Shpory_mnoy_sdelannye
.pdfВопрос 44. Методы расчёта расхода воздуха (производительности вентиляции)
Существуют следующие основные методы расчета расхода воздуха:
1.расчет приточной вентиляции;
2.расчет местной вентиляции.
Расчета расхода воздуха для общеобменной вентиляции с целью устранения избытков теплоты
Цель: определить производительность или расход воздуха, при котором температура воздуха не превышает предельно допустимые нормы по ГОСТ.
Порядок расчета.
1.Определить источники теплопоступлений в помещении:
от солнечного света через оконные проемы;
через стены здания.
2.Определить источники тепловыделений в механическом цехе:
человек;
источники искусственного света;
электрические машины;
процесс резанья;
механические передачи.
3.Вычислить тепловыделение от каждого источника в единицу времени. Количество теплопоступлений от окон и стен зависят от их площадей, вычисляется с помощью специальных монограмм для данной местности. Для каждой климатической зоны количество тепловыделений от каждого источника зависит от мощности, вычисляется по специальным формулам. Интенсивность тепловыделения от человека зависит от тяжести работы.
4.По ГОСТ 12.1.005-88 определить предельно допустимую температуру воздуха рабочей зоны.
5.Для данной местности по номеру климата зоны определить расчетную температуру наружного воздуха.
6.Вычислить температуру воздуха в помещении около вытяжного отверстия по формуле:
t yx tд t Н , °С , |
(6.6) |
где Н – расстояние от пола до вытяжного отверстия, м;
∆t – температурный градиент, выбирается в пределах ∆t = 1град/метр.
tух – температура воздуха на уровне всасывающего отверстия.
7. Вычислить расчетную производительность по формуле:
L |
Qi |
|
, |
м |
3 |
|
|
c ( tух tн ) |
час , |
(6.7) |
|||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||
где Qi – сумма всех тепловыделений и теплопоступлений, Дж/ч;
с– удельная теплоемкость воздуха, Дж/ кг ∙ °С;
– плотность воздуха, = 1,2 кг/м3;
tН – температура наружного воздуха, подаваемого в помещение.
Расчет расхода воздуха для местной вытяжной вентиляции на примере затачного станка
Цель: определить расход отсасываемого воздуха , м3/час, при этом вредное вещество не поступает в воздух рабочей зоны и его концентрация не превышает предельно допустимые нормы.
Расход отсасываемого воздуха определяется по формуле:
К dкр , м3/ч, |
(6.8) |
где dкр – диаметр круга, мм.
К = (1…6) – эмпирический (опытный) коэффициент, определяется по справочнику, зависит от зернистости круга, от материала связки, от марки стали. Максимальное значение К зависит от крупности.
Вопрос 45. Параметры световой среды на рабочей поверхности. Нормирование искусственной освещенности.
Основные параметры зрительных условий на рабочей поверхности (стол станка, зона резания в цехе)
Зрительные условия, от которых зависит напряженность зрения, характеризуются следующими показателями.
1.Освещ-ть, Е (лк – люкс) – это кол-во свет-го потока на единицу площади.
2.Яркость поверхности L (кд/м2 – кандела/м2) – отражение поверхности, экрана, световых табло, сигнальных лампочек, электрической дуги.
3.Размер минимального объекта Р (мм), который необходимо различать при выполнении работы; толщина риски на мерительном инструменте должна быть толщиной 0,2…0,3 мм, линия на чертеже 0,3 мм; Р – мелкость предмета.
4.Фон рабочей поверхности Ф:
светлый; средний; темный.
Вид фона рабочей пов-ти Ф зависит от коэффициента отражения света ρ:если ρ > 0,5, то фон рабочей поверхности – светлый;если ρ < 0,2, то фон рабочей поверхности – темный;при 0,2 < ρ < 0,5 фон рабочей поверхности – средний.
Коэффициент отражения света ρ определяется по формуле:
|
Fот р |
|
|||
|
. |
|
(7.1) |
||
|
|||||
|
|
Fпад |
|||
|
|
|
|||
5. Контраст объекта и фона К: |
|
|
|
|
|
малый; средний; большой. |
|
|
|
|
|
Контраст объекта и фона К определяется по формуле: |
|
||||
К |
Lф Lобъект а |
|
|||
|
|
, |
(7.2) |
||
|
|
||||
|
|
LФ |
|
||
где LФ – фактическая яркость поверхности, кд/м2; Lобъекта – яркость поверхности объекта, кд/м2.
Вид контраста объекта и фона К определяется в зависимости от выполнения следующих условий:
если К > 0,5, то контраст объекта и фона – большой;
если К < 0,2, то контраст объекта и фона – маленький;
при 0,2 < K < 0,5 контраст объекта и фона – средний.
6. Коэффициент пульсации освещенности на рабочей поверхности |
КП, |
|||||
%, который определяется по формуле: |
|
|
||||
К |
п |
|
Еmax Emin |
100% |
. |
(7.3) |
|
||||||
|
|
2 Eср |
||||
|
|
|
|
|
||
Влияние показателей на органы зрения:
1.чем больше освещенность Е, тем лучше;
2.чем больше яркость поверхности L, тем хуже;
3.чем меньше размер минимального объекта Р, хуже;
4.светлый фон рабочей поверхности Ф предпочтительнее;
5.чем больше контраст объекта и фона К, тем лучше;
6.чем больше коэффициент пульсации освещенности КП, тем хуже.
Нормирование параметров освещения на рабочей поверхности
Нормы на производственное освещение составлены в СНиП II. 4 – 79 «Строительные нормы и правила».
Для искусственного и естественного осв-ия сущ-ют следующие нормы:
1. нормы, составленные на минимальную освещенность Еmin, лк; норма освещенности зависит от следующих параметров:
1) |
размеров объекта Р, мм; |
|
2) |
фона Ф; |
|
3) |
контраста К; |
|
2. нормы освещенности Е на студенческом столе 300 лк; в цехе – |
200 |
|
лк; если есть комбинированное освещение – не менее 1000 лк;
3.норма на максимальную яркость Lmax зависит от площади светящейся поверхности; для мелких источников (например, электрической дуги) нормы больше, для экрана – меньше;
4.норма на коэффициент пульсации освещенности Кп.max = 10 %.
Вопрос 46. Источники света, типы светильников. Расчёт осветительной установки
Выделяется три вида источника света:
1.лампа накаливания;
2.люминесцентная лампа;
3.дуговая ртутно-люминесцентная лампа Существует две группы показателей источника света:
1.технико-экономические;
2.санитарно-гигиенические.
К технико-экономическим показателям относятся:
1) к.п.д η:
η = 5…10 % для лампы накаливания;
η = 25…30 % для люминесцентной лампы;
η = 50 % для дуговой ртутно-люминесцентной лампы (ДРЛ). 2) коэффициент световой отдачи Ксв.отд., люмен/Ватт; 3) стоимость: самая высокая стоимость у ДРЛ; 4) долговечность: самая высокая долговечность у ДРЛ; 5) время включения:
у лампы накаливания время включения практически отсутствует;
у люминесцентной лампы время включения – несколько секунд;
у ДРЛ время включения – несколько минут.
К санитарно-гигиеническим показателям относятся:
1)полнота спектра свечения:
у люминесцентной лампы самый полный спектр свечения;
у лампы накаливания – красно-желтый свет;
у ДРЛ самый узкий спектр – зеленый (фиолетовый).
2)пульсация светового потока.
у люминесцентной лампы – пульсация отсутствует;
у ДРЛ – пульсирующий непостоянный световой поток;
у лампы накаливания – пульсирующий непостоянный световой поток.
fпульс = 2 ∙ пульс сети; |
(7.4) |
fпульс = 2 ∙ 50 = 100 Гц.
Вредные факторы, связанные с утилизацией перегоревших ламп:с лампами накаливания нет проблем при их утилизации;в люминесцентных лампах содержится ртуть;в ДРЛ содержится ртуть.
Светильник – это совокупность источников света и осветительной арматуры. Для освещения произв-ых и общ-ых зданий применяются только светильники.
Выделяются следующие виды светильников: 1. светильник прямого излучения;
2.светильник преимущественно прямого излучения;
3.светильник рассеянного света.
Осветительная арматура предназначена для рационального перераспределения светового потока лампы.
При использовании светильника прямого излучения весь световой поток (около 75 %) направлен вниз (Fн > 0,9Fл). Потолок и стены не освещаются (освещается только стол). При этом возможно появление теней. Данный вид светильников применяется в высоких цехах (высотой 9…15 м). В такие цеха устанавливают лампы ДРЛ.
При использовании светильника преимущественно прямого излучения стены и потолок достаточно освещены (Fн = 0,6…0,9Fл). При этом отсутствуют резкие тени. Данный вид светильников применяется в цехах высотой 6…9 м.
При использовании светильник рассеянного света около 50 % ... 60% светового потока направлено вниз (Fн = 0,5…0,6Fл). Данный вид светильников хорошо освещают стены и потолок (диффузное освещение). При этом теней нет. Данный вид светильников применяется в общественных зданиях, низких цехах, конструкторском бюро, где стены и потолок побелены. Вид светильника зависит от размера помещения и коэффициента отражения света.
Выделяются следующие виды освещения:
общее (основной вид); местное; комбинированной (основной); аварийное; ремонтное; охранное.
Комбинированный вид освещения представляет собой сочетание общего и местного освещения. Данный вид освещения используется только в рабочей зоне. Является более экономичным.
Общий вид освещения имеет лучшие санитарно-гигиенические показатели. Таким образом, при проектировании электрического освещения
необходимо уделить особое внимание выбору источника света, светильника и вида освещения.
Измерение освещенности на рабочей поверхности
Цель измерения: определить освещенность Е , лк, и сравнить полученное значение с допустимыми нормами, при этом должно соблюдаться условие:
Е ≥ Еmin . (7.5)
Изм-ие пров-ся не реже 2 раз в год. Прибор для измерения наз-ся люксметр. Схема измерения представлена на рисунке 7.1.
1 |
3 |
|
2
4
На рисунке 7.1: 1 – рабочая пов-ть; 2 – соединительный элемент (кабель); 3
–миллиамперметр, шкала которого в люксах; 4 – датчик (фотоэлемент). Фотоэлемент предназ-ен для преобраз-ия световой энергии в эл-ий сигнал.
Миллиамперметр измеряет величину тока.
Расчет осветительной установки
Цели расчета:
1.определить количество источников света n (шт);
2.определить количество светильников N (шт);
3.выч-ть суммарную мощность освет-ой установки, при которой расчетная освещенность Е превышает минимально доп-ую освещ-ть по СНиП, Р (Вт).
Порядок расчета.
1.Определяется норма освещенности Еmin, лк.
2.Выб-ся тип источника света (для общего вида освещения чаще используются люминесцентные лампы, для местного – лампы накаливания).
3.Выбирается тип светильника (указывается количество ламп в светильнике).
4.Разрабатывается расчетная схема, выполненная в масштабе. На рисунке 7.2 представлен вид на потолок (указываются размеры).
3 |
|
|
а |
|
|
b3 |
1 |
а, м |
|
а |
|
b2 |
b1 |
2 |
а |
b, м
По типу светильника выбираются размеры светильника (а1, b2), а также оптимальные размеры между светильниками и между светильником и стеной.
Расстояние между светильниками b1, а2.
Из построения определяется количество светильников. 5. Определяется световой поток одной лампы по формуле:
Fл |
Emin Sрп K z |
|
|
|
|
, |
(7.6) |
||
n |
||||
|
|
|
где Fл – световой поток, мм;
Sрп – площадь рабочей поверхности (пола): Sрп a b , м2;
К – коэф. запаса, прин-ся равным К = 1,3…2 для общественных помещений; данная величина зависит от степени запыленности;
z – коэф. неравномерности, принимается равным z = 1,1…1,3; данная величина зависит от вида светильника;
n – общее количество ламп;
η – коэф. использования светового потока в помещении; данная величина зависит от следующих факторов:
коэф. отраж-ия света стен (ρс), потолка (ρп), рабочей поверхности (ρр.п);
показателя помещений φ, который определяется по формуле:
|
h |
|
а b |
|
|
p |
a b , |
(7.7) |
|
|
|
|
|
|
где hp – расчетная высота, которая определяется в соответствии с рис. 7.3. |
||||
hсвет |
|
|
|
|
|
|
|
ч |
H |
|
|
|
рас |
|
|
|
|
|
|
Условная рабочая |
|
h |
Высота |
|
поверхность |
1 |
|
|
помещения |
h |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
а, м |
|
Коэф. исп-ия светового потока в помещении (η) показывает, на сколько полно |
||||
используется световой поток в помещении. |
|
|||
Перечисленные выше показатели выбираются из специального справочника. |
||||
6.По справочнику определяется мощность одной лампы Р1, она зависит от светового потока Fл , мм, и напряжения сети U, В.
7.Определяется суммарная мощность осветительной установки по формуле:
Р Р1 n , |
(7.8) |
где n – общее количество ламп.
Возможно решение обратной задачи. При этом вначале выбирается мощность одной лампы и по справочнику определяется световой поток Fл , а далее по формуле (7.6) определяется общее количество ламп n. Определяется количество ламп в светильнике (1, 2, 4. 8, …). После этого производится размещение светильников на планировке.
Обслуживание осветительных установок
Вкл-ет в себя действия: своевременная замена перегоревших ламп; очистка освет-ой арматуры от пыли и грязи; контроль освещ-ти не менее двух раз в год.
47. Горение и взрыв.
Пожар – это неконтролируемое и неупарвляемое горение сырья, материалов, готовых изделий, машин и производственных зданий.
Горение – химическая экзотермическая реакция окисления веществ, содержащих химические элементы: H, C, F, S, Cl, Br, I, N и некоторые металлы.
Экзотермическая реакция отличается тем, что образующиеся в результате реакции вещества имеют более устойчивое состояние. При этом электроны находятся на более низких энергетических уровнях.
При горении образуются неустойчивые химические соединения с кислородом, например, CO, SO, SO2, SO3, (NOX), кроме того, образуются неустойчивые соединения между другими химическими элементами. Большинство этих соединений – опасны.
Поражающие факторы при пожаре.
1.Высокая температура продуктов горения (tmax=1000 0C).
2.Ядовитые вещества.
3.Удельная пожарная нагрузка g, МДж/см2. Гибель людей зависит от фактора №2, а потеря материальных ценностей-№3.
Взрыв – это выброс большого количества энергии за очень короткий промежуток времени в замкнутом объёме.
Виды взрывов:
Физический - источником энергии является энергия сжатого воздуха или перегретой жидкости. Физический взрыв редко сопровождается пожаром.
Поражающие факторы при физическом взрыве:
1.Ударная волна – это импульс давления, который в виде сферической волны распространяется от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Главная характеристика волны – избыточное давление на фронте ударной
волны РФ , кПа.
2.Избыточное давление в помещении, в котором произошла разгерметизация аппарата, содержащего сжатый газ (ΔP, кПа).
3.Кинетическая энергия частей, разрушившегося аппарата (Wк, кДж). Факторы от которого зависит энергия физического взрыва:
1- Р, МПа – давление в аппарате, Р>0,07 МПа; 2- V, м3, V>0,025 м3;
3- t, 0С – температура перегретой жидкости, t>1,15tк0С.
Химический – это разновидность процесса горения. Весь горючий материал сгорает за короткий промежуток времени полностью, поэтому вся тепловая энергия выделяется в виде единичного импульса.
Q=НТ∙m=13,8 МДж/кг∙10 кг=138 Дж.
Поскольку хим-ий взрыв - это разновидность процесса горения, в связи с этим пораж-ие факторы составляют сумму 2х видов ЧС: пожар, физический взрыв.
Поражающие факторы при химическом взрыве: 1- высокая t0C продуктов горения (до 2000 0С); 2- ядовитые вещества; 3- удельная пожарная нагрузка; 4- удельная волна; 5- избыточное давление.
Условия, которые предшествуют взрыву бытового газа в жилом помещении: 1- утечка газа; 2- достаточная герметичность помещения:
окна, двери должны быть закрыты; отсутствующая или неисправная система естественной вентиляции.
3- концентрация ≥НКПР – нижний концентрационный предел; 4- источник воспламенения (Wист>Wmin).
Факторы, от которых зависит энергия физического взрыва:
1- V, м3;
2- температура (Чем > tгорения, тем больше энергия взрыва); 3- НТ, МДж/кг – температура сгорания.
Взрывопожароопасные показатели материалов
Вещества и материалы могут быть:
1) Негорючие. 2) Горючие.
Негорючие при норм-ых усл. не горят, не тлеют и не обугливаются при возд-ии открытого огня (например, конструкционные материалы: металлы (чугун, сталь); строительные материалы: кирпич, цементно-бетонные плиты, бетон).
Горючие – или горят, или тлеют, или обугливаются при воздействии открытого огня (например, древесина).
Показатели взрывопожарной опасности материала.
Для каждого класса горючих веществ и материалов в зависимости от их агрегатного состояния в соответствии с ГОСТ 12.1.004 составлены их основные показатели взрывоопасности:
1. Твердые горючие вещества (древесные).
Главным показателем является температура самовоспламенения, °С – температура вещества или материала, при которой во время стандартных испытаний образец материала загорает открытым пламенем (например, для древесины такая температура составляет 400 °С);
Еще одним показателем является теплота сгорания, НТ (например, для древесины НТ = 13,8 МДж/кг).
2. Жидкие горючие вещества (нефтепродукты).
