Конструювання і розрахунок технічних засобів колективного захисту працівників від впливу шкідливих

, для шамоту λ = 0,7 + 0,00064 t,

, для діятимуть λ = 0,163 + 0,00043 t,

– температура на внутренней поверхности стенки печи, °С. де t - температура на внутрішній поверхні стінки печі, ° С. . Категорія важкості робіт в цеху Т - важка III.

Потрібно розрахувати площі відкриваються припливних і витяжних фрамуг на основі складання теплового балансу в корпусі цеху та визначенні кількості надлишкового тепла. Тепловтрати через зовнішні огородження цеху компенсуються системою опалення, тому при складанні теплового балансу їх не слід враховувати.

Теоретичні відомості

У розглянутому термічному цеху знаходиться 3 печі, що дає підставу припускати, що в цеху підвищена температура, порушені оптимальні умови мікроклімату. Оптимальні мікрокліматичні умови встановлені за критеріями оптимального теплового і функціонального стану людини. Вони забезпечують загальне і локальне відчуття теплового комфорту протягом 8-годинної робочої зміни при мінімальному напрузі механізмів терморегуляції, не викликають відхилень у стані здоров'я, створюють передумови для високого рівня працездатності і є бажаними на робочих місцях. Перепади температури повітря по висоті і по горизонталі, а також зміни температури повітря протягом зміни при забезпеченні оптимальних величин мікроклімату на робочих місцях не повинні перевищувати 2 град.С.

У цеху розташована ванна з сольовим розчином. Випари солей також можуть несприятливо впливати на працюючих. Для зменшення концентрації випарів слід встановлювати місцеву витяжку. Це може бути парасолю, розташований над ванною, або місцеві відсмоктувачі, розташовані по периметру ванни.

Аерацією будівель називають організовану регульовану природну вентиляцію. Аерація здійснюється під дією аеростатичних і вітрового тисків. Її застосовують в цехах із значними тепловиділеннями, якщо концентрація пилу і шкідливих газів в припливно повітрі не перевищує 30% гранично допустимої в робочій зоні. Аерацію не застосовують, якщо за умовами технології виробництва необхідна попередня обробка приточного повітря або якщо приплив зовнішнього повітря викликає утворення туману або конденсату.

Для притоку зовнішнього повітря в теплий період року в одно-і двопрольотні цехах влаштовують отвори у зовнішніх стінах, маючи в своєму розпорядженні вниз прорізів на висоті 0,3 - 1,8 м від підлоги; припливні отвори можна розміщувати в два яруси і більше в поздовжніх стінах будівлі, які повинні бути вільні від прибудов. Як припливних отворів використовують також ворота, розсувні стіни і отвори в підлозі приміщення (з пропуском зовнішнього повітря через підвали, вентиляційні поверхи або по спеціальних каналах). Прорізи для припливу зовнішнього повітря в перехідний і холодний періоди року влаштовують в зовнішніх стінах, маючи в своєму розпорядженні вниз прорізів у цехах висотою менше 6 м на висоті не менше 3 м від підлоги (при цьому отвори обладнують козирками або іншими конструктивними елементами, що відхиляють припливне повітря під кутом вгору ), в цехах висотою більше 6 м - на висоті не менше 4 м від підлоги.

Для притоку зовнішнього повітря в багатопрогонових цехах влаштовують отвори у зовнішніх стінах і ліхтарі в «холодних» прольотах, які повинні чергуватися з «гарячими», причому «холодні» прольоти відокремлюють від «гарячих» спущеними зверху перегородками, що не досягають підлоги на 2 - 4 м.

Для видалення повітря з аеріруемой приміщення влаштовують незадуваемие аераційні і світлоаераційні ліхтарі або шахти. Допускається використовувати для видалення повітря незадуваемие аераційні отвори у верхній частині зовнішніх стін. Вітрозахисні панелі у П-подібних ліхтарів можна не влаштовувати, якщо аеріруемой будівля захищена з навітряного боку більш високим будівлею, причому відстань між будівлями не перевищує п'яти висот більш високого будівлі, або якщо стулки на зовнішній стороні крайнього ліхтаря закриті, а відстань між осями однакових з ним ліхтарів не перевищує п'яти висот ліхтаря.

Стулки аераційних отворів повинні бути обладнані механізмами для відкривання і закривання. Механізми відкриття передбачаються будівельної частини проекту.

Розрахунок аерації враховує температурне розшарування повітря по висоті, що є в аеріруемой будівлі. Нагріте у джерел тепловиділень повітря піднімається до перекриття і частина його віддаляється через отвори ліхтаря, а частина накопичується у верхній зоні приміщення, утворюючи «теплову подушку». Нижня межа теплової подушки, звана «температурним перекриттям», умовно поділяє приміщення на дві зони: нижню з температурою, що дорівнює температурі повітря в робочій зоні, і верхню з температурою, що дорівнює температурі повітря, що видаляється.

Знання висоти розташування температурного перекриття дозволяє розрахувати аерацію з урахуванням дійсних значень температур повітря в кожній із зон.

2 Розрахунок надходжень тепла в приміщення

а) теплопоступленія від людей

У виробничому цеху працює 20 чоловіків. При важкій роботі, температурі навколишнього повітря кожна людина виділяє 290 Вт повного тепла.

б) теплопоступленія від електродвигуна

,

эу – установочная номинальная мощность электродвигателей, 150 кВт; де N еу - установча номінальна потужність електродвигунів, 150 кВт;

загр– коэффициент загрузки электродвигателя, равный отношению передаваемой мощности к установочной, принимаем k загр = 0,75; k загр-коефіцієнт завантаження електродвигуна, рівний відношенню переданої потужності до настановної, приймаємо k загр = 0,75;

од – коэффициент одновременности работы электродвигателей, 0,7; k од - коефіцієнт одночасності роботи електродвигунів, 0,7;

η - ККД з урахуванням завантаження, приймаємо рівним 0,8.

в) теплопоступленія від нагрітих поверхонь

п – площадь теплоотдающей поверхности, м2, де F п - площа теплоотдающей поверхні, м2,

– коэффициент теплопередачи, k - коефіцієнт теплопередачі, ;

ср – средняя температура нагретой поверхности, °С; t сер - середня температура нагрітої поверхні, ° С;

в – температура окружающего воздуха, °С. t в - температура навколишнього повітря, ° С.

Коефіцієнт теплопровідності для печі камерної:

шар шамоту λ = 0,7 + 0,00064 * 1150 = 1,436,

шар діятимуть λ = 0,163 + 0,00043 * 1150 = 0,6575,

Коефіцієнт теплопередачі:

,

де α вн - коефіцієнт тепловіддачі, приймаємо по СНиП II-3-79 «Будівельна теплотехніка» 8,7 Вт / (м2 × ° С);

α н - коефіцієнт тепловіддачі для зимових умов, приймаємо по СНиП II-3-79 «Будівельна теплотехніка» 12 Вт / (м2 × ° С);

– толщина слоя ограждения, м; σ i - товщина шару огородження, м;

– коэффициент теплопроводности. λ i - коефіцієнт теплопровідності.

,

Теплопоступленія від печі камерної:

Коефіцієнт теплопровідності для печі шахтної:

шар шамоту λ = 0,7 + 0,00064 * 900 = 1,276,

шар діятимуть λ = 0,163 + 0,00043 * 900 = 0,55,

Коефіцієнт теплопередачі:

Теплопоступленія від першої печі шахтної:

Теплопоступленія від другої печі шахтної:

Теплопоступленія від електричної ванни з сольовим розчином:

,

де α = 1,16 (4,9 + 3,5 υ), ,

– площадь нагретой поверхности, м2, F - площа нагрітої поверхні, м2,

υ - швидкість повітря, υ = 0,5 м / с.

.

Теплопоступленія від гартувального бака з водою:

г) сумарні теплопоступленія в технологічний цех

3.Расчет вентиляції термічного цеху

3.1 Температура минає повітря

,

де - Температура повітря в робочій зоні, ° С;

а - градієнт температур - зміна температури по висоті будівлі, 0,8 - 1,5 ° С, приймаємо рівним 1,5 ° С;

выт – расстояние от поверхности пола до уровня середины фромуги фонаря, 9,85 м. h вит - відстань від поверхні підлоги до рівня середини фромугі ліхтаря, 9,85 м.

;

Середня температура в цеху:

;

3.2 Щільність повітря

Щільність повітря, температура якого забезпеченістю 0,95 дорівнює для Липецька 23,5 ° С (см.СНіП 23-01-99 «Будівельна кліматологія»):

,

Щільність минає повітря: ,

Щільність повітря середньої температури: .

3.3 Необхідний повітрообмін

,

изб - суммарные теплопоступления в технологический цех, 38,41 кВт; де Q хат - сумарні теплопоступленія в технологічний цех, 38,41 кВт;

с - питома теплоємність повітря, з = 1 ;

3.4 Умовне тиск на рівні середини припливних отворів

.

3.5 Умовне тиск на рівні середини витяжних прорізів

.

3.6 Розрахункова різниця тисків між припливним і витяжним прорізами Δ Р

3.7 Втрати тиску

Величину втрат тиску в припливних отворах приймаємо рівною 20% від Δ Ррасч

3.8 Тиск в технологічному цеху

3.9 Площа отворів

,

де ς пр - коефіцієнт місцевого опору, тому що х h = 1 (размеры – 1,8х2), то ς пр= 2,4, т.к. вікна нижнього ярусу мають подвійні верхньоподвісні стулки з кутом відкривання α = 90 ° і співвідношенням b х h = 1 (розміри - 1,8 х2), то ς пр = 2,4, тому що х h = 1(размеры 1,5х2), то ς пр= 3,7. фромугі ліхтаря мають одинарні верхньоподвісні стулки з кутом відкривання 45 ° і співвідношенням b х h = 1 (розміри 1,5 х2), то ς пр = 3,7.

;

.

3.10 Перевірка

Перевіряємо, чи вистачить для забезпечення теплового балансу в цеху кількості вікон і величини кутів відкриття стулок:

– ширина окна, 1,8 м; де b - ширина вікна, 1,8 м;

– высота окна, 2 м; h - висота вікна, 2 м;

– количество окон в цехе, 10 шт. k - кількість вікон в цеху, 10 шт.

Кількості вікон нижнього ярусу достатньо для припливу необхідного обсягу зовнішнього повітря.

– ширина окна, 2 м; де b - ширина вікна, 2 м;

– высота окна, 1,5 м; h - висота вікна, 1,5 м;

– количество окон в цехе, 6 шт. k - кількість вікон в цеху, 6 шт.

Кількості фромуг ліхтаря достатньо для витяжки повітря з цеху. В якості запасу можна збільшити кут відкритих стулок, щоб збільшити витяжку повітря.

Список літератури

1. «Довідник проектувальника. Вентиляція і кондиціювання повітря »під ред. Староверова, М., Стройиздат, 1978;

2. СНиП II-3-79 Будівельна теплотехніка;

3. СНиП 23-01-99 «Будівельна кліматологія»;