Анализ условий труда рабочего места электросварщика и расчет устройств местной вентиляции

τ5=0,9              

                     τ0=0,8∙0,65∙0,8∙1∙0,9=0,37

К_з - коэффициент запаса, определяемый по таблице П2.5 :

К3=2∙1,1=2,2

Проверочный расчет КЕО:

εp^σ =∑( εδ_i∙qi)r0∙τ0 /k3=

=((3,24*0,72)+(3,24*0,72)+(3,24*0,7)+(3,24*0,7)+(3,24*0,65)+(3,24*0,65)+

+(3,24*0,63)+(3,24*0,63)+(3,24*0,59)+(3,24*0,59))*1,39*0,37/2,2=4,98% 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчет  механической вентиляции

Дано:

В сварочном  отделении имеется 6 сварочных постов

Расход электродов:0,8кг/ч  марки К-5

При сжигании 1 кг. удельное  выделение марганца q=300мг/кг. 

     Решение: Часовой объем воздуха, удаляемого вытяжной вентиляцией одного сварочного поста, определяем по формуле:

     L₁=Gq/g_доп-g=0,8*300/0,2-0=1200м³/ч,

     где g_доп=0,2мг/м³ – ПДК марганца при содержании его в сварочных аэрозолях до 20%.

     Общее количество воздуха, удаляемого вытяжной вентиляцией,

     L_общ=6L₁=6*1200=7200м³/ч.

     Диаметры  воздуховодов на 1 и 2 участках сети при  скорости движения воздуха v=10м/с определяем по формуле:

=0,033=0,204м.

    Принимаем из стандартизованного ряда =0,2 м, после чего уточняем скорости движения воздуха в воздуховодах на первом и втором участках сети:

    /с.

    Сопротивление движению воздуха на первом и втором участках сети вытяжной вентиляции: 

.

    Здесь = 353/(273 + 22) = 1,197кг/м³ — плотность воздуха при заданной температуре в помещений; = 0,02 для воздуховодов из металлических труб; коэффициенты местных потерь напора приняты: ℰ_М1 = 0,5 для жалюзи на входе; ℰ_М2 = 1,13 для колена круглого сечения при α = 90°; ℰ_м3 = 0,1 для внезапного расширения отверстия при отношении площади воздуховодов на последующем участке сети к площади воздуховода на предыдущем участке сети, равном 0,7.

    Диаметры  воздуховодов на третьем и четвертом  участках сети:

d₃ = d₄ =d₁ /0,7 = 0,2/0,7 = 0,28 м.

    Скорости  движения воздуха в воздуховодах на третьем и четвертом участках сети: 

             10,6м/с, 

где L₃ = L₄ = 2L₁ = 2400 м³/ч — количество воздуха, проходящего за 1 ч через воздуховоды третьего и четвертого участка вентиляционной сети.

    Сопротивления движению воздуха на третьем и  четвертом участках гидравлической сети вытяжной вентиляции:

. 

    Диаметры  воздуховодов на пятом и шестом участках сети:

d₅ = d₆ =d₃ /0,7 = 0,28/0,7 = 0,4 м. 
 
 

    Скорости движения воздуха в воздуховодах на пятом и шестом участках сети: 

             7,8м/с,

    Сопротивления движению воздуха на пятом и шестом участках гидравлической сети вытяжной вентиляции: 

;

    .

.

      Диаметр воздуховода на седьмом участке вентиляционной сети 

 d₅ =d₄ /0,7 = 0,4/0,7 = 0,57 м.

      Из  стандартизованного ряда значений принимаем  d₇=0,56 м. Скорость движения воздуха в трубопроводе седьмого участка: 

      = 8м/с,

где = = 7200 м³/ч — количество воздуха, проходящего за час через воздуховоды седьмого участка вентиляционной сети.

    Сопротивление движению воздуха на седьмом участке вытяжной вентиляции 

. 

где ℰ_М4=0,15 — коэффициент местных потерь напора для диффузора вентилятора.

      Общее сопротивление воздуховодов сети, Па, 

H_с = ₌₂*167 + 2*157 + 110 + 124+57 =939Па.

    Далее рассчитаем производительность вентилятора  с учетом подсосов воздуха в вентиляционной сети: 

L_в = k_пL = 1,1 • 7200 = 7920 м³/ч.

    По  известным H_с и L_в, выберем центробежный вентилятор серии Ц4-70 №6 обычного исполнения с КПД η|_в = 0,54 и параметром А = 5200.

    Частота вращения вентилятора 

n_в= А/N = 5200/6 = 867 мин^-1. 

    Так как частота вращения электродвигателей, указанных в таблице 19, не совпадает с расчетной частотой вращения вентилятора, то привод его осуществим через клиноременную передачу с КПД η_в = 0,95.

    Проверим  выполнение условия снижения шумности вентиляционной установки: 

πD_вп_в = 3,14 • 0,6 • 867 = 1633,4 < 1800,

т. е. при  выбранном вентиляторе и принятых его характеристиках данное условие  выполняется.

      Определим мощность электродвигателя системы  вентиляции: 

P===3,68квт.

    Установленная мощность электродвигателя для вытяжной системы вентиляции 

Р_уст = РК_З.М = 3,68 • 1,15 = 4,23 кВт,

    Примем  для выбранного вентилятора электродвигатель марки 4А112М4УЗ нормального исполнения с частотой вращения 1445 мин^-1 мощностью 5,5 кВт. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Расчет  естественной вентиляции 

    Сварочный участок оборудован двумя вытяжными  шахтами естественной вентиляции сечением a x b= 0,6 x 0,6 м. каждая из них оборудована заслонкой, позволяющей регулировать сечение. Определить площадь проходного сечения шахты, через которое удаляется 1,2 м³/с загрязненного воздуха. Температура удаляемого воздуха 26⁰С, температура приточного воздуха t_н= 10⁰С, коэффициент, учитывающий потерю скорости воздуха в канале шахты, N = 0,6; расстояния между приточными отверстиями и верхним торцом шахт h=1,5 м.

    Решение:

    Рассчитаем  плотность удаляемого из помещения воздуха: 

    t – температура воздуха, при которой определяют плотность, ⁰С

    кг/м³

    Плотность приточного воздуха:

    кг/м³

    Необходимый воздухообмен в помещении

    L =1,2 ∙3600 =4320 м³/ч.

    Суммарная площадь сечения  вентиляционных каналов

    =

     - коэффициент, учитывающий сопротивление движению воздуха в каналах (обычно принимают = 0,5); h—высота вытяжных каналов, м; — плотность наружного воздуха, кг/м³; — плотность внутреннего воздуха, кг/м³. 

      Площадь проходного сечения  одной шахты 

= =0,4/2

0,2 м².

    Таким образом, удаление из сварочного участка 1,2 м³/с загрязненного воздуха будет обеспечено при условии, что площадь проходного сечения каждой из двух шахт 0,2 м² (заслонки открыты на 0,3 м).

     Рассчитать  диаметр патрубка звездообразного  дефлектора, если в помещении с двумя вытяжными шахтами необходимо обеспечить воздухообмен 7000 м³/ч. Скорость ветра у_в = 4,4 м/с.

Решение.

     Производительность  одного дефлектора

                      L_Д = L/n_выт= 7 000/2 = 3500 м³/ч.

      Диаметр патрубка дефлектора

D_п=0,0188 = 0,82м.

    Полученное  значение D_п, округляем до ближайшего, окончательно принимаем D_п = 0,8 м. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Заключение

     Расчет  показал, что для обеспечения  нормальных условий работы в ткацком  цехе и сварочном цехе требуются  некоторые мероприятия, а именно:

           Для обеспечения освещенности 300 Лк мы выбрали 104 лампы  ЛБ80-4.

Мощность лампы 80Вт, напряжение 102 В, ток 0,865 А, расчетное значение -4960Вт. 10 боковых окон размерами 2х1.5м обеспечивают достаточную естественную освещенность.

          Для защиты от шума следует  обить стены звукопоглотительным материалом, а именно плитами «акмигран», минераловатными, размером 300х300 (ГОСТ 17918-72) с воздушным зазором 50мм.

    В сварочном цехе используется механическая вентиляция. Нами был выбран центробежный вентилятор серии Ц4-70 №6 обычного исполнения с КПД η|_в = 0,54 и параметром А = 5200. Для выбранного вентилятора применили электродвигатель марки 4А112М4УЗ нормального исполнения с частотой вращения 1445 мин^-1 мощностью 5,5 кВт. Для воздухообмена 7000 м³/ч применяем в помещении 2 вытяжные шахты с диаметром патрубка звездообразного дефлектора D_п = 0,8 м. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Список  литературы

1. Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Г.М.Кнорринга. Л., «Энергия», 1976.
2. Справочник проектировщика. Защита от шума. Под ред. Е.Я.Юдина. М., Стройиздат, 1974. 134с. Авт.: Е.Я.Юдин, И.Д.Рассадина, В.Н.Никольский и др.
3. Проектирование и расчет общеобменной вентиляции: учебное пособие / сост. Г.К.Букалов, В.А.Копнин, И.В.Сусоева, Д.А.Хмелев. – Кострома: Изд-во Костром. гос. технол. ун-та, 2008.-44с.
4. С.А.Рысин «Вентиляционные установки машиностроительных заводов». Справочник. Издание второе, переработанное и дополненное, М.-1961.
5. ГОСТ 12.0.003-74 «Опасные и вредные производственные факторы»
6. СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»