal et de l’IRSST, et constitue le point de départ de ce travail. Les données présentes dans la banque ont été divisées en fonction de la stratégie d’échantillonnage, résultant en deux analyses complémentaires ayant pour objectif d’estimer les niveaux d’exposition sur le quart de travail en fonction du titre d’emploi, et selon la nature de la tâche exécutée. La méthode de Monte Carlo a été utilisée pour recréer les échantillons provenant de données rapportées sous forme de paramètres de synthèse. Des modèles Tobit comprenant les variables de titre d’emploi, tâche exécutée, durée, année et stratégie d’échantillonnage, type de projet, secteur d’activité, environnement et moyens de maîtrise ont été développés et interprétés par inférence multimodèle. L’analyse basée sur le quart de travail a été réalisée à partir de 1346 données d’exposition couvrant 11 catégories de titre d’emploi. Le modèle contenant toutes les variables a expliqué 22% de la variabilité des mesures et la durée, l’année et la stratégie d’échantillonnage étaient d’importants prédicteurs de l’exposition. Les chantiers de génie civil et les projets de nouvelle construction étaient associés à des expositions plus faibles, alors que l’utilisation de moyens de maîtrise diminuait les concentrations de 18% à l’extérieur et de 24% à l’intérieur. Les moyennes géométriques les plus élevées prédites pour l’année 1999 sur 8 heures étaient retrouvées chez les foreurs (0.214 mg/m3), les travailleurs souterrains (0.191 mg/m3), les couvreurs (0.146 mg/m3) et les cimentiers-applicateurs (0.125 mg/m3). 1566 mesures réparties en 27 catégories de tâches étaient contenues dans la seconde analyse. Le modèle contenant toutes les variables a expliqué 59% des niveaux d’exposition, et l’ensemble des variables contextuelles étaient fortement prédictives. Les moyennes géométriques prédites pour l’année 1998 et selon la durée médiane par tâche dans la banque de données étaient plus élevées lors du bouchardage du béton (1.446 mg/m3), du cassage de pièces de maçonnerie avec autres outils (0.354 mg/m3), du décapage au jet de sable (0.349 mg/m3) et du meulage de joints de brique (0.200 mg/m3). Une diminution importante des concentrations a été observée avec les systèmes d’arrosage (-80%) et d’aspiration des poussières (-64%) intégrés aux outils. L’analyse en fonction des titres d’emploi a montré une surexposition généralisée à la valeur guide de l’ACGIH et à la norme québécoise, indiquant un risque à long terme de maladies professionnelles chez ces travailleurs. Les résultats obtenus pour l’évaluation en fonction de la tâche exécutée montrent que cette stratégie permet une meilleure caractérisation des facteurs associés à l’exposition et ainsi de mieux cibler les priorités d’intervention pour contrôler les niveaux d’exposition à la silice cristalline sur les chantiers de construction durant un quart de travail.

HSE - Microbiological Safety Cabinet Training Video

This training video is intended to familiarise researchers and technicians, working with potentially airborne pathogens, on the correct and safe use of Microbiological Safety Cabinets. The video also provides instruction on cleaning, disinfection and fumigation regimes; maintenance and testing regimes; and commissioning and decommissioning requirements of such Local Exhaust Ventilation (LEV) systems. It is in Windows Media Video format which will require a free media player such as Windows Media Player or VLC Media Player (http://www.videolan.org/vlc/) to watch.

An assessment of the relative influence of a vapor recovery system in reducing occupational exposure to volatile organic compounds in high performance liquid chromatography

Occupational exposures to organic solvents, specifically acetonitrile and methanol, have the potential to cause serious long-term health effects. In the laboratory, these solvents are used extensively in protocols involving the use of high performance liquid chromatography (HPLC). Operators of HPLC equipment may be potentially exposed to these organic solvents when local exhaust ventilation is not employed properly or is not available, which can be the case in many settings. The objective of this research was to characterize the various sites of vapor release in the HPLC process and then to determine the relative influence of a novel vapor recovery system on the overall exposure to laboratory personnel. The effectiveness of steps to reduce environmental solvent vapor concentrations was assessed by measuring exposure levels of acetonitrile and methanol before and after installation of the vapor recovery system. With respect to acetonitrile, the concentration was not statistically significant with p=0.938; moreover, exposure after the intervention was actually higher than prior to intervention. With respect to methanol, the concentration was not statistically significant with p=0.278. This indicates that the exposure to methanol after the intervention was not statistically significantly higher or lower than prior to intervention. Thus, installation of the vapor recovery device did not result in statistically significant reduction in exposures in the settings encountered, and acetonitrile actually increased significantly.^

Occupational exposure to volatile organic compounds in the Portuguese printing industry

In the printing industry, volatile organic compounds main sources are the uses of organic solvents, fountain solutions and cleaning agents. Nowadays, one circumstance which might confuse the exposure reality is that the majority of solvents which are often used have a faint odour. Therefore, the conditions at offset printing in regard to solvent exposure may seem acceptable to workers. Fortunately, general ventilation and local exhaust systems have also become more common, and new printing machines, often with automatic cleaning, have entered the market. The health effects of volatile organic solvents are dependent on the chemicals involved but, normally, are associated with affecting the nervous system, the liver and also the kidneys. The purpose of this study was to document the conditions regarding exposure to volatile organic compounds in an offset printing unit and to permit identify task with higher exposure and with priority for preventive measures application. Exposure assessment was done before and after installation of general ventilation and local exhaust equipments and during printing and cleaning procedure.

Quantitative ventilation assessments of idealized urban canopy layers with various urban layouts and the same building packing density

This paper investigates urban canopy layers (UCL) ventilation under neutral atmospheric condition with the same building area density (λp=0.25) and frontal area density (λf=0.25) but various urban sizes, building height variations, overall urban forms and wind directions. Turbulent airflows are first predicted by CFD simulations with standard k-ε model evaluated by wind tunnel data. Then air change rates per hour (ACH) and canopy purging flow rate (PFR) are numerically analyzed to quantify the rate of air exchange and the net ventilation capacity induced by mean flows and turbulence. With a parallel approaching wind (θ=0o), the velocity ratio first decreases in the adjustment region, followed by the fully-developed region where the flow reaches a balance. Although the flow quantities macroscopically keep constant, however ACH decreases and overall UCL ventilation becomes worse if urban size rises from 390m to 5km. Theoretically if urban size is infinite, ACH may reach a minimum value depending on local roof ventilation, and it rises from 1.7 to 7.5 if the standard deviation of building height variations increases (0% to 83.3%). Overall UCL ventilation capacity (PFR) with a square overall urban form (Lx=Ly=390m) is better as θ=0o than oblique winds (θ=15o, 30o, 45o), and it exceeds that of a staggered urban form under all wind directions (θ=0o to 45o), but is less than that of a rectangular urban form (Lx=570m, Ly=270m) under most wind directions (θ=30o to 90o). Further investigations are still required to quantify the net ventilation efficiency induced by mean flows and turbulence.

Performance evaluation of ventilation radiators

A ventilation radiator is a combined ventilation and heat emission unit currently of interest due to its potential for increasing energy efficiency in exhaust ventilated buildings with warm water heating. This paper presents results of performance tests of several ventilation radiator models conducted under controlled laboratory conditions.   The purpose of the study was to validate results achieved by Computational Fluid Dynamics (CFD) in an earlier study and indentify possible improvements in the performance of such systems. The main focus was on heat transfer from internal convection fins, but comfort and health aspects related to ventilation rates and air temperatures were also considered.   The general results from the CFD simulations were confirmed; the heat output of ventilation radiators may be improved by at least 20 % without sacrificing ventilation efficiency or thermal comfort.   Improved thermal efficiency of ventilation radiators allows a lower supply water temperature and energy savings both for heating up and distribution of warm water in heat pumps or district heating systems. A secondary benefit is that a high ventilation rate can be maintained all year around without risk for cold draught.

Lasirakenteiden aiheuttamien konvektiovirtausten hallinta lattialämmitysjärjestelmässä

Diplomityössä suoritettiin Lappeenrannassa uudessa asuntokerrostalossa asumisviihtyvyysmittauksia vuonna 2002. Kohteessa on koneellinen poistoilmanvaihto, jossa raitisilma johdetaan huonetilaan ikkunan yläpuolella sijaitsevien rakomaisten raitisilmaventtiilien kautta, sekä vesikiertoinen lattialämmitys. Diplomityössä kehitettiin Fluent-virtauslaskentaohjelmalla kaksiuloitteinen malli asuntokerrostalon huoneesta. Kehitettyä simulointimenetelmää käytettiin huoneen lämpöolosuhteiden hallinnan kehittämisessä mallintamalla tilan ilmavirtauskentälle yksityiskohtainen lämpötila- ja nopeusjakauma. Huoneen ilman nopeus- ja lämpötilajakaumaa tarkasteltiin eri lattia- ja ikkunapinnan lämpötiloilla, eri geometrioilla ja käyttäeneri virtauksia kuvaavia malleja. Huoneesta simuloitiin 12 eri tapausta, joista valittiin parhaiten mittaustuloksiin sopiva. Tähän tapaukseen tehtiin muutoksia lattia- ja ikkunapinnan lämpötiloihin. Työssä selvitettiin, kuinka nämä muutokset vaikuttavat huoneen nopeus- ja lämpötilajakaumiin.

5- AKSELISEN CNC- TYÖSTÖKESKUKSEN PURUN- JA PÖLYNPOISTON TOIMIVUUDEN ANALYSOINTI JA KEHITTÄMINEN

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää Teknologiakeskus KOIVUn 5- akselisen CNC- työstökeskuksen pölyn- ja purunpoiston toimivuus ja hengittyvän pölyn taso operaattorin hengitysvyöhykkeellä eri materiaaleilla. Toisena tavoitteena oli pyrkiä alentamaan pölypitoisuuksia asettamalla reunaehtoja ja hakemalla kehittämisvaihtoehtoja huuvan ja pölynpoiston uudelleensuunnitteluun. Työssä selvitettiin Teknologiakeskus KOIVUn 5- akselisen CNC- työstökeskuksen purun ja pölynpoiston toimivuutta työhygieenisin ja ilmateknisin mittauksin. Työssä tehtiin myös vierailukierros neljään ulkopuoliseen kohteeseen ja tutustuttiin niiden 5- akseliseen CNC- työstökeskuksiin ja kohdepoistoratkaisuihin. Samalla arvioitiin niiden toimivuutta. Aineistoa koottiin alan kirjallisuudesta, tutkimuksista ja haastatteluista. Työhygieenisiin mittauksiin konsultoitiin Lappeenrannan aluetyöterveyslaitosta. Mittaustulokset osoittivat hengittyvän pölyn pitoisuudeksi operaattorin hengitysvyöhykkeellä MDF:n työstössä 0,51 mg/m3 ja koivun työstössä 0,33 mg/m3. Kohdepoisto toimii tyydyttävästi pölyn osalta, mutta karkeampi materiaali on poistettava joko puhaltamalla tai imuroimalla. Saatuja tuloksia vertailtiin kirjallisuudessa esille tulleisiin arvoihin ja todettiin mitattujen pölypitoisuuksien jäävän keskimääräisen tason alapuolelle. Pölynpoiston parantamiseksi tehtiin kehitysehdotuksia nykyiseen huuvarakenteeseen. Lisäksi suositeltiin palautusilman käyttöä purun ja pölyn kuljetukseen.

Comparison of two HVAC renovation solutions : A case study

Within the aging building stock of Europe, there is great potential of saving energy through renovation and upgrading to modern standards, and to thereby approach the internationally set goals of lower energy use. This paper concerns the planned renovation of the building envelope and HVAC systems in a multi-family house in Ludwigsburg, Germany. Five systemic HVAC solutions were compared, with special focus on two systems: A) Balanced ventilation with HRC + Micro heat pump, and B) Forced exhaust ventilation + Heat pump with exhaust air HRC + Ventilation radiators. Given the predicted heating demand and ventilation rate of the house after renovation, the performance of the two systems was compared, alongside three common systems for reference. Calculations were made using TMF Energi, a tool developed by SP Technical Research Institute of Sweden.    Both systems A and B were found to have the lowest electrical energy use together with the ground source heat pump system for the assumed conditions. For other assumptions, including different climate and degree of insulation, some differences between these three systems were noted. Most significant is the increased electrical use of system B for higher heating loads due to limitations in the power available from the heat source, exhaust air, which is dependent on the ventilation rate.

Energy performance comparison of three innovative HVAC systems for renovation through dynamic simulation

In this paper, dynamic simulation was used to compare the energy performance of three innovativeHVAC systems: (A) mechanical ventilation with heat recovery (MVHR) and micro heat pump, (B) exhaustventilation with exhaust air-to-water heat pump and ventilation radiators, and (C) exhaust ventilationwith air-to-water heat pump and ventilation radiators, to a reference system: (D) exhaust ventilation withair-to-water heat pump and panel radiators. System A was modelled in MATLAB Simulink and systems Band C in TRNSYS 17. The reference system was modelled in both tools, for comparison between the two.All systems were tested with a model of a renovated single family house for varying U-values, climates,infiltration and ventilation rates.It was found that A was the best system for lower heating demand, while for higher heating demandsystem B would be preferable. System C was better than the reference system, but not as good as A or B.The difference in energy consumption of the reference system was less than 2 kWh/(m2a) betweenSimulink and TRNSYS. This could be explained by the different ways of handling solar gains, but also bythe fact that the TRNSYS systems supplied slightly more than the ideal heating demand.

Relación entre las condiciones de higiene y seguridad y la exposición ambiental a solventes orgánicos en pintores de automóviles de la localidad de barrios unidos, Bogotá 2015

Introducción. Los trabajadores de los talleres de reparación de automóviles conviven diariamente con la exposición a los solventes orgánicos, exposición que se convierte en un riesgo para su salud que generalmente en el corto plazo se presenta como déficits de concentración, memoria y tiempo de reacción y en el largo plazo produciendo graves repercusiones clínicas como efectos mutagénicos y carcinogénicos. Objetivo. Caracterizar las condiciones higiénicas y de seguridad de trabajadores ocupacionalmente expuestos a solventes orgánicos y determinar los niveles ambientales de benceno, tolueno y xileno (BTX) en talleres de lámina y pintura automotriz de la ciudad de Bogotá. Materiales y métodos. Se hizo un estudio de corte transversal en 60 trabajadores que laboran expuestos a solventes orgánicos en talleres de reparación automotriz en Bogotá. Se realizó una encuesta con variables sociodemográficas, laborales y se determinaron los niveles en aire de benceno, tolueno y xileno. Para los muestreos ambientales, las bombas se colocaron en una posición fija representativa del ambiente general, con el objeto de conocer la distribución de los solventes en el área de trabajo. Se realizó un análisis descriptivo por conteos de frecuencia, medidas de tendencia central y dispersión. Se utilizó prueba de bondad de ajuste para distribución normal (Kolmogorov-Smirnov o Shapiro Wilk), prueba t Student para comparación de medias, o en su defecto prueba U de Mann Whitney para comparación de medianas. Para identificar la relación entre las características sociodemográficas y ocupacionales con la exposición a BTX, se utilizaron pruebas de asociación Chi cuadrado o análisis de correlación según la naturaleza de las variables. El nivel de significancia para cada prueba fue 0.05. Resultados. La edad promedio de los trabajadores fue de 43 años y un tiempo total de exposición a solventes de 20 años. Respecto al uso de protección corporal, 45 (75%) de los trabajadores manifestaron que usaban uniforme, mientras que 14 (23,3%) usaban ropa de calle durante la jornada laboral. El 46,7% manifestaron usar protección respiratoria. La concentración de benceno en aire fue entre 0,1 y 0,45 mg/l (mediana de 0,31 mg/l; DE 0,13 mg/l); la de tolueno estuvo entre 8,25 y 27,22 mg/l (mediana de 14,5 mg/l; DE 6.99 mg/l) y la de xileno entre 19,34 y 150,15 mg/l (mediana de 70,12 mg/l; DE 40,82 mg/l). Conclusión. Los pintores de automóviles están expuestos a niveles elevados de solventes en los lugares de trabajo y no cuentan con condiciones de higiene y seguridad industrial adecuados. Un gran número de pintores son informales lo que les impide el acceso a los beneficios del Sistema de Seguridad Social Integral.

High CO(2)/H(+) dialysis in the caudal ventrolateral medulla (Loeschcke`s area) increases ventilation in wakefulness

Central chemoreception, the detection of CO(2)/H(+) within the brain and the resultant effect on ventilation, was initially localized at two areas on the ventrolateral medulla, one rostral (rVLM-Mitchell`s) the other caudal (cVLM-Loeschcke`s), by surface application of acidic solutions in anesthetized animals. Focal dialysis of a high CO(2)/H(+) artificial cerebrospinal fluid (aCSF) that produced a milder local pH change in unanesthetized rats (like that with a similar to 6.6 mm Hg increase in arterial P(CO2)) delineated putative chemoreceptor regions for the rVLM at the retrotrapezoid nucleus and the rostral medullary raphe that function predominantly in wakefulness and sleep, respectively. Here we ask if chemoreception in the cVLM can be detected by mild focal stimulation and if it functions in a state dependent manner. At responsive sites just beneath Loeschcke`s area, ventilation was increased by, on average, 17% (P < 0.01) only in wakefulness. These data support our hypothesis that central chemoreception is a distributed property with some sites functioning in a state dependent manner. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.