Угол несоосности j между осями факела вредностей и отсоса принят величиной 20о из конструктивных соображений. Расход воздуха для отсоса, удаляющего теплоту и газы, пропорционален характерному расходу воздуха в конвективном потоке, поднимающемся над источником:
Lотс. = L0 . КП . КВ . КТ , где:
L0 - характерный расход, м3/ч ;
КП - безразмерный множитель, учитывающий влияние геометрических и режимных параметров, характеризующих систему “источник - отсос”;
КВ - коэффициент, учитывающий скорость движения воздуха в помещении;
КТ - коэффициент, учитывающий токсичность вредных выбросов.
L0 = Q * s * d, где
Q - конвективная теплоотдача источника (40 Вт) ;
s- параметр, имеющий размерность длины, м ;
d- эквивалентный диаметр источника (0,003 м) .
s = х0 * у0 , где
х0 - расстояние в плане от центра источника до центра отсоса (0,2 м);
у0 - расстояние по высоте от центра источника до центра отсоса (0,4 м);
s= 0,52 м .
L0 = 360 м3/ч .
КП = (0,15 + 0,043j).[1 - 0,25.(1 - 0,32.j).Д2], где
j - в радианах : 200 = 0,35 рад ;
Дэкв. - эквивалентный диаметр отсоса (0,15 м) .
Д = 1,2 .
КП = (0,15 + 0,043.0,35).[1 - 0,25.(1 - 0,32.0,35).1,22] = 0,11.
КВ = 1,03 .
Коэффициент КТ определяется в зависимости от параметра С :
С = М * Lотс.1 * ПДК * qпр., где
М - расход вредного вещества (7,5 . 10-3 мг/с) ;
Lотс.1 - расход воздуха отсосом при КТ = 1 ;
ПДК - предельно-допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (0,01 мг/м3) ;
qпр. - концентрация вредного вещества в приточном воздухе, мг/м3 .
Lотс.1 = L0 . КП . КВ = 360 . 0,11 . 1,03 = 40,8 м3/ч .
С=66, КТ = 1,5. Lотс. = 40,8 . 1,5 = 61,2 » 65 м3/ч .
Lсист. = 65 . 10 = 650 м3/ч .
Аэродинамический расчёт вентиляционной сети.
Из экономических соображений задаёмся скоростями движения воздуха на различных участках вентиляционной сети известной длины l, м (см. схему). По табличным данным определяем следующие параметры участков сети:
R - потери давления на трение на участке сети, Па/м ; Z- потери давления на местные сопротивления на участке, Па ;
Z= Рдин. . åx , где
åx - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке, Па;
Рдин.- динамическое давление воздуха, Па .
Общие потери давления в сети воздуховодов для стандартного воздуха ( t = 20 оС и r = 1,2 кг/м3 ) :
РС = å(R.l+Z) = åРCi , Па .
Результаты заносим в таблицу :
| N | G, м3/ч | V, м/с | l, м | d, мм | Рдин.,Па | R, Па/м | R.l,Па | åx | Z,Па | РCi, Па |
| 1 | 60 | 3,5 | 3 | 80 | 7,3 | 2,4 | 7,2 | 0,6 | 4,38 | 11,58 |
| 2 | 120 | 4,5 | 2,2 | 100 | 12,1 | 2,92 | 6,42 | 0,15 | 1,82 | 8,24 |
| 3 | 240 | 5,5 | 2,2 | 125 | 18,2 | 3,14 | 6,91 | 1 | 18,2 | 25,11 |
| 4 | 360 | 6,5 | 2,2 | 140 | 26,4 | 3,66 | 8,05 | 1 | 26,4 | 34,45 |
| 5 | 480 | 6,5 | 2,2 | 160 | 26,4 | 3,13 | 6,89 | 1 | 26,4 | 33,29 |
| 6 | 600 | 6,5 | 6,2 | 180 | 26,4 | 2,73 | 16,93 | 2,9 | 76,56 | 93,49 |
По данным таблицы подсчитываем суммарные потери давления по расчётному направлению вентиляционной сети:
РС = 206,16 Па .
Требуемое давление вентилятора с учётом запаса на непредвиденное сопротивление в сети в размере 10 %:
Pтр = 1,1 . PС = 1,1 . 206,16 = 226,78 Па.
В вентиляционных установках применяют вентиляторы низкого давления (до 1 кПа) и среднего давления (от 1 до 3 кПа). В сетях с малым сопротивлением (до 500 Па) применяют осевые вентиляторы. Вентиляторы подбирают по аэродинамическим характеристикам , т.е. в зависимости между полным давлением (Pтр, Па), создаваемым вентилятором, и производительностью (Gтр, м3/ч). С учётом возможных дополнительных потерь или подсоса воздуха в воздуховодах потребная производительность вентилятора увеличивается на 10 % :
Lтр.= 1,1 . Lсист.= 1,1 . 650 = 715 м3/ч.
По справочным данным (рис. 1.2 стр. 248 [5]) определяем, что необходимый комплект - Е.2,5.110-1а : вентилятор В.Ц4-75-2,5 с колесом Д=1,1Дном. и электродвигателем 4АА50В4, N=0,09 кВт, n=1370 об/мин, КПД вентилятора = 0,76 .
Расчёт общеобменной вентиляции (приточной).
Т.к приточная вентиляция проектируется по принципу компенсации вытяжки (по воздухообмену), то для обеспечения скорости в сети 6,5 м/с целесообразно применить воздуховод сечением 200´200, для обеспечения необходимого притока использовать 10 решёток двойной регулировки РР 200´200.
Комплект “вентилятор - электродвигатель” можно использовать тот же, что и в вытяжной сети, т.к. сопротивление (воздухозаборная решётка, воздушный фильтр, калорифер и решётки в помещении) будет того же порядка, что и в вытяжной сети.
Рациональное освещение рабочего места является одним из важнейших факторов, влияющих на эффективность трудовой деятельности человека, предупреждающих травматизм и профессиональные заболевания. Правильно организованное освещение создает благоприятные условия труда, повышает работоспособность и производительность труда. Освещение на рабочем месте мастера цеха по изготовлению судовых переборок должно быть таким, чтобы работник мог без напряжения зрения выполнять свою работу.
Утомляемость органов зрения зависит от ряда причин:
· недостаточность освещенности;
· чрезмерная освещенность;
· неправильное направление света.
Недостаточность освещения приводит к напряжению зрения, ослабляет внимание, приводит к наступлению преждевременной утомленности. Чрезмерно яркое освещение вызывает ослепление, раздражение и резь в глазах. Неправильное направление света на рабочем месте может создавать резкие тени, блики, дезориентировать работающего. Все эти причины могут привести к несчастному случаю или профзаболеваниям, поэтому столь важен правильный расчет освещенности.
Расчет освещенности рабочего места сводится к выбору системы освещения, определению необходимого числа светильников, их типа и размещения. Процесс работы работника в таких условиях, когда естественное освещение недостаточно или отсутствует, затруднен. Исходя из этого, рассчитаем параметры искусственного освещения.
Искусственное освещение выполняется посредством электрических источников света двух видов: ламп накаливания и люминесцентных ламп. Будем использовать люминесцентные лампы, которые по сравнению с лампами накаливания имеют существенные преимущества:
· по спектральному составу света они близки к дневному, естественному освещению;
· обладают более высоким КПД (в 1.5-2 раза выше, чем КПД ламп накаливания);
· обладают повышенной светоотдачей (в 3-4 раза выше, чем у ламп накаливания);
· более длительный срок службы.
Расчет освещения производится для помещения площадью 36 м2 , ширина которой 4,9 м, высота – 4,2 м. Воспользуемся методом светового потока.
Для определения количества светильников определим световой поток, падающий на поверхность по формуле:
F = Е * S * Z * К * n, где:
F - рассчитываемый световой поток, Лм;
Е - нормированная минимальная освещенность, Лк (определяется по таблице). Работу мастера цеха, в соответствии с этой таблицей, можно отнести к разряду точных работ, следовательно, минимальная освещенность будет Е = 300 Лк при газоразрядных лампах;
S - площадь освещаемого помещения (в нашем случае S = 36 м2 );
Z - отношение средней освещенности к минимальной (обычно принимается равным 1.1-1.2 , пусть Z = 1.1);
К - коэффициент запаса, учитывающий уменьшение светового потока лампы в результате загрязнения светильников в процессе эксплуатации (его значение определяется по таблице коэффициентов запаса для различных помещений и в нашем случае К = 1.5);
n - коэффициент использования, (выражается отношением светового потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп и исчисляется в долях единицы; зависит от характеристик светильника, размеров помещения, окраски стен и потолка, характеризуемых коэффициентами отражения от стен (Рс) и потолка (Рп)), значение коэффициентов Рс и Рп определим по таблице зависимостей коэффициентов отражения от характера поверхности: Рс=30%, Рп=50%. Значение n определим по таблице коэффициентов использования различных светильников. Для этого вычислим индекс помещения по формуле:
I = h * S = h * (A * В), где:
S - площадь помещения, S = 36 м2;
h - расчетная высота подвеса, h = 3.39 м;
A - ширина помещения, А = 4.9 м;
В - длина помещения, В = 7.35 м.
Подставив значения получим:
I = h * S = h * (A * В) = 36 * 3,39 = 122,04 м3.
Зная индекс помещения I, Рс и Рп, по таблице находим n = 0.28
Подставим все значения в формулу для определения светового потока F:
F = Е * S * Z * К * n = 300 * 36 * 1,1 * 1,5 * 0,28 = 63642,857 Лм.
Для освещения выбираем люминесцентные лампы типа ЛБ40-1, световой поток которых F = 4320 Лк.
Рассчитаем необходимое количество ламп по формуле:
N = F / Fл; где:
N - определяемое число ламп;
F - световой поток, F = 63642,857 Лм;
Fл - световой поток лампы, Fл = 4320 Лм.
N = F / Fл = 63642,857 / 4320 = 14,732 ≈ 15 шт.
При выборе осветительных приборов используем светильники типа ОД. Каждый светильник комплектуется двумя лампами. Размещаются светильники двумя рядами, по четыре в каждом ряду.
Основными вопросами эксплуатации являются: замена ламп и очистка светильников от пыли и грязи. В практике эксплуатации применяется две системы замены ламп: индивидуальная, когда лампы меняются по мере их перегорания, и индивидуально-групповая, когда после определённого числа часов горения заменяют все лампы или часть из них на отдельных участках помещения.
Интервалы между чистками светильников исчисляются по СНиП 2-4-79 в зависимости от типа помещения от 2 до18 раз в год.
Проверка уровня освещённости должна производиться в контрольных точках производственного помещения не реже 1 раза в год после чистки светильников и замены перегоревших ламп. Измеренная освещённость должна быть больше или равна нормируемой, умноженной на коэффициент запаса. Прибором для измерения освещённости является люксометр (Ю-16, Ю-17, Ю-116, Ю- 117), действие которого основано на принципе измерения фототока.